スーパーチャージャーとその類語であるターボチャージャーの機能を表す専門用語は、「強制吸気」と呼ばれます。 私たちのほとんどは、エンジンに供給される空気を加圧して、より多くの燃料が燃焼室に入るという原理をおそらく知っています。 燃料が多いほど、爆発による運動エネルギーの放出量が多くなります。 出来上がり！ エンジンからより多くのパワー。 速い車への「チートコード」です！
強制誘導コンセプトの起源と自動車への遠回りの旅には、いくつかの驚くべき紆余曲折があります。 たとえば、元のコンセプトは、イギリスの炭鉱で空気を機械的に移動させるために最初に使用されました。 20 年代前半のレースカーに欠かせないコンポーネントになったのはなぜですか? それが私たちが発見するためにここにいるものです。
産業時代の起源
1849年。 最初の機械式強制誘導装置は、アメリカ南北戦争の 12 年前にさかのぼります。 英国バーミンガム出身の G. ジョーンズという名のイギリス人男性は、工業化時代の原動力となった深い炭鉱を換気するためのローブ ポンプを製造しました。
それは、かみ合うローブを備えた 2 つの回転シャフトを備えた巧妙な設計でした。 ローブは空気のポケットに触れて閉じ込め、それをより小さな容積の排出パイプに送り込みました。 容積を減らすことによって、空気は加圧されました。
1860年。 インディアナ州の Roots Blower Co. は、溶鉱炉に空気を送り込むためにローブの設計を使用する特許を申請しました。 「ルーツ型」スーパーチャージャーと聞くと、これが元祖。 ルーツ兄弟は最初にこのアイデアを思いついたわけではありませんが、米国 (1860 年) と英国 (1868 年) で特許を取得し、多くの新しい用途を開発しました。 ルーツの製品は現在もハウデンの子会社として製造されていますが、工業用のみです。
エンジンの進歩
1878年。 それにはさらに数年かかりましたが、デュガルド・クラークという名のスコットランド人が登場し、有名な最初の実用的な 2 ストローク エンジンを発明しました。 彼の設計の一部として、彼はチャンバーに空気を移動させる補助ポンプ シリンダーを持っていました。 最初のスーパーチャージャーと考える人もいますが、空気を圧縮するのではなく、機械的に動かしただけです。 正しい方向への一歩。
1885年。 私たちが現在スーパーチャージャーと考えているものを使用した最初のエンジンは、他ならぬゴットリーブ ダイムラーから生まれました。自動車の歴史における偉大な企業の 1 つです。 ダイムラーは内燃機関を搭載した最初の車両を製造し、それがたまたま最初のオートバイでもありました。 このトピックにもっと関連するのは、彼が最初に内燃エンジンにスーパーチャージャーを搭載したことです。 繰り返しになりますが、技術的には強制誘導でしたが、スーパーチャージャーとは考えられませんでした。
1896年。 19 世紀末、内燃機関をめぐるイノベーションは急速に進んでいました。 1896 年、ルドルフ ディーゼルは、現在彼の名前が付けられている「圧縮点火エンジン」にスーパーチャージャーを使用するための特許を申請しました。
1900年。 ダイムラーは真のブレークスルーを達成しました！ 彼はルーツ式の装置を 4 ストローク エンジンに取り付けました。 ついに、新世紀に間に合うように、最初の過給内燃エンジンが登場しました。
1901年。 1878 年に言及された Dugald Clerk は、エンジンの研究を続け、人工的に 4 ストローク エンジンに空気を送り込むことで大幅に大きな出力が得られることを発見しました。 今、私たちはどこかに到達しています！
1902年。 一方、フランスでは、Auguste Rateau が 1899 年に遠心圧縮機を発明しました。これも鉱山の換気用です。これは、排気ガスの運動エネルギーによって駆動される強制吸気システムであるターボチャージャーで使用される主要な技術になります。 ルイ・ルノーはラトーの設計を採用し、それを 1902 年に自動車エンジンに適用しました。これは、ディーゼルがガス動力エンジンに強制誘導を初めて採用してからわずか 6 年後のことです。
車の電源を入れる
1907年。 ペンシルベニア州では、リー・チャドウィックという名の若い発明家が、エンジン出力を上げるために強制誘導を実験していました。 彼は単一の 8 インチの遠心圧縮機から始めましたが、それは魔法のように機能しました。 彼は次に何をしましたか？ 彼は 2 番目と 3 番目を追加しました。 彼は 3 つの 10 インチのインペラーを一緒にボルトで固定することにより、3 段階のスーパーチャージャーを作成しました。
彼は自分の車を持ってヒルクライムに参加し、そして勝利しました。 スーパーチャージャーを搭載した車がレースに参加したのはこれが初めてと考えられており、たまたま初めての勝利でもありました。 チャドウィックの車は当時のレースを支配し続けたので、彼はそれらを生産することに決めました. チャドウィックは 260 台の車を生産しました。 スーパーチャージャーは、時速 100 マイルを超えた最初の一般向けの自動車にするのに十分な余分な馬力を与えました。
