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ポール・フレール

 ポール・フレール氏が亡くなった。91歳というから、まあ大往生だろう。
 近年では、バイクで転倒して脚を骨折したり、昨年にはニュルブルクリンクで事故を起こし、長期入院するなど、怪我をものともせず最後まで走り続けていた。
 杖を突き、よろよろと歩く姿を見せていたが、さすがにクルマに乗り込むときちんと走る。
 ベルギーのフランス人街で生まれたベルギー人で、1940~50年代にはF1グランプリ、50~60年代にはルマン24時間に参戦し優勝しているが、レーシングドライバーというより、その後の自動車ジャーナリストで有名になった。特にアメリカと日本で有名だ思う。
 とうのも、アメリカの自動車誌、Road&Track誌のヨーロッパ担当、日本ではCAR GRAPHICのコラムで有名になったからだ。小林彰太郎編集長が、親友にして神様扱いをした影響も大きいだろう。小林彰太郎はクルママニアが自動車雑誌の編集長になったわけで、クルマに関しても運転に関しても素人であったが、それに比べればF1ドライバーでもあった、ポール・フレールは確かに神様なのだが。
 ポール・フレールは決して辛らつなジャーナリストではなく、どのクルマでもよいところをほめるといったスタイルだった。
 だから、日本の自動車メーカーは、ポール・フレールに褒められたといって有頂天になったりしたが、それはちょっと勘違いだったと思う。
 しかし、その後には、数社はわざわざ新車のテスト時や新車試乗会にポール・フレールを招待し、好ましいコメントをもらって、それを日本のジャーナリストに伝えるといった奇妙な光景も見られたわけである。
 そんなわけで、ポール・フレールは高齢にもかかわらず、実に来日回数は多かった。
 シャーナリストとしての仕事は、「ポルシェ911 ストーリー」が有名だ。彼はルマン24時間レースではポルシェのステアリングを握る機会が多く、ポルシェとは最も親密な関係を築いたので、この、「ポルシェ911 ストーリー」が生まれたのだろう。
 実際、ジャーナリストが大嫌いなF.ピエヒも彼だけは特別扱いにしていた。
 しかし、古きよき時代を知る最後の自動車ジャーナリストであり、生涯現役のジャーナリストだったと思う。

 
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燃料電池車の未来を透視する

 1994年にの出来事だった。あまりの衝撃の大きさに各国の自動車メーカーは震撼した。
 ベンツ社が、近未来の自動車像として提示したNeCARとは燃料電池カーだったのだ。
 しかも、すでに走行できるレベルにまで達しているというのだ。
 いうまでもなく燃料電池システムを搭載したクルマは、酸素と水素を結合させて発電させるもので、化石燃料を使用しないエコカーであり、究極の無公害カーである。
 このNeCARのインパクトは自動車メーカーだけではなく、政府にも無公害エネルギー源の実現を目指す主要な技術の一つとして燃料電池技術を位置づけるなど大きな影響を与えた。
 ダイムラーベンツ社は、もちろんそれ以前から燃料電池の研究を行っており、それをプロトタイプカーという形でプレゼンテーションしたのはたぶんにプロパガンダであったが、これによりダイムラーベンツ社の先進性、革新性を大いにアピールすることに成功した。
 燃料電池の実用化という点では、1965年のアメリカの有人宇宙飛行計画であるジェミニ5号にまでさかのぼる。この時点で宇宙船用の電源としての燃料電池は実用化されたのだ。
 ダイムラーベンツ社のNeCARの発表以来、近未来のクルマは燃料電池車一色になってしまった。約10~20年後には実用化の段階に入るだろうとさえいわれた。
 そして1994年以来、各自動車メーカーは燃料電池車の研究を開始している。
 しかし、燃料電池車は研究するにつれて困難な課題がいくつも見えてきた。2000年を過ぎる頃から、燃料電池車の実用化は先送りされているのが現実である。
 
