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はてなキーワード: エンジンブレーキとは
主流（かずはる）が運転する車の助手席に、同僚の現幣（うつしで）が乗っている。二人は取引先で行われる会議に出席する予定である。
現「なあ、お前さっきからなんで40km/hで走ってんの？」
現「いやそうだけどさ、50km/hの道路に出りゃいいだけだろ」
主「俺らが出発したのって9時だろ？」
現「そうだな」
現「うん」
主「会議が14:30スタートだから、14時に着けば良いじゃん？」
現「どこが？」
主「だって200km離れたところに5時間後に到着したいんだからそうなるじゃん」
現「お前バカか？」
主「バカとはなんだ！」
現「昼飯どうすんだよ。途中休憩も入れて合計１時間と見るなら50km/hで走らなきゃダメだろ」
現「だから50km/h制限の道路に出りゃ良いだろうが！だいたい200kmも離れた取引先に行くのになんで40km/hの狭い道路でチンタラ走ってんだよ！高速道路使え、高速道路！アホみたいなマイルール定めんな！！」
主「でも高速道路を使って5時間も運転したら通り過ぎちゃうじゃん」
現「なんで目的地に行くのに通り過ぎるんだよ！5時間も運転しなくて良いんだよ！！早く着いたらその分、会議資料の見直しやら話す内容の整理やら出来るだろうが！」
主「でもさ、俺…怖いんだよ」
現「何が？」
主「50km/hの道路とか、高速道路とかを走って減速できなくなるのが」
現「ブレーキ使えよ！ていうか、お前よく見たらブレーキペダルに左足乗せながら走ってやがるじゃねーか！あぶねーから止めろ！！」
主「え？でも一回ブレーキ踏んだら踏みながら走るのが一貫性でしょ？」
現「んなわけねーだろ！ていうか乗せながらじゃなくて踏みながら走ってたのかよ！どうりでさっきから変な音しながら走ってると思ってたわ！！速度もいつの間にか落ちてるし！」
主「あ…ほんとだ。時速35km/hに落ちちゃった、アクセル踏み込まないと。でも40km/h越えちゃまずいからブレーキも強めよう」
現「お前よく免許取れたな！普通、走りたいときはブレーキから足を離すの！アクセルだけで走るの！！」
主「でもさ、アクセル踏み込んだら速度上がりっぱなしじゃん？」
現「その時にブレーキ踏め！ていうか踏まなくてもエンジンブレーキが働くからアクセルから足離せば基本十分だわ！！」
主「そっか。でもまだ心配なことがあってさ」
現「何だよ」
主「生身で歩いたり走ったり、自転車漕いだりするときってさ、自分の限界超えたスピード出したら息切れするじゃん？翌日筋肉痛で疲れ切って動けなくなるし」
現「そうだな」
主「車でも限界超えたスピード出したら息切れして、そのせいで休息が必要になってくるんじゃないかと思ってさ」
現「んなわけねーだろ！法定速度の60km/hどころか高速道路の100km/hもへっちゃらだわ！とにかく、お前の勝手に決めた40km/hなんて守らなくていいの！法律守ってりゃ良いの！」
主「でも速度出し過ぎたらガス欠になるの早まるし…」
主「経理に怒られる…」
現「俺らは俺らのやり方で成果を出しゃ良いんだよ！それで売上が伸びたら願ったり叶ったりじゃねえか。ガソリン代程度で優良顧客がさらに買ってくれるかもしれねえんだぞ？」
主「それもそうかもしれないけど…」
現「とにかくブレーキから足離せ。ったく…ってお前、サイドブレーキも上げっぱなしじゃねーか！！」
主「え？何かおかしい？ブレーキは踏んでペダルを地面に近づけることで作動するんだから、サイドブレーキも下げたときが作動中なんじゃないの？だから俺は今サイドブレーキを解除してる状態だよ」
現「もういい！運転代われ！！」
主「あ、メッセージだ…。あとから出発した課長たちがもう着いたって」
現「もうお前黙ってろ！！」
現「いやそうだけどさ、赤字国債発行すればいいだけだろ」
主「国の税収って64兆円くらいじゃん？」
現「そうだな」
現「どこが？」
