ターボの回転を回生利用して発電するターボジェネレーター

人とくるまのテクノロジー展2021の取材記事。
今回は株式会社エッチ・ケー・エス（HKS）の「ターボジェネレーター」を紹介する。
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「ターボジェネレーター」とは、排気ガスで回すターボの回転運動を電気エネルギーに変換する、いわばターボを回生利用したオルタネーターとしての役割を果たすシステム。
一般的なターボと言えば、排気ガス流量でタービンの回転数を上げてブレードを回し、その力で吸気量を増やし、エンジン出力を向上させようというシステムの事を指す。
「ターボジェネレーター」は、排気ガス流量を利用して回すのは同じなれど、タービンの回転自体で発電用モーターを回し、電気エネルギーを発生させる仕組みとなっている。
そのため低い回転でも発電ができるよう、タービンブレードも専用開発したものが使われている。
※動作状況はこちらの動画をご覧頂きたい。

その機構上、タービンの回転数により発電量が変動する。
エンジン本体の出力へ「ターボジェネレーター」で生まれる出力を追加していくシステム構成のため、出力向上という意味では、従来のターボチャージャーと目的は同じのようだ、
ただ電圧管理が300V近辺での制御となっているため、例えば定置型発電エンジンの場合では、定常回転でのエンジン運転と定量排気ガス流量とした運用となる。

長年開発が続けられていた「ターボジェネレーター」だが、今回展示のGeneration3.5モデルでは、1.2リッター過給エンジンで8.8kwの発電出力と熱効率が2～5point向上したとの事。
これらは、既存のハイブリッドカーで採用されているリチウムイオンバッテリーを用いて達成しており、これにより、ハイブリッドカーへも使えるレベルに達したという。

果たして「ターボジェネレーター」搭載車両はどのようなフィーリングに感じられるのか？
試乗の機会があれば、その性能をぜひ試してみたいところだ。

【文】
編者（REVOLT-IS）

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株式会社エッチ・ケー・エス（HKS）
人とくるまのテクノロジー展事務局