遠心式スーパーチャージャー:その仕組みと歴史
車の心臓部とも言えるエンジンは、空気と燃料を混ぜて燃焼させることで動力を生み出します。この空気の量を増やすことで、より多くの燃料を燃焼させ、大きな力を得ることができるのです。その空気の量を増やす装置の一つが、遠心式過給機です。
遠心式過給機は、まるで扇風機のような羽根車を高速で回転させることで空気を圧縮し、エンジンへ送り込む装置です。この羽根車は、中心から外側に向かって空気を押し出すことで、空気の速度と圧力を高めます。高速回転する羽根車が空気を押し出す力は、まるで洗濯機の脱水のように、中心から外側へ空気を押し飛ばす遠心力によって生まれます。この羽根車を回す動力はエンジンの回転から得ており、ベルトや歯車などを介して羽根車に伝えます。
羽根車によって押し出された空気は、速度は高いものの、まだ圧力は十分ではありません。そこで、次に空気が通るのが、渦巻き状の通路を持つ拡散器です。この拡散器は、速度の速い空気をスムーズに減速させながら、その運動エネルギーを圧力に変換する役割を担っています。拡散器を通ることで空気の速度は落ちますが、その分圧力は高まり、エンジンに送り込むのに適した状態になります。
このようにして、遠心式過給機は、エンジン回転数の上昇と共に過給圧を高め、より多くの空気をエンジンに送り込むことで、エンジンの出力を向上させます。アクセルペダルを踏むと、エンジン回転数が上がり、それに連動して過給機の羽根車の回転数も上がります。その結果、より多くの空気がエンジンに送り込まれ、力強い加速を生み出すのです。特に、エンジン回転数が高い領域では、過給の効果がより顕著に現れ、他の過給機に比べて滑らかで力強い加速を体感できます。