主「だって64兆円の収入の範囲でやりくりしたいんだからそうなるじゃん」
現「お前バカか？」
主「バカとはなんだ！」
現「景気対策どうすんだよ。デフレから完全脱却してないと見るなら景気刺激策をしなきゃダメだろ」
主「でも税収が決まってるし…」
現「だから赤字国債出しゃ良いだろうが！だいたいインフレ2％目標なのになんで税収内でチンタラやってんだよ！大型補正予算組め！プライマリー・バランスなんてアホみたいなマイルール定めんな！！」
主「でも大型補正予算を使ってずっと支出したらインフレ目標超えちゃうじゃん」
現「なんでインフレ目標定めたのに通り過ぎるんだよ！ずっと財政出動しなくて良いんだよ！！早くインフレ達成したらその分、GDPも上がるし賃金だって上がるだろうが！」
主「でもさ、俺…怖いんだよ」
現「何が？」
主「赤字国債発行とか、大型補正予算とかを使った後にインフレ止められなくなるのが」
現「税制があるだろ！ていうか、お前よく見たら消費税を定めながら景気対策やってやがるじゃねーか！国民が混乱するから止めろ！！」
主「え？でも一回消費増税したら税率下げずに行くのが一貫性でしょ？」
現「んなわけねーだろ！ていうか消費税があるってだけじゃなくて増税しながらデフレ脱却とか言ってたのかよ！どうりでここ20年物価が失速してると思ってたわ！！GDPもいつの間にか落ちてるし！」
主「あ…ほんとだ。GDPがマイナスに落ちちゃった。景気対策しないと。でも税収越えちゃまずいから税率も強めよう」
現「お前よく政治家になれたな！普通、景気対策ときは税を軽くするの！財政出動の邪魔をしないようにするの！！」
主「でもさ、赤字国債発行したらインフレ率上がりっぱなしじゃん？」
現「その時に消費税かけろ！ていうか消費税かけなくても所得税とかでビルトインスタビライザーが働くから赤字国債減らせば基本十分だわ！！」
主「そっか。でもまだ心配なことがあってさ」
現「何だよ」
主「個人や企業の場合ってさ、自分の収入を超えた借金しまくったら破産するじゃん？」
現「そうだな」
主「国でも税収超えた国債出したら破産して、そのせいで経済が完全に停止するんじゃないかと思ってさ」
現「んなわけねーだろ！雇用状況整備どころか大型の防災設備投資・教育投資もへっちゃらだわ！とにかく、お前の勝手に決めたプライマリー・バランスなんて守らなくていいの！インフレ目標守ってりゃ良いの！」
現「その国債で未来世代が育つんだから投資すりゃ良いだろうが！」
主「財務省に怒られる…」
現「俺らは俺らのやり方で成果を出しゃ良いんだよ！それでGDPが伸びたら願ったり叶ったりじゃねえか。赤字国債程度で未来世代がさらに稼いでくれるかもしれねえんだぞ？」
主「それもそうかもしれないけど…」
現「とにかく消費税を下げろ。ったく…ってお前、円高も放置しっぱなしじゃねーか！！」
主「え？何かおかしい？株は高いときのほうが調子が良いんだから、円も高いときの方が株が高く見えるんじゃないの？だから俺は今適切な為替を維持してる状態だよ」
現「もういい！代われ！！」
主「あ、ニュースだ…。1000兆円の対外純債務を抱えるアメリカがもう230兆円の補正予算法案を可決したって」
現「もうお前黙ってろ！！」
ICEは効率の点ではEVに遥かに及ばないよ。印象だけでは語るとデマになるので、少し計算した方が良い。
原油⇒精製(90%)⇒輸送(98%)⇒エンジン(30-40%)⇒変速機(80-90%)
=20%-35%程度
一番の問題は、熱機関は最良でもカルノーサイクルの壁を超えられないこと。つまり入力と出力の温度差による限界が来るわけ。
エンジンの素材は金属なので、良くても数百度とかにしかできないわけで、予算度外視でどんなに効率をよくしても量産車で60%に至ることはありえない。
エンジンはアルミか鉄なわけで、そこまで高温にできない。それで30-40%止まりと言うわけ。最近50%近いエンジンができたーとか言うニュースもあるが、もう熱力学上、天井は見え始めている。これは物理学なので、どうしようもならない。
