クールの典型

May 26, 2023

航空機

[クレジット: レオナルド・コレア・ルナ]

ターボチャージャーはクールの象徴です。 1960 年代初頭、オールズモビルは最初の量産ターボチャージャー付き自動車、ターボ ロケット エンジンと呼ばれるギャレット AiResearch ターボを搭載した F-85 カトラスを所有し、ジェットファイアとして販売されました。

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1979 年のポルシェ 930 ターボは、ターボ過給を実験した最初の量産ストリートカーの 1 台で、時代の象徴でした。 実際、私の友人の多くは彼らのポスターを持っていました。 1986年、私は20歳のフォード・フェアレーン（自然吸気）に乗り、ダッシュボードのカセットテープデッキでジューダス・プリーストの「ターボ・ラヴァー」を鳴らしながら街を巡っていた。

正直に言うと、この記事はここで閉じるべきです。次に私が書くことは、ビッグスターの駐車場を走り抜けてジューダス・プリーストを現れることとは比較にならないからです。

航空機のターボ過給システムのコンポーネントは、ターボチャージャー、スロットル ボディ、吸気マニホールド、排気マニホールド、吸気口、ウエストゲート、排気口です。 ターボチャージャー アセンブリには、排気からガスを受け取るタービン、吸入空気を圧縮してシリンダーに送り込むコンプレッサー、そしてその 2 つを接続するシャフトという 3 つの主要コンポーネントがあります。

タービンはターボ過給システムの駆動力です。 マニホールドからの排気ガスによりマニホールドが回転します。 これはウエストゲートをバイパスする残差です。

タービンとコンプレッサーを接続するのがタービンシャフトです。 この頑丈な金属コネクタにより、タービンがスプールアップするときにコンプレッサーが確実に回転します。 ターボチャージャーのシャフトには適切な潤滑が必要で、オイルが不足すると故障することがよくあります。

コンプレッサーは圧縮空気をシリンダーヘッドの吸気側に送ります。 シャフトを介してタービンによって駆動されるコンプレッサーは、排気によって開始された仕事を完了するために同時に回転します。 吸気口を通るこの空気圧の増加は、マニホールド圧力として知られています。 人生の多くのことと同じように、良いものを持ちすぎることもあります。 エンジンは常に過剰なマニホールド圧力に耐えられるとは限らず、重大な損傷を引き起こす可能性があります。

ターボ過給システムは、ウエストゲートを通過する不必要または不要な圧力を考慮します。 このプロセスは自動で行うことも、パイロットがコックピットから手動で行うこともできます。 どちらの場合でも、その使命は、排気ガスがターボユニットに入り、コンプレッサーの回転が速くなり、エンジンに悪影響を与える前に排出することです。

レシプロ エンジンの基本動作パラメータは海抜ゼロメートルです。 ここは、発電所が最も多くの電力を生成する場所でもあります。 航空機の高度が上昇すると、圧力と密度が逆に減少し、出力が低下します。

ターボチャージャ付きエンジンは、通常吸気エンジンよりもはるかに高い圧力と温度で動作します。 多くのレシプロ航空機は、高高度飛行のためにターボチャージャーを必要とします。 適切にメンテナンスされていない場合、排気システムにさらなる負担がかかる可能性があります。

航空機の客室を加圧するためにターボ システムから空気を抜くものもあります。

私は最近、Hartzell Engine Technologies, LLC (HET) の製品サポート ディレクターである Tim Gauntt と時間を過ごしました。 彼は親切にもターボチャージャーシステムに関する知識を教えてくれました。

私たちが取り上げたトピックの 1 つは、パイロットが「リーン・オブ・ピーク」(LOP) をどのように、どの程度実行する必要があるかです。 これは特定の航空機のターボチャージャーやコンポーネントにどのような影響を及ぼしますか? ターボチャージャーは、通常はタービン入口温度 (TIT) に基づいて、特定の温度に対して定格されます。 その温度を超えなければ、ターボは標準動作範囲内にあります。

エンジン アナライザが利用可能になる前は、これを決定する方法がなかったため、リーン オブ ピークは比較的新しい動作範囲です。 かつては、OEM が定めた安全なターボ TIT 動作温度に頼っていました。 すべてのエンジン操作はメーカーの推奨事項に従う必要があることに注意してください。 彼らは専門家です。 この慣行は、Continental、Lycoming、および Rotax などのその他の OEM の標準です。