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意外と知らない?ターボ(ターボチャージャー)の仕組みや構造を解説!

ターボ(ターボチャージャー)とは?

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ターボ(ターボチャージャー)は、自動車に搭載されているエンジンのパワーを補強する装置です。日本語で「過給機」と呼ばれているシチュエーションもあります。

ターボを組み合わせることでエンジンパワーを高められるのが強みです。エンジンが車の走行中などで働いている際、空気を取り込むのもパワーを引き出すために欠かせませんが、ターボはさらに空気を取り込むための重要なアイテムです。

近年では「高圧縮エンジン」が主流になっており、高い圧縮力を維持するために多くの空気を取り込まなくてはいけないシチュエーションがあります。ターボは圧縮力を確保するためにも欠かせない装置です。

一方、ターボと相反しているのが、ターボなどの補強装置を搭載していない「NAエンジン」(NA=ノーマル・アスピレーション:自然吸気)。取り込んだ空気をそのままエンジンで使用してパワーを引き出すのが特徴で、空気を圧縮してエンジン内に取り込むターボとは異なる仕組みです。「ターボが装着されていない“素”のエンジン」と考えればわかりやすいでしょう。

ターボの構造と仕組み

この項目では、ターボの構造と仕組みを解説します。

NAエンジンよりも使用パーツ数が増え、かつ仕組みが複雑なのが特徴です。

ターボの構造

ターボは、おもに4つのパーツで構成されています。

  • タービン(空気を圧縮する装置)
  • インタークーラー(圧縮した空気を冷やす装置)
  • パイピング(タービンとインタークーラーをつなぐためのパイプ)
  • ブローオフバルブ(高くなった圧力を逃がす・逆流を防ぎタービンを保護する装置)
タービン

「タービン」は、吸気側の空気を圧縮する役割を担っているパーツ。カタツムリに似た形状をしており、“羽”や“風車”のような形状をしているのが特徴です。

インタークーラー

「インタークーラー」は、タービンの冷却を担っているパーツ。空気は圧縮されると温度が上昇し、エンジン内で燃料と混合して燃焼活動をする際のロスが発生しやすくなります。

インタークーラーで空気を冷やすことで、効率よく燃焼活動を進められるようサポートする構造です。

ブローオフバルブ

「ブローオフバルブ」は、タービンに逆流した空気を開放する役割を担うパーツ。タービンが排気ガスによって回転し、吸気側の空気を圧縮して押し込んでいる間は問題ありませんが、走行スピードが落ちるなどの動作が起こると、圧縮した空気がエンジンからタービンへ逆流します。

空気が逆流してタービンに戻ってしまえば高い負荷が襲い掛かり、故障の原因になりがちです。ブローオフバルブが逆流した空気を開放する役割を担うことで、エンジンの故障を防ぐ役割を担います。

ターボの仕組み

ターボの仕組みは、いずれもタービンが排気ガスを上手に活用し、外から取り込んだ空気をより多くできるように成り立っています。

装着された排気口側のタービンへ排気ガスによる空気が当たることで回り始め、吸気側に設けられたタービンが連動。外から吸い込んだ空気を圧縮して大量にエンジン内へ取り込めるようにします。

この仕組みで、エンジン内に流入した燃料(ガソリン・軽油)の量が増えても、タービンによる圧縮で空気が大量に取り込めることから燃焼活動を活発化させて、エンジンパワーを引き出すのに貢献します。

ターボ車のメリット・デメリット

©evannovostro/stock.adobe.com

この項目では、ターボ車のメリット・デメリットを解説していきます。

エンジンの排気量が小さくてもパワーが引き出せる強みがある反面、加速のダイレクト感に欠けるといった弱みがあります。

ターボ車のメリット

ターボ車のメリットは「小排気量でもパワーがある」です。

ターボは小排気量でも大排気量のNAエンジン搭載車に引けを取らないパワーが発揮できるのが強みです。近年では「ダウンサイジングターボ」と呼ばれる、エンジンの排気量を少なくしてターボを装着する手法が主流。燃費性能が向上しているのが強みです。

また、小排気量のエンジン仕様となることで、排気量ごとに税金額が決められている「自動車税」での負担軽減にも役立ちます。

ターボ車のデメリット

ターボ車のデメリットは「加速のダイレクト感」です。

ターボは走行時にアクセルを踏み込んでからパワーが出始めるまで時間がかかる、「タイムラグ」と呼ばれる弱点が存在します。

車の排気ガスを利用してタービンを回しパワーを引き出す仕組みであることから、排気ガスの少ない場面ではタービンが回らないため低速域での加速が悪くなりがちです。

ターボを搭載しているおすすめ車種5選

この項目では、ターボを搭載しているおすすめの車種を5台ピックアップしてみました。

3ドアや5ドアのハッチバックセダンSUVと多種多様なジャンルで、ドライブが楽しくなるターボ付きエンジンが搭載されています。

  • スズキ スイフトスポーツ
  • スバル WRX S4
  • トヨタ GRヤリス
  • ホンダ シビックタイプR
  • 日産 エクストレイル

スズキ スイフトスポーツ

スズキ スイフトスポーツ(2020年)

