ガソリン自動車の正体

以前投稿した「電気の時代がやってくる」シリーズで
何か大事なことを忘れてる気がするなぁ
と思っていたんですよ。

思い出しました!

なので
忘れる前に書いときます!

みなさん
ガソリンエンジン(ディーゼルでもいいんですが)の自動車って
ガソリンで走ってると思うでしょう?

まぁ、あながち間違いではないんですが
燃料でエンジンが動くってのはこういうことなんですよ
というお話です。

皆さんご存じの通り
エンジンは内部で爆発的な燃焼が起きて
その爆発のエネルギーを運動エネルギーに変換して走ります。

なので
動力の源は
ガソリンが燃えることによる熱エネルギーなんですね。

ガソリンが燃えなければいかんのです。

さて
ガソリンが燃えるときはどうしているか?

燃えるためには酸素(空気)が必要なので
空気の中に霧状になったガソリンを混ぜて
そこに電気の火花で火をつけるんです。
すると
バーン!
と燃える。

のですが
単にガソリンと空気があれば燃える
ってわけではないのです。

ガソリンが多すぎてもダメ
空気が多すぎてもダメ
理論空燃比ってヤツがあるのです。

ガソリンエンジンの場合は
重さの比率で
空気とガソリンが
14.7:1
です。

理論的には
この割合で混ざったヤツが燃えると調子良いんですね。

もう一度言っておきますが

空気 14.7

ガソリン 1
ですよ。

さて、では実際のクルマでは
どんなことになってるかを数字で見てみましょう。

たとえば
50リットルのガソリンがタンクに入る自動車があるとします。
ガソリンは1リットルあたり0.75kgです。
なので、タンク内のガソリンは37.5kgということになります。

1リットル 0.75kgのガソリンを全部燃やすには
14.7倍の約11kgの空気が必要です。

なので
50リットル 37.5kgのガソリンを全部燃やすには
11kgの50倍の550kgの空気が必要なんですね。

なんと!
凄い重さの空気が必要です!
ガソリンの比ではありません。

ガソリン自動車は
まるで空気で走っているようなもんです。

しかも
この550kgの空気は
車体に搭載する必要はなくて
しかも無料です。

ガソリン自動車の強みはここにあります。
走行に必要なエネルギー源を全て搭載しなくても良いのです。

対してEVは
走行に必要なエネルギー源を全て積む必要があります。
そして
エネルギ-を使っていっても
車体が軽くなるわけではない。

軽くなれば
それだけ走行に必要なエネルギーが減るんですが
残念なことです。

とまぁ
ここまでお話しすると
ガソリンという液体燃料が
いかにミラクルなのかお分かりいただけるでしょうか。

液体燃料は
自動車に限らず
我々人類の生活を
大きく変えるだけのパワーを持っていました。

でもそれでも電動化しなきゃいかんということは
それなりの理由があるということですね。

巨大なメリットには
巨大なデメリットがセットになっていた
ということでしょうか。
何事もそんなものですけどね。

まだ終わったわけじゃないけどね!

Hの話 後編

前回の続きです。

さて
この水素燃料電池
もちろん水素を燃料としているわけですが
今回は
この水素ってヤツが重要なのですよ
というお話です。
いやー、前置きが長かった!

燃料の分子構造式はこんな風になっています。
おお!なんか授業みたい!

色々並べてみました。

一番上の水素分子以外
水素(H)と炭素(C)でできてます。
こういう炭素と水素でできた燃料を炭化水素といいます。
ハイドロカーボンってヤツですね。

燃料を燃やすってことは
大気中の酸素(O)と結合するってことです。
すると燃料は
水(H2O)と二酸化炭素(CO2)になります。
ちなみに燃料電池も水素と酸素が反応して水になります。

Hがいっぱい付いている燃料が調子良いヤツです。
でも
Cがいっぱい付いてるので
燃やすとCO2がいっぱい出てしまいます。
おお、なんてことでしょう!

色々あるうち
水素だけCが無いですよね。
当たり前ですが、これを使えばCO2が出ないわけです。

水素を燃料としてエンジンで燃やすと
結構クリーンだと思いますが
熱効率が問題になってくるでしょう。
恐らく効率は40%以下になっちゃうんじゃないかな。
燃焼によって得たエネルギーの半分以上は
熱として捨ててしまうことになります。
あとは
高温の燃焼によって大気の主成分である窒素(N)と反応して
有害な窒素酸化物(NOX)が出ちゃったりするとも思います。

結局何が言いたいのかというと

結局、Hが欲しいのだ!

ということです。
乗りものも生きものも。

生きものも!?

そうです。
人間の燃料である食べ物に含まれているタンパク質
これはアミノ酸で構成されていて
その構造を見ると多くの水素を含んでいます。
もちろん水素だけではないので
水素だけ摂取してれば良いってわけではありませんが。

こういう話をすると
日本政府が打ち出した
「これからは水素社会だよ」
ってのも合点がいきますね。

そうか!水素か!
じゃ、水素ガンガンゲットしよう!
と思っても
水素は天然資源としては存在しないのです。
あら残念。

じゃ、水素バンバン作ろう!!

