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ウエストゲートとは

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ウエストゲートとは、クルマのガソリンもしくはディーゼルエンジンからターボチャージャーへ流れる排気ガスの流れを調整するバルブのことをいいます。

 

このバルブがターボチャージャーのタービンに流れる排気ガスの流入量を調節することでターボチャージャーによる下級圧を適度に調整することができるのです。形状は本当に水道のバルブのような形をしていますが、これがとても重要な役割を果たしていくことになるのです。ドライバーが適切にブースト圧をコントロールするためにはエンジンとターボーチャージャー両方にあったサイズの部品を選択することが極めて重要です。ボリュームをコントロールする弁であるだけに適切なサイズのものを設置しませんと十分な機能を発揮しないことになります。実際にこの弁には外付け型と内臓型があり、標準品は
ほとんど内臓型で対応していますが、モータースポーツなどで可変的にこのバルブを調整したい場合には外付け型の設置が好まれることになります。

 

 

最近ではエンジンのダウンサイジングが進み、小排気量のものにターボ過給を施すことで大きな力を発揮させていくエンジンの搭載が増えてきているだけに、この部品もさらに重要度を増している状況にあります。

アクチュエーターとは

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アクチュエーターとは入力されたエネルギーを運動に変換していくものであり、機械や電気回路などを構成している機械要素になっています。

 

現在のロボット技術には必要不可欠なものになっています。ロボットが駆動するのには不可欠なものであり、ロボットの小型化に伴ってこうした部品も小型化されています。機械を動かすということにおいて、とても大きな役割をしているものです。一般的には馴染みがないということは当然のものになっています。こうした仕組みは最先端技術には必要不可欠なものになっています。建設機械などにも活用されているものであり、実は多くの人に生活を支えているものでもあります。専門性が高いということもあり、おもに活用するのが機械製造会社などの関係者です。こうした部品が1つ1つ集まっていくことで大きな機械は稼働することが出来るという部分もあります。機械化が進んでいる現代において、必要不可欠なものです。きちんと活用することで多くの人の役に立つものを作り上げていくことが可能になっています。

 

 

自動車などの稼働にも欠かせないものです。それぞれの部品がきちんと役割をしているからこそ機械は作動することが可能になっています。

バイパスバルブの種類について

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自動車の出力向上には取り入れる空気量を増やす事が重要となります。これを活用した機構の一つがターボチャージャーです。

 

自動車のエンジンから排出されるガスの排気圧力を活用して、タービンを回し圧縮空気をエンジンに送り込みます。これによって、出力向上を果たしています。このターボチャージャーの構成部品の一つで、安定した出力を確保するための役割を果たしているものが、バイパスバルブです。このバルブは、排気圧力が高くなりすぎた場合に、過剰な排圧を大気中に逃がす事で、安定化させています。このバルブには2種類あります。一つ目がアクチュエータ式、二つ目がウエストゲート式です。前者は、機構部品を組み合せる事で大気開放用のバルブを駆動します。小型の為、ターボチャージャーと一体化でき、スペース効率に優れるのが特徴です。後者は、排気管の途中にバイパス経路を設けているため、一度に大量の排気圧を逃がす事が可能となっています。

 

 

これらの特徴を総合すると、アクチュエータタイプは純正タイプや小型のターボチャージャーに向いており、ウエストゲート式は、大容量のタービンをもったターボチャージャーに向いているといえます。このようにバルブは、ターボチャージャーに合わせて選択されています。

ターボチャージャーについて

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ターボとは、ターボチャージャーを略した呼び方です。ちなみに日本語にすると過給器となります。

 

 

ターボの仕組みはそれほど難しいものではなく、エンジンから出る排気の勢いを利用してタービンを回して、吸気を行うというものです。ですから排気が多くなればなるほど、どんどん吸気する事になります。エンジン内に空気をたくさん入れれば、点火した際に膨張する体積が大きくなりますので、それだけ多くのパワーを出すことが出来るようになります。つまり小さい排気量のエンジンを、大排気量のエンジンに変えてしまうような効果が有ります。ターボというとハイパワー車に付いている事が多く、加速がとてもよい代わりに燃費が悪いというイメージが有りました。ですから最近の燃費を重視している風潮の中では、ターボは敬遠されがちになっています。ですがここ最近では、燃費を向上させるためのターボに注目が集まっています。

 

 

 

そもそもターボは、燃費を向上させるために開発された装置だとも言われています。低排気量のエンジンで低回転からターボを効かせる事で、燃費を向上させることが可能になります。この技術はロープレッシャーターボと呼ばれていて、世界各国の自動車メーカーが採用しています。

ラムエアインテークにおけるブローオフバルブとは

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【ラムエアインテーク】とは、インテークと呼ばれる空気の取り入れ口から積極的に空気を取り入れることによって、エンジン内部の燃焼室の空気供給を高めることで出力アップを図ることが出来るシステムです。特に航空機などの高速で運動するもので高い効果を発揮しますが、市販車の様に速度域が高くない場合、それによる過給効果の上昇自体はそれ程期待が出来るものではありません。

 

 

 

しかし、吸気管内の空気抵抗を減らすことによって【ポンピングロス】を低減することが出来る効果があります。ポインピングロスとは、吸排気のバランスにおいて、圧力の高い方から低い方へ流れてしまうことにより抵抗が生じ、そこで損失したエネルギーが発生することを指します。

 

 

