ツインスクロールターボとは?構造や仕組みと搭載車種をご紹介!

ダウンサイジングターボが浸透してきて耳にすることも多くなってきたツインスクロールターボ。シングルターボとの違いは?メリットは?どんな車種に搭載されるかなど、知っているようで間違えやすいツインスクロールターボについてまとめました。

身近になったターボチャージャー

「ターボ」とは「ターボチャージャー」の略語

「ターボ」とは「ターボチャージャー」の略で「過給機」とも言います。
ターボはスポーツカーに搭載される仕組みという認識が一般的でしたが、それを乗用車に搭載を始めたのがドイツのフォルクスワーゲンです。

もちろん日常の運転が目的ですから、高回転でパワーを絞り出すような非実用的なエンジンではありません。
排気量はできるだけ小さくし、でもパワーは従来以上という一見矛盾しているような技術を可能にしたのが「ダウンサイジングターボ」です。

ダウンサイジングターボについて詳しい記事はこちら!

そもそもターボチャージャー(過給器)って何?

出典:http://www.hks-power.co.jp/

エンジンから排出された排気ガスのエネルギーを利用し、風車のような羽根(タービン)を回すことによって同軸上の風車(コンプレッサー)を回し、空気を圧縮して強制的にエンジンへ空気を送り込み高出力を得る装置。
 このときの送る空気量(圧力)を過給圧(ブースト圧)といい、排気ガスがタービンに当たる量によってブースト圧を調整する。排気ガスのタービンにあたる量の調整は、エンジンからタービンの間にバイパスバルブがあり、排気ガスをタービンに当てずに逃がしてやる量によって調整。このバイパスバルブは、コンプレッサー圧力によって作動している。
 ブースト圧を上げればより多くの空気をエンジンに送り込めるが、実際はエンジン強度や異常燃焼(ノッキング)などの問題があり、ブースト圧は制限される。ノーマル車のブースト圧設定はユーザーの様々な使用条件・用途を考慮し、また排気ガス規制の問題などで、ある程度余裕をもって設定されているのが一般的だ。

出典:http://www.hks-power.co.jp/

ターボを採用したエンジンのパワーアップは目安として排気量×1.5と言われています。例えば、排気量1.5リッターのエンジンであれば2300ccほどのパワーを出すことが可能ということです。

もちろん、セッティングにより燃費重視型や加速重視型とありますから、そこまで簡単な話ではありませんが、自然吸気エンジン以上のパワーを発揮できるという点はどのターボエンジンにも共通して言えます。

ターボの問題である「ターボラグ」とは?

「ターボラグ」とは、アクセルを踏み込んでターボの効き目が遅れてくることを言います。
自然吸気エンジンのナチュラルな加速フィーリングと比較すると、ターボエンジンではここが問題点とされてきました。

ターボチャージャーは排気ガスを利用してタービンを回す力が弱い低回転域ではどうしても過給によるパワーを得るのに時間がかかってしまうのです。それを改善したのが「ツインスクロールターボ」という技術です。

ツインスクロールターボとは?

「ツインスクロールターボ」はよく「ツインターボ」と誤解されますが、「ツインターボ」がターボチャージャーを2つ搭載しているのに対して「ツインスクロールターボ」はあくまでひとつです。

一般的なターボは排気をタービンに流す経路は1つで、ツインスクロールターボはエキゾーストマニホールドからタービンハウジングへの流路が2つに分けられたものです。

太い管に勢いよく排気を送るには、よりたくさんの風量が必要ですが、細い管なら少ない風量でも風圧が圧縮され、効率よく排気を送れますよね。
ツインスクロールターボは低回転域ではこの原理を利用しています。低回転域では1つの経路、高回転域では2つの経路を使ってより多くの排気を送ります。

また一般的なターボでは高回転で排気量が多くなると通路が狭くなる傾向にあるため、高回転域で排気ガスが流れにくくなってしまいます。
これが、タービンへの流通経路を2つになると、排気干渉を低減することができます。
よって低回転域でもターボの効果が得られ、自然な加速フィーリングとなります。

ツインターボについての詳細はこちら!

2つのターボを搭載したシーケンシャルツインターボとは?

シーケンシャルツインターボというものもありますが、これは低回転用ターボと高回転用ターボの2つのターボを搭載している物です。

シーケンシャルツインターボは、低回転域ではあまり過給圧が発生しないというターボのデメリットを改善したものです。

けれど、2つのターボを搭載しているため、重量もコストも高くなってしまうというデメリットもあるんです。

これに対し、ツインスクロールターボは、一つのターボで構成されるので、省スペースで低コストというメリットもあるんですよ。

出典:http://car-trade-in.com/

ただし、「シーケンシャルツインターボ」が劣っているという訳ではなく、どんなエンジンに搭載するかでメリットは変わってきます。
「シーケンシャルツインターボ」は高回転域の過給を重視しているのでスポーツカーなどには現在も採用される例があります。

ツインスクロールターボはどんな車に搭載される?

ツインスクロールターボは中排気量の1500~2500ccのエンジンに多く採用されます。
この項目ではツインスクロールターボを搭載している車の一例をご紹介します。

BMW1シリーズ120i

出典:http://openers.jp/

BMWは1シリーズのみならず、多くの車で効率の良いツインクロールターボを採用しています。
車両価格:2,980,000円~

ミニ クーパーS

出典:http://www.mini.jp/

第3世代のMINIは全ガソリンエンジンがターボとなり中でもスポーツグレードのクーパーSとJCWはツインスクロールターボが採用されています。
車両価格:3,250,000円~

クラウンアスリートS-T

出典:http://toyota.jp/

ハイブリッドに特化していたトヨタですが、クラウンアスリートでは新開発の2リッターのダウンサイジーグターボを搭載しています。
車両価格:4,500,000円

WRX STI

出典:https://www.youtube.com/

世界に誇るスバルのスポーツカーは効率良くハイパワーを出せるツインスクロールターボが採用されています。

環境性能と動力性能を両立したツインスクロールターボ

出典:http://howcollect.jp/

ツインスクロールターボはどちらかというとスポーツモデルに採用される傾向があります。ダウンサイジングターボであってもコンフォートよりのゴルフ1.2TSIやオーリス120T、ステップワゴンなどはシングルターボが採用されています。

排気量が小さくなることによって税金も安くなりますから、メリットは多いですよね。今まで大排気量にしか乗っていなかった方でもツインスクロールターボを搭載したスポーツカーならきっと満足できるのではないでしょうか?

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