仮設ウイルス学研究室

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2017.07.17 Monday

ディーゼルの排ガス不正、ベンツもやってた

最近、ヨーロッパでスズキのディーゼルが摘発された

スズキは乗用車に搭載するちょうどいいサイズのディーゼルエンジンを持たないので、フィアットから供給を受けるかインド・スズキがライセンス生産していた

このフィアット製ディーゼルに不正があったらしい

また、ドイツのダイムラーベンツにも不正が見つかった

中堅Eクラスにも使われているとか

この件で同社は問題の車両について早速リコールを実施

なんと!300万台!(全部やったのか?)

かかる費用は現段階で約280億円と試算されている

相当な金額であるが、ヤマト便が支払う未払い時間外手当とほぼ同じだ

当局も調査に乗り出している

これで、欧米で相当な罰金を払わされるだろうね

ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べて、熱効率が優れて(燃費が良い=低CO2)おり、高トルクという特性を持っている

ガソリンエンジンに比べて燃料の種類を選ばないのも特徴だ

廃食料油、様々な合成油、ジメチルエーテル、改質した植物油や油脂などを使用できる

つまり、化石燃料を全く必要としないエンジンも可能だ

場合によってはZEVもできる

しかし、排気ガスに多量の燃料の燃え残り(COやHC)、粒子状物質(PM)、窒素酸化物(NOx)が含まれており、そのままでは環境に大きな影響を与えることも事実だ

さらに、騒音と振動も大きい

これらの特性からディーゼルエンジンは乗用車よりトラックやバス、工事車両、船舶、発電機、工場内の動力に使用されることが多かった

しかし、いくら産業用とはいえ環境負荷に対する規制は免れない

そこで、各社はEGR(排ガスの再燃焼)、PM除去フィルター、NOx還元装置などで排気ガス清浄化の努力をしている

排気ガスに尿素を吹き込むNOx還元方法は主流だが、不正をしたダイムラー社が考え出したというのが笑える

この方法では尿素液タンクとポンプなどの部品が必要で、重量が増し、スペースも必要な上、コストもかかる

一方、マツダは圧縮比をぐんと下げてNOxが発生しにくい燃焼方法をとったので、尿素吹き込み装置が不要となった

また、マツダはディーゼル特有の音と振動を緩衝する工夫をエンジン内に加えた

ただ、圧縮比を下げた為、ススがたくさん出るようになったので、PM除去で苦労している

いずれにせよ、ディーゼルエンジンはガソリンエンジンに比べ重く、値段も高い

さらに騒音や振動も大きいことは今でも変わらない

ちなみに、スズキは小型(0.8L)ディーゼルエンジンを2015に自社開発し、インド.スズキが製造販売する小型車に搭載している

燃費は約28キロメートル/リットルとそこそこだ

もう少し改良を加えれば、小型車(Aクラス程度)に搭載してリッター40キロ以上を狙えるかもしれない

ロータリーエンジンはガソリン以外の燃料でも動くとマツダの社長が明言しています

もしかしたら、レシプロディーゼルエンジン同様に様々な燃料が使えるかもしれない

車に動力源として搭載することは無理でも発電機の動力として載せることはできるかもしれない

廃天ぷら油で動けば立派なZEVだ:)

2017.07.17 Monday

最近のクルーズコントロール

アイサイトがver3からver4になるのかと思いきや

ワンクッション置いて、ツーリングアシストという機能をつけてver3にとどめた

つまり、安全運転支援システム、いわゆる自動ブレーキの性能に関してはそのまま

走行中の運転支援システムがグレードアップした

アイサイトのクルコンは先行車両に追随する機能を0〜120km/hの速度範囲に広げた

渋滞時、先行車両停止に伴い自車も停止、3秒以内に先行車が走り出せば追随

しかし、3秒以上停止するとACCはキャンセルされる

これがベンツだと30秒まで維持される

車線認識は車線と前走車の両方を認識しながら車線の中央をキープ

車線が消えると前の車の通りに走る(蛇行すると自車も蛇行:)

ベンツなどは車線がかすれたりして見え辛い、あるいは見えない場合も路肩を見ながら車線を予測してキープ

前の前の前の状況などは見てないと思われる(ベンツやボルボは見てるらしい)

カーブなどでは状況解析して加減速はできない

前の車が遅くて状況が許せば追い越しを自動でやる、なんてことはできない(ベンツはできる)

ホンダもフィットやグレイスに進化したホンダセンシングを搭載してマイナーチェンジしてきたが、自動ブレーキの効きにばらつきがあるし、ACCも30〜100km/hでしか働かない(30キロ以下になるとキャンセルされちゃう)、車線維持も警報のみ(スバルは操舵する)

