研究開発に見た遠回りの結論にあきれる -水素エンジンと点火装置-


2016年5月28日土曜日

第25回、人とくるまのテクノロジー展だが、衝撃的な情報も出展者から入手した


5月25日から27日までパシフィコ横浜で開催された、人とくるまのテクノロジー展を見に出かけて感じたこと。それは、開発の最前線で活躍している方が、説明員として現場にいるケースが少ないということ。バイク、自動車の開発に携わってきたOB達のほとんどが、この会(自動車技術会)の正会員として会員登録していないことが、大きく影響しているからだと思う。「仕事では関わっていたが、もう離れたい」という意見を知り合いの自動車メーカー開発者から聞いたことがある。

私自身は、この展示会が始まったばかりのころからクルマ雑誌の取材として、「人とくるまのテクノロジー展」には訪れており、取材をしなくてもいい生活になっても、自動車技術会の会員には20年近く前から入っていて、好きなバイクやクルマのテクノロジーを学び、知りたいことに精力を注いでいるのだが、仕事として開発に取り組くんできた技術者たちは(もちろん、まだ外部で活躍されている方はいるが)、メシより好きでバイクや自動車の開発をやってきたのではないのだろう。

人事異動の命令でやってきたから、気持ちの入った、感性に訴えるようなバイクや自動車は(特にバイクはこれが重要)、今の日本では出来ない状態なのだ、という結論に達した。何とかして、好きなことを仕事に結びつけるような人材開拓をして欲しいものである。入社のときに希望職種を述べても、それとは逆の方向場所へ配置するなどを行っているメーカーもある。これでは素晴らしい商品はできっこない。メーカーの人事担当者ばかりではなく、文部科学省の教育プログラムにも関係する話だ。

我々が若かりしころ、高校時代は3年間バイクで通学。大学もメグロ650セニアやトライアンフ650ボンネビルなどの、大型バイクで通ったり、その後入手したクルマで通ったり、朝から夕刻までエンジンのオーバーホールを行い、試運転を兼ねてそのままツーリング、なんていう、好きなことに精力を傾けていた。それでも、落ちこぼれ(当時はこんな言葉はなかったか)のレッテルを貼られることもなく、社会人となるときは、好きなバイクがトコトン乗れる、バイク雑誌の編集という仕事を選んだ。自叙伝はこのくらいにして・・・

衝撃的な情報とは(我々の認識が甘いからかもしれないが)ピストンの材質に関しての話。現在、ピストンの材質はどういうものだかアルミが当然のように使われているが、実は、近い将来希薄燃焼化が更に進み、アルミでは熱的に持たないということから、鉄に変更されるという。もちろん普通の鉄ではなく薄く軽く作れる材質の鉄成分が多いものだろう。

アルミの鍛造は熱的には強く強度はあっても膨張係数が高いので、熱負荷が多い場合には向かない。

鉄のほうが熱的には遥かに強いし強度も高い。熱膨張も少ない。今の技術なら軽いものは造れる。ガソリンエンジン用でもディーゼルのようなクーリングチャンネルは必要となってくるが、ストラットを同時鋳込みするような作法は必要なく、部分的に製造加工したものを溶接で繋ぎ合わせれば済む。

また、ル・マン24時間耐久レースで優勝しているアウディ・ディーゼルは、恐らく鉄(もちろん鉄の成分を多く含んだ)のピストンではないかという。そして、ディーゼルでは噴霧した燃料が空気としっかり混ざるよう、ピストン頂面にキャビティという大きな凹みを設けているが、この形状も皿をひっくり返したような逆台形の形状が実験されており、この方が燃焼も安定しているらしい。2000バールを超え、2500バールに近づいている噴射圧力が、これまでの考え方を変える必要に迫っているのだ。

ディーゼルでは、予混合燃焼の技術開発も進んでおり、このエンジンでは、燃焼が穏やかになることから、ディーゼル特有の騒音もなく、排気ガスもきれいになる。特にHC(つまり煤になる)は燃焼が全体に淀みなく広がることから、燃料の燃え残りがなくなり、結果的に大幅に減少する。更に、燃焼温度も低くなることからNOx発生のリスクも少ない。