それがすんなりできればハッピーなのですが
色々と課題はあります。

製鉄など、工場で何かを作るときの
副産物として得られる場合があるので
それを利用するってのはアリです。
でも、それで多くのクルマを走らせるのは無理でしょう。
そもそも副産物の生産量は主生産物によるわけで
コントロールは難しい。

あとは皆さんご存じの水の電気分解ですね。
太陽光発電や風力発電などが
いわゆる再生可能なヤツで電気を起こすのが理想的です。

でも、再生可能なヤツは
天気が悪かったり風が吹かなかったりすることもあるので
常にゴキゲンなわけではありません。

ところで
発電機で電気を作って
その電気で水を電気分解して水素を作って
その水素を使って燃料電池で電気を作る
なんか変ですね。
こんなふうに変換が多いのは効率悪そうです。
でも再生可能な方法ならいっか!
ってなるかもしれません。

そもそも
電気エネルギーは高密度で貯めておけないので
水素を使うのですから
まぁしょうがない。

現在日本が頼っている
火力発電所の電力を使って電気分解…
なんてのはお勧めできません。
だってそもそも燃料燃やしちゃってるじゃん!

それに加えて火力発電では
燃料燃やす-蒸気起こす-タービン回すー発電機で発電
となるわけですが
熱エネルギー 運動エネルギー 電気エネルギー
というようにエネルギーの変換が複数起きていて
そのたびにロスが出ます。

ちなみに
火力発電所で使う燃料は
天然ガス、石油、石炭
といったところです。

原発の基本原理は火力発電所と同じで
熱源が化石燃料の燃焼ではなく
核分裂の時に出る熱という違いです。
発電時にCO2は出ません。
嫌われていますが
燃費は超良いです。

このように
どうやって水素を作るか
という問題が一つ。

では、水素ができたとします。
でも、単に水素で燃料タンクを満たしても
大したエネルギー量にはなりません。
なのでガンガンに圧縮して
いっぱい詰め込む必要があります。
それでやっとクルマが長距離走れるようになります。
もちろん圧縮するのにエネルギーが必要です。

もちろんタンクの安全面は重要なので
すごく丈夫で、さらに軽い方が良いので
金属や樹脂の容器をカーボンファイバーで覆ったりした構造です。
クルマに搭載した状態で燃やしてみたり
試験の時は銃をぶっ放して(銃弾は徹甲弾)
貫通しても良いけど破裂しちゃダメ
とか、すごい試験をします。

他にも色々とありますよ。

そんなもんで
高圧の水素を安全に貯めておくためのタンクはお高いとか
それを供給するためのインフラ(水素ステーション)もお高いとか
金属は水素を吸収するともろくなってしまうとか
水素は分子が小さいので物質を通り抜けてしまうとか
大気中に逃げた水素は成層圏を突き抜けて宇宙に逃げてしまうとか
まぁ大変。

こんなふうに書いてしまうと

水素ダメじゃん!

って見えますが
何ごともメリットとデメリットがあって
それらのトレードオフが必要なのです。
完璧な方法なんてありません。

ガソリンをはじめとする液体燃料は
「採掘」で入手ができて
エネルギー密度が高く
貯めたり移動したりのハンドリングがしやすい
まさに理想的な燃料ですが
反面
埋蔵量の限界とか
環境負荷とか
やはりデメリットがあるわけです。

これは水素はもちろん
原発や太陽光発電、風力発電でも同様です。
あらゆるものにメリットとデメリットがあります。

その時の状況に応じて
何を取るかが大事になるのでしょうね。

どうしてもデメリットを取りたくなければ
メリットもろとも捨て去るしかないでしょう。

先のことなんて
やってみなければ分からないことばかり。
勇気が必要ですね。

Hの話 前編

いきなり何を言うんだ?
と思ったでしょう(笑)

水素です。
よからぬ想像をしてしまったあなたの心は汚れています。
反省して修行しましょう。

ここに来て燃料電池自動車が盛り上がりを見せてきましたね。
今回はその辺の話をしてみましょう。

現行車で水素で走る車は
トヨタのミライとホンダのクラリティ
この2つはいずれも燃料電池で走るクルマです。

これらに搭載されている燃料電池は
燃料として搭載した水素と大気中の酸素を反応させて電気を取り出す装置です。
水素と酸素を供給すれば電気を取り出せる電池と思って良いです。
なので、燃料電池自動車もいわゆるEV(電気自動車)で
Fuel Cell Electric Vehicle:FCEVと呼びます。

自動車用の燃料電池は「単セル」と呼ばれる小さな単位で発電して
それを直列にたくさん繋いで必要な電圧を得るようになっています。
その集合体を燃料電池スタックと呼びます。
EVは数百ボルトの電圧で走るので
この単セルを、たーくさん繋ぐ必要があります。
燃料電池のセルは、繊細な構造をしています。
これをたくさん繋ぐので
信頼性とかコストが課題となっていました。

現状の一般的なEVは、外部からバッテリーに充電して走りますが
燃料電池の自動車は、燃料電池で発電した電気を
バッテリーに貯めて使うので
外部から充電する必要はありません。

