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令和7年3月実施2級ガソリン問題15:吸排気装置における過給機に関する記述

15.吸排気装置における過給機に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。

 

(1)一般に、ターボ・チャージャに用いられているフル・フローティング・べアリングの周速は、シャフトの周速と同じである。

 

(2)2葉ルーツ式のスーパ・チャージャでは、ロータ1回転につき2回の吸入・吐出が行われる。

 

(3)ターボ・チャージャは、小型軽量で取り付け位置の自由度は高いが、排気エネルギの小さい低速回転域からの立ち上がりに遅れが生じ易い。

 

(4)2葉ルーツ式のスーパ・チャージャには、過給圧が高くなって規定値以上になると、過給圧の一部を排気側へ逃がし、過給圧を規定値に制御する工ア・バイパス・バルプが設けられている。

 

 

解く

 

(1)一般に、ターボ・チャージャに用いられているフル・フローティング・べアリングの周速は、シャフトの周速と同じである。

 

ターボ・チャージャの潤滑は、エンジン・オイルを分流し、オイル・パイプを経てセンタ・ハウジング上部から供給し、後述するフル・フローティング・ベアリングなどを潤滑及び冷却してハウジング下部からオイル・パンへ戻すことで行っている。

ターボ・チャージャのコンプレッサ・ホイール及びタービン・ホイールは、最高毎分約10数万回転するため、シャフトのベアリングには、一般にフル・フローティング・ベアリングが用いられている。このべアリングは、図のようにハウジングとシャフトの間でオイルにより完全に浮いているため、シャフ卜の僅かなアンバランスによって発生する高速回転時の振動が吸収されると共に、ベアリングの周速がシャフトの周速の約半分となるため耐久性に優れている。

(2)2葉ルーツ式のスーパ・チャージャでは、ロータ1回転につき2回の吸入・吐出が行われる。

 

図のAはドライブ・ロータによるエアの移動を示し、Bはドリブン・ロータによるエアの移動を示したものであるが、2個のロータはそれぞれが吸入、吐出作用を行っている。

図(1)でドライブ・ロータとハウジング間にエア面が吸入され、図(2)、(3)のように移動して図(4)で吐出されるが、図(1)の面の反対側(左側)のエアは図(2)で吐出されるため、ドライブ・ロータ1回転につき吸入、吐出が2回行われる。同様に、ドリブン・ロータによるエアBの移動は、図(3)、(4)、(1)、(2)の順で行われるが、図(3)のBの反対側(左側)のエアは図(4)で吐出されるため、ドリブン・ロータも1回転につき吸入、吐出が2回行われる。したがって、2葉ルーツ式ではロータ1回転につき4回の吸入・吐出が行われることになる。

 

 

 

(3)ターボ・チャージャは、小型軽量で取り付け位置の自由度は高いが、排気エネルギの小さい低速回転域からの立ち上がりに遅れが生じ易い。

 

ターボ・チャージャは小型軽量で取り付け位置の自由度は高いが、排気エネルギ(排気ガスの量、圧力、温度)の小さい低速回転域からの立ち上がりに遅れが生じ易い。反対にスーパ・チャージャは、駆動機構機械的なため作動遅れは小さいが、各部のクリアランスからの圧縮漏れや回転速度の増加と共に、駆動損失も増大するなどの効率の低下がある。

 

 

(4)2葉ルーツ式のスーパ・チャージャには、過給圧が高くなって規定値以上になると、過給圧の一部を排気側へ逃がし、過給圧を規定値に制御するエア・バイパス・バルブが設けられている。

よって答えは3