バイクのブレーキにもフライバイワイヤーの時代が来る。ホンダではすでに一部を電子化したものが市販されているが、ブレーキパッドをディスクに押し付けるキャリパーへの力は、あいかわらず液圧を使用する。ところがNTNが考えるものは、基本的な作動部分は既存のマスターシリンダーを使用しながら、その先の力の部分に、同社が開発したボールネジを使った、電動モーターアクチュエーターを使用するというもの。バイクのブレーキは、操作したときのフィーリングが重要なので、簡単ではないと思うが、実用化は望みたい
 
既存の技術にとらわれすぎると(えてして、安全を考えて実用化されている技術を使ってしまうことが多い)素晴らしいものの開発製造は実現しない。失敗もまた進歩なりであることをしっかりと認識すべきなのだ。

電動過給機というものが進化しているようだが、これをはっきりと実用化するには、ダイソン博士に相談したほうがいいと思う。効率の高い掃除機を発明した方だから、当然それをひっくり返せば送風機であり、ひらめきに優れる博士なので、内燃機関用としてもっと優れたものを提案してくれるかもしれない
 

2016年5月6日金曜日

毎年バイクのツーリングで数回お邪魔する野沢温泉の民宿「まるじ」は・・・ものすごくかわいい娘の実家だった


野沢温泉の「まるじ」という変わった名前の民宿は、偶然に見つけた。というのも、それまでにも数回、野沢温泉にはお邪魔していたが、しっくり、安らぎを感じる宿に出くわさなかった(もちろん個人差があるので)。

「まるじ」の駐車場横に有る看板が、その宿の優しさを語るかのような雰囲気で建っている
 
何か定宿としてリラックスできる宿はないかと、野沢温泉の宿を検索していると「1972年の札幌オリンピックに出場していたスキーヤーが営む」という民宿にたどり着いた。それが「まるじ」である。

ひらめきでこの民宿を選んだのだが、何故ここに決めたのかというと、1972年の札幌オリンピックの最中は、実は当時勤めていた出版社を2ヶ月休職して(当時の社長が海外を見て来い、そのためには休職を認めるという話をしていたので)、アメリカ横断往復の旅にロスからクルマでフロリダに向かっている最中だった。しかも、日の丸飛行隊の活躍を、今ではアスリートが合宿することでメジャーになった「アルバカーキ」のモーテルで、ラジオから流れる中継を聞き、感動したという思い出があった。なお、「まるじ」のご主人はジャンプ競技ではなくアルペン競技で、その後もスイスのアイガー北壁をバックにした、ダウンヒル競技にも参加したという経歴を持つ。

そんなこんなで、この「まるじ」という民宿を定宿と決めたのである。

ここでお断りしておくが、休職とはいっても旅すがら取材を兼ねており、フロリダ・デイトナで行われるストックカーレース(デイトナ500)と、その翌月行われるバイクのレース(デイトナ200)を取材して、デイトナ200は撮影したフィルムを翌日には、ジャクソンビルの郵便局に持ち込み、速達で日本へ送る、ということまでやる約束だった。もちろんちゃんと約束は守ったぞ。

初めて「まるじ」を訪れたのは、2009年8月15日。我がバイククラブの5名でお邪魔した。一番後ろにおいでになるのが亡くなられたご主人
 
「まるじ」は2年ほど前にご主人を亡くしたが、それでも定宿としている我々のような中途半端な人間にも、優しく親切に接してくれるのが、これまたたまらない。ご主人とは面識があったので、亡くなられた翌年には、特別にお線香を上げさせていただいた。

そして2014年の夏。「まるじ」にお邪魔すると、食堂でとんでもなくスタイルが良くて、かわいらしい娘さんが配膳準備をしていた。一目見て、まるじの娘さんであることがわかった。お母様に良く似ていたからだ。

右端にいるのが「まるじ」の娘さん。お母様に良く似ている。この日は夏休みで実家に帰省していたようだ
 
帰り際に集合写真を撮影したが、これをブログに載せていいのか判断できず、今年になって、お母様から許可を得たので、掲載した。撮影当時「何かモデルのようなことをしているのですか」という問いに対して「長野のほうで少し」という返事だった。あまり根掘り葉掘り聞くのは失礼なので、それ以上はなし。

