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イイね!
2021年04月30日

流行りの、自動車における脱炭素を勉強しよう! Part3

流行りの、自動車における脱炭素を勉強しよう! Part3 本日、3件目のブログです!

こいつ暇だなーって思いましたね!!!
そうです、Stay at homeなので、暇なんですw
ご飯食べてるか、ブログ書いてるかのクソ野郎ですw

という事で前回、ガソリンエンジンというのは、
炭化水素の酸化反応という所まで書きました。

今回は酸化反応が、どのように自動車の推進力に繋がるかという疑問を勉強しましょう。

燃焼反応の化学式は前回のブログに書いた通りです。
しかし、燃焼で何が起きるのか、現象として今回は見てみたいと思います。

そこで、今回のブログのタイトル画像、レバノンのベイルートでの大爆発事故です。
この事故は硝酸アンモニウムの酸化反応で起きた、大爆発です。

ここから燃焼で起きる酸化反応は、温度上昇を伴い気体の体積が膨張するのが分かりますね。
建物を吹き飛ばし、地面に大穴を開けるぐらいの気体膨張があったという事です。

このベイルートの事故はオープンな空間で起きましたが、エンジンのシリンダー内で起きると・・・

前回と同じ画像ですが、こんな感じですね。
燃焼の膨張で行き場のないエネルギーは、ピストンを押し下げます。
alt

押し下げられたピストンはコンロッドを通じて、クランクシャフトを回転させるわけです。
そのクランクシャフトの回転は、タイヤに繋がって地面を蹴るわけです。
そしてクルマは進むわけです。それが、燃焼で気体が膨張してクルマが進むロジックですね!
alt

そこで、もう一度ガソリンエンジンの燃焼化学式に戻ってみたいと思います。

N2+O2+HC

ここで、必要なモノ、必要ないモノに仕分けてみましょう。

まず最初に、窒素(N)です。
これは排ガスのブログでも書いたように、窒素酸化物になり公害の原因の1つです。
なので、無きゃ無いで良いけど、大気の主成分なので、取り除く事は出来ないですね。

では次に、酸素(O2)ですが、燃焼は酸化反応で酸素と結合であり、これは必須ですね!

次に、ガソリンの炭化水素(HC)です。
これは酸化反応で、水素(H2)と炭素(C)に分かれて、それぞれ酸素と結合します。
水素と酸素の酸化反応は、H2+O2でH2Oで、害になるモノも出ない。有望です。

しかし、炭素の酸化はC+O2でCO2、おっとココで悪魔のCO2が生じる原因なんです!
少なからず燃焼エネルギーを生じると思いますが、必ずしも必須では無いのが炭素(C)です!

という事で、いまガソリンエンジンは石油由来の炭素が、悪魔の物質になってるのが分かりました。

そして、エンジンの燃焼には炭素(C)は必ずしも必要ではないという事ですね。

いまガソリン(HC)を燃料として燃やしているのは、石油から低コストで精製できて、
ガソリンの液体という状態が、流通させるうえで安定的で勝手が良いという事です。

そこで、いよいよ今回のブログの本題!
エンジンから出る二酸化炭素の原因になる炭素は
燃焼に必ずしも必要な元素では無いという事!


凄い事が分かりましたねー!どうでも良い、ついでの炭素が悪魔の物質なんです。

となると次は、ガソリン以外の燃料を使う事で内燃機関を運転できないかという事ですね!
いやー、ここまで来るのに、暇を持て余してたとはいえ、丸1日掛かったよw
alt
しかし、この水素カローラはカッコ良いですよね!急造感が非常に薄い車ですw

では今回も長くなってきたので、この辺で切りますw

To be continued
ブログ一覧 | カーボンニュートラル | 日記
Posted at 2021/04/30 18:18:23

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この記事へのコメント

2021年4月30日 19:10
燃焼にはフヨーなんですねΣ(・□・;)

カーボンFRPにカーボンセラミック、使いまくってるけど関係ないのかな?
コメントへの返答
2021年4月30日 19:18
そうなんです、炭素は燃焼に必ずしも必要なモノではないんです。ガソリンに入ってるから一緒に燃えてるだけですね。

カーボン繊維の糸は石油由来なので、もちろんカーボンニュートラルからすると極悪物質です。
という事で、ポルシェはケイマンGT4のクラブスポーツに、麻の繊維から作ったカーボンを発表してましたが、そういう事です。

https://www.esquire.com/jp/car/car-news/a25900872/porsche-natural-fiber-718-cayman-gt4-clubsport-190115/
2021年4月30日 19:48
なるヘソΣ(・□・;)
ドアの内張とかフェンダーとかトランクとか強度要らない所は亜麻繊維を使えるんですね^_^
日本家屋の竹の壁みたいっすね〜
コメントへの返答
2021年4月30日 20:24
カーボンって、繊維を樹脂で動かなく固める事が高強度、高剛性のポイントになるので、竹を芯材に使っての塗り壁も、全く違うかと言えば、意外と近いかもですねー。
2021年4月30日 22:43
こんばんは~

おぉ!いよいよ本題かぁ!水素か!?水素を燃料として使っちゃうのか!?笑

ちなみに「水素使って水しか排出せずちょークリーンです」とかうたっておいて、実は化石燃料から生成した水素じゃないよね!?商売上手なト○タさん( ̄▽ ̄)

確かにクリーンにはなりますが、燃焼に必要じゃない炭素が酸素と結びついて生み出す熱エネルギーの方が単純計算では多いので、仮に水素燃料化されても、現状より発生する熱エネルギーが小さくなる。
ひいては出力の低下につながってしまうわけで、そうなると今以上に熱効率の向上が求められますね。
コメントへの返答
2021年5月1日 14:30
こんにちは!

