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2019年3月 2日 (土)

遠心式スーパーチャージャ-の仕組み

 航空機用レシプロエンジンの世界は奥が深いです。調べれば調べるほど面白い。メカに詳しい方には自明の理ですが私のような素人はとても興味深いです。
 
 遠心式スーパーチャージャー(機械式過給機)の動きって面白いですね。それを図解もなく文章だけで知識のない方にも理解できるように書くのは至難の業ですが、頑張って書いてみます(笑)。
 
 空冷星型エンジンの場合スーパーチャージャーのインペラー(羽根車)はエンジンにほとんど隣接しています。吸気の加圧に用いられるインペラーは分かりやすく書くと洗濯機の底に付いている丸い羽根(ただしもっとそそり立っている)みたいなものです。
 
 まず外気はフィルターを経てダクトを通ってインペラーまで導かれます。インペラーはエンジンのクランクシャフトから動力を得ますが、ここで空気は圧縮されます。インペラーまで送られる段階で気化器を通じてガソリンと混ぜられ混合ガスとなっていますから加圧した状態でシリンダーに送りこまれます。
 
 注意しなければならないのは、インペラーは離陸時と高空では高速回転、通常運転では低速回転と切り替える必要がある事です。インペラーの回転数を制御するためには低速用と高速用の2種類の歯車をギアチェンジしなければなりません。これが2速式です。
 
 
 一方、段というのはインペラー自体の数で、2段式なら低空用と高空用の2枚のインペラーを持っている事になります。ですから1段2速より2段2速の方がより高空性能が高いという事になります。1段目の過給機で圧縮された空気は高温高圧になる性質があるので途中にインタークーラーを挟んで一旦冷やし2段目の過給機に導く事でさらに効率良い圧縮空気(ガソリンと合わせて混合ガス)をシリンダーに送り込む事が出来るのです。
 
 
 実はアメリカのリパブリックP-47サンダーボルトの排気タービンの仕組みを調べて行くうちに理解が深まったというわけですよ(笑)。
 
 排気管から出された排気ガスのエネルギーを利用してタービンを回しその回転力で遠心式圧縮機(コンプレッサー)を動かして過給する排気タービン(ターボチャージャー)もそれだけでは十分でなく、さらにインタークーラー、2段目のスーパーチャージャーを通さなければ高い過給能力は得られません。
 
 という事でいかに排気タービン搭載機といえども2段目の過給機は機械式過給機を装備しているのが普通です。
 
 
 
 どうですか理解が深まりましたか?興味のない方にはまったくチンプンカンプンな記事でしたね(汗)。しかも私も素人だけに完全に理解しているとは言えないのが難点です(爆)。詳しい方、色々アドバイスくださいな♪
 

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