ターボチャージャー スーパーチャージャー違いとメリットデメリット

ターボチャージャー スーパーチャージャー違いとメリットデメリット

ターボチャージャー スーパーチャージャー

この記事でわかること
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駆動方式の違い

ターボは排気ガス、スーパーチャージャーはエンジン回転で駆動する過給機

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特性と得意分野

低速レスポンスのスーパーチャージャーと高回転型のターボの違い

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維持費とメンテナンス

構造の複雑さと燃費効率、メンテナンスコストの比較

ターボチャージャーとスーパーチャージャーの基本的仕組み


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ターボチャージャーとスーパーチャージャーは、どちらもエンジンに空気を強制的に送り込む「過給機」です。自然吸気エンジンでは、ピストンがシリンダー内を下がる時の負圧によって混合ガスを吸い込みますが、過給機を使うことで大気圧以上の圧力で空気を押し込むことができます。これにより、排気量を増やさずにエンジンのパワーアップが可能になります。
参考)バイクのエンジンに排気量以上のパフォーマンスを発揮させる「ス…

ターボチャージャーは、エンジンから出る排気ガスの圧力でタービンを回し、その回転を利用してコンプレッサーを駆動させる仕組みです。排気の勢いによって圧力を高めるため、エンジンの回転数が上がるほど圧力も高くなり、尻上がりに加速していくのが特徴です。
参考)スーパーチャージャーとターボチャージャーの違い

一方、スーパーチャージャーはエンジンのクランクシャフトの出力で、ベルトやチェーンを介してコンプレッサーを回転させて混合気を圧縮します。エンジンの回転を動力源にしているため、低回転の状態でも空気を送り込むことができます。
参考)スーパーチャージャーとは?コンプレッサーをクランクシャフトで…

ターボチャージャーの特性とメリット

ターボチャージャーの最大のメリットは、排気ガスという本来捨ててしまうエネルギーを利用するため、エネルギー効率が良いことです。エンジンの動力を直接使わないため、燃費効率に優れています。
参考)スーパーチャージャーとは?ターボとの違いや取り付け費用

高回転域でのパワーに優れており、エンジンの回転数がある程度上がると高トルクが得られます。高速道路などでの走行では、ターボチャージャーの性能が十分に発揮されます。​
設置場所はエキゾーストマニホールドの一部として設置されるため、排気系統の改造が必要になります。四輪車では一般的に使われている機構ですが、エンジンのレイアウトに制約があることから、バイクには採用しにくいとされています。
参考)ターボやスーパーチャージャーは追加装着可能!? 後付け過給器…

スーパーチャージャーの特性とメリット

スーパーチャージャーの最大の特徴は、低速域でも過給できることです。エンジンの回転数が低くても過給できるため、「低速域の過給不足」というターボチャージャーの課題を解消できます。​
アクセル操作に対する反応が非常に良く、アクセルワークによる時間のズレが少ないため、なめらかなレスポンスを実感できます。停車時からの加速が速く、街中での走行に適しています。​
排気の流れを動力源とするターボチャージャーに比べて、エンジンが熱を持ちにくいという利点もあります。吸気温度が低いため、熱によるエンジンへの負荷が少なくなります。
参考)https://www.semanticscholar.org/paper/2e47025c6bc5e2e2016a5db77e4804b1f3973580

ターボとスーパーチャージャーのデメリット比較

ターボチャージャーには「ターボラグ」と呼ばれる特有のデメリットがあります。スロットルを開けてから過給圧が上がってパワーが出るまでに、エンジンの回転が上がり、排気ガスの量が増え、タービンの回転が上がるという行程を要するため、わずかな時間のズレが生じます。バイクの特性としては、このわずかな時間のズレが操縦性に影響を与える可能性があります。
参考)“スーパーチャージャー”と“ターボチャージャー” 何が違うの…

スーパーチャージャーは、エンジンの回転力を使ってコンプレッサーを駆動させるため、ターボチャージャーに比べると燃費が下がりやすい傾向があります。エンジンのパワーの一部を過給機の駆動に使うため、全体の効率ではターボに譲る部分があります。​
装置の重量もデメリットの一つです。スーパーチャージャーは機械的な駆動装置が必要なため、車体重量が増加します。高回転域ではパフォーマンスが低下する傾向にあり、最大出力もターボチャージャーと比べて限界があります。​

バイクでの過給機搭載の実例と維持費

現在、市販されているスーパーチャージャー搭載バイクは、カワサキのNinja H2/Z H2シリーズです。Ninja H2 CARBONは最大出力170kW(231PS)を発揮し、完全自社製のスーパーチャージャーにより、どの回転域からでも強烈に加速する圧倒的なパワーを発揮します。​
1980年代には国産4メーカーがターボバイクを発売しましたが、ターボ特有のスロットルを開けた瞬間のわずかなタイムラグが、バイクの特性に合わなかったという問題がありました。基本的に全メーカーとも一代限りで消滅してしまいました。​
維持費については、過給機搭載車は構造が複雑な分、メンテナンス費用が自然吸気エンジン車より高くなるケースが多いです。ターボチャージャーの交換は高額で、部品費用や工賃を含めると20万円から40万円以上かかることもあります。オイル交換や冷却系の管理が重要で、指定オイルの定期交換やインタークーラーラジエーターの点検が欠かせません。
参考)ダウンサイジングターボの仕組みと今後|燃費・パワー・寿命・ト…

後付け過給器キットも販売されており、スーパーチャージャーで50~60万円、ターボで70~80万円程度のコストで、50~60psのパワーアップが可能です。ただし、自然吸気エンジンに高い過給圧力をかけると異常燃焼が発生して壊れる可能性があるため、通常の過給器付き車の半分程度のブースト圧しか掛けられません。​
カワサキ Z H2 公式ページ
カワサキの現行スーパーチャージャー搭載モデルの詳細スペックと技術情報
HKS 過給機チューニング解説
ターボ・スーパーチャージャーの技術的な詳細とチューニング情報

 

 


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