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自動車ネタ(* ´艸`)

えーっと・・・・あんまり自動車に興味が

無いと全然つまんない話なのですがぁ・・・

(´~`ヾ)タハハ

MAZDAが今度「スカイアクティブX」ってエンジンを

開発したのだ♪ヽ( ´ ▽ ` )ノ

( ̄Д ̄;)ハァ・・?ってなっちゃうだろうけど・・・実に革新的で

そりゃあ一昔前なら「エンジンのHONDA」って感じで

やはりHONDAエンジンが世界一!馬力や(馬力の割には)

燃費が良いとされてきた。

MAZDAは、その影に隠れて、あんまり「エンジニア集団」って

感じは無かったし、世にも珍しいロータリーエンジンが目立つ

程度で、パっ!っとしなかったのね。(´~`ヾ)タハハ

トコロがここ数年、ガソリンエンジンもディーゼルエンジンも

スカイアクティブってエンジン理論技術で飛躍的に向上してきた。

なんと言うか・・・技術のHONDAがF1などで研究し尽くした感の

内燃機関(エンジン)を、イチから基礎研究し直して、今まで

不可能だと言われてきた定説を、ことごとく塗り替えて来てる。

んで・・・満を持して、今年市場投入される「スカイアクティブX」

(≧∇≦)bエーックス!

えーっと・・・判り易く言うと、どんなに凄いレース用エンジンや

フェラーリだろうがポルシェだろうが燃費の良いプリウスでも

今現在、内燃機関の燃焼効率が、だいたい40%前後。

( ̄Д ̄;)エッ?

「カロリー」と同じく、運動エネルギーは熱に変換されるんだけど

要は、1Lのガソリンを燃やして得られる走るエネルギー効率が

半分にも満たないの。

( ̄Д ̄;)マジカ?

後のロスしたエネルギーは「エンジン熱」「内部の摩擦抵抗」となり

「無駄に熱」として放出、捨てちゃってる感じ。ナカナカ効率が悪いw

┐(´д`)┌ヤレヤレ

内燃機関が発明されてから百数十年経つけど・・・そんなもん。

(´~`ヾ)ヘェ・・

ただ、技術的に頭打ち感があるから、電気自動車だのハイブリッド

だの・・・違う方式で燃費を向上させようと、日本を含めた世界中の

自動車メーカーは(簡単に言うと)逃げてるだけ。

┐(´д`)┌ソーイウコト

内燃機関のガソリンエンジンは、世界中の自動車メーカーが

今までの数十年、各社技術を凌ぎ・・・また、その昔、

HONDAが社運を掛けて燃費に躍起になって研究しまくってあるから、

もうエンジンに新しい技術革新は出尽くした感&やっぱココまでか?的

な諦め空気があったから。なんだけど・・・

(´~`ヾ)ダッテェ・・

ココに一石を投じ始めたのが、ここ数年のMAZDA。(≧∇≦)bイェイ!

「真正面から内燃機関と向き合う」実にシンプルな姿勢でドンドン開発!

(≧∇≦)b

これ以上は無理と言われてた圧縮比を超えたり、逆にこれじゃあ

エンジン掛からんだろ?ってほどディーゼルの圧縮比を下げたり。

奇想天外・・・っと言うよりは「今一度、イチから見直して

今までの内燃エンジニアの常識を覆す」事をやってのけてる。

んで、今回のスカイアクティブXってエンジンは、稀少燃焼の限界を

超えた革新的な技術にゃの。(≧∇≦)bスゲェ!

β(□-□ ) フムフム

エンジンってのは、ガソリンを霧吹きみたく気化させて、空気と混ぜて

シリンダーの中に送るのね?んで、ピストンで圧縮して、一番上で点火!

ヽ( ´ ▽ ` )ノボカーン!

爆発したエネルギーでピストンを下に下げる力をクランクシャフトで

回転運動に変えて・・・タイヤを回してる。

(#`Д´)ノノクルクルクルー♪

つまり、先に言った「燃焼効率」ってのは、この点火してボカーン!の

エネルギーを、どんだけ実際にタイヤを回す力にするのか?って言う

効率の話。

β(□-□ ) フムフム

ガソリンと空気が混じった気化ガスを、一杯シリンダーに入れれば・・

それだけ爆発威力が上がる。β(□-□ ) フムフム

これが排気量(つまり吸気量)を大きくしたり、ターボとか過給機

(空気を押し込めて無理矢理シリンダーに詰め込む)を付けると

爆発威力が上がる。パワーが出る。

ヽ( ´ ▽ ` )ノドカーン!