今年の5月連休初日にも2名でお邪魔した。バイクはハーレーソフテイル1600とホンダNC700X。夜は後のガレージに入れさせていただく

2016年5月2日月曜日

カラスや鳩などを寄せ付けず、被害を防ぐアイディア


私自身まだ実験していないので、確信は持てていないが・・・でもなんとなく動物としては理解できるのだ。

かなり前だが、TVの放送で「カラスに荒らされるごみ置き場に、釣り糸をたらしたら、カラスが来なくなった。理由はわからない」という放映があった。当時は何故なのか真剣に考えたが、結論は出ず。

それから数年以上が経ったある日、クルマの下で作業をしているとき、上(つまりクルマの下側)から何か落ちてくるのが目の端に写った。次の瞬間、反射的に頭を動かして、その落下物からよけようとしたが、頭はクルマの下の構造物に激突。落ちてきたもの、そんなものはどうでもいい、痛い頭に手を当てると出血。

ここでひらめいた、無意識の緊急的避難は、その後自分がどのような被害を被るかを考えないで、とっさにやってしまい、傷を深くすることが多くあるということ。

それを利用すれば、カラスや鳩の被害をなくすことが出来るのではないか。先に述べたTVの内容ともリンクすることが考えられる。

ということは、カラスや鳩が集まって被害を受けている場所に、見えにくい釣り糸をたるませて張っておけば、それが普段は見えていても、緊急的に行動を起こしたとき、(つまり人などに脅かされて)そこにあるものは目に入らず、認識する暇もなく、翼がその釣り糸に引っかかれば、羽は骨折。これは彼らにとって死を意味するため、そのような雰囲気、可能性の場所には立ち入らないのではないかと考えた。

小さな小鳥、ツバメやスズメは、ひらりと身をかわせるため、その釣り糸には引っかからないだろ。

2016年4月14日木曜日

インド・スズキが生産するバレーノに乗ってみた。とくに1000cc3気筒ターボが気になる


1000ccで3気筒というものは特別新しいものではないが、ターボが付いて、3気筒特有の振動騒音がない。実にスムーズでそれはまるで4気筒のごとくである。更にそのターボの過給圧制御に興味がそそられた。

3気筒のエンジンルームはすっきりと広く余裕がある
 

なんと、過給圧制限に使用するウエストゲートバルブが逆作用する。つまり、普段はウエストゲートが開いて、排気ガスの流れはタービンに疎外されることが少なく、スムーズに排出される。つまり、ふん詰まりがない。

ウエストゲートバルブの作動が逆となることで、何がいいのかを説明する画像。確かに、普段閉まっているウエストゲートバルブであると、排気ガスは狭いタービンの間をすり抜けるような形となるため、排気ガス抵抗が発生し、ポンプロスとなる。それがないことで効率は高い
 

開発は日本、製造はインドで現地の部品調達率は80%程になるらしい。その仕上がりは問題を発見できなかった。というより、問題が出ないような造り方は当然で、更に要所要所では日本人スタッフが目を光らせている。ただし、これは、長く続けてはいけないように感じる。それは、現地の方が「我々を信用していないんだ。それなら問題を見つけても、指摘されるまで動かないでいよう」などという気持ちを持ってしまう。そうなって欲しくないからである。

さて、その1000ターボだが、これがまたすばしっこいというより、素直で感触のいい走りをする。

過給が必要となる領域までウエストゲートバルブが開いていることも関係するのだろうが、大きなトルク変動がない。つまりターボラグがない。それはまるで排気量の大きな、1500cc自然吸気エンジンのごとくであり、それでいてエンジン重量が軽いため、ハンドリングが優しい。

常時タービン・コンプレッサーが回転していないのに、ターボラグの発生がないということは、自然吸気状態(過給圧がかかっていない)でのエンジン効率が高いことを意味する。

