タービンのコントロールの基本
この辺のことは、知ってて当然の事で、つまらないと思う人は読む必要もないと思いますが・・
結構、あやふやな知識(→元々このコーナーはそんな人の為のコーナーですから・・)の人達はきちんと押さえておきましょうね!
ノーマルタービンのカットモデル図です。
タービンホイルとコンプレッサーホイルをタービンシャフトが繋いでいて、タービンホイルに排気ガスを当てています。
コンプレッサーホイルは中心軸方向から空気を吸って、周辺部に吹き飛ばすような力が働く事で空気を圧縮出来ます。
このままでは、ブーストはタービンの限界まで上昇して、タービンも破損してしまうので、排気ガスのコントロールをする必要があります。
排気ガスをバイパス側に逃がすためのゲートをウエストゲートと呼びます。図では、濃い紫色になっています。
このウエストゲートが独立しているタイプが、ウエストゲートタイプのタービンと言いますが、今回はノーマルで一般的に採用されているウエストゲート・アクチュエータータイプのタービンの説明をします。(アクチュエーターは、濃いピンクで示しています。)
アクチュエーターの内部は、次の図のようになっています。
アクチュエーターにブースト圧が掛かると、内部のスプリングの反発力(=スプリングセット荷重)に負けて、シャフトが飛び出してきます。(→FD3Sのセット荷重は、約0.55キロです。)
アクチュエーターのシャフトが飛び出して来ると、ウエストゲートが開きます。→タービンを回転させる排気ガスがバイパスに逃げる事でブーストが下がります。
ブーストが下がると、アクチュエーター内部のスプリングの反発力が勝ってシャフトは縮みます。→ウエストゲートが閉まります。→排気ガスは再び勢い良くタービンホイルを回すので、ブーストが上がります。
この行程を繰り返す事で結果的に、ブーストはアクチュエーターのセット荷重に一定にコントロールされます。
因に、この方式だけで(=アクチュエーター単独)ブーストをコントロールしているクルマは、現在では殆どありません。(ロータリーエンジン搭載車で言うと、マイナーチェンジ前のFC3Sまででした。)
主な理由は、ブースト圧がアクチュエーターのみにコントロールされる為に、アクチュエーターの製品誤差でクルマ自体のブーストが異なり、クルマによるバラツキが大きくなってしまうためです。
そのため、今ではこのアクチュエーターをコントロールする為のデューティ・ソレノイド・バルブを使用しています。・・これについては、次のページを見てください。