(ちなみに、燃焼温度を上げると今度はNOxなどの問題が顕在化してくる。そのため、むしろEGRなどにより温度を下げるのがトレンド。エンジン開発はいろいろなトレードオフなのだ。)
ディーゼルエンジンは効率が比較的高く、CO2の排出もガソリンエンジンよりも少ないとされるが、NOx/PMなどの排出が多い問題がある。NOxについてはマツダが頑張って尿素SCRなしのエンジン作ったけど、結局、PMについては、DPFを用いて微粒子を捕獲している。そのDPFの煤焼き運転必要だったりするので、その分の燃料は無駄になるわけだよね。
で、エンジン車の問題として、トルクバンドが上のほうにあるので、クラッチ、トルクコンバーター等と変速機が必ず必要となる。その際にロスが出てしまう。AT/MT/DCTは段数が少ないとパワーバンドを生かしきれない。段数が多いと重い。CVTは滑るし、CVTフルードは温まるまで粘度が高くてロスになる（ダイハツはCVTサーモコントローラーとかで頑張ってるけど）。
エンジンの熱効率が50%に達したという記事（JSTの「革新的燃焼技術」）で反論する方がいらっしゃるが、そのエンジンは実験室の563cc単気筒エンジンだ。もちろん単気筒なんて自動車では振動などで使い物にならないから、最低でも3気筒からとなる。そうしたときに、気筒が増えて動弁系などのフリクションの発生によって効率は下がるはずなので、そのまま量産車に適用することは難しい。実用車では気筒数増加による動弁系の負荷、オルタネーターなど補機系の負荷などもかかってくることも頭に入れておきたい。
日産が45%のエンジンを開発しているとの記事もあるが、これはe-Powerの「発電専用」エンジンだ。ハイブリッドなので、こういう芸当が可能だ。
45%からは数%上げるだけでも相当血のにじみ出るような開発の労力がいるだろう。
燃焼温度はアルミや鋳鉄の融点よりも遥かに高いと言う指摘があった。その通りです。
しかし、熱力学を説明したかっただけで、例えば入口・出口の温度差を数万度にしたならば、熱効率はかなりのものとなるが、そんなものは物性的に不可能ということを示したかった。
原油⇒火力発電(超臨界発電) 50-60%⇒送電 (95%) ⇒バッテリへ充電(90%)⇒変換(96%)⇒モーター(95%)
=39-45%
PHEV, BEVの場合、上に示したうちで一番効率の悪い「火力発電」の部分を再生エネルギーや水力に転嫁することで、CO2削減を目指せる。もちろん、原発にしてもCO2は減らせる。
なお日本の火力発電所のSOx/NOx排出は海外に比べてもとても少なく、優秀である。
発電所の部分では、現状でも50-60%の効率は稼げる。なぜ熱機関なのにここまで効率が出せるかと言うと、巨大なプラントで高温に耐えるコストの高いタービンを回してるから。
それによって熱機関の効率が高められるから。車のエンジンは小さくてスケールメリットが働かないよね。でも発電所レベルなら巨大で、コストも充分かけられるのでこう言う芸当ができる。
で、電気の輸送に関しては送電線なので一度つなげたらしばらくはCO2を出さない。送電の効率も超高圧送電(100万ボルト以上)によって高まっている。
また、インバーターとかモーターに電気を流す部分はパワーデバイス(GaN等)の発展によってどんどん効率が上がっている。
なお、モーターのトルク特性としてエンジン車のように変速は不要のため、クラッチ・トルコン・変速機などによるロスはない。将来、インホイールモーターが実用化されれば、モーター→タイヤへの伝達効率はさらに上昇する。
ちなみに、xEVは回生充電もできるために、ブレーキ時に運動エネルギーがICEほど熱に変わらない。
（一方ICEはエンジンブレーキを使ったとしてもエネルギーに変えているわけではないので（多少オルタネータの充電制御は入るが）、ブレーキ時には運動エネルギーを熱にしてしまう。せっかく石油を燃やして運動エネルギーを得たのに、そのエネルギーを回収しないで熱に変えるわけ。）