ドイツ車やテスラなどでもレベル4の自動運転車は市販していないが、オートパーキングの機能を搭載した車種がでできた

オートパーキングが使いやすければ運転弱者には大いにありがたい


2017.07.17 Monday

ゼロエミッション規制が商売に

カリフォルニア州が施行した「ZEV法」、大手6社(フィアットクライスラー、フォード、GM、ホンダ、ニッサン、トヨタ)は一定数のZEVを販売するように義務付けられた

一定数の販売台数は2017年の時点で全販売台数の14%(クレジットと呼ぶ)となっている

目標数値に達しなければ、その分ペナルティを払うか、クレジットに余裕のある会社からクレジットを購入する

EVだけを販売するメーカーは丸儲けである

テスラはクレジットの販売で一年間に150億弱を儲けてると言われている

高コストな高性能EVを一千万前後で販売できるカラクリである

テスラは今のうちに生産コストを下げ、ノウハウを積み重ね、来たるEV時代に備えるのだ

2018年からは16%に引き上げられ、対象となるメーカーも増える(BMW、ヒュンダイ、キア、ジャガーランドローバー、マツダ、メルセデスベンツ、スバル、フォルクスワーゲン)

EVメーカーはウハウハである


2017.07.12 Wednesday

安全性能と他の性能、どちらが大切?

マツダ社に次いでニッサン車も予防安全運転支援システム(自動ブレーキなど)の性能がアップしてきた

今の評価方法では満点になり、これ以上の評価のしようがない

両メーカーとも多くの車種に採用する気配がある

しかし、トヨタはどうだ?

ニッサン・セレナに対抗するノア・ボクシーは依然低レベルシステム

確かに燃費はいいかもしれないが、歩行者が認識できないなどの旧態依然

ホンダは燃費はトヨタに対抗しているが、安全システムはイマイチ

でも改良しようという努力はしているみたいだ

2017.07.09 Sunday

クリーンエンジン開発の流れが狂わされた

ワーゲングループの盛大な排ガス不正のおかげで、エンジン進化のロードマップに少し狂いが生じている

ここで云うエンジンは内燃機関

何らかの燃料を燃やして、その熱エネルギーで動力を得る機関

簡単に言えば、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン、LPGエンジンなどだ

これらのエンジンは今までの自動車社会を支えてきた一番の立役者である

しかし、化石燃料の使用に伴い、排気ガス等が環境を汚染し、二酸化炭素で温暖化を進めてしまうことなど、様々な問題点が指摘されている

そのためエンジンを改良、あるいは全く異なった動力装置を開発することなどが求められている

従来型エンジンの改良という点において、エネルギー効率を向上させる、過給器(ターボ)を用いて馬力やトルクをアップさせ、その分エンジンを小さくする(排気量を小さくする)などの方向で検討が行われている

効率のいいディーゼルエンジンの採用なども一案である

しかし、ディーゼルエンジンは排気ガスに煤や酸化窒素が多く含まれるなど、マイナス要因が多いことも事実だ

そのため、かなり無茶な排ガス規制が課せられている

そこで、エンジンのコントロール、触媒やフィルター等で排気から煤や酸化窒素を取り除き、問題をクリアしようと努力しているが、反面これらの対策を行うと、エンジン出力が落ちてしまうという不都合も生じる

不正を行ったメーカーは排ガス測定時には馬力を犠牲にして排ガスをクリーンにし、通常走行時は排ガスのクリーン度を犠牲にして出力を優先するような制御プログラムを使った

つまり、平常走行時には排気は清浄化されていない:)

真面目なメーカーは技術と知識を駆使して次世代ディーゼルの研究開発を行い、所謂クリーンディーゼルエンジンを完成させたが、世の中に出す矢先に不正問題で、ディーゼルエンジン全般に対するイメージが悪化してしまった

次世代エンジン開発の流れが変わってしまった

ガソリンエンジンからクリーンディーゼル、過給器によるエンジンのダウンサイジング、ハイブリッドエンジン、そしてプラグインハイブリッド、電気自動車(最終的に燃料電池車)という流れのはずが、ディーゼルを飛び越えて今は電気自動車に流れが短絡してしまった

クリーンディーゼルに力を入れていたメーカーは大慌てである

代わりに出すカードがないからだ

そんなメーカーの一つにマツダがある

マツダはエンジン改良に力を入れていた

一つは高圧縮比の革命的なガソリンエンジンだ

これによって出力が上がり燃費が良くなった

もう一つはディーゼルで、反対に圧縮比を下げることで燃焼(爆発)がピストンに与える仕事量をアップし、燃費をも改善した

同時に排ガス中の窒素酸化物が劇的に減少した

他のメーカーは大掛かりな装置を用いて排気に尿素液を吹き込み窒素酸化物を処理している(バスやダンプなどでは普通)