だけど・・・その分、使うガソリンも増える。空気も一杯汚す。

Σ( ̄ロ ̄lll)ガーン(ノД`)・゜・。ソッカァ・・

これが「燃費」とか「環境性能」って言われてるジレンマの部分ね?

んじゃあ・・・ふと、逆に考えて見ると・・・

ガソリンと空気ってのは「理想空燃比」ってのがあって、丁度に

混ぜないと爆発しない。TVやドラマで、車の燃料タンクを撃ったら

ボカーン!ってなってるけど、アレはフィクションであって「嘘」

( ̄Д ̄;)エッ?

作り話&イメージなだけで実際には、そうそう簡単には爆発しない。

┐(´д`)┌もし、なるなら・・・このエンジニアの苦労は無い。って話w

メラメラと火事的に燃えはするけど、あんなドカーン!なんて事

には「丁度の空燃比じゃないと先ず爆発しない。」

(≧∇≦)bキッパリ!

濃すぎても駄目だし、薄すぎてもダメ。ガソリン1に対して、

空気が14,7必要。「ガソリン1:空気14,7」

これが理想空燃比。ガソリン臭いけど湿る程じゃあ無い気体。

( ̄Д ̄;)ヘェ・・・ソーナンダ

昔は、これを各メーカー追い求めてて、これは割と簡単に達成出来た。

しかし、米がオイルショックの頃に排気ガスの浄化や燃費を・・・

世間が言い出した。ココでHONDAが知恵を絞って研究してきた。

「エンジンのHONDA」なーんて言われてた昔の頃ですね。

んで、今現在・・・各メーカーとも技術的に追いついた。

多少の差はあれど、技術&ノウハウも各社横並び・・・・って感じ。

んで、ソコからハイブリッドに逃げるまでに「リーンバーン(稀少燃焼)」

って技術が出来た。つまりは、さっきの爆発しやすい気化ガスよりも

もっとガソリンの比率を減らす。つまり燃費が良くなるエンジン。

(≧∇≦)bイイネ♪

ただし・・・14.7だとプラグで火を付けるだけで簡単に爆発して

完全燃焼するのを、わざとケチる訳ですから・・・

ガソリンが少な過ぎて・・・ナカナカ火が付かない。

( ̄~ ̄;)ソッカァ・・

んで、各メーカー頭を捻ったけど、んま、ホントに無理矢理感たっぷりで

諦めちゃって・・・ハイブリッド&電気自動車に逃げてる訳です。

(* ´艸`)

シリンダーの中で気化ガスを攪拌するスワール渦だの、プラグを2個付ける

だの・・・色々やったけど駄目。まだまだ妥協の塊段階。 ( ̄~ ̄;)ナカナカ

話は変わるけど、ディーゼルエンジンってのは、高トルクで高燃費。

ヽ( ´ ▽ ` )ノドスコーイ♪

馬力や高回転は苦手だけど・・・・「ガソリン車が馬」なら「ディーゼルは

牛」みたいなもん。ドッシリ粘り強い。

(#`Д´)ノノマカセンシャーイ!

今現在、ヨーロッパを中心にCO2削減にディーゼルが見直されて、

昔の黒煙吐きまくるトラックみたいなエンジンより、随分、ガソリン車と

遜色ないほど洗練されてるんだけど・・・

実際にはディーゼルは効率を上げるとNOx窒素酸化物の問題があるので

決してクリーンとは言えないんだけどね?んま、CO2に限っては良いって話)

ヽ( ´ ▽ ` )ノスルスルー♪

そもそも、何でディーゼルエンジンはガソリンエンジンよりも粘り強くて

高燃費か?つーと・・・点火プラグが無いの。

┐(´д`)┌ソーナノ( ̄Д ̄;)エッ?

燃料がガソリンより火が付きやすい軽油だから、気化ガスを高圧縮するだけで

ボカーンと爆発(燃焼)する。プラグで火を付けなくても良い。

( ´,_ゝ`)プッ

点火した一点から燃焼爆発膨張するガソリンエンジンとは違い、燃焼室全域で

何処とも無い同時多発的に一気に爆発して完全燃焼する。

これが熱変換効率が良くて粘りがあって燃費が良い科学的根拠。

(≧∇≦)bスゲェ!

実際、馬力(瞬発的な短距離走っぽいエネルギー)は、そんなに無くても

トルク(坂を登るチカラみたいなエネルギー)は高く粘り強い。

そして燃費も良い。だから、速く走らなくて良い、逆にチカラの要る

トラックやバスにディーゼルエンジンは搭載されてるでしょ?

β(□-□ ) フムフム

んで・・・話をガソリンエンジンに戻そう。( ̄Д ̄;)ヤット?

