日本大百科全書(ニッポニカ) 「ターボチャージャー」の意味・わかりやすい解説
ターボチャージャー
たーぼちゃーじゃー
turbocharger
内燃機関における排気タービン駆動のタービン式過給機のこと。内燃機関では通常、ピストンの下降行程に生じるシリンダー内の負圧によって、混合気または空気を吸入する。これをナチュラル・アスピレーションnatural aspirationまたはノーマル・アスピレーションnormal aspiration（自然吸気）という。しかしバルブの開いている短い時間内に十分な吸気を行うことは困難なので、ポンプで積極的に押し込んでやると、シリンダーの容積効果があがり、実効圧縮比、爆発圧力ともに高まって、出力が向上する。これがスーパーチャージングsupercharging（過給）である。もともと航空機が高空に上昇すると空気密度が下がり、出力の低下をきたすのを補う目的で、第一次世界大戦中に実用化された。第一次大戦後はレーシングカーや高性能スポーツカーに応用され、とくにレースの世界では第二次大戦まではスーパーチャージャーの時代といわれるほど普及した。
しかしスーパーチャージャーはもともとエンジンの回転力で駆動するため、それによる出力損失も小さくない。そこで第二次大戦末の軍用機に排気圧力で過給用タービンを回す方式が実用化された。これがターボチャージャーである。戦後は主としてアメリカで小型プロペラ機やレーシングカーに用いられてきたが、1970年代末ごろからヨーロッパでもレーシングカーに使われるようになり、80年代に入って実用車にも急速に普及した。もともと排気として大気中に捨てていた熱と圧力のエネルギーの回収利用なので、省エネルギー時代の出力向上策として大流行したが、84年をピークに装着率は下降の傾向をたどり、鎮静化に向かっている。今後は一部のとくに高速性能をねらった車に装着されていくことになろう。ターボチャージャーの装着により出力は30～50％も向上するが、街なかで常用するような低回転域ではほとんど効果がなく、またいったんアクセルを緩めるとタービンの回転が急速に落ちて、次にアクセルを踏んでから回転があがって過給効果が発揮されるまでに時間的な遅れが生じる。このターボラグturbo lagとよばれる現象によって、アクセルへの応答性のよいDOHC（ツインカム）エンジンに人気が移ったといえる。しかしターボチャージャー自体も改良されており、なくなることはないものと思われる。
ターボチャージャーで過給された空気は高温のため密度が下がるので、とくに高性能な車では、ターボチャージャーを出た空気を、インタークーラーintercoolerという一種の放熱機で冷却してからエンジンに供給している。インタークーラー付きターボチャージャーはレーシングカーやスポーツカーばかりでなく、大型トラックのディーゼルエンジンにもみられる。最近ではターボチャージャーを二基備えた車や、ターボチャージャーとスーパーチャージャーを併用するものも現れている。
［高島鎮雄］