スズキ「スイフトスポーツ」は5ドアハッチバックタイプのコンパクトカーです。

2017年に登場した3代目では、歴代モデルで使用されてきた1,600㏄のNAエンジンに代え、1,400ccエンジンにターボが装着された「K14C型ブースタージェットエンジン」が新たに搭載されています。低回転から高トルクを発揮し、小排気量ながら140馬力のパワーを備えるなど、2,000ccクラスのNAエンジンに引けを取らない力強さが魅力です。

スペック詳細情報

  • エンジン種類:水冷4サイクル直列4気筒直噴ターボ
  • エンジン排気量(cc):1,371
  • 最高出力(PS/rpm):140/5,500
  • 最大トルク(N・m/rpm):230/2,500~3,500
  • 燃料消費率(km/L):16.6~17.6
最新「スイフトスポーツ」中古車情報
本日の在庫数 1067台
平均価格 174万円
支払総額 43~388万円

スバル WRX S4

スバル WRX S4(2022年)

スバル「WRX S4」は、4ドアセダンタイプのスポーツカーです。

WRX S4は2022年に2代目へモデルチェンジ。新開発の2400cc直噴ターボ“DIT”エンジンを搭載し話題となりました。先代型で搭載されていたエンジンより排気量を400ccアップさせたことで、低速域から力強いトルクを発揮する特性へ変化しました。ダイレクト感あるスムーズな加速を味わえます。

また、高速域ではトルクの落ち込みを抑えてパワーを維持し、加速の伸びをもたらします。市街地からワインディングまで快適な走りを楽しめるターボ付きエンジンが魅力です。

スペック詳細情報

  • エンジン種類:16バルブDOHC水平対向4気筒直噴ターボ
  • エンジン排気量(cc):2,387
  • 最高出力(PS/rpm):275/5,600
  • 最大トルク(N・m/rpm):38,2/2,000~4,800
  • 燃料消費率(km/L):12.7
最新「WRX S4」中古車情報
本日の在庫数 365台
平均価格 278万円
支払総額 114~614万円

トヨタ GRヤリス

トヨタ GRヤリス(2020年)

トヨタ「GRヤリス」は3ドアハッチバックタイプのスポーツカーです。2020年に登場した現行モデルは初代にあたります。

搭載されているエンジンは直列3気筒のインタークーラーターボエンジン。普通乗用車サイズながら3気筒を採用しており、効率化が図られています。1,600ccと小排気量ながら272馬力を引き出している強力なパワーが魅力です。

スペック詳細情報

  • エンジン種類:直列3気筒インタークーラーターボ
  • エンジン排気量(cc):1,618
  • 最高出力(PS/rpm):272/6,500
  • 最大トルク(N・m/rpm):37.7/3,000~4,600
  • 燃料消費率(km/L):13.6
最新「GRヤリス」中古車情報
本日の在庫数 167台
平均価格 461万円
支払総額 245~1,703万円

ホンダ シビックタイプR

ホンダ シビックタイプR(2022年)

ホンダ「シビックタイプR」は、5ドアハッチバックタイプのスポーツカーです。

2022年に登場した「FL5型」と呼ばれる現行モデルでは、歴代の2,000cc“VTEC”ターボエンジンをベースに進化を遂げています。ターボチャージャーの刷新や冷却性能の向上を目的としたフロントグリルの開口面積拡大などで、330馬力を発揮します。

また、エンジン性能だけでなく“音”にも注目です。エンジン回転数に応じて最適なバルブ開度を実現。車外騒音の法規を守りつつも、迫力ある排気音でドライブが楽しくなる工夫が施されています。

スペック詳細情報

  • エンジン種類:水冷直列4気筒横置DOHCターボ
  • エンジン排気量(cc):1,995
  • 最高出力(PS/rpm):330/6,500
  • 最大トルク(N・m/rpm):420/2,600~4,000
  • 燃料消費率(km/L):12.5
最新「シビック タイプR」中古車情報
本日の在庫数 473台
平均価格 421万円
支払総額 70~995万円

日産 エクストレイル

日産 エクストレイル(2021年)

日産「エクストレイル」はクロスオーバータイプのSUVです。

エクストレイルには「VCターボ」と呼ばれるターボ付きエンジンを搭載したラインナップがあります。車両の走行自体は駆動用モーターが担っているものの、モーターを発動させるためのエネルギーを作り出すためにガソリンエンジンが用いられている特殊な構造。可変圧縮比により高出力と低燃費が両立された次世代のターボ付エンジンと考えてよいでしょう。

スペック詳細情報

  • エンジン種類:DOHC水冷直列3気筒ターボチャージャー付エンジン
  • エンジン排気量(cc):1,497
  • 最高出力(PS/rpm):144/4400-5000rpm
  • 最大トルク(N・m/rpm):250/2400-4000
  • 燃料消費率(km/L):18.3~19.7
最新「エクストレイル」中古車情報
本日の在庫数 4351台
平均価格 174万円
支払総額 23~598万円

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執筆者プロフィール
MOBY編集部
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新型車予想や車選びのお役立ち記事、車や免許にまつわる豆知識、カーライフの困りごとを解決する方法など、自動車に関する様々な情報を発信。普段クルマは乗るだけ・使うだけのユーザーや、あまりクルマに興味が...

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