ガソリンは瞬発力&スピードには長けてるけど、馬力を出そうとすれば

ガソリンが一杯必要で燃費が悪くなる。

だからってガソリンを薄くすれば、今度は火が付かない。始動しない。

┐(´д`)┌シケシケ

昔の車は冬場に「チョーク」ってのを引いてガソリンを濃くしないと

(大気が冷えて、相対的に空気の量が増えるから)掛からなかった。

(* ´艸`)ソウソウ!

ちょっと肌寒くなる。たった、その程度ちょっと薄くなる・・・・

程度で掛からなくなる。┐(´д`)┌ナンツー

(今の自動車は全てCPUで自動的に気化ガスの濃さを調整してます)

( ̄~ ̄;)ソッカァ・・

んでも・・・ガソリンを濃くしないで、薄いまま、どーにか燃焼しねーか?

ってのが、さっき言った「リーンバーン」しかし、こうなると馬力は最弱、

ヨレヨレのひ弱なエンジンになっちゃうし、運転技量や気温が僅かに変わる

だけで左右されちゃう物凄く扱い難いエンジンになる。

(だから電気モーターに頼る・・・ってのが、今のハイブリッド)(* ´艸`)モゴモゴ

でも、絶対に無理なのか?つーと・・・そんな事は無い。あるにはある。

( ̄Д ̄;)エッ?

もっともっと!ピストンで圧縮しちゃえば、燃えにくいガソリン&その上

更に燃えにくい稀少気化ガスでも・・・理論上は同時多発的に一気に燃える。

ヽ( ´ ▽ ` )ノドカーン!

しかし・・・・今のエンジン技術では、ソコまで物理的に圧縮比を上げる事は

不可能。ピストンで圧縮比を上げまくっても抵抗ロスが出て限界点がある。

( ̄~ ̄;)ウムム

無理くりハイコンプに圧縮する事に無駄にエネルギーを膨大に消費するし、

それに耐える強靭なエンジン設計も。

コレはHONDAをはじめ、各社も研究済で諦めてた・・・・

(ノД`)・゜・。シャーナイ

のを!(≧∇≦)bピコーン!今回のMAZDAのスカイアクティブXエンジン!

が打破したの。快挙だよ!大きな技術革新ですぞ!

ヽ( ´ ▽ ` )ノスンゲー!

さっき言ったように、馬力を上げるにも、稀少燃焼させるにも

圧縮比を高めれば良い。だけど、ピストンのチカラだけでは圧縮が

足りないしロスも多い。

しかも、今度は火が付いて順序よく爆発して欲しい以外で、勝手に

異常燃焼や失火を起こしやすい。

「ノッキング」やら「デトネーション」って言うんですが、要は

「トトト・・・トト・・」っと爆発がばらついて不安定になる。

また技術的に難しい話になるんだけど、高圧縮して上死点でスパーク

プラグで着火しても・・・コンマ秒、シリンダー内の圧縮された

気化ガス全て爆発して燃え広がるまでに伝達スピードが足りない。

燃え切らない不完全燃焼と言うか、不完全爆発に陥る。

( ̄~ ̄;)ウムム

数千回転回ってるエンジンの一瞬だから、ホントに0・0000秒だけど

爆発して燃え広がる時に僅かに時間的ロスがあって、稀少ガスにすると、

燃え広がり難くなるので、余計に不完全爆発(燃焼)しやすくなる。

スワール渦で攪拌しても、アレコレCPU制御で手を尽くしても・・・

これが、今までの内燃機関の常識。通説。頭打ちの原因。

( ̄~ ̄;)ウムム

トコロが・・・逆転の発想で「ワザとちゃんと気化ガスを混ぜない。」

( ̄Д ̄;)エッ?

すると、シリンダーの中でドーナツ状に濃い&薄い気化ムラが出来る。

んで・・・真ん中の濃い部分にスパークプラグで着火。

当然、コンマ秒、球体状にソコだけ燃える。すると・・・・

シリンダー内でピストンが一番上に上がった一番、圧縮された状態から

更に、爆発燃焼球体が出来るから、周囲の燃えなかった薄い気化ガスが

更に圧縮されて・・・・なんとディーゼルっぽく自然発火する。

( ̄Д ̄;)エッ?

