RHF5 (17201-36010) – トヨタ 2.5 WT‑i 用高度適応ターボ |膨張率の安定化と薄空気ブースト補償

部品番号 17201-36010 (OEM 参照番号 1720136010) の RHF5 ターボチャージャーは、さまざまな地理的地域で走行する車両に影響を与えるパフォーマンスの問題を解決するように設計されています。高度での劣化を促進する。トヨタ ハイランダー 2.5L WT-i エンジン (特定の市場ではターボチャージャーを搭載する自然吸気エンジン) に取り付けられるこのターボは、海抜 4,000 メートル (北米とアジアの多くの山岳地帯の標高) までの高度で動作する必要があります。海抜ゼロメートルでは、周囲空気密度は 1.225 kg/m3 です。 4,000 メートルでは、密度は 0.802 kg/m3 に低下します。-これは 34.5% の減少です。この密度の低下は、ターボチャージャーに 2 つの点で影響を与えます。(1) 同じ圧力比を達成するためにコンプレッサーはより激しく動作する必要があり、(2) 排気ガス密度が低下するとタービンの利用可能なエネルギーが減少し、タービン膨張比 (タービン入口圧力 / タービン出口圧力) が海面での 2.8:1 から高度での 2.1:1 に低下します。 RHF5 は、次の方法でこれに対処します。タービンハウジングのA/Rとコンプレッサーのスロート領域のマッチング組み合わせ: タービン ハウジングの A/R は 0.54 (標準の 0.48 より大きい) で、低い排気密度でのタービンの飲み込み能力が向上します。一方、コンプレッサーのボリュート スロート面積は 8% 減少して、ディフューザーに入る空気速度を増加させ、低い入口密度を補います。-この組み合わせにより、高度範囲全体にわたってタービンの膨張率が 2.5:1 以上に維持され、ハイランダーは海抜ゼロメートルで走行する場合でも、ロッキー山脈を越える場合でも、安定したパワーを提供することが保証されます。

コンプレッサーハウジングの特徴は、39mmインデューサー53mm エクスデューサーを備え、1.5:1 ～ 2.5:1 の圧力比で 0.08 ～ 0.22 kg/s の質量流量範囲を供給します。コンプレッサー マップは、2.0:1 PR および 155,000 RPM で 75% のピーク効率を達成します。重要な機能は、ボリュームのあるスロート領域の縮小-ディフューザー入口の断面積-は標準の RHF5 より 8% 小さく、同じ質量流量でディフューザーに入る空気速度が 8% 増加し、高度での密度の低下を補います。

タービンハウジングは鋳造されています。ニッケル-レジスト D5Sニッケル含有量が 34% で、0.54 という大きな A/R 比(2.5L アプリケーションの標準の 0.48 に対して)。 A/R が大きくなると、タービンの質量流量容量が 12% 増加し、過剰な背圧を発生させることなく、高度で低密度の排気ガスを飲み込むことができます。{4}}ハウジングの壁の厚さは 4.5 mm で均一で、ボリュートは等速膨張プロファイルを使用しています。-ハウジングは 780 度の連続 EGT まで検証されています。

タービンホイールは以下から製造されています。インコネル 713LC極慣性モーメントは 0.0045 kg·m² で、11 ブレード設計バックスイープ角は 1.5 度です。ホイールの慣性は小型フレームのターボより 10% 高く、高地で遭遇する低密度の排気パルス中に速度を維持するために追加の回転運動量を提供します。-ホイールバランスはG1.0グレード、残留アンバランス0.35g・mmとなっております。

コンプレッサー ホイールは鍛造品から CNC 加工されています-7075-T6 アルミニウム硬質陽極酸化皮膜（厚さ 40µm）を施したビレット-。6+6 の刃が割れた1.5度の前方スイープを備えた構成。ホイールのブレード角度は、入口密度が低くなるように最適化されており、高度での流れの付着を改善するためにハブの角度が 2 度浅くなっています。ホイールの流量能力は、海抜 2.5:1 PR で 0.22 kg/s で、4,000 メートルでは 0.18 kg/s まで拡張されます。

Q1: 0.54 A/R ハウジングが大きいため、海抜ゼロメートルでのローエンドの応答が低下します。-これは目立ちますか？
標準の 0.48 A/R と比較して、0.54 ハウジングは海抜ゼロメートルでブーストしきい値を 120 RPM (1,550 から 1,670 RPM) 増加させます。これは、高地でのパフォーマンスの向上とのわずかなトレードオフです。-車両が 1,500 メートルを超えて走行することがほとんどない場合は、A/R 0.48 の標準 RHF5 (17201-36030) の方が適している可能性があります。 17201-36010 は、高地アプリケーション向けに特に最適化されています。

Q2: ECU の高度補正マップは、2,000 メートルを超えると最大 0.08 バールのブーストを追加します。これにより、ターボ速度が限界を超えて増加しますか?
コンプレッサーホイールは海面で 175,000 RPM まで検証されています。高地では空気密度が低いため、0.08 bar 高いブースト目標を達成するには、海面で目標を達成するのとほぼ同じシャフト速度が必要であることを意味します。-これは、低い入口密度がより高い圧力比によって相殺されるためです。ターボ速度は 170,000 RPM 制限内に留まります。

Q3: このターボを取り付けましたが、高地では P0299 コードが表示されます。原因は何ですか?
高地での P0299 は、ほとんどの場合、ブースト圧学習手順が実行されていないことが原因で発生します。 ECU のウェストゲート デューティ サイクル テーブルは、以前のターボの特性に基づいています。大型の A/R ハウジングでは、目標ブーストに到達するために必要なウェストゲート デューティ サイクルが高度によって異なります。 Techstream Boost Pressure Learning 手順を実行すると (5 分かかります)、この問題は解決します。

Q4: 2.5 WT-i エンジンは、ほとんどの市場で自然吸気設計です。このターボ化にはエンジンの改造が必要ですか?
はい-2AR-FE エンジン (自然吸気) の圧縮比は 10.4:1 ですが、ターボチャージャー付きバージョンでは 9.8:1 のピストンが使用されます。圧縮比を下げずに自然吸気エンジンにこのターボを取り付けると、レギュラー燃料では激しいノッキングが発生します。 RHF5 は、工場でターボチャージされたエンジン、または低圧縮ピストンと ECU チューニングを備えた適切に改造された-エンジンのみを対象としています。{11}}

Q5: コンプレッサーのスロート面積が減少すると、空気速度が増加します。これによりさらにノイズが発生しますか?
速度が増加すると、わずかに高い周波数のうなり音が発生します（140,000 RPM で約 2 dB 大きくなります）。これはフルスロットルの場合にのみ顕著です。{0}この騒音はトヨタのハイランダー用NVH仕様の範囲内であり、不快なものとはみなされません。より静かな動作を希望する場合は、コンプレッサーの入口パイプを断熱することを検討してください。

Q6: コモン-レールのディーゼル接続-との関連性は何ですか?
高度補正戦略は、{0}}ハードウェア（A/R 選択）とソフトウェア（ブースト目標調整）を組み合わせて、さまざまな大気条件下でパフォーマンスを維持する-もので、元々はアンデスなどの高地地域で動作するコモンレール ディーゼル エンジン用に開発されました。{2}{3}気圧センサーを使用して噴射とブーストのパラメーターを調整する同じ方法論が、ハイランダーのターボ制御システムに適用されました。

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