車のターボチャージャーライナーの用途は何ですか？
自動車用ターボチャージャーの主な役割は、エンジンの吸気量を増加させ、エンジンの出力とトルクを増加させることで、車両のパワーを向上させることです。具体的には、ターボチャージャーはエンジンからの排気ガスエネルギーを利用してコンプレッサーを駆動し、吸気管内の空気を圧縮することで吸気密度を高め、エンジンがより多くの燃料を燃焼できるようにすることで、出力を向上させます。
ターボチャージャーの仕組み
ターボチャージャーは主にタービンとコンプレッサーの2つの部分で構成されています。エンジンが作動すると、排気ガスが排気管から排出され、タービンを回転させます。タービンの回転によってコンプレッサーが駆動され、吸気管内の空気が圧縮されます。これにより吸入圧力が上昇し、燃焼効率と出力が向上します。
ターボチャージャーのメリットとデメリット
利点 :
出力の向上：ターボチャージャーは空気の吸入量を増加させることができるため、エンジンは同じ排気量でより多くのパワーとトルクを生み出すことができます。
燃費の向上 : ターボチャージャー付きエンジンは燃焼効率が高く、通常 3%～5% の燃料を節約できます。また、信頼性が高く、マッチング特性と過渡応答も優れています。
高高度に適応：ターボチャージャーにより、高高度でもエンジンの高出力が維持され、高高度での酸素不足の問題が解決されます。
デメリット :
タービンヒステリシス：タービンと中間軸受の慣性により、排気ガスが急激に増加してもタービン速度はすぐには上昇せず、出力ヒステリシスが発生します。
低速効果は良くない : 低速時や渋滞時にはターボチャージャーの効果は明らかではなく、自然吸気エンジンよりも優れています 。
自動車用ターボチャージャーは、ホイール、ベアリング、シェル、インペラーなど、様々な材料で作られています。ホイールは通常、高温高圧の要件を満たすため、インコネルやワスパロイなどの超合金材料で作られています。
ベアリングは、耐摩耗性と耐腐食性を向上させるために、サーメットなどの材料で作られることがよくあります。
シェル部分については、コンプレッサーシェルは主にアルミニウム合金またはマグネシウム合金で作られ、重量を軽減して効率を高めていますが、タービンシェルは主に鋳鋼で作られています。
インペラとシャフトは主に鋼鉄で作られており、特にコンプレッサーのインペラには優れた耐高温酸化性、強度、耐腐食性を備えた超合金がよく使用されています。
さまざまな部品の材質とその機能
ホイールハブ ：インコネル、ワスパロイなどの高温合金材料を使用し、高温高圧の要件を満たします。
ベアリング : 通常、耐摩耗性と耐腐食性を向上させるために金属セラミックなどの材料が使用されます。
シェル :
コンプレッサーシェル : 主にアルミニウム合金またはマグネシウム合金で作られており、重量を軽減し、効率を向上させます。
タービンシェル : 主に鋳鋼材 。
インペラとシャフト：ほとんどが鋼鉄で、特にコンプレッサーのインペラには超合金がよく使用されます。この合金は優れた高温耐酸化性、強度、耐腐食性を備えています。
材料選択に影響を与える要因
ターボチャージャーの材料の選択では、主に以下の要素が考慮されます。
高温高圧：ターボチャージャー内部は高温高圧となるため、耐高温・耐高圧性に優れた材料を選ぶ必要があります。
耐摩耗性 : 応力を受ける部品は、耐用年数を延ばすために一定の耐摩耗性を備えている必要があります。
機械的特性 : 材料は高速動作のニーズを満たすのに十分な強度と靭性を持っている必要があります。
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