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  • 2013.04.02 Tuesday
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新型ワゴンR エコクール

JUGEMテーマ:車/バイク



アイドリングストップ機能搭載


私がこのアイドリングストップ機能搭載の車に初めて乗ったのは
数年前になりますが、その時は日産の新型マーチでした。


日産の整備士が運転していて、この機能について不満を言っていました。


それは夏場に信号停止するとエンジンがストップしてしまうと
当然ですが、エンジンの動力で作動しているエアコンも止まってしまい
夏場はただでさえ暑いのに耐えられない!
と言っていました。


今回の新型ワゴンRはこの不満を解消する機能なのです。


新型ワゴンRには減速する力で発電することは前回のメルマガでお伝えしましたが、
この時にエバポレーター(冷却システム)内に保冷剤が入っており
それを凍らせておいて、停止時には送風機能だけ働かせることによって
アイドリングストップ機能が働いても冷たい風が車内に送られる仕組みです。

 

画期的な仕組みというよりも、今までなんでこんな簡単な発想ができなかったのか?


実現化するには高いハードルがあったと思いますが、ハイブリッド車を作るよりも
構造は極めて簡単であり、効果的だと思います。

 

【裏ワザ】

今週の裏ワザは、このメルマガの下に掲載しております。

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【裏ワザ】

私はまだ新型ワゴンRを乗ったことが無いので、何とも言えませんが
保冷剤が凍るほど冷えるには時間が掛かるでしょうからその間は
やはり暑いのではないでしょうか?

でも今まで無かった機能があることがいいですね。


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新型ワゴンR エネチャージ

JUGEMテーマ:車/バイク



「止まる力で発電する」

新型のワゴンRが発売されました。


ハイブリッド車などはブレーキの力で発電しているのに何が違うのか?


このワゴンRは、通常の乗用車と変わりませんが、ハイブリッド車の
一部分のシステムを取り入れたものなのです。

 

エンジンが始動すると、エンジンには車を動かす動力以外に別のものも
動かしています。

1.オルタネーター(発電)
2.ファンベルト(エンジンの冷却)
3.エアコンベルト(エアコンを作動させるため)
4.パワステベルト(パワーステアリングを作動させるため)

※4.のパワステベルトは燃費向上のため、現在の車種では電動になっております。


エンジンには走る(動力)以外にこのように燃費を悪化させるものを動かさなければ
いけません。

そこでワゴンRは1.のオルタネーター(発電)を減速する時のエネルギーで発電
させることで低燃費化を図ったのです。


【裏ワザ】

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【裏ワザ】

ハイブリッドでは当たり前のシステムなのに・・・。

それは軽自動車にはエンジンの大きさから車体の大きさまでギリギリに
作られており、いかに快適・経済的であるかを追求した車種です。


よって軽自動車をハイブリッド化するには空間的・コスト的にも大きな
課題があるので、捨てるエネルギーを発電だけに絞って取り入れたのです。


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SKYACTIV−Dエンジンの技術 その4

JUGEMテーマ:車/バイク



マツダのスカイアクティブガソリンエンジンの凄さについて長期にわたり
解説してきましたが、今回はディーゼルエンジンについて解説します。


自動車エンジンの大きなロスは4つあり、
ポンプ損失・排気損失・冷却損失・機械損失でした。


高圧縮にすると当然ですが発熱する量は多くなり、今度は冷却損失が
増えたり、有害な排ガス(Nox)が出たりとトレードオフの関係でした。


もともとディーゼルエンジンは自然発火させるため、エンジンには
点火プラグが装着されていません。


自然発火させるために圧縮比が高く、その代わりに窒素酸化物(Nox)や
黒煙などの問題がありました。


そこでマツダが採用した技術はこれも逆転の発想でガソリン車とは逆に
圧縮比を下げて燃料の噴射タイミングを遅らせることで解決しました。


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【裏ワザ】

低圧縮比化によって、SKYACTIV-Dは従来のディーゼルエンジンより
最大筒内燃焼圧力が下がり、構造の最適化によって大幅な軽量化を実現しています。


具体的な実例で紹介しますと、シリンダーブロックはアルミ化が可能となり
単体で従来比25kgの軽量化を達成しています。

シリンダーヘッドは肉厚低減、エキゾースト・マニホールド一体構造によって
3kgの軽量化を達成しています。

往復回転系では、ピストン単体重量を25%低減しました。


私は試乗したことがありませんが、これだけ圧縮比を下げることができたのなら
今までのディーゼル車と異なり車体の振動がかなり軽減されていると思います。


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スカイアクティブエンジンの技術 その3

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マツダのスカイアクティブガソリンエンジンの凄さについて
長期にわたり解説してきました。


