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圧力波スーパーチャージャー（ウェーブローター[1]とも呼ばれる）は、内燃機関の排気ガスパルスによって生成される圧力波を利用して吸入空気を圧縮するスーパーチャージャー技術の一種です。自動車への応用は広く普及していませんが、最も広く使用されている例はブラウン・ボベリが開発したコンプレックスです。[2] [3] [4]
自動車では
フィンランドのヴァルメットトラクターズは、1980年の1203モデルに搭載した411CXエンジンにこの装置を取り付け、この装置を最初に使用した企業の1つでした。この装置は性能の向上に役立ちましたが、後のモデルに組み込むには高価すぎると考えられていました。[5]乗用車への最初の設置例の1つは、 1982年のジュネーブモーターショーで展示されたフォルクスワーゲンゴルフベースのショーカー、リンスピードトパーズコンプレックスでした。[6]フェラーリは、126Cフォーミュラワンカーの開発中にこのような装置をテストしました。このシステムは、代替のツインターボチャージャーレイアウトほど整然とした設置に適さず、この形式で車がレースに出場することはありませんでした。[7]より成功した応用例は、1988年のマツダ626カペラに搭載されたRFシリーズディーゼルエンジンです。最終的に、15万台のマツダディーゼル車にコンプレックススーパーチャージャーが取り付けられました。他のユーザーにはプジョー、オペル、メルセデス・ベンツなどが含まれていた。
グリーンピースの SmILEコンセプトカーは、スイスの企業Wenko AGが開発したHyprex圧力波スーパーチャージャーを使用しています。[ 4 ] NASAは、ガスタービンの効率を高めるための実験で波ローターを使用しています。波ローターは、コンプレッサー、燃焼器、タービンセクションの間に配置され、燃焼プロセスからより多くのエネルギーを抽出します。[8] [9]
原理
このプロセスは、ベルトまたはチェーンを介してエンジンのクランクシャフトによって駆動される円筒形のセルローターによって制御されます。個々のセルは、排気ガスと外気の開口部を交互に開閉します。排気ガス側の開口部に到達すると、加圧された排気ガスがセルに流れ込み、そこで外気を圧縮します (図のステージ 2)。セルローターが回転を続け、吸気側の開口部に到達すると、圧縮された空気がエンジンに流れ込みます (3)。排気ガスが流れる前に、開口部が再び閉じられ、排気ガス柱はエンジンに入る前に反射されます (4)。排気ガスは高速で排出され、その後ろのセルにさらに吸入空気を吸い込み、プロセス (1) を繰り返します。
利点
圧力波過給機におけるエネルギー交換は音速で行われるため、ターボチャージャー付きエンジンの一般的な欠点である低エンジン回転数でも良好な応答性が得られます。機械式過給と排気ガス過給の利点を組み合わせ、低エンジン回転数でも十分なトルクを提供します。[10]
デメリット
コンプレックスシステムには2つの欠点がある。1つは、排気ガスが燃焼に必要な新鮮な空気と混ざり合い、燃焼ガスの再循環につながることである。2つ目に、この混合により吸気ガスの温度も上昇する。これらの問題はディーゼルエンジンではガソリンエンジンよりもずっと少ないため、コンプレックスはガソリンエンジンの用途では珍しい。[11] [12]
制御システム
性能を最適化する制御システムは、1986年に東京のディーゼル機器株式会社の青木八郎氏によって特許取得されました（米国特許4563997）。[13]
参照
参考文献
- ^ ウェーブローターとは
- ^ EP 0286931マイヤー、アンドレアス: 「Freilaufender Druckwellenlader」、1988 年 10 月 19 日発行、スイス、バーデンの BBC Brown Boveri AG に譲渡
- ^ US 4838234マイヤー、アンドレアス：「フリーランニング圧力波スーパーチャージャー」、1989年7月13日発行、BBCブラウンボベリAG、バーデン、スイスに譲渡
- ^ ab ウェーブローター技術とその応用に関するレビュー（コンプレックススーパーチャージャーの詳細を含む）
- ^ ハンヌ・ニスカネン「マンクテルズからヴァルトラへ」
- ^ ボルスター、ジョン（1982年3月11日）。「Spring in the air」。オートスポーツ。第86巻、第10号。ヘイマーケット出版。24ページ。
- ^ フェラーリ、ハンス・タナー＆ダグ・ナイ、1985
- ^ ガスタービンエンジン用ウェーブロータートッピングサイクル
- ^ ウェーブローター技術のテストに成功
- ^ トイヴォネン、ラウノ編。 (1985-03-19)。 「コンプレックス サルジャトゥオタントゥーン」[連続生産用コンプレックス]。Tekniikan Maailma (フィンランド語)。 Vol. 41、いいえ。 85年5月。ヘルシンキ: TM-ジュルカイス。 p. 33. ISSN 0355-4287。
- ^ ルノー、ジャン＝ジャック (1984-02-23)。 「フォルクスワーゲン ソウルレーヴ アン コイン デュ ボイル: ワンダーバー!」 [VW がベールを上げる: Wunderbar!]。Le Moniteur de l'Automobile (フランス語)。35（789）。ベルギー、ブリュッセル: 自動車雑誌のエディション: 6–7。
- ^ Chen, Jay (2007年5月). 「The Comprex: The Other Compressor」. 修正Mag. 2013年9月26日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年11月21日閲覧。
- ^ 「複合スーパーチャージャーの制御システムおよび方法」。
外部リンク
- 技術的説明
- Wenko AG の圧力波スーパーチャージャーに関するウェブサイト
- 操作の簡略図
- 圧力波スーパーチャージャーに関する記事