過給が開始されるまで開いているウエストゲートバルブ、という構造のため少しターボ周りは複雑な構造を見せる
 

ただ、この開いた状態から閉めて過給圧を発生させる制御はかなりややこしく、ドライバーの求める状況を先取りするような形で開閉を行うようである。
 
ミッションはクラッチ板を用いたステップ6AT。CVTを採用すれば燃費はもっと良くなると思うのだが、幅変速機を用いている構造のため、ターボによるトルクをカバーするには難しく、耐久性に問題が出ることが予想されるからだ。但し、この問題は近い将来解決されることを期待する。

なんで~と感じたのは、数キロ下り坂を走ってきて、エンジンルーム内に鎮座しているインタークーラーやそれに接続されるパイプを手で触れたとき「アレッ、暖かくない、いやそれ以上に冷たい」。

確かに冷却効率が高いところへインタークーラーは取り付けれれているが・・・エンジン効率が高いということか
 

過給をさせながら走行したわけではないので、熱くはなっていなくても不思議ではないが、冷たいのだから????エンジンルームの熱で、同じ温度であって当然のはずだが。

ひとつ気になるのは、ブレーキオーバーライド(アクセルペダルを踏んでいてもブレーキペダルを踏んだときに、スロットルバルブが閉じる制御)が敏感すぎること。

左足でブレーキペダルを踏むドライバーにとって、ブレーキオーバーライドが有っても良いが、それが機敏すぎると走りの部分で性能を阻害することがある。

つまり、コーナー深くまでブレーキペダルを踏まず、というよりアクセルを開けたまま状態からステアリングを切り、アンダーステアとなる寸前で、それを回避するためにブレーキを掛けながらアクセルを踏む、という行為が感覚的ではなくなる。

しっかりとアクセルペダルを戻し、スロットルのアイドル接点を接続させた状態からブレーキペダルを踏み、その後アクセルペダルを踏む、という操作に切り替えないと、アクセルペダルの操作に対して、エンジンは何も反応しない。

プログラムの基本的な考え方は正しいのだが、もっとアクセルペダルからの信号を受け付けて、アクセルペダルをその状態から更に踏みつけるような場合には、ある程度エンジンが反応すべきであると思う。そのようなプログラムが組み込まれた車種はあるように捉えている。
 
 

2016年4月7日木曜日

お待たせしました、フロントフォークのフリクションを少なくしたNC700Xはどのような結果となったのか


インナーチューブをバフ掛けして、少しでもフォーク作動のフリクションを低減し、乗り心地を良くしたいことを目標に、改良したことでの走行フィーリングを・・・

正直言って、走り出した瞬間におけるフォークの作動性は???しかし、フロントブレーキレバーに手をかけて、軽く力を入れた瞬間に「あれ、いつもと違う」ことに気が付いた。

初期制動の立ち上がり感触が素晴らしくいいのである。それはまるでブレーキパッドのチューニングをやったかのような感じ。軽く引いても「フワーッ」と効いて、気持ちがいい制動となる。

何故こうなったのか考えてみると、フロントフォークの作動にストレスが低下したことで、軽くフロントブレーキを掛けた場合でも、そのことによる沈み込みが多く発生し、それはまるでブレーキ性能が高まったかのような錯覚となって現れた結果だろう。

それ以外に大きく感じるような変化は残念ながら発見できなかったが、フロントブレーキのスムーズな感触に変化があったわけだから、どこかに向上が見られたということになろう。サーキットを走るレーシングバイクであったら、ものすごいことになるが・・・。

結果として捕らえれば、僅かなフォークの作動フリクションも走る場所によって、その違いが大きく出るという話し。

最初は100kmほど、次は300kmほど。合計400km走ってみたが、フロントの作動性が大きく向上?し、それによる走行性能の違いは見つけられなかったが、フロントブレーキの違いは出た。それでヨシトスルカ
 
少しは長距離走行が楽になったかな?。

2016年3月26日土曜日

国土交通省が主催する“超小型のモビリティシンポジウム”に出かけてみた。しかし、後ろ向きの発言が多かった。前向き、法規改善に向けた取り組みに期待したが・・・


3月22日、東京国際フォーラムで行われた、国土交通省が主催する“超小型のモビリティシンポジウム”超小型のモビリティの成果と可能性、の会場に出かけて、国と自動車メーカー、サプライヤーの意見と考え方を聞いてみたが、質疑応答があるわけではないので、突っ込んだ内容は一切なし。これからどうする、どうすべきだ、というようなこともなく、ただ単に、「こうなってます」的な発表会(失礼)に過ぎなかったのは残念でしょうがない。