まあxEVが回生できるとはいえ回生時にパワーデバイスとかの充電ロスがあるから、実はコースティング（回生も何もしない）で空走した方が距離を稼げる。なので、前の信号が赤にかわったとき、EVに関していえば、ブレーキも何も踏まないで空走状態を維持し、空気抵抗だけで0kmにするのが一番効率が高い。まあ、そんなことしていたらノロノロすぎてウザがられるので、妥協点として回生ブレーキを使ってちょっとはロスするけど、エネルギーを回収しながら止まるってことだね。
（ICEだと、エンジンブレーキを積極的に使って、ブレーキを踏まない運転を心がければ良い。やってはいけないのは、Nに入れて空走すること。Nに入れるとエンジンはアイドリングを維持するために燃料を消費する。ギアを入れたままエンジンブレーキをかけると、その間は燃料噴射をやめても回転が維持できるので、エンジンは燃料噴射をやめて、実質消費はゼロとなる。）
バッテリーの製造時の負荷は確かに高い。しかし、製造には電気を使っているので、電力構成によりCO2の排出は変わる。つまりグリーンなエネルギーを使えば問題なくCO2を減らせると言うこと。
なお id:poko_pen がマツダのWell-to-Wheel理論を持ち出しているが、あれば古い時代のバッテリー製造時のCO2データを使っていて、CO2排出を過大評価している。最近のテスラのLi-ion電池工場では、再エネを利用して製造しているのでCO2は少なくできる。こうした、製造時のCO2排出の問題は工場や電源構成をアップデートしていけば減らせる問題だ。
（マツダはBEVよりもICE派で、SPCCI（圧縮着火）とかで頑張ってるから、バイアスがかかってるのは仕方ないと思うね。私は内燃機関とデザイン周りで頑張るマツダは大好きだけど、SKYACTIV-Xが思ったよりも微妙だったから株売っちゃったわ。）
Li-ion電池に10%含まれるリチウムは、採掘時に水を大量に使ったりする問題はある。ただ、これは「製造時」に限った話であり、内燃機関を使うたび、原油のために油田をあちこち掘り返したり、オイルタンカーが座礁して原油を撒き散らしたりするのに比べれば遥かにマシというものだろう。
xEVには必要となる貴金属類には依然として供給リスクとか採掘時の「児童労働」とかの問題を孕んでいる。ここら辺は全世界的に解決するしかなさそう。需要が増えれば、世界の目がこう言う問題に向くはずなので、我々技術者はそれを期待するしかない。
例えば沖縄は石炭火力の比率が高いため、EVの効率を持ってしてもCO2の排出がHVとかより高くなる。しかし、それ以外の都道府県ではICEよりBEVの方がCO2が低い。原発が動いていない現時点でもね。
PHEVはもちろんICEより遥かにCO2を出さないが、BEVには勝てない。ただ、電力構成によっては逆転もありうるが、ほとんどの都道府県ではBEVの方がCO2を出さない。
(追記: anond:20200211034316 に FCEV vs BEV の効率比較を書いた)
燃料電池車に関していえば、無用の長物と言える。水素を製造する場合にも電力が必要だが、まあこれを再エネで行ったとしても、水素の輸送とタンクに注入する際の水素の圧縮時のロスは非常に大きい。その圧縮の際に再エネを使ったとしても、結局そのエネルギーでBEVを充電した方が効率がいいのだ。
そもそもBEVならば、送電線さえあればいいわけで、わざわざ水素のように輸送する必要がない。
また燃料電池は化学反応なので、アクセルレスポンスが遅いと言う欠点があり、反応のラグを補うために燃料電池車には結局バッテリーが積まれている。
ただ、航続距離は長いために、俺は現代におけるタクシーとかのLPG車みたいに細々と残るとは思う。航続距離が重要なトラックやバス、タクシーなどには燃料電池が使われるかもしれない。