ディーゼルの出力をアップし、排気ガスもクリーンにしたことは革命的なことである

通常のディーゼルエンジンではシリンダー内に空気を吸い込み、ピストンで圧縮し、ピストンが下がり始めてからシリンダー内に燃料を注入する

圧縮された空気は高温になっているので燃料が入ると同時に自然に自己着火・爆発する

通常のエンジンではピストンが一番上に到達して少し下がったところで燃料を注入

マツダのエンジンではピストンが一番上、つまり最高に圧縮された時点で燃料を吹き込む

つまり最も圧縮された時に燃焼・爆発が起こるので、通常のエンジンにおける爆圧より大きい

そしてピストンは一番上から一番下まで押し下げられるので一回あたりの動く距離も大きい

通常のエンジンはてっぺんより少し下から一番下までなので、爆圧は低く運動距離も短いのでピンストンに与える運動エネルギーが少なくなるのだ(燃費も馬力も悪い)

もう一つ、ガソリン、ディーゼルエンジン両者で行われていることに排ガスの再循環がある(EGR)

EGRは燃え残り燃料の再燃及び窒素酸化物の減少(排ガスの清浄化)、ポンピングロスの削減(燃費向上)などのメリットがあるらしい

一方、煤が発生しやすいというデメリットもある

排気管に行く排ガスはフィルターで煤を取り除くが、EGRシステムに行く排ガスは濾過していないので、EGRの各所に煤が付着してEGR内を詰まらせエンジンの不調を招く

フィルターに溜まった煤はエンジンを高回転で回して排気温を高めて焼き切ることができるが、EGR内部の煤は装置を分解掃除する必要があるのだ

(エンジンのシリンダーから出た排ガスの一部をEGR装置など通さずに吸気と一緒にシリンダー内に吸い込めば煤の付着問題は起こりにくい.

しかし、シリンダーから出たばかりの排気は高温なので、低圧縮比のディーゼルエンジンでは多少冷却する必要があるのだ

そのため、排気はEGRに導いて冷やしてからシリンダー内に送る必要がある)


現在、ディーゼルエンジンは点火プラグを用いずともシリンダー内で自動着火してエンジンを稼働させることができ、熱効率も50%近くと優れている

このディーゼルエンジンに似たガソリンエンジンの開発に各メーカーがしのぎを削っている

それに使われるのがHCCI (Homogeneous-Charge Compression Ignition:予混合圧縮着火)という技術で、あらかじめ空気とガソリンの混合気を作ってシリンダー内に送り込んで圧縮する

ある程度圧縮すると混合気は断熱圧縮によって高温に達し自然に着火・爆発する

ディーゼルとよく似ているが、あらかじめ作った混合気をスリンダーに送り込むところが異なる

ディーゼルではシリンダー内で圧縮された空気に燃料を吹き込むので、そこから燃焼が広がる

通常のガソリンエンジンは点火プラグの放電したところから着火し、シリンダー全体に燃焼が広がる

従来のエンジンは燃焼がある点から広がるので燃焼が不均一になりやすい

HCCIでは圧縮されることによりシリンダー内のいたるところで着火が起こる

そのため燃焼が均一で短時間で終わる

また、燃料の濃度を極限まで下げることができる(超希薄燃焼)

しかし、この方式、いいことばかりではない

まず、希薄燃焼なので着火しないことも考えられる(不完全燃焼)

そして、着火したとしても悪いタイミングで火がつく可能性もある(ノッキングの発生)

せっかくの先進的なエンジンなのに不完全燃焼で馬力が出ず、排気中に大量の燃え残り燃料

ディーゼルエンジンのようなノイズと振動、そして酷い時はエンジンそのものが破壊

実現するのが非常に困難なエンジンであった

どうやら、レシプロエンジンではマツダが完成品に近いものを作ったようです

マツダが2018には、熱効率50%のガソリンエンジンを搭載した自動車を市販する

おそらくハイブリッドと同等かそれ以上の燃費になると考えられる

今、トヨタなどの高効率ガソリンエンジンで40%であるから立派なものである

さらに、マツダは過去に世界でも珍しいロータリーエンジンを開発実用化した

馬力性能は良かったのだが、残念なことに燃費がすこぶる悪かった

このロータリーエンジンにHCCI技術を導入すれば、燃費と馬力が両立したコンパクトエンジンができる

2050年には自動車の動力はエンジン以外の何かに変わる(トヨタ談)

したがって、遅くともここ数年のうちに、高効率エンジンを仕上げて実用化する必要がある

早稲田大学が60%という超高効率エンジンを発明したらしいが、まだ机上の域を出ない

自動車用エンジンとしては遅きに失した感があると言われるかもしれないが、発展途上国での動力エンジンとして、小型発電機等々まだまだ感もあるとも言える



2017.07.05 Wednesday

クリーン動力が将来も普及しない

日本でのハイブリッド車の普及率は目覚しいものがある

トヨタとホンダの努力の賜物?