 そもそも燃料電池とは何か? 電池という名称が付けられているが継続的に電力を供給することができる発電システムである。
 原理的には、水を電気分解すると酸素と水素が得られるが、水素と酸素を供給してこの逆の反応を起こさせることで電力と水を生み出すというものだ。発電に熱や動力を使用しないため発電効率が高く、振動も騒音もそして排ガスも発生しないという特徴がある。
 このため燃料電池車は究極の無公害車といわれるのだ。
 原理的には古くから知られていたが、電気的な化学反応を行う電解質の開発がネックになっていた。実用化の第1号といわれるジェミニ、アポロ計画、スペースシャトル用の燃料電池はアルカリ電解質形燃料電池と呼ばれるタイプだったが、現在ではリン酸電解質形燃料電池、固体高分子形燃料電池が主流になっている。
 燃料電池は、産業用、民生用としても注目されており、大規模では産業用プラント・エネルギー源として、小規模では東京ガスの自家発電システム「ライフエル」などが実験的に稼動している。これは都市ガスから水素を生成し、空気と反応させることで発電、熱回収をすることでエネルギー効率は78%という高い効率を実現している。
 自動車用としては小型、コンパクトにまとめやすい固定高分子形燃料電池が使用される
がこのタイプは0度~100度で稼動する(ただし、最近は0度以下での稼動も実現している)
 また電極の触媒としては貴金属のプラチナが使用されるが、周知のようにこれはとても高価なのである。
 燃料電池の反応セル単体では約0.7Vていどの電圧だが、このセルを多数直列に組み合わせることでモーターを動かすに足りる電圧を引き出すが、このセルの集合体をスタックと呼んでいる。
 現在の技術的なハードルは、このスタックの高性能化と価格低減だ。
 つぎのハードルは、スタックに供給する水素の問題である。
 スタックには空気(酸素)と水素が必要だが、この水素を直接クルマに積載するか、水素を生成する改質装置と水素の原料となる燃料(LPガス、メタノール、ガソリンなど)を搭載する必要がある。LPガス、メタノール、ガソリンなどは水素そのものより取り扱いが簡単だが、燃料から水素を生み出す改質装置はかなり大きなユニットになるため、現在のところ水素を積載する方法が主流になっている。
 しかし水素は可燃性が高い気体で扱いが難しいこと、クルマに積載するために高圧ボンベや水素吸蔵合金ではきわめて重量が重くなること、あるていど軽量でじゅうぶんな量を積載するためには液体水素化する必要があるが、そのためには-253度に保つという必要があるのだ。
 つまりクルマに水素を積載すること自体がコスト的にも技術的にもハードルが高いのが実情である。同時に水素スタンドなど、水素の供給インフラの拡大がなくては燃料電池車の拡大も困難であることは言うまでもない。
 一方、水素の搭載問題さえクリアできたとすれば、燃料電池車はハイブリッド車ほど多くのバッテリーを搭載する必要がなく、純粋な電気モーター駆動車であるため、スタックをフロア面に配置できるなどパッケージ効率がよいことは知られている。 

 当初の思惑とは異なり、燃料電池車の実用化は50年後などといわれているが、現在最も燃料電池車を重視しているのがホンダである。ホンダのFCXは2002年にアメリカ環境保護庁から燃料電池車として初の認定を日本の内閣府やロスアンジェルス市にリース納車を行っている。
 また2003年には-20度でも起動できるHonda FC STACKを開発。このスタックを搭載したクルマが国交省の型式認定を取得しZC1型となった。特徴としては大出力を得るためキャパシターを採用していることだ。
 実はトヨタもホンダとほぼ同様のタイミングで燃料電池車を登場させ、中央官庁にリース納車をしているが、トヨタは燃料電池を搭載したハイブリッド車というコンセプトである。そしてトヨタは当面はハイブリッド車を開発の主軸としているが、ホンダはより早期に燃料電池車を主軸にするという戦略である。
 ホンダの燃料電池車はZC1(FCX)が第1世代であり、その一方で東京モーターショーなどでは次世代のFCXコンセプトを出展していた。
 そしてこのコンセプトカーは、2007年11月に開催されたロスアンジェルスモーターショーで、FCXクラリティとして発表されたのだ。
 FCXクラリティは、さらに改良され効率を高めた燃料電池スタック「V Flow FC」を採用し、さらに先進的な燃料電池車のパッケージ、先進デザインを採用し、より先進的かつ実用性を備えた燃料電池車として提案している。
 「V Flow FCスタックは」は、水素や空気を縦に流すV Flow(バーチカル・ガス・フロー)セル構造と水素・空気の流路を波形形状にした「Wave流路セパレーター」の採用によりスタックの性能の向上と飛躍的な軽量・コンパクト化を実現したもの。
 スタックの最高出力は100kWとなり、従来のFCスタックに比べて容積出力密度は50%、重量出力密度は67%向上しているという。また、低温での始動性も大幅に向上し-30℃での始動が可能になっている。
 モーターの最高出力は100kW、最大トルクは26.1kgm、最高速度は160㎞/hに向上するなど次世代燃料電池車というにふさわしい性能向上を果たしているのだ。
 ボディサイズは全長4835㎜、全幅1845㎜、全高1470mm、車体重量は1625kg。水素は圧縮水素ガス方式で、350気圧の高圧タンクに171Lを積載する。
 なおFCXクラリティはアメリカでは月額600ドルで個人向けリースを開始し、今年中には日本でも型式認定を取得しリース販売を行うことにしている。
 ただ、ホンダの戦略としては燃料電池車を1000万円付近の価格で通常販売するレベルまで早急に実現することだという。
 第1世代の燃料電池車は1台は数億円といわれていたが、リース料から考えてもホンダは相当に低価格化を推進していると考えてよいだろう。