効率以外にも、めんどくさい高圧タンクの法定点検とか、割と問題は多い。水素ステーションは可燃性の水素を貯蔵するわけだから、EVの充電スタンドよりも法的なめんどくささがあるのも確か。
これは燃料電池車より論外。カルノーサイクルに縛られてしまうので、電気分解よりも効率が悪くなる。水素の使い方としては燃料電池よりも悪い。
再エネは不安定と言われる。確かに自然相手なので、予測も難しい。しかし将来的にEVが普及すれば、EVをバッファとして利用することで、不安定さを吸収しグリッドを安定させられる。
これは再エネを導入する動機にもなる。職場に着いたらEVにCHAdeMOを挿しておいて、電力の需給バランスに応じて充電開始、とかが普通になるかもね。
BEVは寒さに弱い。リチウムイオン電池の特性上、寒くなると容量が可逆的ではあるが減る。そのためテスラにはバッテリーヒーターが搭載されている。（ちなみに、寒いノルウェーでもテスラが爆売れしているし、なんと新車の半分くらいの売り上げがBEVという。もはや寒さは問題ではないのかも？（まぁ優遇政策があるからだけどね））
FCEVも寒いと反応が弱まって出力が減るので、そこらへんは考慮されている。
一方ICEも、冬になると燃費が悪化するとされる。US DoEによると、理由は、オイルの粘度低下、温度上昇までの暖機、ガソリンの配合が夏と違う（日本でも同じかは謎）など。他には空気密度によるエアロダイナミクスの悪化とかがあるがこれはEVでも同じだ。オイルなどが原因となって燃費が悪化するのはICE特有だろう。
BEVはまた暑さにも弱い。Li-ionは熱によって不可逆的なダメージを受けて、寿命が縮む。そのためテスラにはエアコンを利用する水冷バッテリークーラーが搭載されている。リーフは空冷で、これが問題だったのか、劣化の問題でざわついていたリーフオーナーも多かった。今は改善されているらしい。
URLを多く貼るとスパム認定されるから貼れないけど、US DoEとかCARB、日本だと日本自動車研究所あたりの公開資料を見ればソースに当たれる。
一つだけ、EV vs ICEの効率について、13分程度で詳説してある動画のURLを貼っておく。英語で字幕もないが、割と平易なので、見てみてほしい。論文ソースは動画の中でよく書かれている。
「製造時の負荷」「化石燃料の発電でEVを使うのは利点あるのか？」「リチウム採掘の負荷」の3つで説明されている。簡単に箇条書きにすると：
https://www.youtube.com/watch?v=6RhtiPefVzM
前述のようにマツダはEVと自社のICEについて、Well-to-Wheelでライフサイクルアセスメントで比較している。その比較におけるLi-ion製造時のCO2排出量のデータだが、2010年〜2013年のデータとなっており古い。しかも、Li-ion製造時のCO2の排出量は研究によってばらつきが大きく、いろいろな見方があり正確性があまりないのが現状。また現状を反映していないと考えられる。例えばテスラ「ギガファクトリー」のように太陽電池をのせた自社工場の場合などについては考慮されていないのが問題だ（写真を見ると良い、広大な敷地がほとんど太陽光で埋まっている）。
また、マツダの研究はバッテリー寿命を短く見積りすぎている点で、EVのライフサイクルコストが大きく見える原因となっている。テスラのようにバッテリーマネジメントシステム（BMS）がしっかりとしたEVは寿命が長く、またLi-ionの発展によって将来は寿命を伸ばすことは可能だろう。事実、今まで電極や電解質の改善によってサイクル寿命は伸びてきた。
テスラは現時点で最も売れているわけだし、このことを考慮しないのは少々ズルいと言える。
"Why Hydrogen Engines Are A Bad Idea" でYouTube検索したらわかりやすいが、噛み砕くと