外部からの充電が必要か不要かという違いはありますが
核心はそこではありません。

今回、トヨタが新しいミライのために
性能向上して汎用性のある燃料電池スタックを開発して採用したそうです。
航続距離が伸びてコストも下がっています。
これをトラックなど乗用車以外に流用することによって
色々なものの電力を得ることができるようになる
これが今回の話題の核心ではないでしょうか。

以前
電池はエネルギーがあまり入らない割には重いし大きい
という投稿をしました。
トラックなどの貨物自動車をEVとして走らせる場合
バッテリーを輸送しているのか荷物を輸送しているのか
分からないほど多くの(重い)電池が必要になるのです。
これがトラックのEV化に対する課題でした。

燃料電池ならこれを改善できる可能性があるということです。
もちろんガソリンや軽油などの液体燃料ほどのエネルギー密度は得られませんが
クリーンだし
航続距離が伸ばせるので
トラックのEV化には使えるだろうということです。

日本ではトヨタグループの日野自動車
ヨーロッパではダイムラーやボルボで結成されたトラック連合が
電池のみのEVトラックではなく燃料電池のトラックに目を付けています。

後編につづく

レースってこんなことしてます その4 レーシングマシン

レーシングマシンとはどんなものなのでしょう

ぶっちゃけ
レースに使う乗り物は
どんなものであれレーシングマシン
ということになります。

ここでは
サーキットなどで行われているレースでよ
く見かけるものを紹介しましょう。

レーシングマシンの形態としては
以下のようなものがあります。

プロダクション
街乗りの量産車両ほとんどそのまま
もしくは
量産車両ベースで改造したものです。
改造の範囲は、出場するレースの規則に合わせる必要がありますが
参戦コストを抑えるためとか
参加者の差を抑えてレースを面白くするために
一般的には改造の自由度は高くありません。
余計なものを外すとか
安全面での追加を義務づけられる特定の部品
くらいでしょうか。
特定の車種で争われるワンメイクレース
プロダクションクラス(市販車クラス)なんかはこれです。

市販レーサー
メーカーから競技専用車両として販売されているものです。
バイクだと量産メーカーのカタログラインナップに載っているものもありますね。
誰でも買えるレーシングマシンです。
あなたも買えます!
多くの場合は年間の生産台数が決められていて、それが完売すれば終了。

  • そもそも純粋なレース用マシンとして開発されているもの
  • 街乗りの量産車から保安部品など余計なものを取り外した状態で
    競技専用車両として販売しているもの

という2つの形態があります。
前者はバイクならロードレーサーとかモトクロッサー。
トライアル用のマシンもありますね。
後者の場合は
性能的には量産車とほぼイコールなので
バイクの場合はプロダクションレーサーとして扱われることもありますが
どんなレースに出られるかは
主催者の判断によるといったところでしょうか。

四輪の場合
ナンバープレートを付けることができないレース用車両
として販売されているものは
ワンメイクレース用の車両だったりします。
一部の国内メーカーや、ポルシェ、フェラーリなんかは
そういう競技車両をリリースすることがありますね。

ワークスレーサー
ファクトリーレーサーとも呼びますね。
レーシングカーコンストラクターや自動車メーカー(いわゆるワークス)が
レースに出るために作ったマシンです。
こういうマシンが出場するレースは
メーカー同士のガチンコ勝負なので
そこで勝つために作られたマシンは超ハイレベルです。
F1とかMotoGPのマシンなんかはこれです。
有名なバイクのレース
鈴鹿8時間耐久に出ているマシンは
規則上の都合上
量産車をベースにしているものの
改造範囲は広く
メーカーから参戦しているチームのマシンは
セミ・ワークスと言って良いレベルです。

プライベーターが作ったマシン
国内ではあまり見かけませんが
個人レベルで作られたレーシングマシンもあります。
欧米ではそういうマシンで競うカテゴリーもあります。
中には
ワークスレーサーが出るようなレースに
プライベーターが参戦して優秀な成績を上げる
なんてこともまれにあります。
もう亡くなってしまいましたが
ニュージーランドのジョン・ブリッテンなどは
その好例でしょう。
手作りで2気筒1000ccのバイクを作って
アメリカを中心に大暴れしてました。
この件はそのうち取り上げましょう。

バイク好き
クルマ好き
であれば
速いのに乗りたいと思ったりするでしょう?

「レーシングマシンで公道走ったらどうなんだろ?」

なんて思うこともあるかもしれません。

まぁ走れないことは無いですね。
頑張って合法的なレーシングマシンを作ることも可能でしょう。

でも、そんなことすると大変です。
非常にめんどくさい乗り物になります。

まず各部の耐久性が低いので
メンテナンスサイクルが短くなります。
なので、金も手間も掛かります。

レーシングマシンは量産並みの耐久性を持ちながら速い
なんて魔法の乗り物では無く
耐久性を犠牲にして性能を得ているのです。
なので
頻繁な整備を前提に性能を保っているわけです。

なので、エンジンのオーバーホール(分解整備)のサイクルが短いとか
足回りの部品がすぐ劣化するとか
そういうことになります。

モノにもよりますが
レース用のエンジンは
数十時間の使用でオーバーホール
なんてのもざらにあります。

タイヤも同様です。
レース用のタイヤは
もーのすごくグリップします。

でもそれは
タイヤがちゃんと暖まった状態での話です。
逆に冷えている状態だと
恐ろしいほどグリップしません。

さらに消耗が早い。
あっという間に無くなっちゃいます。

ブレーキもそうですね。
レース用の超絶に効くブレーキは
レースでの高い温度域に合わせてあるので
街乗りの低い温度域では驚くほど効かなかったりします。

そんなのやってらんないでしょ。

そういう
何かを失って何かを取る
みたいな関係を
トレードオフと言います。

あなたの人生は何をトレードオフしてますか?

