【100の質問】ターボチャージャーで増やすべきものは何ですか？（後編）
ターボアップグレードの原則の紹介

質問 3: ターボチャージャーのサイズを大きくする方法にはどのようなものがありますか?

現在、ターボチャージャーのサイズを大きくする方法は主に2つあります。1つ目は、元のターボチャージャーを、より空気流量の多い、より大きなターボチャージャーに交換することです。このタイプの改造は過去には一般的で、効果は明ら​​かでした。欠点は、排気マニホールド、ダウンパイプ、吸気パイプなど、周囲のシステムも調整する必要があることです。アップグレードが大きすぎる場合は、エンジンが正常に動作することを保証するために、燃料供給および冷却システムも強化する必要があります。元のターボエンジン周辺の冷却配管が非常に複雑なため、この方法はますます非現実的になっています。一部の車両では、ターボチャージャーマニホールドがエンジンマウントと一体化されています。そのため、元のターボチャージャーを形状とサイズの異なるより大きなターボチャージャーに交換してより多くの馬力を得る方法は、ますます実現不可能になっています。そこで、ターボチャージャーのサイズを大きくする別の手法が登場しました。

ターボチャージャーのサイズを大きくする新たな方法として、既存のターボチャージャーを改造する方法があります。これは、吸気ハウジングと排気ハウジングの直径を拡大し、より直径の大きい鍛造ブレードに交換するものです。これにより、センターベアリングを変更することなく、ターボチャージャーのエアフローを増加させることができます。これは、追加の排気マニホールドを製造する必要がなく、既存の流体ラインをそのまま使用できるためです。したがって、既存のターボチャージャーを改造して大型化する方が、より迅速かつ費用対効果の高い方法です。この方法は、BMW、VAG、スズキ、ホンダ、GT-R R35などのエンジンや車両のターボチャージャーのサイズとエアフローを増加させるために使用できます。

前述のターボチャージャー大型化に加え、かつてはハイブリッドターボチャージャーも主流でした。ハイブリッドターボチャージャーとは、吸気タービンが大型化され、排気タービンが小型化された2つの全く異なるタービンを組み合わせた、全く新しいタービンです。その目的は、排気量が少ないエンジンでも大型の吸気タービンブレードを駆動することで、低速レスポンスを維持しながら高流量化を実現することです（排気タービンブレードは小型化されるため、駆動が容易です）。

TrustのTD05Hタービンを例に挙げると、TD05ドライブホイールとTD06コンプレッサーホイールを組み合わせることで、TD05のトルクとTD06の馬力を両立させています。しかし、この組み合わせは極端なものになりがちです。排気圧の上昇やブレードの溶融などの問題が発生する可能性が高くなるためです。高速回転時に排気圧を素早く解放し、排気温度の蓄積による高温問題を軽減するために、排気ガス放出能力の高いウェイストゲート排気圧リリーフバルブと組み合わせるのが最適です。

質問 4: ターボチャージャーのサイズを大きくする場合、他にどのような予防措置を講じる必要がありますか?

ターボチャージャーのサイズは、オーナーの具体的な使用要件によって異なります。大型ターボチャージャーはエンジンに供給する空気量を増やしますが、同時にエンジンを駆動するために高い排気圧を必要とします。低回転域で排気圧が不足し、ターボチャージャーを素早く駆動できない場合、顕著なターボラグが発生します。したがって、大型ターボチャージャーのブースト効果を最大限に引き出すには、適切なエンジン排気が不可欠です。

ターボチャージャー自体のサイズと容量以外にも、A/R 比もブースト応答に影響を与える重要なパラメータです。A はターボチャージャーの排気ポートの直径、R は吸気タービンの中心から排気ポートの中心までの距離に等しくなります。ターボチャージャーの排気ポートの内径が 50mm、吸気インペラから排気ポートの中心までの距離が 62.5mm の場合、A/R 比は 0.8 になります。この値は、ブーストのタイミングと高速出力のパフォーマンスに関係します。一般的に、A/R 比が小さいターボチャージャーは、低速域でのブースト応答が速くなりますが、回転数が上昇すると出口抵抗によって出力が制限されます。逆に、A/R 比が大きいターボチャージャーは、低速域での応答が悪くなりますが、回転数が上昇するとより多くの空気を供給できます。

理論上は、エンジンからの排気ガスがターボチャージャーを駆動するのに十分な量であれば、ターボチャージャーの大型化とブースト圧の上昇がエンジン効率の向上に有利に働くはずです。しかし、現実には、ターボチャージャー付きエンジンは高温、高圧、高摩擦といった課題に直面します。ターボチャージャー改造の最も重要な前提条件は、エンジンが低中速域で十分なトルクを発生し、高回転域で最大の馬力を発揮できるようにすることです。価格が最優先事項でなければ、これらの要素は無関係です。オーナーが洗練性、スムーズさ、燃費を優先する場合、ターボチャージャーのサイズ、空燃比、ブースト圧は控えめに低く設定する必要がありますが、これは強力な出力を保証するものではありません。目標とするパフォーマンスに挑戦する場合、高空燃比のターボチャージャーが第一選択肢となりますが、そのためにはエンジン内部の部品の強化、排気量の増加など、多大な資金と時間の投資が必要となるでしょう。したがって、高馬力のセットアップの場合、最終的には資金が全てを決定します。

【100の質問】ターボチャージャーには何を追加すべきか？（パート1）ターボチャージャーアップグレードの原則の紹介