直噴・ディーゼルとのマッチングこそが真骨頂
現代のターボエンジンがスポーツモデルだけでなく、幅広いモデルで採用されている理由のひとつは、直噴エンジンやディーゼルエンジンとの相性がいいためだ。
直噴ガソリンエンジンは、燃料を直接シリンダー内に噴射することで、冷却効果と正確な燃料供給を実現する。ターボによって過給された高密度の空気と組み合わせることで、より高圧縮比での燃焼が可能となり、ノッキング(異常燃焼)を抑制しながら高出力と高効率を両立できる。
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また、直噴インジェクターによって燃料が微粒化され、燃焼室全体に均一に拡散されるため、ターボによる強力な空気の流れのなかでも安定した燃焼を維持しやすくなるというわけだ。
一方のディーゼルエンジンは、もともと高圧縮・希薄燃焼という特徴を持つ。ディーゼルエンジンはガソリンエンジンと比べて空気過剰率が高く、より多くの空気を必要とする。ターボによって大量の空気を供給することで、燃料の完全燃焼を促し、トルクの大幅な向上と燃費の改善に貢献する。
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さらに、高圧で噴射された燃料と過給された空気が効率的に混ざり合うことで、PM(粒子状物質)やNOx(窒素酸化物)といった排出ガスの低減にもつながり、環境性能を高めるうえで重要な役割を果たしている。現代のクリーンディーゼルエンジンは、ターボと組み合わせることで成立しているといえる。
そして、現代のパワートレインを語るうえで欠かせないのがハイブリッドシステムとのマッチングだ。
たとえばレクサスとトヨタが採用する”デュアルブーストハイブリッド”は、ターボチャージャーとハイブリッドシステムのマッチングで可能性を大きく広げた。
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このシステムではターボの弱点である低速、トルクの不足をモーターで補い、よりシームレスで力強い加速を実現。発進時や低速域ではモーターが積極的にアシストし、ターボラグを感じさせない。一方、高速域ではターボが本来の持ち味を発揮、高出力と高効率を両立させているのだ。
トルクピックアップは両足のペダル操作で制御
このように進化するターボエンジンを乗り手側がコントロールする際に重要なのはアクセルワークだ。
現代のターボはラグが小ない半面、強力なトルクピックアップ特性を持つ。急激なアクセルワークは駆動輪を空転させ、電子制御が介入する。せっかくのトルクピックアップレスポンスが制限されてしてしまうのだ。コーナリングでは早めのアクセルオンで過給圧を穏やかに立ち上げ、タイヤにしっかりトラクション=駆動力をかけながら加速していく、大排気量の高出力車を走らせるような操作イメージが重要になる。また、コーナリング中は左足でブレーキを踏みながら右足でアクセルをあおり、回転数を維持してターボラグを最小限に抑える”左足ブレーキ&アクセルワーク”もテクニックのひとつとして有用性がある。
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温度管理も重要だ。高負荷走行後、とくにサーキット走行後などは、すぐにエンジンを止めずにクールダウンを行うことを心がけたい。ターボは高温になるため、エンジン停止と同時にオイル循環が止まると、タービンの軸受け部分に熱がこもり、タービンの寿命を縮める原因になるのだ。低回転・低速走行で数分間エンジンをまわし、タービンやオイルの温度を下げてから停止するようにすべきである。
ターボは、今後のパワーユニットの電動化の流れのなかでも存在感を失うことはない。むしろ、モーターとの組み合わせによって、これまでのデメリットをさらに克服し、高性能で効率的なパワートレインの中核を担う存在となるのは間違いないだろう。
※本記事は雑誌「CARトップ2025年9月号」の記事を再構成して掲載しています