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-


2021年6月23日水曜日

水素燃料を使用するトヨタが日本国内の24時間レースで完走したことはいいのだが・・・

 

トヨタが富士スピードウエイで行われた24時間レースにカローラ改で出場し、無事完走したことは素晴らしいのだが、燃料である水素はガスであるため、そのガスの容積は効率が良くない。そのため、20分走行毎にガスチャージ(ガソリンのガスではなく水素のガス)しなければならないと言うことは事前に分かっていたのだが・・・

そこで、水素ガスではならないと言う規則があるなら仕方がないが、そうでないのなら、液体水素の使用は計画しなかったのだろうか。

液体水素なら容積効率は高く、クルマの燃料としても十分に使用できる。液体水素としてクルマの高圧ボンベの中へ溜めておくことは不可能だが、液体水素のボンベ内で蒸発・発生する水素ガスをパージさせるつもりで燃料に使用すればいいはず。

液体水素の温度が非常に低いため、蒸発して空気・酸素と混ざり燃焼させるためには、過熱などの処理が必要になる。それを計算して、排気ガスの温度などを利用すれば、必要な水素ガスは取り出せるのではないのか。

数十年前には液体水素を自動車の燃料とするため、断熱性の高い構造のボンベを開発し、そこに入れた液体水素を燃料としたクルマでアメリカ横断レースに日本のチームが参戦した(どこかの大学だったと思うが)。使用したクルマはのは当時のニッサンフェアレディZ。

当然、完全な液体水素状態をそのまま保つのは不可能で、蒸発する水素を使って走行した。

また、BMWでも水素エンジンの開発テストは行われ、液体水素の状態でクルマのボンベに保つことは不可能なので、5気圧になると水素が抜ける(大気に放出)装置を組み込み、実用性を確認・開発テストしたが、ボンベ中の液体水素は蒸発することで1週間ほどで空になるという。当時は、燃料電池が開発されていなかったので、燃料電池が開発されていたら、パージさせなければならない水素を使って、電気を発電し、それを搭載のバッテリーに充電。或いは家庭用の電源として使えば効率は高かった。

そう考えると、液体水素を積んで、どっちみち蒸発・パージさせなければならないのなら、その分にプラスして、水素ガスを一時的に溜めておくボンベを装着し、急加速時では不足する燃料(水素ガス)をこのボンベから使うことで、補えると思う。

液体水素をエンジンの燃料に使うときに難しいのは、燃料として必要なときに、いかにしてその必要量を確保するかである。とにかく液体状態を保つための温度は低く、そこから、レシプロエンジンとして必要な温度まで高めるのには、かなりの工夫が必要なのだから。でも、実用化出来ないことはないはず。

2021年6月12日土曜日

簡単には抜けないコンセントがあるのだが、なぜそれを使わないのだろう

 

コロナワクチンの接種会場で、今日も発表されていたのは、コンセントが抜けていたため、冷蔵庫(或いは冷凍庫)内の温度が上がり、ワクチンが使えなくなったため、廃棄処分とした、と言う内容。

 自宅の電気設備でDIYをやる方や、電気工事人は、抜けないコンセントがあることを知っているはず。

 そのコンセントにプラグを差込、右に30度ほど回すと『カチッ』と言う音と共に、引っ張っても抜けなくなる。コンセントからプラグを抜く場合には、左へ30度ほど回転させる場引く抜ける。

 抜けるとトラブラになる箇所にはこれを使うのは常識だと思うので、我がガレージの高いところにつけた電源コンセントは、この『ロック』のできるコロナワクチンの接種会場で、今日も発表されていたのは、コンセントが抜けていたため、冷蔵庫(或いは冷凍庫)内の温度が上がり、ワクチンが使えなくなったため、廃棄処分とした、と言う内容。

 

自宅の電気設備でDIYをやる方や、電気工事人は、抜けないコンセントがあることを知っているはず。

 

そのコンセントにプラグを差込、右に30度ほど回すと『カチッ』と言う音と共に、引っ張っても抜けなくなる。コンセントからプラグを抜く場合には、左へ30度ほど回転させる場引く抜ける。

 

抜けるとトラブラになる箇所にはこれを使うのは常識だと思うので、我がガレージの高いところにつけた電源コンセントは、この『ロック』のできるものを採用した。

 

無理やり引き抜いたことはないが、それをやると、恐らく何かが破損するだろう。

                 左に写る(右は普通のコンセント)この形状の差込を持つコンセントが、ロックのできるものなのだ。
プラグを30度ほどひねった状態でコンセントに差込、右へ30度ほどひねれば「カチッ」と言う音と共に、抜けなくなる。抜く場合には、左へひねって、普通に引き抜けば取り外しは完了。



2021年6月10日木曜日

速度を低下させる道路面の形状を考える

 

数十年前スペインに仕事で出かけたとき、首都のマドリードにおいて3車線が交差している交差点でも、横断歩道の手前にかなりの凸凹があることが分かった。

 交差点に凸凹!!。信号機があるのでそれを無視するドライバーがいるわけないだろう、と思ったが、そうではなく、基本的な行動として信号を守る習慣が乏しいことから、強制的に速度を低下させることが目的で、大きな段差のある道路を作っているという。で、今現在はどうなっているのかは知らないが、その目的は十分に果たされていた。我々が乗るバスもしっかりと徐行状態まで速度を落とし、そこを通過した。

 またある国では(当時のサウジアラビア)、砂漠の中にある速度無制限道路が続く場所では、周りに何もないので「ボ~ッ」と運転して、自損事故を起こさないよう、所々に大きなジャンプ台のような場所があり、そこを通過するために底度を落とす、と言う行為をさせたのだが、当時サウジアラビアに赴任していた人物は、手前にあるジャンプ台の標識を見過ごし、大きくジャンプして、危なく横転するところだった、と言う話をしていた。

 以上は、道路にある人工的に造った、速度を低下させる施工だが、日本でこれは出来ないだろうから、そのジャンプ台の断面形状を深く考えてみた。その結果、『これなら』と言う形状に行き着いた。

 


この形状なら、クルマやバイクに大きなダメージが加わらないだろう。小さくジャンプして、小さく着地すると言う衝撃だからだ。もちろん速度が高ければ小さなジャンプ台でも大きくジャンプしてしまうが。ジャンプ台に高さは30mmほど。角度は10度ぐらいだろうか。ジャンプ台に衝突する衝撃ではなく、ジャンプした後の着地で小さなショックを利用することが目的。また、逆走すると強い衝撃が加わることになるのだか、それは逆走という危険行為を行うことによる罰なので、仕方がないだろう。