仮設ウイルス学研究室

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2016.10.06 Thursday

そろそろ車の買い替えを考えないと(2)

車の買い替えを考えているうちに、自動車そのものに興味が湧いてきた.
近い将来、つまり買い替え時期になると自動車はどう進歩しているか?
とても興味深い
1700年半ばにフランスで蒸気で走る自動車が作られて、自動車は現在まで日々進歩を遂げている.
時速数キロしか出なかった蒸気自動車であるが、およそ100年間は実用されていたそうだ.
石油系の揮発油(ガソリン)と空気の混合気を爆発させて動力とする現在のエンジンが自動車に応用され蒸気自動車の役目は終わった.
1900年代に入ると自動車の進歩は急速に進み、その後の100年で当初では想像もできないものに仕上がっている.
しかし、基本的には動力があり、それが車輪に伝えられ、車輪の向きを変えるステアリング、路面からのショックを吸収するバネやショックアブソーバー、ダンパー、車輪の動きを止め車両本体を制動するブレーキなどの装置は昔とたいして変わらない.
どうやら世界的に2020年頃めどに自動車は変遷を見せてくれるようだ.
動力:ガソリンや軽油、ガスを燃料とする内燃機関だが、それら燃料から発生する熱エネルギーを変換する効率が50%になると云う(現在は30-40%).
さらに、内燃機関を放棄して電気モーターを動力とする自動車(EV)が普及する(現在も一部で実用化済).
EVは絶えず電気が必要であるが、それを供給する電池を搭載する必要がある.
電池は高価で、重たいため搭載量には限りがあり、一回の充電あたりの走行距離が限られる.
そのため、電池以外に発電装置も搭載する自動車も開発されている.
内燃機関を動力とした自家発電機を電池とともに搭載して発電しながら航続距離を伸ばすタイプ.
燃料電池で発電した電気を電池にためるタイプ(所謂燃料電池車).現行のハイブリッド車(HV)、充電も可能なハイブリッド(PHEV)などもある.

サスペンション:路面の凸凹からくるショックや操舵時に来る車の姿勢変化をいなしたり吸収する役目を担当するが、バネとショックアブソーバーで構成されている.
この構成は昔からあまり変わっていないのだが、将来はセンサーが路面の凹凸を読み車輪を上下運動させることで車体は常に水平を保てるようになる(らしい).
つまり、重たいバネやショックアブソーバー、サスペンション部材が省略されることで軽量化が図れる.

ステアリング:進行方向を変えるのが目的であるが、機構的には当初とあまり変わっていない.
これも、すべての車輪の回転数と角度を電気的に変えることでできるようになるだろう.
向きを変える際に発生する車体のロールなどの挙動も上記電気制御のサスペンションでコントロールされる.

ブレーキ(制動装置):摩擦を使ったいわゆるブレーキという装置で制動していたが、HVやEVの実用化に伴い制動時に発生するエネルギーを電気に変換してためるシステムが一般的になりつつある(回生ブレーキ).
将来はディスクブレーキやドラムブレーキというものがなくなるのかもしれない(これも軽量化につながる).

運転:今まで、運転は運転者、つまり人間がすることであった.
しかし、最近は自動ブレーキ、自動操舵による運転支援システムを採用する自動車も珍しくなくなった.
近い将来、完全な自動運転が実現する.


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