車に興味がある、なしに関わらず一度は耳にしたことがある「ターボ」と言う言葉。
今回はターボについて説明をしようと思います。
ターボとは？
エンジンはざっくり言うと爆発を起こして動きます。
上図は注射器だと思って見てください。シリンダーの中をピストンと言う部品が上下します。
ピストンとシリンダー上部に空間がありますが、この部分を燃焼室と言い爆発はここで起こり、ピストンが押し下げられた力がエンジンのパワーとなります。
要は爆発力が大きければパワーが出ると言うことです。
酸素が多ければ爆発力も上がるので、より多くの酸素を強制的に燃焼室に送り込むのがターボの役目です。
仕組み
ではどうやって強制的に空気を送り込むのかと言うと、下図で説明します。
青い矢印が冷たい空気（エンジン内部に入っていく空気）、赤い矢印が熱い空気（燃焼後にエンジンから出ていく空気）です。
スタート地点は右上の３つの矢印です。途中に色々ありますが、一旦無視してください。
矢印が青から赤に変わったところで燃焼が起きています。そして赤い矢印を辿って行くと、プロペラみたいな物にぶつかっていますね。これをタービン（排気側はタービンホイール）と言います。
吸気側にも同じものがありますね。こっちもタービン（吸気側はコンプレッサーホイール）です。
この２つは対になっており、一緒にクルクル回るので排気ガスをぶち当てて回します。
排気側のタービンが回ると当然吸気側のタービンも回るので、空気をたくさん吸い込んでくれます。
吸気側で吸い込まれ、圧縮された空気は温度が上がり膨張しようとします。
膨張してしまうと酸素の密度が下がるので、せっかく空気をたくさん取り込んでも意味がなくなります。そこで一旦空気を冷ますためにインタークーラーと言う装置に通過させ、空気を冷却してからエンジンの燃焼室に送り込みます。
こうすることでより大きな燃焼が起こせるので、エンジンのパワーを大きくできると言うことです。
仕組みはざっくりとこんな感じです。
スーパーチャージャー
排気ガスの圧力を動力源にするターボチャージャーに対しエンジンそのものを動力源にするのが、スーパーチャージャーです。詳しい解説は省きますが、エンジンの回転を利用してコンプレッサーを回します。
ターボチャージャーは構造上パワーが立ち上がるまでにラグが発生します（後述）。
しかし、スーパーチャージャーはエンジンの回転を直接利用するのでラグがなく、まるで排気量の多いエンジンに積み替えたようなイメージです。
低回転域から過給圧力が得られる反面、エンジンパワーの一部を駆動に利用するため、高回転域ではスーパーチャージャーそのものがエンジンの足枷になり十分なパワーが得られなくなります。
ターボ車のメリット・デメリット
ターボ車のメリットは小排気量でもパワーが出せると言う所です。
パワーのある車は運転も楽になりますし、小排気量なら自動車税も安くなりますね。
あとは加速感はNAエンジン（過給機のない自然吸気エンジン）にはないパンチがあり、刺激が欲しい人にはいいかも・・・NAはNAで気持ちいいけど。
デメリットは燃料を多く消費してしまう為燃費が悪くなると言う所でしょうか。
しかし最近の車はダウンサイジング化などの様々な技術を導入しているので、そこまで気にするレベルではないのではないかと思います。
そして、先述のラグもデメリットの１つ。
ターボは排気の圧力によって過給をすると説明しましたが、言い換えるとエンジンの回転数が上がって排気の量が増えないと過給できないのです。この遅れをターボラグと言います。アクセルを抜いて再び踏み込んだ時、パワーが立ち上がるまでのラグです。
このターボラグ、車種にもよるのでしょうが街乗りでは気になりません。僕は。
ただコンマ数秒を争うレースの世界では大きな差になる為、このターボラグを補う技術やシステムもあるのですが今回の記事では書かないことにします。
一昔前にはパワーを搾り出そうと大きなタービンを付けると、必然的にタービンが回り始めるのにも時間がかかりある一定の回転数から急にパワーが出てくる、いわゆるドッカンターボと言われる扱いにくい特性の車や改造車などもありました（僕は乗ったことないけど）。しかしこの問題も、ツインスクロールターボや可変容量ターボ、シーケンシャルターボなどの技術導入で解決されていると思います。
いろいろと説明しましたが、どんな車やエンジンにもメリット・デメリットはあると思うので、最終的には好みになるのかな？
ちなみに僕はこんな記事書いときながらNA（自然吸気エンジン）が好きです！
以上、ターボチャージャーのざっくりとした説明でした。
さよなら！
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