ターボチャージャー【仕組みと故障を防ぐためのお手入れ方法】

ターボチャージャーの仕組みと故障を防ぐためのお手入れ方法

最新のトラックのほとんどにターボエンジンが搭載されており、燃焼効率を高めて馬力やトルクを向上させ高回転で力強い走りを実現しています。
なお、ターボエンジンとは「ターボチャージャー」という装置がついているエンジンのことを言いますが、ターボエンジン搭載車は故障しやすいというイメージが定着しています。
しかし、日々の点検や整備、定期的なメンテナンスを行うことで故障を防ぐことができます。
そこで今回は、ターボチャージャーの仕組みと特徴、故障を防ぐための点検・メンテナンスポイントについて紹介していきます。

ターボチャージャーの仕組みと特徴

ターボチャージャーとはエンジンに取り付けられている過給機のことで、大きく分けて、
トラックから排出される排気ガスを利用して回転するタービンと、
タービンの回転を伝達するベアリング
タービンの回転を利用して空気を取り込み圧縮するコンプレッサ(圧縮機)
で構成されています。
その仕組みは、トラックのエンジンが回転することにより発生する排気ガスの流れをターボチャージャーの風車のようなタービンに当てることでタービンを回転させ、
ベアリングによりコンプレッサに動力を与えて動かすことで空気の密度を高くしています。
そして、空気の密度を高くし、より多くの空気を送り込むことで、一度に多くの燃料を燃焼させることが可能になり、より多くのパワーを作り出すことが可能になるのです。
また、ターボ車の種類には1つのエンジンに対して1つのターボチャージャーを装着したシングルターボと、
2つのターボチャージャーを装備したツインターボがあり、それぞれに特徴があります。

「シングルターボの特徴」

シングルターボは制御がシンプルで、単純な構造ゆえ部品点数が少なく比較的安値でパワーアップが可能です。
また、同じ出力(馬力)を出すのであればコストを抑えることができますが、最高出力を上げるためには大きなタービンを搭載したビッグシングルターボを装備する必要があります。

「ツインターボの特徴」

ツインターボはシングルターボに比べてタービンが2個に増えますので重量が重い、2個のタービンを回転させるためにある程度の排気量が必要
パイピングしやすい、ということがデメリットがありますが、シングルターボよりも小さいタービンを取り付けることで、1個のタービンに対して比較的少ない排気量で回転させることができますので、低速からトルク(回転数)を得ることができます

また、ツインターボの種類には小さいプライマリータービンと、大きいセカンダリータービンのサイズの異なる2種類のタービンが付いていて、
低回転時には小さいプライマリータービンのみを使用してアクセルレスポンスを良くし、
中高回転域に達するとセカンダリータービンも回転させ高過給させることで最高出力を上げる「シーケンシャルツインターボ」があり、
ターボラグが少なく、シングルターボのデメリットを克服することができます。

故障を防ぐための点検・メンテナンスポイント

ターボチャージャーはトラックの力強い走行を実現させるには必要不可欠な装置ですが、
毎日走行を繰り返すうちに部品の摩耗が進み、時間が経過するにつれて劣化が進みます。
当然のごとくターボチャージャーにも日々の点検やメンテナンス、オーバーホール(交換)が必要になります。
また、ターボチャージャーへのダメージを最小限に抑えるためにも、ターボチャージャー搭載車に適した運転方法を身に着けておくことも大切です。

「ターボチャージャー搭載車に適した運転方法」

  1. エコな運転を心がけて、低回転で走行するトラック特有の適正な回転域であるグリーンゾーンを意識した運転を心がけてください。
  2. 空吹かしはしないように心がけてください。また、加速が魅力のターボチャージャー搭載車で急加速をしてしまいがちですが、ターボ車の基本的な取り扱い方法として「空吹かし・急加速」を行わないことが前提です。
  3. 運転後はエンジンをすぐに停止せず、アイドリング状態でターボチャージャーを冷却してからエンジンを停止するようにしてください。

「点検・メンテナンスポイント」

エンジンオイルのチェック

ターボチャージャーのタービンとコンプレッサを同軸上で支持するベアリング部に供給されている「エンジンオイル」に小さなゴミなどの異物が混入している場合は、ベアリング部の破損の原因となります。
また、オイル異常によるベアリング部の破損がターボ車の故障の大半を占めますので、
エンジンオイルの量や汚れ、粘土、漏れのチェックはもちろん、タービン回転中に異音が発生していないかの確認も重要です。
エンジンオイルに異常がある場合は交換や修理を行い、エンジンオイルフィルターも交換するようにしてください。

冷却水のチェック

エンジン冷却水を使用してベアリング部を冷却していますので、
冷却水の不足や汚れ、漏れなどが発生しているとベアリングを正常に冷却することができず、オーバーヒートの原因となってしまいます。
冷却水が十分であるかをチェックして汚れや不足がある場合は冷却水を交換・補充してください。

ターボチャージャー本体の点検

当然、ターボチャージャー本体に破損や劣化が無いかのチェックも重要です。
もし、下記に破損や異常、劣化がある場合は、交換または修理を受けるようにしてください。

  1. オイル漏れ
  2. 回転異常(回転中異音の有無)
  3. ウエストゲート・可変ノズルのリンク系のガタ
  4. コンプレッサ・タービンとケースの擦れ
  5. タービンシャフトのガタ

「ターボチャージャーのオーバーホール時期」

ターボチャージャーのオーバーホール時期は「大型トラック・バスで50万kmから80万km」が一般的ですが、
発進停止の繰り返しが多い車輌は30万kmから50万km」でオーバーホールを行う必要があります。

「まとめ」

ターボチャージャー搭載車は力強い走りで快適な走行を可能にしますが、
ターボチャージャーを正常に機能させるためにも定期的な点検やメンテナンスが大切です。
もし、点検やメンテナンスを怠ればエンジン性能が損なわれるだけではなく、エンジン本体の故障にも発展してしまいます。
特に、エンジン本体にもターボチャージャーにも直接影響するエンジンオイルは交換時期を遵守し、定期的な点検を行うように心がけてください。

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