2015年1月アーカイブ

注目されているようで注目されていないディーゼル車について、注目してみたいと思います。

ガソリンスタンドに行って、売っているものは、ガソリン(ハイオクとレギュラー)と軽油、それから灯油の4種類あります。灯油は暖房用、ガソリンはガソリン車に使われます。車がハイオクガソリン指定ならば、ハイオクを入れます。そして、軽油を使うのがディーゼル車です。ちなみに、セルフスタンドで、誤って軽自動車に軽油を入れて、動かなくなるというトラブルがあるそうです。

ガソリン車やディーゼル車が動くためには、エンジンの中で爆発を起こし、その力を利用します。ガソリン・エンジンは、ガソリンが空気と合わさって圧縮され、電気の火花によって点火されます。一方、ディーゼル・エンジンは、空気を高比率で圧縮させ、空気が高温になったところに、燃料を噴射させて爆発させます。

ガソリンは常温でも気化しやすいのですが、着火しないと爆発しません。一方、軽油は気化しにくいのに、高温で爆発するという性質があるので、エンジンのしくみが異なっています。ちなみにガソリンは静電気でも引火するので、注意が必要です。

ディーゼル・エンジンは、低回転でも力強く動き、大型のエンジンを作ることができるので、トラックやバスなどの大型な車に使われます。といえば、思い浮かぶのは、黒い煙をモクモクさせて汚いイメージ。大気汚染の原因です。PM2.5を排出し、健康被害にもつながります。

そこで、改良されたのが、クリーン・ディーゼルなのです。

道路の段差によるショックを吸収する部品にサスペンションというのがあります。タイヤの内側にあり、縦に支えている部品です。

200px-Coilovers.jpgバネ(スプリング)を使用していますが、実は、バネだけだと段差を超えたときにいつまでもビヨンビヨンと揺れてしまうことになります。その動きを抑えるためにショックアブソーバーというものがセットになっています。車が古くなって「サスがヘタってきた」と表現するときには、バネが劣化するよりも、このショックアブソーバーが劣化してるケースが多いです。

さて、ここで数学が登場します。バネの動きは、抵抗がなければ正弦波なので、cos(コサイン)関数であらわすことができます(グラフの青ライン)。ショックを吸収するときには、減衰振動をするのですが、車のサスペンションの場合は、揺れ戻しはないほうがいいです(グラフの赤ライン)。数式は省略しますが、車の重量やバネの強さから、揺れ戻しがないように計算によって求めることができます。数学は身近なところで役に立っています。
450px-Damping_1.svg.png
ただし、計算によって求められるといっても、高級車のようにフワフワした乗り心地と、スポーツカーのようにしっかりした乗り心地と、車の種類によって調整しています。

それにしても、ここ最近の、いわゆる「そろばん道路」状態でも快適なサスペンションを開発してほしいものです。

車にはヘッドライトがついていますが、技術の進化とともにヘッドライトも進化しています。

今でも古い車や低価格の車で使われているのが、ハロゲンランプです。白熱電球と同じ原理ですが、ハロゲンを使うことで、白熱電球よりも長寿命化したものです。

現時点でもっとも普及しているのは、HIDランプではないでしょうか。ハロゲンランプと違い、放電を利用し、蛍光灯としくみは近いものです。ハロゲンランプよりも大型で、重たくなってしまうのですが、長寿命で明るいです。ハロゲンランプよりも省電力でもあります。スイッチを入れたとき、蛍光灯のように微妙に時間差があるので、HIDかどうかは見てわかります。

最近使われ始めたのが、LEDランプです。省電力化に大きく貢献しています。また、車の場合、軽量でデザインの自由度が高いことから、今後の車の形も変わってくるのでしょう。さらにLEDだと、光の向きを動かしたり、明るさを変えることも可能です。オンオフだけではないヘッドライトが可能となります。

ただし、北海道などの雪国では、省電力化がデメリットになってしまいます。発熱が少ないので、雪がついてもハロゲンランプのように溶けていかないのです。市外を走るときは、時々車を止めて、雪をはらわないといけないでしょう。

なお、LEDは製造時にある程度色の調整ができるのですが、車のヘッドライトの場合、少し青みがかった白になっています。これは意図的に青っぽくして、先進的なイメージを出すためだそうです。これも雪国では、見づらく不評です。黄色みがかったLEDも選択できればいいのに、と思います。

車を動かすときは、速度に応じてギアを切り替えなければなりません。これを運転者が自分で切り替える方式をマニュアル車(MT)といいます。自分の意志で車を操るので、違和感がなく車に乗ることができます。その一方、車が大衆化する中で、煩雑な操作をなくすために、オートマチック車(AT)が開発されました。ただし、北海道では、雪国という事情があり、オートマチック車よりマニュアル車が根強く使われていました。
マニュアルミッションて何?(YouTube)

オートマチック車は、変速操作を自動化したもの。オートマチック車といっても、いくつか方式があります。動力を伝えるのにオイルを使うものにトルクコンバータ方式があります。オイルを使うためにロスがあることと変速時にショックがあるなどの欠点があります。
トルクコンバータのしくみ(YouTube)

ベルトと遠心力を利用して、速度を無段で変えていく方式にCVT方式があります。変速時のショックが発生しないので、快適なオートマチック車といえるでしょう。
CVT 自動無段変速機(YouTube)

マニュアルミッションを基本に、奇数段と偶数段とクラッチを2つ用意することで、スムーズな変速を自動で行うものをデュアル・クラッチ・トランスミッション(DCT)といいます。CVTが大型な車には搭載できないため、DCTが使われるようになるのかもしれません。
デュアルクラッチ(YouTube)

オートマチック車の事故が増えています。マニュアル車のような特別な操作を必要とせずに動いてしまうことが原因の一つと考えられています。オートマ車であることが原因の事故は、意外と高齢者ではなく、若い世代の事故が一番多いそうです。

月別 アーカイブ

Feeds

Hyson Tearoom
メアド
counter