この記事のライター、内燃機関の根本的なコトを理解してないで書いてるんじゃないの？
内燃機関、取り入れた空気(酸素)で燃料を燃やし、爆発した力を出力として取り出すのだ。後は、如何に効率良く爆発させるか、爆発した力を効率良く取り出せるかに依る。
自然吸気に任せると、内部燃焼室に生じる負圧分の空気(酸素は更に少ない)しか取り入れられず、ソレに見合った燃料しか完全燃焼しない=爆発に活かされない。だから、燃焼室により強制的に空気を送り込む仕組として、過給器が考え出された。大まかには、既存出力から過給器を回すスーパーチャージャーと、排気エネルギーでタービンと連動したコンプレッサーを回すターボチャージャーだ。
コレらは、排気量とは別に、ブースト(過給)圧に依り、より多くの空気を燃焼室に閉じ込め見合った燃料と混合して、より強い爆発を起こせる。
日本は温暖で湿度が高い。気温が高めというコトは、酸素含有量は少な目。常に空燃比は、燃料が濃くなりがちだ。ソコで、空気を強く送り込む過給器、特に排気エネルギーを過給に利用するターボは動力ロスが少なく、船や飛行機で使われた後にクルマに採用された。
燃費を勘違いしてない？単に、距離走るのにエンジンを回す燃料が少ないコトを好燃費と言うなら、小排気量少気筒エンジンしかないのだ。より馬力＆トルクを欲するなら、同じ排気量ならより多く回る、より多い気筒数にすると達成するが、燃料消費が増えるのだから、当然燃費は悪化する。同じか少ない排気量でも、ターボなどで過給すれば燃やせる混合気量が増やせるのだから、１回当たりの爆発が強くなり、単純にトルクが増える。(ターボトルクの理屈)クランクを回すトルクが増えるため、より回りやすくなるため、パワーも増えるのだ。あくまで、ターボトルクありきのパワーアップになる。当然、燃料消費は増え、燃費は悪化する。
燃費は悪化するが、馬力＆トルク(つまり、速さ)を得る上で、エンジンの燃焼効率は上がるのだ。
ソコをキチンと書かなければ、記事にならない。
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昔はターボエンジン＝悪燃費じゃなかった!? 最近NAよりもターボのほうが「低燃費」となったワケ
2024.02.26 12:41掲載2024.02.26 14:45更新WEB CARTOP53
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この記事をまとめると
■かつてはターボエンジンよりも自然吸気エンジンのほうが低燃費というのが常識であった
エンジン車は高速で燃費がよくなりEVは電費が悪化！ 真逆の性能となる理由は「モーターとエンジンの特性の違い」ではなかった
■ターボエンジンは熱効率に優れていたが効率のよい制御ができていなかった
■最近は制御技術が発展したほか、ダウンサイジングターボの登場で低燃費化に貢献している
NA＝低燃費の認識はもう古い？
「常識」という言葉は基準があいまいなので、あまり使いたくないが、自動車業界におけるコンセンサス（≒ユーザーの共通認識）を手短に表現するのに「常識」という二文字が便利に使われているのは事実だ。
とはいえ、そんな常識も時代によって大きく変わってくる。ここでは「ターボ」という言葉から連想するであろう常識について、振り返ってみたい。
日本車に初めてターボエンジンが登場したのは1979年、元号でいうと昭和54年のことだ。栄えある国産初ターボを搭載したのは日産の高級モデル「セドリック／グロリア」で、2リッター直列6気筒「L20」エンジンにターボチャージャーをプラスしたものだった。
その後、元号が昭和から平成に変わるころ、すなわちバブル経済全盛期の前後は、国産車におけるターボ全盛期でもあった。先頭を走っていたのは三菱自動車で、軽自動車から大型セダンまでフルラインとなる「ターボ」ラインアップを揃えてみせた。
国産ターボのトップランナーである日産も、コンパクトカー「マーチ」にもターボを設定するなど1980～90年代は、どのメーカーもターボエンジンが幅広く設定されていた。