あと補足すると「エンジン」は爆発によるエネルギーを使っているが、全てを使い切れていないこと。十分に長いシリンダーを使って、大気圧まで膨張させるならエネルギーをかなり取り出せるが、そんなものは実用上存在できないので、爆発の「圧力」を内包したまま、排気バルブを開けることになる。この圧力をターボチャージャーで利用することも可能ではあるが、全て使い切れるわけではない。
あーでも、水素エンジンのメリットが1つあった。燃料電池(PEFC)は白金を必要とするため Permalink | 記事への反応(16) | 01:34
1.右折レーンにウィンカー出さずに入る人
→入るだろうなとすぐ分かるけど出してくれると嬉しいです
2.右折レーンで左に膨らみながら曲がる人
3.曲がり損ねてど真ん中で止まる人
→どっかでUターンしてください
4.追越車線に居座る人
→制限速度を守ってると言う前に走行車線に速やかに戻るという道交法を守ってください
5.50年前の車の性能に合わせて作られた制限速度の田舎道で大名行列を作る人
7.離合できない道でヘッドライト点けずに走ってる人
8.一時停止で完全に止まらない人
→ピッタリ止まることで左右確認の余裕が生まれて防げる事故もあります
→慎重なのは一向に構いません
車列が切れてからでも遅くないですよ
貴方が日本の物流背負ってるのは理解できますしもっと余裕のある業界になることを願ってます
11.左右確認せずに出てきてそのまま追い越したらついてくるDQN
→死ね
そしてそのパワーでは追いつけないよ
→あなたがアクセルを踏むことで全ドライバーの心に平穏が訪れます
13.道路公団の方々
→いつもありがとうございます
14.制限速度
→日本の空気読め文化で実勢速度と制限速度が合ってないし取締も曖昧です
お願いします
皆がそれぞれのペースで快適に道路を走れるように
長い下り坂でフットブレーキを多用すると、熱の関係で突然使用不可な状況に陥る時がある。（ベーパーロック、フェード現象）
また、タクシーや乗合バスでは、時に運転手が意識を失ってしまう場合がある。
そんな時、運転席に座らずに車を制御できる2つの方法をお教えしたい。
ただし、いずれの場合であってもまずは必ず片手でハンドルを握り、車体の制御を優先しよう。
1.エンジンブレーキによる減速
ギアの制御の関係でスピードが落ちる。（Ｎでは減速が弱い。むしろ下りでは加速する場合がある）
ブレーキほどの効果が有るわけではないが、衝突時の大惨事を避ける程度には減速できる。
また、次に記載するパーキングブレーキによる停止の前準備段階としても利用できる。
2.パーキングブレーキによる停車
運転席のサイド、ハンドルの下、フットブレーキの隣などに見られる。
ただし、一気に作動させるとタイヤがロックされてしまい、スリップやスピンなど別の危険性を生じる。
停車時のように一気に作動させるのではなく、フットブレーキ同様に速度に合わせて少しずつ効かせるようにする必要がある。
過去実際に、タクシーやバスの運転手が意識を失った時にこの対応で助かったケースは多数ある。
運転の習熟度問わず、山道の経験のないドライバーはフットブレーキが使えなくなる危険性を忘れてしまうことが多い。
もし下り坂で不必要な加速を繰り返すドライバーや、フットブレーキを多用するドライバーには、危険性を示唆した上でエンジンブレーキの使用を推奨しよう。
ただし、当然エンジンブレーキだけでは減速は追いつかない。車体の重量の関係でどうしても多用せざるを得ない時は、長くゆるやかに効かせるのではなく、短く強めに効かせることで冷却時間を長く確保する必要がある。
この2つは運転免許をもっていなくてもいざというときに身を守る知識になる。覚えておいて損はないだろう。
また、運転者であれば、ちょっとした下り坂でもエンジンブレーキを使う習慣を付け、いざというときのためにパーキングブレーキを利用した停車を経験しておくべきだろう。（当然周囲の安全を確認した上でだ。）
しかしながら、バスの蛇行を止める方法はまったくもって検討がつかない。
いずれにしてもあの事故は、料金を安くしようとするあまり運転技術が未熟な人間を採用したが故に起きた人災と考えざるを得ない。