レースってこんなことしてます その2 モータースポーツのフィジカル面

前回はレースの種類をざっと説明してみました。
今回は、どんなことをしてるかを
ちょっとだけ掘り下げてみましょう。
今回はフィジカル面です。

まず最初にご理解いただきたいのは
モータースポーツはスポーツであるということです。
最初、「れっきとしたスポーツである」
って書きたかったのですが
「れっきとした」をやめました。
後ろめたいことはないのですが
モータースポーツは特殊なんだな
と思ったからです。

なぜ特殊かというと
人間のパフォーマンスに対して
使う道具のパフォーマンスが非常に大きいからです。

ここがモータースポーツがスポーツとして
日本で認知されない理由の一つなのかな
とも思っています。

動力源が付いた乗り物に乗るわけだから
楽だと思う人が多いのではないかな。

とんでもない!

もう一回言いましょう

とんでもない!

今でも忘れられないことがあります。
昔、1997年に中野信治選手が
日本人として5人目のF1ドライバーになったとき
あるニュースにゲストとして呼ばれて
アナウンサーから聞かれました
「F1って疲れるんですか?」

言葉を失ってしまいました。
中野選手は苦笑いしてましたが。

20年以上経った今でも
一般的な認識は
そんなに変わっていないのではないでしょうか。

四輪の究極のレーシングマシンであるF1マシンは
曲がったり止まったりするのに4G以上のGが掛かります。
つまり体重の4倍以上の力が掛かるわけで
仮に体重を70kgとすると
なんと280kg以上の力が止まったり曲がったりするときに作用するわけです。

ドライバーはこの力にただ身を任せているわけではなく
これに抗って色々考えながら正確にマシンを操作しています。
普通の人なら1分も耐えられないかもしれません。
ちょっと異常なレベルです。
レースでは、これを2時間、距離では300kmくらいやってるわけです。
なので
F1ドライバーは例外なく超マッチョです。
無駄な筋肉はありませんが。

では
もっと小さいマシン
もっと短い時間のレースではどうか?

もちろん程度の差はありますが
どんなカテゴリーでも
本気で走るなら
やはり体力は必要になります。

どんな例えなら分かりやすいかな。

例えば
モトクロスなどのオフロードコースをバイクで走ったとしましょうか。
凹凸とカーブがあるオフロードコースです。
1周の長さは1km程度。
大きいジャンプや上り下りなんかは
話がややこしくなるので無しにしましょう。

仮に
そんなコースを50ccのバイクで
頑張って走ったとしましょうか。
レースではなしに。

バイクに乗れる人なら、かなり楽しいと思います。
でも、頑張って走ると2周は走れないかもしれません。
それくらい体力を使います。
もちろん、初心者だと無駄に体力を使ってしまう
というのもありますが
参考にはなるでしょう。

レンタルのゴーカートなどでも
そこそこ速いのに乗って本気で走ると
かなりの体力を使うことが分かると思います。
「2時間連続で本気で走ってみろ!」
って言われても
「無理です」
ってことになるでしょう。

スポーツ生理学では
サッカーの運動量がトップレベルだと思います。
で、モトクロスはその次くらいに位置します。

一般的には
強力なエンジンが搭載されたマシンの方が
より体力を要する傾向になると思います。

大きな力で
凄いスピードで動くマシンほど
操縦する側はマシンの動きに先行して
体が準備できていなければならないし
コントロールもシビアになるからです。

じゃぁ
小さい排気量のミニバイクのレースや
周回数の少ないレースは楽なのか
簡単なのかというと
決してそんなことは無かったりします。

排気量が小さかろうと
走行時間が短かろうと
勝とうと思ったら全力ですので
やはりそれなりに大変な世界なのです。

私がかつてやっていた中で
フィジカル面で一番大変だったのはエンデューロです。
オフロードの耐久レース。

2人組で4時間とか8時間とか走ってました。
バイクは250ccとか600cc
600ccはきつかったなぁ。
パワーありすぎて。

8時間のレースが終わると
なんと体重が5kgも減っちゃうんですよ。
お尻の皮が剥けちゃうし。

脱水症状にもなっちゃうので
走行中はハイドレーション
水が入ったバッグですね
これを背負って水分補給しながら走ります。

ちなみに
エンデューロをやっていた頃はサラリーマンだったのですが
夜9時まで残業して帰宅したら
筋トレして
ロードワークして
それから寝るのが日課でした。
雨が降っても毎日。

走りきって良い成績取るには
そうするしかなかったんですね。

後にロードレースに転向しましたが
その時は小排気量のレースだったので
体重を減らすために食事制限をして筋トレしてました。

そうそう
レースに体力は必要ですが
忘れがちな重要なことがあります。

それは呼吸。
集中して体力を使うシーンでは
ついつい呼吸が止まります。
特にコーナリングの時ですね。

それが継続すると酸欠状態になって
正常な判断ができなくなります。
なので
レース中は意識的に呼吸をするようにしてましたね。

みなさんも普段
忙しいとき
緊張したときに
呼吸が止まっているかもしれませんよ。
意識してみてください。
ハイドレーションも忘れずに(笑)

あと意外と知られていないこと。
レースのスタート前
シグナルが変わる直前は
まだ体が動いていないにもかかわらず
心拍数が100を楽々突破します。
こんなスポーツはなかなか無いのでは?