満員電車に閉じ込めた後で・・・・中から風船を膨らませるみたいな原理。

(#`Д´)ノノオワァー

結果的に2段階圧縮。チットやソットじゃあ燃えなかった激薄稀少ガスも

外から中からの超高圧縮下で・・・たまらず自然発火する。

( ̄Д ̄;)ホォ・・・

パっ!っと見た目では、点火して燃えた燃焼球体で着火炎上した風に

見えるけど、ゲームの必殺魔法「メテオストライク(球体超新星爆発魔法)」

みたいなもん。

(* ´艸`)ギャハハ

実際には「より圧縮されて周囲の稀少気化ガスが自然発火」してるの。

ココに着目して、コンピューターシュミュレーションを繰り返し、

とうとう、ワザと、それをずーっと回ってちゃんと走るエンジンに

仕上げたのが・・・スカイアクティブX。遂に市販車まで漕ぎつけた。

(≧∇≦)bスゲェ!

1分間に数千回、繰り返すシリンダー。それが4気筒なら、4つ一糸乱れず・・

「ガソリンエンジンでも圧縮自然着火出来ます」って事を実証。

なので、燃費が良くてトルクがあって、しかもガソリンエンジンだから

軽く軽快に走る。んね?すんごい技術&発想でしょ?

(* ´艸`)

逆転の発想と言うか・・・HONDAを始めエンジンを知り尽くした

各メーカーのエンジニアが思いもしなかった抜本的な発想。

「ピストンで押し足らない分は、燃焼球をワザと作って内から押す」

きっと他メーカーエンジニアは・・・歯ぎしりで悔しがるか?

「あの異常燃焼を逆手にとって、制御した?ま・まさか?」って感じ。

( ´,_ゝ`)プッ

エンジンに詳しい私も、初めて知った時「嘘だろ?そんな事できんの?」

って疑った→超~感激した。って話。

ヽ( ´ ▽ ` )ノスンバラスィ!

コレの足元にも及ばないけど「そんなのは無理」なーんて定説をぶっこいて

常識に捕らわれてちゃあ駄目。なんとなーく・・・発想が私と似てる?

( ´,_ゝ`)エラソーニ

とかく、詳しければ詳しいほど、知識と経験が常識を創り、新しい発想を

妨げてしまう。

きっと、上記のような球体異常燃焼の症状は各社エンジンテストでも・・・

偶然に起こった筈。β(□-□ ) アルアル

それを「あーダメダメ!こーなったら失敗┐(´д`)┌」っと取るか?

「ん?コレは逆に利用できるのでは無いのか?」っと取れるか?

着眼点&リテラシーの境目ですね?発想と言うのは、大体ココ!

(≧∇≦)bソーニャノダ♪

きっとMAZDA社内でも、そんなの無理に決まってる&無駄では?って

反対意見もあっただろうし、一昔前ならテストエンジンをイチいち

何十~何百機と創ってテストしなきゃあいけなかったのが・・・・

今やスパコンで億通りでもシュミュレーション出来たと言うのも・・・

開発の強み。(≧∇≦)b

その膨大な燃焼データーを得られたのも、今後の開発資源となる。

今の情報処理能力の時代、今の時代のMAZDAだから成しえた事。

ヽ( ´ ▽ ` )ノスンバラスィ♪

きっと・・・こんな難しい話題はマスコミも取り上げないだろうし、

一般人には理解不可能。「ディーゼルとガソリンの良いとこ取りを達成」

なんか判らんけど・・・へぇ・・・・程度だろう。

だからってエンジンの性能が2倍になる訳じゃあないし、なったトコロで

MAZDA車がバンバン売れまくる・・・・って話じゃあない。

これだけ判り易く噛み砕くだけでも、ものすげー長文になっちゃう。

┐(´д`)┌ナゲーヨ!

でも、世界中の自動車メーカーが、「だいたいこんなもんだろう?」

っと諦めた先に、大きく前進した。燃焼効率で言ったら45%くらいまで

歴史的には20年分くらい、進歩した感じ。

理論上は100%でも、現実にはソコまでは無理。だけど・・・

まだまだ理論上の半分にも到達して無い。まだまだ余地がある。

β(□-□ ) フムフム

きっとMAZDAもコレで終わりとは思ってないだろうし、もっともっと!

誰も発想し得なかった新しいアイデアがあるかも知んない。

世の中、常識に囚われ、もう決まり事の定型しか無いと思ってた分野にも

きっとまだまだ進歩の余地はあるし、逆を言えば、皆、賢く&偉くなった風で

ソコの思考が単に諦めムードで停止しちゃってるだけかも知んない。

効率論なら、さっさと諦めてハイブリッドに逃げる各メーカー判断に陥る。

「無ければ知恵を絞る」「(本当の意味で)工夫を施す」

いかにも日本人らしい、日本人が忘れかけてた良さをMAZDAは持ってるなぁ?

あー・・・自動車好きの私はHONDA党なんですけどね?

( ´,_ゝ`)プッ

精神は素晴らしく、日本人らしい。私も見習わなきゃ!(≧∇≦)b