高速走行が可能な高性能スポーツカーなどに採用されている事が多く、特に高速走行時はエアクリーナー内部の吸気圧が高くなるため、その状態でのスロットル操作によっては不規則・不安定な吸気動作となってしまう可能性があるため、エアクリーナー内部の圧力を安定させるために【ブローオフバルブ】をボックス内部もしくは外部に取り付けることがあります。この目的はポップオフバルブに近いものであり、エアクリーナーボックス内部の余剰な圧力を排出し調整するためです。

スーパーチャージャーのリリーフバルブとは

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エンジンの回転を利用してベルト駆動されるスーパーチャージャー搭載エンジンの場合、この仕組みにはターボチャージャーのようにウエストゲートバルブもブローオフバルブも存在しない代わりにリリーフバルブというものが装着されています。

 

 

これは、過給圧開放弁であり、インテークマニホールドの近くに装着され、想定を超えるような過給圧がかかった場合にこの弁が買いふぉうされることによって最大過給圧を一定に保つような仕組みとなっているのです。ターボチャージャーのブローオフバルブというのは主にターボの振るブーストからスロットルを戻したときに作動して逆流を防ぐ働きをしますが、こちらのバルブのほうは過剰圧力開放の機能だけを受け持っています。開放された余剰過給圧力は大気放出されずにスーパーチャージャー自体に返送され、最終的にはインテークポートに戻されることとなります。一般的にはこのバルブもターボと同様にブローオフバルブと呼ばれることが多くなっているのが最近の状況です。

 

 

市場ではターボチャージャーのほうが圧倒的に普及してしまっているため、このような呼び名に統一される方向のあるようですが正式名称はこの名前が正しいということになります。

ポップオフバルブとは

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ターボ車は圧縮空気を強制的にエンジンに送り込むことで高出力を発生しますが、アクセルを戻した途端にこの圧縮空気が行き場を失うことになり、逆流現象を起こすことになります。

 

 

もし圧縮空気が逆流してしまうと結果的にタービンの損傷に繋がるためこの状態を回避するためのバルブが必要になるのです。レーシングかーなどにはこの大気放出をするバルブが装着されておりポップオフバルブと呼ばれています。これは単純に過給圧を逃がすためだけの機能であり古い時代のターボエンジンを搭載したレーシングカーには使われていたものですが、現在ではエアクリーナーに戻す構造であるブローオフバルブが搭載されるようになっていますので、殆ど使われることのない部品となってきています。またこの装置はターボのブースト圧を制限するためにも利用されており、米国のCARTなどではこの装置の設置が義務付けられるようになっています。いずれにしても現在の市販車ではこのバルブを利用することはなく、さらに精度の高い装置が積極的に利用されるようになっているのです。

 

 

一昔前に比べますとターボチャージャーの制御も格段に向上しており、周辺機器も大きく性能が向上するようになっているのです。

ブローオフバルブ取付によって生じる弊害について

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ブローオフバルブは、ターボチャージャ付のクルマに装着される部品で、アンチラグシステムのひとつといえます。

 

 

ターボにブーストをかけて走っている時に、一瞬アクセルをオフにしまたオンにした時などにターボのレスポンスを可能な限り落とさないようにするための仕組みとなっています。この部品はメーカーが装着している場合にはほとんど弊害らしいものはありませんが、社外品などを取り付けした場合には若干問題が起きることも考えられます。たとえばエアフローメーターを装備している燃料噴射装置では、このバルブかの大気開放はエンジンコントロールユニットの吸気計算に影響を与えることになります。もちろんメーカーの標準装着品はこうした影響を考慮して装着されていますが、社外品で容量の大きなものなどを装着してしまいますと、多すぎる燃料噴射を起こしてしまうことになり、エンジントラブルの原因にもなりかねないのです。純正装着品の場合には通常は吸入空気を再循環させるように配管されているので問題ないのですが、後付のものはこうした調整が図られていないため、しばしば問題が起きることがあります。

 

 

またこの圧力を調整できる製品では最大過給圧を考慮して調整しませんと逆に十分な過給圧が得られないといった問題が起きることもあるのです。

ブローオフバルブってなに?

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ブローオフバルブとはターボチャージャー等の過給機を搭載する自動車に装着するパーツのことです。

 

その目的はアクセルをオンした時とオフした時のエンジンレスポンスの向上を高める目的とタービンの保護を目的としています。ターボチャージャー等のシステムは簡単に説明いたしますと、タービンを回す事でより多くの空気を強制的に取り入れてエンジンの出力の向上を目指すシステムですが、アクセルをオフにした時には強制的に取り入れられた空気は行き場を失う事になります。

 

 

その結果、タービンの回転方向とは逆方向の力をタービンに与える為にタービンに良く無い影響力が生じます。そこでスロットルバルブと呼ばれる吸気量をコントロール部品とタービンとの間の段階で吸気を大気解放して逃がします。この事で行き場所を失った空気からタービンを保護すると同時にアクセルをオンにした時にスムーズな空気の流れをいち早く整えることも出来ます。又補助的な作用にはなりますが、設定値以上の過給圧を係った時には圧を逃がす事でエンジンを保護する効果も有ります。

 

 

自動車メーカが標準で装備するシステムでは大気解放せずに循環させる構造ですが、社外部品メーカが販売するアフターパーツと呼ばれるタイプの多くは大気解放する構造が多く解放時には排気音がする構造になり演出効果も加味された製品が多くあります。