レースってこんなことしてます その1 レースの種類

ビギナー向けに
レースってどんなことをしてるんでしょう
というお話をしてみましょう。

まずは代表的なものを挙げてみましょう。

レース
サーキットなどのコースで複数台のマシンで
抜いたり抜かれたりして競争するのはこちら。
舗装されたサーキットを走るのは
ロードレースと呼ばれたりもします。

タイムトライアル
決められたコースを
どれだけ速く走れるかを競うのはこちら。
レースのように周回したり
同時に複数台が走って抜いたり抜かれたりはしません。
サーキットのようなコースを使うこともありますが
日本では駐車場のような広場に
パイロンでコースを作ることが多いです。
で、スタートからゴールまでのタイムを競います。
日本ではジムカーナ(未舗装路の場合はダートトライアル)
欧米ではオートクロス
と呼んだりしますね。
ヒルクライムと呼ばれる
山道を閉鎖して行うイベントもタイムトライアルです。

ラリー
多くの場合は公道で
あらかじめ決められたルートを走行します。
これも抜いたり抜かれたりはしません。
日本のラリーでは
決められたルートの距離を計測して正確性を競ったりします。
(昔はそうでした。今はどうなんだろう)
皆さんが想像する山道を疾走するシーンは
スペシャルステージ(SS)と呼ばれる特別な区間の
通過タイムを競ったりすしているところです。
詳しくないのでこんなもんで勘弁してください。

ドラッグレース
いわゆるゼロヨンってヤツです。
多くの場合は
停止状態から400mまで加速してタイムを競います。
何で400mかというと
4分の1マイルだからです。
それはなぜだと言われたら困りますが。

ランド・スピード・レーシング
長い直線路で1台ずつが最高速を競う競技です。
日本ではあまりなじみが無いですが
最も古いレースの形態です。
ここでは詳細を省きますが
なかなか奥深い世界ですので
機会があったら記事にしましょう。

他にもまだまだたくさんありますが
このへんにしておきましょう。

「競う」という意味では
これらをひっくるめて
レースという呼び方をしたりすることもありますが
カテゴリーとしての分け方はざっくり上記の通りです。

さて
サーキットを走るレースには種類があります。
いずれも「どれだけ速いか」を競ってるんですが
サーキットなどのコースを走るレースだと
大きく分けて

スプリントレース
あらかじめ決められた周回を
どれだけ速く走れるかを競う
レースの最も一般的な形態です。
一斉にスタートして
一番最初にゴールラインを通過した者が勝者です。
F1とかMotoGPなんかはこれ。
オフロードを走るのはモトクロスと呼ばれます。

耐久レース
決められた時間にどれだけの周回数を走れるかを競います。
複数台でそれなりに長時間走るので
見ていると誰がトップか分からなくなります。
なので各車の周回数がカウントされています。
ドライバー/ライダーは複数名で走る場合がほとんど。
途中で給油やタイヤ交換をしたりすることもあります。
規定時間が経過したらチェッカーフラッグが振られて各車ゴール。
一番周回数が多かった者が勝者です。
複数名で走ればチーム全員の勝利ですね。
ル・マン24時間とか鈴鹿8時間なんかはこれ。
オフロードを走るのはエンデューロと呼ばれます。

いずれも速い人が勝者なんですが
タイムトライアルと違って
抜く技術とか駆け引き
レース全体を通しての戦略
なども重要になります。

学生がやっているFormula SAEでは
75mの直線加速を競うアクセラレーション
8の字をグルグル回って旋回性能を競うスキッドパッド
コース1周のタイムを競うオートクロス
2名のドライバーで20kmを走るタイムと燃費を競うエンデュランス
の4つのイベントでマシンの性能を評価します。

エンデュランスでは、1台ずつスタートして
コース上には3台程度が同時に走行します。
もちろん速い車が遅い車に追いついたりするのですが
その場合はコース上に数カ所設けられた
パッシングエリアとかパッシングゾーンと呼ばれるところで
遅い車が道を譲ることになっています。
耐久レースとタイムトライアルを混ぜたようなイベントですね。
正直これは燃えます!
乗っている方も見ている方も。

ちなみに私が過去に経験したのは
二輪はロードレースでスプリントと耐久、オフロードではエンデューロ
四輪はダートトライアル
そんなもんですね。
18歳頃から20年以上色々やりましたが
自分ではそれほどキャリアが豊富な方だとは思っていません。

レーシングカーの作り方…の知り方

日本でレーシングカーを作るための実践的な知識を得たければどうしたら良いでしょうか。
学生がやっている手作りレーシングカーのFormula SAEマシンとか。

実はほとんど手がありません。

レーシングカーの作り方について実践的な内容が書かれた本は…
2冊ほど知っていますが、いずれもかなり古い本です。
内容が古くても本質は変わらないので
今でも役に立ちますけどね。
とはいえ絶版ですので
入手は難しいかもしれません。