自動車エンジンの大きなロスは4つあり、
ポンプ損失・排気損失・冷却損失・機械損失でした。


前回のメルマガではスカイアクティブエンジンは排気管の形状変更
とピストン形状を見なおすことで高圧縮のエンジンとなり
燃焼効率がいいエンジンとなったことをお伝えしました。


しかし・・・。


高圧縮にすると当然ですが発熱する量は多くなり、今度は冷却損失が
増えてしまいます。


そこでマツダが冷却に使用した手法がピストンの直径を小さくしたことと
200気圧という高圧にした燃料をエンジン内に噴射させることによって
冷却を行ったことです。


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【裏ワザ】

スプレー缶を思い出してみてください。

スプレーを数秒間噴射させるとスプレー缶がとても冷たくなります。

これはスプレー缶に高圧で入っている物質を大気に放出することで
気化熱を奪い冷たくなります。

この原理を使ったものです。


ちなみに200気圧という圧縮はとてつもない圧力です。


スキューバーダイビングのボンベも200気圧程度あり、
浅い水中なら数時間分の空気があの小さなボンベに入るほどの圧力です。


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スカイアクティブエンジンの技術 その2

JUGEMテーマ:車/バイク



前回までの3週続けてのメルマガでは自動車エンジンの損失について
解説してきました。


前回までの損失について読まれた方ならマツダが開発した
スカイアクティブエンジンの凄さが分かると思います。


一般的な自動車エンジンの圧縮比は10〜12という数値です。


圧縮比を10から15まで高めると約9%もの熱効率が向上する
そうですが圧縮比の高いエンジンにするとノッキング現象といって
高圧に耐えれなくなった燃料が適切なタイミング前に爆破する現象
が発生し、逆にロスとなってしまいます。


これを簡単に改善する方法はオクタン価の高いガソリン
ハイオクを入れることである程度改善できますが根本的な改善ではありません。


マツダのスカイアクティブエンジンは今までの発想をから大きく変える
手法で圧縮比14という高圧縮なエンジンを作ることができました。


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【裏ワザ】

マツダのスカイアクティブエンジンが高圧縮を可能にしたのは
爆発した排ガスがエンジン内に少しだけ残っているところに着目し
この排ガスを適正に排出させる排気管の形状変更を行ったり
ピストンの形状を変えたことにより可能となりました。


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スカイアクティブエンジンの技術 その1

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最近の自動車メーカーは低燃費を売りに新車を販売していますが
その多くは今までのエンジンにハイブリッド技術などを加えることで
低燃費化を図っていました。


以前のメルマガでエンジンの効率を上げるには圧縮比を上げると
燃費の向上は図れるが
マツダではハイブリッド技術に頼らないエンジン本体の燃費向上を
スカイアクティブエンジンとして発売しました。
このエンジンは1.3リットルでリッター30kmという
ハイブリッド並みの燃費を達成しました。


このエンジンは画期的な技術であり、スカイアクティブエンジンに
ハイブリッド技術を合わせると恐ろしいほどの低燃費が実現しそうです。


そのスカイアクティブエンジンの技術とはどのようなものなのか?


まずはその前に一般的なエンジンの常識について解説してみたいと思います。


エンジンは低燃費性能だけでなく、排ガスの環境問題があります。


燃費は良くても有害な排ガス(Nox)などは排出できない。
そして地球温暖化の原因とされる二酸化炭素(CO2)の排出問題。


この二つの問題はトレードオフの関係にあり、どちらか減らすと
もうひとつが増えてしまう問題が発生します。


そこでフォルクスワーゲン(VW)ではエンジンを小さくする
ダウンサイジングという手法を採用し、小さなエンジンで
低速ではスーパーチャージャー
高速ではターボチャージャー
という昔からある技術を追加することでエンジンを小さくすることで
燃費を良くした技術です。