スバル水平対向ディーゼルエンジン

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 スバルが開発していた水平対向ディーゼルエンジンが公表された。この新開発エンジンはレガシィ、アウトバックに搭載され、まずはジュネーブオートサロンでデビューす、その後今春ヨーロッパで発売される予定だ。
 このエンジンはED20型と呼ばれ、1998cc、ボア×ストロークは、86㎜×86㎜で、ボアピッチはEZ30と同じ98.4㎜だ。ボア、ストロークは専用設定、ボアピッチをEZ30と同じにしているためにエンジン全長はEJ20型より61㎜も短くなっている。
 パワーは150ps/3600rpm 、トルクは35.7kgm/1800rpm。
 エンジンのディテールは総アルミ製、セミクローズドデッキ、クランクケーススチール鋳込みライナー構造、ジャーナル部焼結鉄合金鋳込み。チェーン駆動DOHCでバルブ駆動はエンドピヴォット式ローラロッカーアームを採用。4弁はほぼ直立状態だ。圧縮比は16.8でやや低め。
 シリンダーヘッドは重力鋳造だというから生産性はあまりよくないわけだ。
 ターボはエンジン前部右下に配置され、さらにターボ直後にDPFフィルターを横置きマウント。ターボはIHI製の可変ジオメトリー式で、最高過給圧は2.2気圧くらいらしい。なおターボは低い位置にあるためオイルスカベンジポンプを装備しているという。
 コモンレール、ソレノイド式インジェクターはすべてデンソー製で、燃料圧力は1800バール、
ソレノイド式インジェクターは、5段噴射の能力も持っているが、現在のところはユーロ4対応なので3段噴射としているそうだ。
  ピストンはマーレ製で、クーリングチャンネル式になっている。
 コンロッドもごついかち割り式で、ユニークなのはボルト取り付けの角度が付いていることだ。これはラインでオイルパン側からボルトを締めこむためらしい。
 排ガス処理としては酸化触媒、DPF、水冷式EGRなどを備えている。
 エンジン重量は、ガソリンターボ・エンジンより数Kg重いていどで、ディーゼルとしては相当に軽量だと思う。
 スバルが主張する乗用車初の水平対向ディーゼルエンジンなのは確かだが、より大きなバス用、戦車用にはすでに昔からあるのだ。
 水平対向ディーゼルは慣性2次振動が出ない、ジャーナルピッチが直4より狭いので、クランクシャフトの曲げ応力は直列4気筒の6割程度・・・など有利な点は多い。
 高さの寸法制約が厳しいシリンダーヘッドだが、吸排気ポートは直列4気筒と同等レベルの効率を確保しているそうだ。
 現状は2008年デビューを最優先し、ユーロ4規制適合、トランスミッションは5速MTのみとやや間に合わせの傾向が見られるが、当然ながらユーロ5適合を今年末あたりには行うのではないだろか。
 現在のところ、日本での販売予定はないが、これはトヨタ、日産、ホンダ、三菱などの動向を見ながらということになるだろう。
 現状ではパワー、トルク、レスポンス、静粛さなどはトップレベルだというが、今後はディーゼルとのトランスミッション適合が大きな問題になるだろう。
 スバルはディーゼルの基礎研究は10年以上前あたりからスタートしていたそうだが、乗用車ディーゼルが第3世代に入るころに研究を中断したために、それを克服するのは大変だったようだ。今回の市販ユニットは3年間でものにしたのだから、それはかなりがんばったといえそうだ。
 しかし、スバルだけではない。第3世代ディーゼルの開発に出遅れた日本の自動車メーカーはここ1,2年で勝負の年を迎えるわけである。