あとは自動車技術会からも出ていますね。
理論的なことを理解するには良いのではないかな。

F1のメカを解説した本なんかはあります。
技術的な興味を満たすには良いですが
あれでレーシングカーは作れません。

ネットでもある程度情報が得られますが
部分的な知識であることが多いようです。

書籍でレーシングカーを作るための知識を得たければ
やはりアメリカでしょうね。
結構な数があります。
イギリスにもありそうな気がします。

欧米(オーストラリアやニュージーランドを含む)には
手作りで車を作る文化が今でもありますから
そういう知識に対するニーズが一定数あるのでしょう。

プロジェクト・カーとかプロジェクト・バイクなんて呼んで
長期的に家のガレージで週末に
レストアするとか
大幅な改造をするとか
人によっては車体ごと作ってしまうとか
そういうのを趣味にしている人達がいます。

作ること自体が楽しみだったり
乗って楽しんだり
そういう手作りの車で走れるレースもありますので
そういう文化が定着しているのでしょう。

ただ、人数自体はそんなに多くはないと思います。
多い少ないって主観的なものなので表現が難しいですが
カスタムカーがそこらじゅうで走り回っている
という感じではないです。決して。
アメリカでもイギリスでも。
まぁ、たまに見かけますので
一定数は確実にいるのですけどね。

バックヤードビルダーなんて呼ばれる人たちは
そういう人達ですね。
プロ、アマ問わず。
車に限らず
家で家具作ったりする人達もそう呼ばれますが。

日本国内のレーシングカーコンストラクターは
だいぶ減ってしまいましたね。
見学に行くのも良いでしょうけど
設計を教えてくれってわけにはいかないでしょう。

四苦八苦して
レーシングカーの設計や製作の
基本的な部分を理解したところで
それで戦力を持ったマシンを設計できるわけではありません。
実際に試行錯誤して
何度も何度も色々とやってみないとね。
本読んで知識を付ければ済むわけじゃないんですね。
まぁそういうものです。

というわけで
レーシングマシンの設計とか開発って
いわゆる暗黙知の世界なんですね。
やらないと分からないことばかり。
まぁ、ものをつくるって往々にしてそんなものです。

ところで
職人さんって
教科書で学ぶのではなく
見て覚える
見て技を盗む
という世界でしょう。

この
見て盗む
というのは
結構理にかなっていると思います。
目で見て分かる「型」をまねる
「型」が同じであれば同じ結果が出る
ということはないので
その過程では
多くの自分なりの工夫が必要です。

なので
一見同じようなものをつくっているようでも
実は進化している
ということがあるのではないかと思っています。

出雲とか伊勢の遷宮なんかはそういうものらしいですね。
何年かに一度
腕の立つ宮大工が全国から集まってきて
そのときの最新技術で以前と同じお社を作って
(もちろん伝統的な技術も使います)
神様が新居にお引っ越しする
というイベントです。

そんなものづくりの世界ですが
それでもアメリカ人は
そういうのをノウハウ化して残しちゃうから凄いです。
とはいえ!
やはりやってみないと分からない世界であること
には変わりはありませんけどね。

というわけで
実践的なレーシングカー作りの解説書
探すなら洋書が一番ということになります。

英語が苦手だから心配?
大丈夫です。
好きな世界のことなんだから理解しやすいですよ。
それに分からないことがあっても
自力で何とかしようとするでしょう?
それが本当の学びではないでしょうか。

トップエンドでいこう

コロナウイルスが再び猛威を振るい出しました。
皆さんお気を付けください。

でも
くれぐれも心配しすぎて
ネガティブな心にとらわれないでくださいね。

かといって
コロナなんて恐れる必要ないから
普段通りガンガンいけ!
なんて言うつもりはありません。
ちゃんと感染予防はしましょうね。

さてさて
今回は
どのように未来に向かっていくか
というお話をしましょう。

教員やって20年くらいになりますので
学生を見て
「あぁ、こいつはうまくいくな」
という勘はずいぶん磨かれてきました。

学生を見ていて
彼らから学ぶことって
凄くいっぱいあります。
教員は教えるのが仕事ですが
実は
学生から多くのことを教えてもらっている
と思ってます。

ほんの一例ですが
一人の学生の例をお話しましょう。

ずいぶん前に
私の研究室から巣立っていった男の話です。
そいつは今、MotoGPマシンの設計者です。
どこのチームに所属しているとか
具体的に何をやっているとか
すべて機密事項なので
そういったことは一切記しませんが。

当大学では
4年生から研究室に所属するのですが
そいつは3年生の春に私のところに相談に来ました。

「雑誌主催の最高速を競うイベントに出たいんです。
速いバイクを作るにはどうしたらいいですか?」
というのがそのときの彼の質問。

確か125ccくらいの小排気量のバイクを改造したい
という話だったと思います。

まぁ相手が3年生で
ボチボチ就職とかも考えた方が良さそうな時期ですから
聞いてみました。

「そんな小さいバイクの改造くらいでいいの?
本当は何やりたいの?
どれくらい速いバイク作ってみたいの?」

今にして思えば
正しい教員の返答は
「そんなこと言ってないで勉強しろ」
とか
「就職のこと考えろ」
とかなんでしょうけど。
残念ながら私はそういう思考回路を持っていません。