当時のクルマ事情を示す映画の名作『私をスキーに連れてって』といえば、2リッターターボを積むトヨタ・セリカGT-FOURを思い浮かべがちだが、じつは主人公が乗っていたのは同じトヨタでもエントリー系モデルの「カローラIIリトラGPターボ」。カローラIIに1.5リッターターボエンジンが載せられていたのが、この時代だったのだ。
前置きが長くなってしまった。この時代、ターボエンジンの常識は「パワフルだけど、そのぶん燃費が悪い」というものだった。
日本初のターボエンジンの認可を受ける際、日産は省燃費技術として申請したという裏話もあるが、現実として燃費が良いとはいえないシロモノだったのだ。
ダウンサイジングターボの登場が状況を変える
あらためて、ターボという仕組みを整理すると、排ガスの熱エネルギーによって風車をまわし、その反対側についているコンプレッサーで吸気を圧縮（過給）することで、自然吸気エンジンよりも多くの空気をシリンダー内に送り込むというものだ。
熱エネルギーの再利用という点においては、たしかにエンジン全体としての効率はよくなるはずだが、しかし昭和から平成にかけてのターボエンジンには、そうしたエコ要素は感じられなかった。
その背景として、過給することのメリットを燃費ではなく、パフォーマンス（出力）に振っていたというのもあるが、技術的には緻密なノッキング対策が難しかったという点が挙げられる。
ノッキング（異常燃焼）を防ぐために、エンジンの圧縮比は下げ気味となっていたし、燃焼室の温度を燃料冷却によって下げるために多めの燃料噴射となっていた。さらに点火時期についても安全マージンを考慮して、遅めとなっていた。
実際、当時のターボエンジン車をコンピュータチューンして、点火マップを進角方向に書き換えると、「パワーが増した上に、日常燃費もよくなった」なんてことも珍しくなかった。もちろん、これはマージンを削ったゆえの結果でもあるが、そのくらい安全方向に振られていたのだ。
まとめると、エンジンを守るために過給することで得られる熱効率のメリットが完全に相殺されていたといえる。そのため、「理論上ではターボエンジンは熱効率がいいはずなのに、実際の燃費はよくないよね」というのが常識となっていた。
そんな昭和の常識が変わったきっかけとしては、ガソリン直噴技術が生まれたことが大きい。前述したように燃料冷却によって燃焼室温度を下げる際、シリンダー内に直接ガソリンを噴射する直噴技術というのは無駄な燃料を噴かずに済むというメリットがある。
また、エンジン制御においてはスパークプラグのダイレクトイグニッション化が進んだこともターボ本来の高効率を引き出す進化として無視できないものだ。ノッキングをガソリン直噴や点火時期の適切な制御によって抑え込むことができるようになると、エンジンの基本的な効率に影響する圧縮比も上げることができる。
2000年代以降は、パワーより燃費を求めるユーザーマインドが強くなっていく。ターボ＋多段AT（CVT）を組み合わせることで、低回転を維持しながらで過給を利用することで十分なパフォーマンスを発揮するという味付けが「常識」となっていく。
ほかにも、EGR（排気再循環）という燃焼済みガスを再度シリンダー内に送り込むことで燃焼温度の低下やスロットル損失を減らす技術が、過給エンジンと相性がよいことも、ターボエンジンの省燃費イメージを高めた部分もあるだろう。
もちろん、日本のハイブリッド技術に対抗して欧州系メーカーが小排気量エンジンにターボを組み合わせたパワートレインについて「ダウンサイジングターボ」というキーワードで喧伝したこともイメージチェンジには大きく影響した。
こうしてターボエンジンは、エコ技術のひとつとして認識されるようになり、クルマの常識が書き換えられた……というのが量産ターボ技術についての大筋の流れといえる。
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