マツダはそのどちらも使わない技術がスカイアクティブエンジンです。
※次回以降のメルマガで技術を解説します。


今日の【裏ワザ】ではエンジンの効率を高める4つのポイントについて解説

【裏ワザ】

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【裏ワザ】

自動車エンジンのエネルギーの損失要因には4つの要素があります。

・ポンプ損失(スロットルが閉じている低負荷時は空気を吸う抵抗が増える)
・排気損失(排気ガスで捨てているエネルギー)
・冷却損失(排熱)
・機械損失(ピストンなどの摩擦抵抗)

スカイアクティブエンジンはこの4つを見なおしたことにより大幅に
燃費を改善することができました。


「目からウロコ!自動車に関する裏ワザ情報」

発行者:山下 裕隆
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2011年上半期 輸入車ブランド別 新車販売ランキング

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2011年上半期(1〜6月)の輸入車のブランド別
新車販売台数は日産が初の1位に輝いた。


上位10位ブランドの半数はドイツ車で長年に渡り
人気の高さを維持している。


フォルクスワーゲンは手頃な価格帯や燃費性能の高さで
「ゴルフ」「ポロ」が安定的な人気


BMWは高級車の「5シリーズ」が昨年秋にエコカー減税の
対象車種を増やしたことで販売が伸びた。

メルセデス・ベンツは6月に一部改良を施した主力のセダン
「Cクラス」が好調だった。

アウディーは最小サイズの「A1シリーズ」を発売
BMWミニは初の4ドアである「ミニ・クロスオーバー」を
発売したことで売上を伸ばした。


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【裏ワザ】

日産自動車が1位に輝いた理由は、今回のモデルより国産からタイに
生産を切り替えたことと、3月の東日本大震災により国内工場が被災のため
タイから輸入した「マーチ」の販売が急増したためである。


2011年上半期 輸入車ブランド別 新車販売ランキング


 1位 日産自動車(日本)
 2位 フォルクスワーゲン(独国)
 3位 BMW(独国)
 4位 メルセデス・ベンツ(独国)
 5位 アウディ(独国)
 6位 BMWミニ(独国)
 7位 トヨタ(日本)
 8位 ボルボ(スウェーデン)
 9位 プジョー(仏国)
10位 フィアット(伊国)

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モノコックボディー

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 先週はフレームボディーについて解説をしてみました。

最近ではフレームボディーの車は主に改造がしやすい商用車に限定され、
乗用車ではフレームボディーの車種は皆無に等しくなりました。


そして今回は乗用車では主流であるモノコックボディーについてです。


フレームボディーはイメージしやすくても、モノコックボディーは
今一つイメージしにくい構造です。


モノコックボディーを簡単に説明すると、ボンネット・ドア・トランク
を除く車体全てがフレーム構造の一部になっていることです。


フレームボディーは車体の下側にハッキリと見える骨格のフレームが
見えますが、モノコックボディーはココまでがフレームとして見分けにくく、
フレームと車体が一体化しています。


モノコックボディーのメリットは鉄板を曲げて繋ぎ合わせることで
車体の一部がフレームの役割を果たしてくれるので、少ない鉄の量で
車体を形成することが可能となります。


この手法だとローコストで軽量化が実現できることと、
鉄板の強度・厚さを変化させた上に曲げることで自由自在に強度を
変化させることができるので設計段階で衝撃吸収ができる車体を
作ることができます。


車の安全性能を高めるためには、潰れにくい場所と衝撃を吸収するために
敢えて潰れやすい場所を意図的に作ることができるのがモノコックボディー
といえます


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【裏ワザ】

モノコックボディーで衝突事故を起こした場合、エンジンルームやトランクなどが
衝撃吸収のためにわざと潰れやすく作っていますが、実は大きな事故では
見た目には判らなくても、天井部分のルーフが変形している場合があります。


モノコックボディーで大きな事故を起こすと、車の前後が大きく潰れ、最終的に
天井部分のルーフが曲がって衝撃吸収をしています。


※乗員のスペースであるルームはとても頑丈に作っており、大きな事故であっても
ルームまでが損傷している事故は殆ど見ることがありません。


自動車メーカーが車の損傷を引き換えに安全性能に力を入れているのが良く分かります。


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フレームボディー

JUGEMテーマ:車/バイク



 先週のメルマガでスバルの「サンバー」がダイハツのOEMに切り替わる
とう記事でしたが、そこでフレームボディーという用語がでてきました。

今日のテーマはフレームボディーについて解説してみたいと思います。


自動車の骨格にあたる部分を専門用語で「シャーシー」と呼ばれており、
本来はシャシ (Chassis) で車の外板を除く部分になります。


最近の乗用車はフレームボディーでなく、モノコックボディーが主流と
となっております。

※モノコックボディーについては次回のメルマガで解説したい。
と思っております。

 