彼は
「本当は世界一速いバイクを作りたい」
と言いました。

正しい教員の答えは
「そんなのできるはずないだろ」
とか
「そんなこと言ってないで勉強しろ」
とか
「就職のこと考えろ」
なのかもしれませんが
残念ながら私はそういう思考回路を持っていません。
本当に残念なことです。

正しい答えを言えない私は
「ふーん。じゃ、世界一速いマシンを見に行く必要があるね」
と言って
アメリカのユタ州にある
ボンネビル・ソルトフラッツという広大な乾塩湖で開催される
最高速競技を見に行けと言ってしまいました。
映画なんかでも有名ですね。
私も一度見に行きました。
凄いイベントです。

そのとき彼には
本気で行く気があるなら
どうやって現地に行ったら良いかなど
具体的なアドバイスをする
と言う話をして分かれました。

私が行ったのは2009年です

そしたら後日来ましたよ。
なので
どんな飛行機に乗って
どこに行けば良いかとか
具体的な話になりました。

その流れで
「ところで英語は大丈夫なんかね?」
と聞いてみたら
「全然ダメっす」

「お金はどうすんの?
イベント中の近所の宿は3倍レートになってるから高いよ」
と言ったら
「金は全然無いのでこれからバイトして貯めます」

そりゃもう当然
「お前、そんなんで大丈夫かよ。
行くだけ行っても
宿に泊まれないんじゃ野宿?
金なかったら飯も食えないじゃん。
そもそも英語全然ダメってどうすんだよ」
と言う話になりますよね。
そしたらヤツは熱く語りました。

「先生、そんなこと心配しても何の解決にもならないんですよ。
風呂入れなくて臭くなっちゃうとか
メシ食えなかったらどうしようとか
そんなこと死ぬほど悩んでも何も解決しないんです。

問題は、どうしたらトップチームのリーダーに
俺を必要としてもらえるかなんです。
それができたら、そもそもそんなレベルの低い心配しなくていいんですよ」

なんと
こいつは最速チームのリーダーに面倒を見てもらうつもりなのでした。

アメリカにはジェット戦闘機の翼を外したようなマシンで
音速を狙ってるチームがあります。
そのマシンはボンネビルのイベントを走るわけではないのですが
マシンのオーナーが持っているチームは参加するので
そのチームに入れてもらうと。

こりゃ参りました。

何が参ったかって
大層大胆なことを考えているのは
参っちゃうっちゃぁ参っちゃうのですが

最上位の
トップエンドのゴールを設定したら
そもそも
最悪の
ボトムエンドの心配なんかしなくていいのだ
という理論ですよ。

これは凄いですよ。
まさにその通り!

そいつはその後どうしたか

高所恐怖症なのに一人飛行機に乗って渡米し

ホームレスのたむろするストリートを抜けて
キャンプ場にたどり着き
(ソルトレイクシティの空港は、徒歩で出られない構造なので
途中でおまわりさんに捕まったりしながら)

金がないので友達になったドイツ人のキャンパー一家に飯を食わせてもらい
(ご主人はF1マシンのメカニックだったそうな)

SNSで連絡を取ったトップチームのオーナーご本人に車で迎えに来てもらい
チームに入れてもらって
1週間チームクルーとして働きました。

最初は
言葉もできない外国人なので
全く信用されずに
荷物運びだったそうです。

でも最後には
マシン停止用のパラシュートを畳む
という役割をもらったそうです。
(パラシュートを畳むということは
ドライバーの命を預かるということなので
かなり重要な役割)

私が行ったときの写真なので、この話に出てくるマシンではありませんが
こんな風に後端の円筒形の部分にパラシュートが入っています

それで終わりかと思いきや

その後に開催された
バイク専門の最高速イベントにも
チームを紹介してもらってクルーとして参加

結局
1ヶ月半ほどアメリカにいました。
キャンプしたり
チームクルーのアパートに泊まったりして。

彼は高校生の時はラグビーしかしていなかったので
脳ミソが筋肉でできているような男でしたが
その後は私の研究室で
複雑なバイクの運動解析なんかをやってました。

結局、卒業前に
色々な意味で
世界一速いバイクを作るにはどうしたら良いか
という答えを手に入れたというお話です。

そんなの誰でもできることじゃないだろって?