参加費無料という魅力は有ったが、内容は・・・。自動車メーカー、サプライヤーなどの関係者が多くいたが、はたして皆さん納得できる内容だったのだろうか。私にとっては内容が有ったとは思えない。あまりにもお粗末とは言わないが、もっと深い、内容の濃い話と研究内容を期待したのだが
 
現在、日本で購入するとなると85万円ぐらいになるようだが、これはその使用目的でもっと安く出来る。一律に企画した性能一杯を求める結果、高性能バッテリー(これが一番高価の原因)、高性能モーター(ここでの要求はトルクが少なくて良いということではない)の開発と採用がコスト高を招いている。

どうすればコストを下げられるのか、三菱がアイミーブを発売した当初にも提案したことだが、それは、走行性能を使用者のニーズに合わせて盛り込むこと。つまり、高性能・高価格のバッテリーは要らない。モーターや駆動系も同様で、そこそこ走ればいい。

となると、製造コストが安い(高性能ではないが十分に使える)地域、国で開発製造された、製品を組み合わせれば販売価格は下げられる。更に、製造メーカーは重要保安部品を組み付け、コストの高い部品はDIY、或いは街の修理工場で組み付けられるような構造で設計・製造すれば、当然販売価格は抑えられ、暇でしょうがない地方の修理工場も少しは利益を生むことが出来るだろうし。

大手の家電販売店でも、この超小型のモビリティを販売すれば、ディスカウント販売も可能となる。

超小型のモビリティについて、イギリスでの話が出ていた。年間15万台も製造販売しているという。

イギリスなど欧州では、家庭用電気が200V以上であり、充電というシステムで、日本よりやりやすい。ただし、日本でも電気温水器を取り付けている家庭(3線単相は200V)。更に、全国に散らばる農家では、動力線としての200V(動力線なので3相)があるから、意外に地方のほうが充電インフラは整うのが早いかもしれない。

で、イギリスの話だが、日本と大きく違うのは、道路運送車両法保安基準の適用方法と社会的背景。

とにかく、保安基準に適合していれば(TVでトピックとして出てくるベッドが街を走るシーンなど)、自作したバイクやクルマも正式なナンバープレートをつけて走行できる。つまり、木製のシャシー(古くは木製のフレームが正式な自動車として販売されていた事実もある)を使うクルマもOK。極端な話し、ダンボールだってOKとなってしまうのがイギリス。

例えば、今でこそバイクにおいてもヘッドライトのようなものを取り付ける規則が出来ているが、数十年前までは、夜間走行しないのならヘッドライトは不要、という規則になっていた。もちろん方向指示器やテールランプ、ブレーキランプも不要。バックミラーも要らない。ホーンは、100円ショップで売っているような、ラッパでOK。

当時のトライアルバイクでは、点火用の発電システムは装備していても、それ以外の電源用のコイルは装備していなかった。ただし、ガソリンタンクはFRPでの販売は不可で、コンペティションバイクではアルミタンクが採用されていた。

DIY王国というとアメリカを想像するが、実はイギリスであるということを認識して欲しい。ホームセンターやDIYショップ、カー用品店に行くと、日本では考えられないようなものが販売されているばかりではなく、素晴らしいアイディア製品が多くみれれる。

日本であると、新しい企画のもの(この場合にはバイクや自動車)を作って、実際に街で走らせようとなったとき、そのような乗り物のカテゴリーが出来ていれば、それにあわせて造られているかどうかの判定をして、許可が下りるのだが。そうでない場合にはとても大変。

実績がない状態であると、まず特区を作って、使用するに当たり問題が出ないかの検証を数年にわたり行った後に、やっと国は腰を上げる。これを何とかして欲しい。

こんな格好のいいEVが街の中を走っていたら、誰もが振り向くだろう。但し、販売価格が大きく問題となる。それが解決できれば販売は延びるのだが・・・
 
また、モーターの出力が大きくなると軽自動車扱いとなる(2人乗りは原付の範疇だが4人乗りとなると)。つまり、車検、重量税がかかる。ランニングコストが上がるし、めんどくさい。