R35 GT-Rのアライメントセッティング

 R35型GT-Rのホイールアライメント整備値がわかった。
<フロント>
キャンバー -1度37分 +-10分 左右差10分以内
キャスター  5度34分 +-30分 
キングピン傾斜角  9度25分 +-10分
トーイン     IN1.5mm(4分)~OUT 0.9mm(2分) 左右差 6分以内
サイドスリップ  IN5㎜ OUT5㎜
<リヤ>
キャンバー -1度 34分 +-10分′ 左右差 20分以内
トーイン IN 3.7 mm ~OUT0.3 mm(IN09分~OUT 01分) 左右差10分以内

 なかなかのものである。まず、キャンバー角はプラスマイナス10分以内というシビアさと、左右差の指定をしているということ(つまり左右をほぼ同じにそろえることに注意しろという意味)
は国産車では空前の厳しさで、ポルシェやフェラーリと同等水準だ。
 普通の国産車は、キャンバーはプラスマイナス45分、左右は違ってもOKなのだ。
 だから、GT-Rに限ってはアライメントチェックの計測器は必要だ。ただ最新式が万能ではない。敏感すぎて機械に振り回されそうだ。常盤に、キャンバーゲージ、トーゲージ、糸張りゲージがあればじゅうぶんだろう。
 つぎにGT-Rの指定値だが、けっこうネガティブキャンバーになっているのが特徴だ。普通のクルマはせいぜい0度から-40分くらいが多い。キャスター角は思ったほど強くはない。操舵感重視なのだろうか?
 トーは、フロントがわずかにIN、リヤはもうIN3㎜あたりが設計値だろうと思う。

 サーキット走行やスポーツ走行を前提にしたセッティングを考えてみた。
キャスター角はつけるだけ強く付ける、キャンバー角はフロントは最大に、リヤは指定角度でいいだろう。そしてトーは前後ともゼロ。これで筑波サーキットあたりはぴったりだろう。
 これが高速道路重視であれば、フロントトーはOUT1㎜、リヤトーはIN3㎜、キャンバー角は前後とも1度30分あたりがベストか。

