マツダのツインターボ

質問

シーケンシャルツインターボはプライマリータービンとセカンダリータービンの径が同一と記憶しています。タービン径を同一にする理由ってなんですか？
スカイアクティブＤでは2ステージツインターボと呼ばれていて、大小２種の異なる径のタービンが使われていると記憶していますが、この場合は何故シーケンシャルツインターボと同様に同一径のタービンを使用しないのでしょうか？

当方の記憶が間違っていますか？

回答No.7

mocmoc · ベストアンサー

お礼に書かれた内容について。

2代目レガシィの「2ステージ・ツインターボ」は字の通り2機のタービンです。
ご自身で書かれたようにシーケンシャルです。
レガシィの後代と3代目ずんぐりS-GTはツインスクロール。

つまり、これまた記述にヒントがあるのですが、
「2ステージ」は「2段階」、「ツイン」は「2個・2倍」なので
「2ステージ・ツインターボ」は「2機のタービンで2段階」って事です。
「2ステージターボ」だったら1機か2機かは曖昧ですが。

で、先に書いたユーノスコスモシーケンシャルターボの問題で、容量差を考察されていますが、wikiを読むとレガシィのシーケンシャルツインも大小タイプです。
おそらく当時のタービン組合せ、制御方法が良くなかったのだろうと考えます。
自分もマツダ以外はあまり詳しくないですが、今コスモなりFDなりを280ps上限のまま開発してたら、ターボ制御のトラブルは当時よりかなり減らせたでしょう。
現在の高出力の流れに乗ると、それはそれでまたトラブルに見舞われそうですし、別の選択の可能性が高いですが。

検索等でここをたまたま読む人のためにマツダファンからの蛇足
「ツインスクロールターボ」と「シーケンシャルツインターボ」を国産車で初めて市販搭載したのはマツダ(参考:ウィキペディア)。

お礼

ありがとうございます。よくわかりました。

ツインスクロールもマツダが初でしたか、知りませんでした。1番か2番と思っていました。
シーケンシャルは量産車世界初でもありますよね。９５９は量産車とは認められないんで。（ウィキペディアは読んでないけど）

回答No.6

mocmoc

＞シーケンシャルツインターボは～タービン径を同一にする理由ってなんですか？
＞
まずコレが認識間違いという事で。
FDのそれは同一ですが、ユーノスコスモのそれは2機が違うものです。

タービンが同容量が良いというわけではないのですが、違ったコスモのタービン制御はかなり問題がありました。
タービン特性（出力曲線）の中から車両の用途（市販、レース用（高回転用、レスポンス重視用）に合わせて選定する事になります。
タービンを選択をすると次はその制御に移るのですが、この制御が難しいタービン、2機の切り替えに谷が出にくい物とか諸々の問題が出てきます。
その中でメーカーが選定したタービンがコスモの時は2機それぞれ特性・容量の違うタービンを選択。
（後に問題が出て、FDのタービンに変えたりシングルタービンに変える選択が良い程に面倒な事になります）
FDにおいては求める特性から2機が同じタービンになったという事でしょう。

同じメーカーが一年違いで発売した2台において、車重も求めるステージも違い、同じタービンにならなかったのが、コスモのトラブルは別問題として
「シーケンシャルターボが二機のタービンを同一にする必要は無い」という事に繋がります。

コレが一つ目の質問の回答になるかと。

そうなると二つ目の質問
＞何故シーケンシャルツインターボと同様に同一径の
＞
がすでに必要ないことになります。

それとは別に、先の回答者さんも書かれていますが、CX5（マツダ・SKYACTIV-D）に使われている「2ステージツインターボ」はタービン大小の差が大きく特性を使い分けるため、同一では性能を活かせません。

「マツダ・SKYACTIV-D」の「2ステージターボチャージャー」は大タービンは回りっぱなしで、小タービンを回転域によって制御します。
高回転では小タービンは「止まり」、大タービンも適正回転に制御されます。
低回転では大タービンからの加給を直接送り込まず、流路を狭くして小タービンでさらに加給し送り込みます。
つまり2機のタービンは全く役割が違うものです。
詳しくは参照URLに貼った動画でご覧ください。

質問者さんの疑問はもしかしたら「2ステージツインターボ」が単に2機動かすと思っているからでは？

ネーミングが問題でもある気はしますが
単に「ツインターボ」は2機のタービンがお互いを干渉しない動作をする「気筒別」に積む方式。

スバルは「2ステージターボ」として「ツインスクロールターボ（タービンは1機）」を載せています。名前が似てますね。

その「ツインスクロールターボ」は、RX7(FC)の前期エンジンに積まれていますが、これは排気タービンのカタツムリを2レーンに仕切り、回転域で流路を片レーン、両レーンに切替える方式です。
（FCにおいては後期でシングルタービンに変更。同社ルーチェに積まれた13BTは最後までFC前期型で馬力変更無し。セダンのためマイルドな乗り味を優先）