第一次世界大戦。 一方、スーパーチャージャーは航空、特に第一次世界大戦の航空機で使用されていました。 強制誘導は、高度でますます薄くなる空気を補うため、大幅に優れたパフォーマンスを提供しました。
1918年。 戦後も実験は続けられましたが、車での実験でした。 1918 年、ダイムラーはテストを開始しました。 数年間の実験の後、彼はついにルーツ式のコンプレッサーをロードカーのエンジンで動作させました。
1921年。 9 月、ダイムラーはベルリン モーター ショーで 1.6L 6/25 と 2.6L 10/40 を発表しました。 1923 年春に生産が開始され、大衆に人気を博しました。 これらは、使用する最初の車でした コンプレッサー 2012年に引退するまで続きました。
レースに出発！
1923年。 今では、過給が整理され始めていました。 性能曲線、最適な構成、およびコンプレッサーによって生成された極端な温度を分散させる方法を理解するために十分な作業が行われましたが、その多くは最初に航空用途向けに解決されました。
戦争が終わると、自動車レースが復活するなど、生活は通常の状態に戻りました。1923 年は転機の年でした。 グランプリ史上初のベンツのミッドシップカーであるだけでなく、 トロップフェンワーゲン、 しかし、最初のスーパーチャージャーも同様です。 フィアットのテクニカル ディレクターであるグイド フォルナカは、1922 年からすべてを征服した 804 を採用し、新しいスーパーチャージャーを備えた 8 気筒エンジンを搭載しました。
初期のバージョンは、ウィッティヒベーンタイプの過給機を備えていました。 信頼性が低く、レースのストレスに耐えることができませんでした。 フォルナカは、より信頼性の高いルーツタイプに切り替えました。 エンジンの出力は、スーパーチャージャーとデュアル オーバーヘッド カム、シリンダーあたり 2 つのバルブ、および 2L 排気量により、130 bhp から 145 bhp に跳ね上がりました。 805 は時速 130 マイル以上の速度に達することができました。 1923 年 9 月にモンツァで開催された最初のヨーロッパ グランプリで、カルロ サラーマーノがハンドルを握り、優勝しました (14 号車、上の写真)。
同じシーズン、メルセデスはスーパーチャージャー付き直列 4 気筒エンジンを搭載した 3 台の M7294 のチームをインディアナポリス 500 に連れて行きました。 翌年、デューセンバーグはインディ 500 で優勝した最初のスーパーチャージャー車となりました。
1924年オン。 過給の利点は今やよく知られており、その時点からほぼすべての優勝車が強制誘導を使用していました。 ヴィットリオ ヤーノのアルファ ロメオ P2 はグランプリ レースを支配し、1924 年 8 月 3 日にリヨンで開催されたヨーロッパ グランプリで優勝しました。
すべての主要な自動車はこのテクノロジーを使用して、わずかな重量増でより多くの馬力を生成しました。これは勝利の組み合わせです。 ミラー 122、1925 年のドラージュ、ブガッティ タイプ 35C、そして 1920 年代後半のル マンを席巻した「ベントレー ボーイズ」が生まれた時代です。
強制誘導は、非常に大きなメリットをもたらす単純なアイデアです。 F1で一貫して使用されていない唯一の理由は、レギュレーションによって完全に除外されたときです. 今日でも使用されている元の概念が 160 年以上前に遡ることは本当に驚くべきことですが、偉大な発明は時代を超越したものであることを示しています。
ソース:
- 1923年メルセデス・インディアナポリス、 1923 ミラー 122、 と 1924 メルセデス タルガ フローリオ、Supercars.net
- デビッド、デニス、 フィアットの男性 – 初期の年、スポーツカー ダイジェスト、2015 年 10 月 13 日。
- ゴットリーブ・ダイムラー、スーパーチャージャー キット。
- Hull、Peter、および Angela Cherrett、「Vittorio Jano」の章、 自動車デザイン: 12 人の偉大なデザイナーとその仕事, ロナルド・バーカーとアンソニー・ハーディング、編集者。 Society of Automotive Engineers, Inc. 1992。
- キンバリー、マット、 スーパーチャージャーを発明したのは誰で、どのように変化しましたか?、カースロットル、2018年。
- メルセデス 6/25/38 hp、10/40/65 hp、および 6/40/65 hp スポーツ、1921 – 1925、メルセデス・ベンツ・パブリック・アーカイブ。
- モータートレンドスタッフ、 スーパーチャージャーの「ルーツ」、MotorTrend、2005 年 9 月 20 日。
- ポッター、ジェームズ・H. ラトー、オーギュスト・カミーユ・エドモンド、百科事典.com
- シメオネ、フレッド博士、 チャドウィック、シメオネ財団自動車博物館。
- ウィキペディアの記事 デュガルド店員、 ゴットリーブ・ダイムラー、 ルイ・ルノー (実業家)、 ルーツブロワーカンパニー、 ルーツ式過給機、 スーパーチャージャー、 と 2ストロークエンジン.