いやいや、それ決めるの自分でしょ。

おまけ

スタート地点
右端のお方は、私のお師匠様 1960年代のホンダF1マシンの設計者 佐野彰一先生
ヤマハのRZ(現地ではRDですね)も走る
ホンダのZ? ライフ? オーナーは「解体屋で拾ってきた」と言ってました

電気の時代がやってくる 本質編

EVについて色々考えていたら
何か分かった気がしたので備忘録。

EVが良いだの悪いだの
好きだの嫌いだの
という話ではない

EV化は手段(道具)に過ぎない
本質はもっと根底の部分にあって
手段にフォーカスしていると見えなくなる

クルマがが電気で走ることの本質は
これから世の中が大きく変わるということ
EVはそのきっかけで一部に過ぎない

どのくらい大きな変化が起きるだろうか

本来火を恐れるはずの人類の祖先が
火を手に入れて
生き方が変わったように

石器や土器をつくりだして
金属器をつくりだして
生活が変わったように

エネルギー密度の高い燃料である
石炭を手に入れて
蒸気機関車や巨大な蒸気船を
動かすようになったように

よりエネルギー密度の高い
石油を手に入れて
空を飛ぶようになったように

原爆を手に入れて
戦争が変わったように

今回はどのくらいのスケールの変化なのか
どのように変わっていくか
それは考えてもわかるはずはない
だって、これから起きることだから

正しい対応は
先を見通すことではなく
変化そのものをつくっていくこと

考えてもどのように変わるかはわからない
であればどうするか
いろいろやってみてるしかない
やりながら考えてつくり上げるしかないだろう

どうなるか
ではなく
どうするかだ

チャレンジする心が重要になる
まずは電気自動車に対応できるか
で試されるかもしれない
変化に対するリスクを取れないと終わり

テクノロジーは大事だが
最も重要なのはそれを駆動する心
チャレンジする心が明暗を分ける

正しい答えしか言っちゃダメ
という価値観から抜け出せなければ
前に進めなくなる

先がわからないのだから
正しい答えなんて
そもそも無いのだ

勇気ある馬鹿野郎が必要になる

電気の時代がやってくる 効率編

さて、日本も欧州に追従して
EV化していくことになりそうですね

とはいえ
「すぐにすべて電動化だ!」
という乱暴な方法ではなく
「この年から新車はすべてEVね」
という感じになるようですね。

でも
エンジンが好きな人には抵抗があるでしょうね。
あとは経済的な問題に対する抵抗感もあるかな。
電気自体は安いけど、EV本体はお高いですから。
単純に現状からの変化に対する抵抗感もあるかもしれませんね。

私なんかは
エンジン好きだし
ビンボーなので
今の車に高い税金課されたら困っちゃうなー
というクチですが。

100年前は市場原理でEVは消滅しましたが
今回はちょっと事情が違います。

化石燃料の埋蔵量とか
CO2の排出とか
各国の思惑とか
いろいろな事情が渦巻いてます。

なので
ここではもうちょっとシンプルに
モノとしての
クルマとしての
レベルで考えてみましょう。

EVの効率です。

基本的なところでは何でしょうね。
エネルギー効率かな。

ガソリンエンジンは効率30%
電気モーターは90%
とか言われてますね。

ガソリン自動車はガソリンという液体燃料
EVは電気で走るわけですが
電気は資源として採掘するものではありません。
多くの場合は燃料を燃やして
蒸気でタービンを回して発電する
火力発電ですね。
なので単純比較はできません。

こういった場合は
Well to Wheel
という考え方をします。

Wellは井戸です。
油田ですね。
Wheelは車輪。

油田から採掘されたエネルギーが
クルマを走らせるまでの効率を見るのです。
この考え方、最近はネットでも
ボチボチ見るようになってきたのではないでしょうか。

ではスタート。

まずは採掘した原油を100%とします。
これをタンカーで国内に輸送するので
輸送に要するエネルギーを差し引く。
ここまでは双方一緒です。

ガソリンの場合
原油からガソリンを取り出す精製効率があって

さらに国内はタンクローリーで輸送するので
またまた輸送に要するエネルギーを引いて

燃料タンクに給油して走る。
エンジンの効率が低いので
ここでガツンと効率が下がります。

100%の原油のうち
走行するのに使われるのは13%程度です。

でもこのところ
ガソリンエンジンの技術向上もめざましいので
実際はもうちょっと良いかもしれません。

EVの場合
原油から発電用に重油を精製します。
これはガソリンよりちょっと効率が良い。

火力発電所で原油を燃やして発電
ここでガツンと効率が下がります。

送電線で電気を送るにロスがあって

電池に充電して
モーターに給電すると
そこでもロスがあって

素晴らしい効率のモーターで走る。

100%の原油のうち
走行するのに使われるのは18%程度です。

なんだ
あんまり変わらないじゃん!
その通りです。
でも、EVの方がちょっと良いですね。

双方ともに
エネルギー効率が
ガツンと下がるのは
エネルギー変換が起きるところです。

例えば
エンジン内部で起きる
液体燃料のカロリーから運動エネルギーへ

発電所で起きる
液体燃料のカロリーから運動エネルギー
そして電気エネルギーへ

そんなときにロスが出ます。

EVは排気音がなかったり
排ガスが我々の目の前で出ない
という点では
EVの方がいかにも高効率で
クリーンなイメージがありますけどね。

あとやはり
EVで現行の自動車と同じような使い方
つまり
同じような速度で同じような距離を走る
というようなことをやろうとすると
重いバッテリーをいっぱい積まないといけないので
クルマそのものが重くなり効率を上げにくい。

クルマ単体で言うなら
充電時間のことも含めて
バッテリーの革命が必要そうです。

大学内の蛍光灯は軒並みLED化してます
気付けば街中の街灯もLEDですね

全国でどれくらい電力消費が削減できているのでしょうか