今から数十年前の乗用車の殆どはフレームボディーで、国産で有名なのは
トヨタのクラウンです。


クラウンは1995年に発売され、現在は13代目の「S20#」ですが、
1991年に発売された9代目の「S14#]までフレームボディーでした。

フレームボディーは専用の骨格にエンジンや足回り・ボディーが
取り付けられており、強度はあるのですが重量が重くなるのが欠点です。


また衝突事故などの場合、モノコックボディーは大きく潰れることで
車内の衝撃を吸収するのに対して、フレームボディーは潰れにくく、
車体は大きく潰れていない事故でも車内に衝撃が伝わり乗員に大きな
ダメージがある場合が多かったのを記憶しています。


国産車は早い時期にモノコックボディーに切り替わっていたこともあり、
過去には事故で外車(ベンツやBMW)などが潰れていないのを見て
国産車よりも外車の方が安全と思われている時期もありました。


しかし現在ではフレームボディーにすると衝突安全基準をクリアしなかったり、
コスト面・燃費性能に劣ることもあり、フレームボディーの乗用車は
皆無に等しくなりました。


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【裏ワザ】

貨物車や商用車(バス・トラック)などでは殆どがフレームボディーとなっております。

その大きな理由は、新車ではヘッド(運転席)のみが付いており、用途などによって
後方の箱物(荷室)などをオーダーで作るからです。


2t車以上の箱物が付いたトラックなどは全て改造申請して登録されており、
車検証の型式欄には型式+改の文字が入っています。


フレームボディーは重いが用途に合わせて改造がしやすことと、車体の強度は強いのが
メリットです。

よって商用車では現在もフレームボディーが主流となっております。

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スバル「サンバー」

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誰でも「赤帽」という赤と白の軽トラックは目にしたことがあると思います。
http://www.akabou.jp


「赤帽」とは全国赤帽軽自動車運送協同組合連合会の略称で
昭和50年5月に軽貨物自動車による軽運送業として誕生し、
全国51の協同組合のもとで1万五千台を保有するグループです。


実はこの「赤帽」の軽トラックとして納入されていたスバル(富士重工)
の「サンバー」が2012年2月にダイハツからのOEMに切り替えるため
製造を中止する。ということで「赤帽」の事業者やスバルファンからの
注文が相次ぎ、品薄状態が続いている。とのことです。


このスバルのサンバーは、最近では珍しい駆動方式は「ポルシェ911」と同じ
RR(リアエンジン・リアドライブ)に加えて軽では数少なくなった4気筒
エンジンと足回りも四輪独立懸架。また車体はモノコックではなくフレーム構造で
前輪のホイールアーチの張り出しは乗員のシート横にあって足元が広い
フルキャブタイプとなっている。


スバルは自動車メーカーの中で独創的な車種を作ってきたので熱狂的な
スバルファンも多い。


今回の自社生産終了は自動車メーカーのグローバル化が進み、大幅な
コスト削減の一環となりましたが、サンバーを使用する運輸事業者にとっては
悲しいニュースです。

 

では、なぜサンバーが運輸事業者にとって根強い人気があるのか?

それは今週の裏ワザで紹介します。


【裏ワザ】
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【裏ワザ】

運輸事業者が使用する貨物車は荷物を積載します。

軽自動車から大型トラックまで凡そ自車の車両重量分の重さの荷物を積む
ことができます。

次回のメルマガで解説しますが、一部の軽貨物車を除く車の多くが
モノコックボディーとなっており、モノコックボディーは軽いが
重量物を積載するには物足りないことと、通常の貨物車はシートの下に
エンジンがあり、夏場などはエアコンをつけてもシート部分が
かなり暑くなります。


このような理由からスバル「サンバー」は運輸事業者から人気があると
いえます。

「目からウロコ!自動車に関する裏ワザ情報」

発行者:山下 裕隆
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