それぞれ「ツイン」やら「2ステージ」やらが織り込まれてわかり難くなっています。ややこしい。

上記説明が下手で申し訳ありませんが
「2ステージターボチャージャー」は「シーケンシャルツインターボ」に似ているがタービンの使い方が違うという事になります。

参考URL：

https://www.youtube.com/watch?v=3tR5KxSluFA

お礼

ありがとうございます。
コスモ版のシーケンシャルの問題っていうのが気になりますね。ひょっとしてタービン径が異なるから問題が発生しているのでは？？
スカイアクティブＤのターボシステムは勉強不足だったので。そういうふうになっているんですか。
スカイアクティブＤを勉強することで疑問が解決しそうです。

スバルのインプレッサがシングルタービンのツインスクロールっていうのは知っていましたが、レガシーの2ステージターボってツインターボじゃなかったんですか。てっきりシーケンシャルだと思っていました。スバルは全く勉強していないもので。2系統のシリンダブロックにシーケンシャルってどんなマニホールドなんだろうなとは思っていましたが。

回答No.5

poteti800ne

＃３です。

前回の回答は2ステージツインターボの場合です。
プライマリーとセカンダリーの異径タービンを切り替えて使うので2ステージなのです。
動作時は常に一個のタービンのみとなります。

お礼

なるほど。
切り替えているんですか。
ありがとうございます。

回答No.4

humpty_dumpty66

＃2ですが

同時に使うのでしょうか
私が　マツダの機構図を見た感じでは
切り替えるという感じで　捉えました

そちらのほうが　2つを　制御するよりも
パイピングなどの　変更で制御が楽なのだろうと思ったのですね

ただ　その時によって　何がベターなのかは技術的に
変わってきますので

ですので　大小切り替え？タービンなのかなぁと

お礼

スカイアクティブＤは勉強不足だったもので。
ありがとうございます。

回答No.3

poteti800ne

～プライマリータービンの応答性とセカンダリータービンの応答性が違うと、アクセルワーク対してのラグがより大きく発生すると思うんです。～

切り替わりに際してもプライマリータービンは惰性で回り続けるので
その間にセカンダリータービンが一定回転速度付近まで到達していればよく
連続可変的過給状態の維持は可能です。
大径タービンゆえの応答性が気になっておられるようですが
メーカーサイトの画像からしても若干のサイズが違うだけで
応答性が極端に変わるようなタービンサイズでは無いと見ました。
そのため切り替わりの際に違和感を感じる事はないですし
ターボラグもほぼ解消していると思われます。

｛アクセルワーク｝とはこれまた意外な仰せです。
タービン切り替わり領域で頻繁なアクセルの開閉を繰り返すのでしょうか？
CX-5を駆ってレースかラリーに出るのでもない限り一般ユーザーには縁のない話です。

お礼

ありがとうございます。

補足

ありがとうございます。
それはシーケンシャルツインターボの話ですか？2ステージツインターボの話ですか？

回答No.2

humpty_dumpty66

＞シーケンシャルツインターボはプライマリータービンとセカンダリータービンの径が同一と記憶して

自分も　そのように覚えていますが
単純に　低速で一つ　高速で2つならば　容量は倍になる？

＞スカイアクティブＤでは2ステージツインターボ

私は　大きいタービンと　小さいタービンを　低速と高速で　切り替えていると理解しましたが

パテントなどの問題もあるのでしょうけど
タービンの性能も　昔から比べると　かなり上がってきていますしね

制御も楽なのだろうなぁと　感じましたが

お礼

ありがとうございます。

補足

ありがとうございます。
径が違うと加速した時の慣性が違いますよね。
プライマリータービンの応答性とセカンダリータービンの応答性が違うと、アクセルワーク対してのラグがより大きく発生すると思うんです。
それできっとプライマリーとセカンダリーの径を同一にしているんだろうと「思っていました」。
思っていただけです。

では、何故スカイアクティブＤでは異なる径にしたのかな？と。
勉強不足なもので。

回答No.1

trajaa

>タービンの径が同一と記憶しています。タービン径を同一にする理由ってなんですか？

それは、単なるツインターボでないのかな

シーケンシャル(＝2ステージ)で、小口径と大口径のタービンを備える

だから・・・記憶違いってことになるのかな

お礼

ありがとうございました。