否、もしそうなら欧米でも同じように普及していなければならない

やはり、日本人には優越感みたいな感覚があるのだろう

だから、ドイツ車を中心とする外車もある程度売れる

国産でもレクサスやインフィニティなども同じ理由で売れる

ハイブリッドは燃費が良い、しかし値段は高い

ノンハイブリッドとハイブリッドの差額を燃費で取り返すには十何万キロ走らないといけない現実がある

数万キロで買い替える人はいつまでたってもペイできない

それでも買う理由は、車の後ろについてるハイブリッドのエンブレム

つまり優越感のようなもので相殺している

2030年になってもHV、PHV、EVの普及が伸びないという予測がある

クリーン動力は化石燃料の消費と二酸化炭素等の排出を抑えるという意味・理由で普及してもらいたい

しかし、一割ほどの見栄っ張りにしか受け入れられないのであれば困ったものだ

値段の差をなくしてしまえば皆クリーンな方を買う

これからは従来動力システムを搭載する車に燃費や排ガスのディスアドバンテージな部分にペナルティ課税をしていけばいい

トヨタは2050には内燃機関そのものがなくなると予測しています

それにもかかわらず、まだ新しいエンジンを開発しているのも事実

マツダは次の新エンジンの燃費をリッター50キロと見込んでいます

おそらく他のメーカーも次はそこら辺に落ち着くのでは?

各社はクリーンディーゼルの旗の下、新たなディーゼルエンジンを開発した.

しかし、排ガス不正が発覚して総崩れのような状態になってしまった

あの事件がなければ、もっと売れてたことは確かだ

実際、検査台の上で測定したのと走行して測定したのとでは大なり小なり乖離があるようだ

日本政府は今回の事件を受けて、2022年から走行中の測定を採用するようだ

まあ、その頃には乗用車のディーゼルは可成り下火になっていると思うが

これまでにない躍進があれば別だが

貨物やバス、特殊車両だけでしょうね

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2017.07.05 Wednesday

どうなる日本の電力

東京電力の原発事故で日本どころか世界中の原発の存続が危うくなってきた.

事故以前、原発は安全かつ安価でクリーンな発電法だと信じられていた.

ところが、一旦事故が起こるとチェルノブイリ事故の十数%に匹敵する放射能汚染をもたらし、高価な発電設備は廃棄、後片付けも十年単位の時間を要する.(内閣府原子力委員会の試算では30年以上)

事故が起きた事も含めると、決して安全、安価、クリーンなどという言葉は使えなくなってしまった.

平時運転時の安価な電力と引き換えに大きなリスクを抱えている訳だ.

スイスやドイツは脱原発を決意した.

日本も事故を発生させてしまったことから全ての原発を点検せざるを得ない.

原発は溶鉱炉と同じで止める事は前提にない.

停止させようにも炉の蓋を開けるまで冷す事は困難で、再起動のめどが立たない発電所が少なくない.

大前健一さんの話を鵜呑みにする訳ではないが、多くの原発が稼働できなくなる恐れがある.

原発以前と比べて電力消費は格段に増加したと思われる.

キロワットあたり五円前後の格安な電力を生み出す原発で発電される潤沢な電力が消費に拍車をかけたのはいうまでもない.

ここにきて電気を使うなというのは梯子を外された感が拭えない.

勿論、可能な努力で節電をして此の時局を乗り切らざるを得ないのだ.

おしなべて15%削減というのは言う程容易な事ではない.

ちなみに、菅直人さんがいう太陽光発電のコストは大雑把に原発の十倍だ.

勿論、此の方法も効率を上げコストを下げる開発は進めていかなければならない.

また、棚上げされている燃料電池も更に効率を上げコストを下げる開発が要求される.

日本の再生可能エネルギーによる発電は蓋を開けてみると殆どが昔ながらの水力.

水力も安いが、これ以上ダムはこさえられない.

それでも、小さな流れに小型の発電設備を設置すると、数が揃えば無視できない程の発電が出来るという.