車検は必要という気持ちもわかるが、EVとなると定期交換部品はほとんどない。エンジンオイルない。冷却水ない。ブレーキは回生での制動が高いので、ライニングやパッドはほとんど磨耗しない。ここの磨耗がないということは、ブレーキフルードの劣化も進行が遅い。更に、高速走行がないとすれば、ブレーキフルードの沸点に対する制約も強くいらない。足回りの部品に磨耗は出るだろうが、2年に1回の車検でなくても十分に交換サイクルは伸びる。

車検までの間に走る距離を考えたら、ガソリン車の5分の1ぐらいだろうから、それに合わせた、超小型モビリティ専用の車検システム、重量税のあり方が大切に思う。

2016年3月1日火曜日

NC700Xのフロントフォーク作動フリクションを低減させ、乗り心地を改善する改良


テレスコピックスタイルのフロントフォークを採用する日本車では、一部のBMWのような形式のものと違って、走行中におけるフロントフォークの摺動フリクションは多い。

そのため、小さな衝撃では、サスペンションが作動する前に、バイク全体がその衝撃を受けて、ライダーにショックが伝わる。特にフロントブレーキを使うと、軽く制動を与えている場合でも、テレスコピックには捻る力が加わるため、その分フリクションが増える。

オフロード系のバイクであるとサスペンションストロークが大きいため、インナーチューブとアウターチューブ(ボトムケース)の接触間隔が大きい分だけ、制動時のフォークに対する入力が分散される結果、ロードバイクよりもライダーに対する衝撃は少ないようだ。

そこで、この作動フリクションを少しでも低減して、乗り心地を確保する作戦を立てた。

どのようにやるかについては、あるサスペンションメーカーの、広報の方から伺っていた、インナーチューブのバフ掛けである。

硬質クロームメッキがされているので、当然ピカピカで、表面は滑らかに見える。それでも、徹底的にフリクションを少なくするということから、そのメーカーには「名物おじさん」がいて、とことんインナーチューブにバフをかけるらしい。

同様なことをNC700Xに行ってみることにした。万が一失敗(バフ掛けの最中に重要な部分に傷をつけるなど)したときのことを考慮し、オークションで左右のフロントフォークを購入。

ただし、NC700Xには仕様によってスプリングの長さなどに違いがある。私のバイクはローダウンなので、その諸元から同じものであることを確認して購入。

作動油を抜いてからカラーとスプリングを取り出し、さらにインナーチューブ内の作動油を再使用するため、しっかりと容器に移す
 
バイクから左右のフロントフォークを取り外したら、ボトムケース下にあるフォークソケットボルトを取って、作動油を排出。これでインナーチューブが限界まで引き出せるため、バフ掛けによる有効なストロークが増える。

後は、自宅にある双頭グラインダーの片側をバフに交換(使うので常にバフが付いている。交換したときにはバランスを確実に取らないとグラインダーが暴れて作業性が落ちる)して、研磨剤を塗りつけて作業開始。

見た目にも光り輝いてきたので、これにて終了。バフ掛けに要した時間は1本当たり40分。もっと磨いてもいいのだろうが・・・

双頭グラインダーの片側にバフを取り付け研磨剤を時々塗布しながら、片側40分かけて研磨した
 
組み立て、作動油の量を確認調節。多すぎると、作動したとき内部の空間が不足し、その分空気圧の反発となって、作動量が低下する。少ない場合には、伸びきったときに減衰力がなくなるのだが、そこまで低下することはない。

組み換え後のテスト走行はまだやっていないが、気候が良くなってきたので、そろそろ・・・。結果が出たときには、またレポートしたいと思う。

NC700Xだけではなく、その後のNC750Xでもフロントフォークのフリクションについては開発側も気になっていたようで、最近マイナーチェンジされた同車では、フロントフォークの作動性を向上させる改良が加えられた。どう変わったのか、機会があれば試乗してみたい。