터보과급기에 대하여..
1. 터보과급기의 개요
많이 알려진 과급기로 배기다기관에 터빈을 달고 그 축을 연장시켜 흡기쪽에 터빈을 돌리는 식의 과급기로 배기가스가 많이 나오는 고RPM에서 효과적인 장치입니다.
하지만 배기온도가 높아지고 분당 10만이 넘을정도로 빠르게 회전하는 터빈과 엔진오일로 터빈을 식혀주기때문에 후열관리가 잘안되면 터보 베어링이 눌러붙는 치명적인 고장을 일으키기 쉽습니다.
터보는 배기가스로 터빈을 돌리기때문에 저속에서 터보렉이라고하는 것이 항상 터보의 숙제로 남아 있습니다. 그것을 보안한 것이 트윈토보입니다.
터보과급기는 또한 터보차저라고도 한다. 내연기관에서는 피스톤의 하강행정에서 생기는 실린더 안의 부압(負壓)으로 혼합기 또는 공기를 빨아들인다. 이것을 내추럴 에스퍼레이션 또는 노멀 에스퍼레이션이라고 한다.
그러나 밸브가 열려 있는 짧은 시간 안에 충분한 흡기가 어려워, 펌프로 적극적으로 밀어넣으면 실린더의 용적효과가 올라가고, 이와 함께 실효압축비·폭발압력도 올라가서 출력이 향상된다. 이것이 슈퍼차징이다.
항공기가 고공으로 올라가면 공기밀도가 떨어져서 출력이 저하되는 것을 보충할 목적으로 제1차 세계대전 때 실용화되었으며 그후에는 레이싱카, 또는 고성능 스포츠카에 응용되었다. 그러나 슈퍼차저는 원래가 엔진 회전력으로 구동되기 때문에, 그에 의한 출력손실도 적지 않다. 그래서 제2차 세계대전 말에는 군용기에 배기압력으로 과급용 터빈을 돌리는 방식이 실용화되었다. 이것이 터보과급기이다.
그 뒤에는 주로 미국에서 소형 프로펠러기나 레이싱카에서 쓰이다가, 1980년대에 들어와서 일반 자동차에도 급속히 보급되었다. 그러나 에너지 효율이 떨어지므로 1984년을 고비로 장착률이 떨어지고 있으며, 앞으로는 일부의 고성능을 노린 자동차에만 장착될 전망이다.
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2012.03.07
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