高知県で、発電可能な流れで試算するとトータルで原発一基くらいにはなるらしいから無視できない.

風力は不安定だが安価でクリーンであることから、もう少し増やしても良いのかもしれない.

また、地熱発電も有望だが、殆ど行われていない.熊本の有名温泉地に行くと無駄に蒸気が上がっているが、アレで発電すれば何軒かの旅館の電気が賄えるのではないか?地元の反対がネックらしい.

原発と肩を並べるのは火力で、石炭や石油、天然ガスが燃料だ.

何れも炭酸ガスを排出するし、天然ガス以外では亜硫酸ガス等で大気汚染も招く.

ところが、天然ガスを燃料にする最新のガスタービン発電(GTCC発電)は燃焼ガスを今までより高温にすることでタービンを高効率に回し、さらに排熱で水蒸気発生させ水蒸気タービンも回して発電させることで60%近い非常に高効率な発電が可能になる.火力だというのに炭酸ガス低排出になり、コストも原発並みか、それを凌ぐほど.

このような発電をコジェネ(”Combined Heat & Power”; CHP)というらしい

発電で回収できない熱は熱そのものを利用する

そうすると総合的な効率は〜80%程度まで上げられるという

今後、旧来の火力発電所を高効率タイプの新型ガスタービン発電システムに切り替えれば炭酸ガス排出量も増やさなくて発電量を確保できるのかもしれない.


海底に眠っているガス田やメタンハイドレードの開発も急がねばならない.

JUGEMテーマ:原子力発電



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2017.07.04 Tuesday

時代は頭文字”ゼロ”

トランプが何を言おうと、温暖化は進行中で、二酸化炭素は温暖化の元凶

これは世界中の良識ある学者のコンセンサスが得られた揺るぎないことだ

興味深いことにトランプお膝元のカリフォルニア州ではZEV法がある

つまり、ゼロエミッション車法、無排出車法というやつだ

二酸化炭素を出さないクルマを売りなさいという法律

最初は全てではない

販売台数の一部で良いからZEVを売りなさい

さもなければペナルティを科す

だから、世界中のメーカーが躍起になってZEVを開発している

そして、今一番の関心事は無事故だ

無事故車(ZAV?)だ

まだ法律化されていないけど

ADAS(高度運転支援システム)というのが当たり前になってきた

スバルなんかが云ってる「当たらない車」だ

これも世界中のメーカーが頑張って開発を行っている

その先にあるものは自動あるいは自律運転車両

車種(大型車両など)によっては可能な装置からそろそろ義務付けられてきた


2017.07.04 Tuesday

次世代タクシー専用車

トヨタとニッサンは以前からタクシー専用の車両を製造販売してきた

ニッサンは数年前に生産を打ち切ったが、トヨタは今でも製造を継続している

専用車以前はクラウンやセドリックを主に様々な車種がタクシーに用いられていたが、専用車とすることによって様々な点でコストダウンできたり使い勝手も向上したと思う

最近はプリウスなど他車種も目立っている

今年からトヨタはフルモデルチェンジした専用車両を市場投入する

ロンドンタクシーのような外観で客室構造の利便性と運転席周りの使い勝手が向上しているらしい

また、トヨタの十八番であるハイブリッドシステムが取り入れられ、安全運転支援システムも標準装備されるらしい

トヨタの自動ブレーキには並の「c」と上の「p」があり、タクシー専用車に装備されるのは並らしい

並は現在のところヒト、自転車、バイクなどには反応しないので、是非この際改良して欲しいものだ

時速60キロまでの衝突回避、物陰からの飛び出し、夜間にも対応するようにしてほしい

タクシーは一般車両と違って夜間走行も多いですからね

件のロンドンタクシーであるが、HVではなくEV化されるらしい

100キロメートル程度はEV走行可能で、それ以上になると発電機が回るシリーズ方式

システム全体で600キロメートル以上走るという

定員は6名(ドライバーを含む)

トヨタもEV化も見据えて開発を見直してほしい

また、昨今の安全運転支援システムの急速な進歩もあり、歩行者や自転車、物陰からの人や物体の飛び出し、運
転者の異常対応などにも対応できるシステムとなってほしいものだ

2017.07.03 Monday

なんだかんだと言っても北朝鮮

今、ミサイルや核兵器開発でなんだかんだ言われている北朝鮮だが

本当に世界から干されているのかというと

いや全然違う

国交断絶している国は少ない

断絶ではないが国交のない国は少なくない

そして国交のある国が案外多いのだ

だから、日米韓と中国が制裁や制裁やと声高に言っても意外とこたえないのだ北朝鮮は

本当に制裁したければ別の手段を取らなければならない

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