 一度、実車でテストしてみたいものである。

水素エンジン

 燃料電池車や電気自動車と違って水素エンジン車は、既存のガソリンエンジンの技術をそのまま使用する内燃エンジンのコンセプトである。
 もちろんガソリンの代わりに燃料として水素を使用するのだ。
 水素エンジンのコンセプトは日本が先駆けであった。
 武蔵工業大学の古濱教授は1970年から水素エンジン車の研究、実用実験を行っており、当初は日産サニーのエンジンを改造して水素による走行実験を行い、その後も低公害車、脱化石燃料車のために継続的に研究されている。
 その一方、現在ではBMWの水素エンジン研究が有名だが、BMWは1978年頃から水素エンジンの研究に着手したといわれている。
 BMWも、着眼点の根本は脱化石燃料とクリーンエネルギーの実現である。
 実は水素はたんに自動車用の燃料という考え方ではなく、産業プラント、あるいは社会全体の脱化石燃料という大きな戦略構想がベースになっている。これは、原油を産出しない国にとって必然的なプロジェクトともいえるのだが、日本ではこのようなスケールでの戦略検討は未成熟なのだが。
 現実社会は、火力発電、産業プラントなどはすべて石油エネルギーに依存しており、家庭のガスも天然ガスである。つまり工業から家庭生活のライフラインまですべてが化石燃料に依存しているといえるが、水素エネルギーはこれらのすべてを代替できる素質をもっているのだ。しかも炭素を含有しない水素はCo2の排出量はゼロにできるというメリットを持っているのである。
 だからBMWという自動車メーカーが将来の動力源として水素エンジンを選択したというより、バイエルン州、ドイツにとっての選択肢であり、事実BMWの水素エンジン化のプロジェクトとバイエルン州のバックアップ体制は緊密なのである。
 またヨーロッパでは、すでにノルウェイ、アイスランドが水素社会の実現を目指し、石油エネルギーから水素エネルギーへの大転換を行っており、燃料電池車や水素エンジン車を積極的に導入している。
 BMWは各種の研究実験、水素エンジン車による最高速記録などの実証を経て、2006年にハイドロジェン7を限定発売している。このハイドロジェン7は実用性を考慮し、ガソリンと水素燃料を両用できるバイフュエルである。
 日本では、マツダが水素エンジンの開発の先頭に立ち、ロータリーエンジンが水素エンジンとして適合性が高いため、熱心に開発しており、1991年に水素ロータリーエンジンを搭載したコンセプトカーHR-Xを出展。
 1995年には水素ロータリーエンジンを搭載した実験車が行動でのテストを開始した。そして2006年にはRX-8に水素ロータリーエンジンを搭載したRX-8ハイドロジェンREを発売している。なおRX-8ハイドロジェンREもガソリンと水素を切り替えて使用できるバイフュエルシステムを採用している。
 その一方で、2007年東京モーターショーには新コンセプトのプレマシーハイドロジェンREハイブリッドを出展した。これは水素ロータリーエンジンを使用したハイブリッド車で、水素エンジンの新たは使用法をプレゼンテーションしている。
 
 水素は炭素を含有しないため、燃焼させてもCo2は発生しない。しかし、Noxは水素の燃焼でも発生する。また酸素と結合して有害な過酸化水素も発生するのでガソリンエンジン車なみの触媒は必要なのだ。またクルマの燃料として使用した場合、水素はエネルギー密度が低いため、体積当たりのエネルギー発生量はガソリンの1/4となるため出力では劣るのだ。
 その一方でガソリンよりはるかに希薄燃焼(150:1の空燃比でも安定燃焼できる)という特性を持っている。
 このような特性により水素エンジンは、ガソリンエンジンの約半分程度の出力にならざるをえない。
 ただ水素エンジンは従来のガソリン内燃エンジンの主要な機構をそのまま使用できるメリットもある。しかし水素レシプロエンジンでは、水素の燃焼速度が速いために吸気→圧縮行程で混合気が高温のプラグや排気バルブに接触した際に爆発的が燃焼が起きやすいので、ノッキングやバックファイヤなどが起きにくくする必要がある。このため、水素混合率を極めて薄くするという手段がとられている。
 いっぽうロータリーエンジンは、吸入部と燃室部(室)が異なるため、水素燃焼には有利で、過早着火の心配がないため水素混合比をレシプロエンジンより増大でき、結果的にガソリン燃料に近いレベルまで出力をアップできるという大きな特徴がある。
 もうひとつ、水素の分子は大変小さいために、金属の分子間に浸透して金属をもろくさせる水素脆化という性質を持っているため、エンジン内部や水素燃料ラインにはこの対策を施す必要があることも忘れてはならない。
 水素エンジン車は、燃料電池車と同様に、燃料となる水素の搭載方法も大きな問題点である。現在では水素脆化が生じないカーボンファイバー製の高圧圧縮タンクに貯蔵する方式で、その圧力は350気圧ていどであるが、将来的には700気圧のレベルが求められものと考えられている。
 水素エンジン車の実用化の鍵になるガソリンスタンドに代わる水素ステーションの普及というインフラの問題もある。
 もちろんすでにエネルギー産業界では水素エネルギーの実用化に向けた動きも始まっており、水素ステーションを建設する技術的な基盤は存在しているが、やはり水素エンジン車の普及は国家のエネルギー戦略という大きなテーマに左右されることは確かである。
プロフィール

TASG

Author:TASG
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