お次は、いよいよ水素を燃料に使っちゃいますよ!!!

今回の水素カローラのテスト、富士24時間で使う水素は福島で再エネから製造したグリーン水素なので、ぬかりは無いみたいですw

よっしぃさん、詳しいですね!!!そうなんです、15年ぐらい前のBMW Hydrogen7は、6LのV12でもガソリン使用時450馬力、水素使用時260馬力と出力半減してるんですよね。
まさに炭素分のエネルギーが無くなった事の影響なんですが、今回のカローラのタイムを見ると・・・ここからは、次のブログで書いていきたいと思います!w
でも、さすがですね!私の中学理科のブログ内容を超えるコメントありがとうございます!w
2021年4月30日 22:53
このカローラ、H2エンジンよりもその造形に目が行きますよ!!w
最近のトヨタ、ブランディングが、中々ですよね。
これも、サトーの可士和マジックか!?w

Hondaは、こうゆうチャレンジをFCVでやれば良いのに・・・(汗)
『トヨタ vs. Honda 命を懸けた水素戦争!!』なんて、きわどいタイトル付ければ、目をひくっつーw

ま、もうロケット屋をめざすので、地上とはおさらばです(汗)
コメントへの返答
2021年5月1日 14:39
ヤリスクロスのように本能から拒絶してしまうデザインもあれば、このカローラスポーツのフロントフェイスのデザインはカッコ良いですよね。
全部のクルマが、このテイストにならないのはトヨタの他メーカーへの配慮なんですかねw

佐藤可士和はトヨタもやってるんですか?ホンダのイメージでしたw
連休中、国立新美術館の佐藤可士和展に行こうかと思ってたんですが・・・残念ですw

日本は試作車に白ナンバー付けると、お上にブッ飛ばされますが、サーキットならST-Qというカテゴリーも用意して、やりようあるわけで。トヨタ以外のメーカーにも頑張って欲しいですよね。
2021年5月1日 4:45
おはようございます(早すぎ!)
化学苦手な小生でも、燃焼による生成物がそれなりに理解できたと(勝手に)思っています。カーボンニュートラルって言われ続けていますけど、内燃機関の燃料次第で、その大小が決まるようですね。

電動化でもその電力源は火力発電がメインなので、CO2は避けられない副産物・・・。原発もなかなか難しいですし、どこかでは排出されるCO2なので、そこをまた上手くニュートラルにしないといけない難しさが伝わってきます。

それにしてもカローラスポーツ、カッコイイですね。一時期マニュアルへの乗り換えも考えましたが、V36と天秤にかけると圧倒的にV36が優勢で現在に至っています。
コメントへの返答
2021年5月1日 14:47
こんにちは!
クルマのエンジンで何が起きているか、実は中学の理科で理解できちゃうんですよねw
カーボンニュートラルのキモは、クルマという単位になるのか、発電所という単位になるのかという場所、規模の差はあれ、何を燃やすかですね。

欧州は原子力もある、偏西風で風力も使える、中国アメリカは広大な国土で太陽光、じゃあ日本は?というと抜本的に考えて実行に移さないと本当に、トヨタの社長の言うように日本の工業製品は輸出できなくなっちゃいますね。

カローラスポーツは私もカッコ良いと思います!なんか、トヨタらしくないというかw
今回のワイドボディの完成度を見ると、市販化しそうなデザインですねw
2021年5月1日 9:39
怒濤の三部作、楽しませてもらいました(^^)
俺の兄が工大に通ってたとき日産と組んでた水素エンジンの研究室の窓が吹き飛んだのを見たとかいう話を聞いた事があります(笑)
水素カローラ、フロントのブリスターがステキですね。
BTCC仕様とも形状違うしGRカローラのティーザーも兼ねてるのかもw
今はまだネタキャラ扱いですけどTS030の時も皆首傾げてたはず。
案外大きな一歩かもしれませんね。
コメントへの返答
2021年5月1日 15:45
まだ、あと2話ぐらい書けるんじゃないかと思ってますw

水素の漏洩はニオイが無いので検知に難があるのが怖いですが、このカローラは屋根にベンチレータがあり、万が一の際も拡散して車室内に留まらないようにしてるみたいですね。

このフロントのフェンダーは急造には見えませんよね!ちゃんとデザインされてカッコ良いし、リアの貼り付けフェンダーも、サイドステップとの繋がるデザインとか、製品化が見えてる形状に感じますよねw

富士のタイムを見ると、シェイクダウンでありながら、ロードスター以上、86以下というのを見ると、15年前の水素エンジンはガソリンの出力半減という常識は過去のモノになってるように感じますね。

欧州見てると、バッテリーだ!って叫びながら、やってる事が支離滅裂になってきてるので、水素の燃焼でレースやってる姿は見たくないって思ってそうですねw
本当にネタキャラで終わるタイムじゃないですね!トヨタ以外も参戦すると面白いですが!
2021年5月1日 21:53
可士和展、いちゃってください!!
最近のトヨタの勢いは、可士和に依頼をしたかな~?なんて勝手に思いましたが、車は『庶民のN』しかやって無いそうですwww

先日、横浜市は『水素のなんんちゃらってイベント』を横浜市庁舎でやってましたが、ミライがメインでドドンと盛大にやってましたが、某ロケットメーカーはお呼ばれされてませんでした(汗)
コメントへの返答
2021年5月1日 22:51
可士和展はコロナ渦でも、もちろん行くつもりでしたが・・・緊急事態宣言のおかげで国立新美術館が休館になり、それに伴い早期終了してしまいましたw

水素イベント、やっぱり今のホンダは宣伝する気が無いですよね。ヴェゼルはCMを大量投下してるようですが、ホンダがFCVを売ってるのを知ってる人って、どれだけいるのか・・・って感じがしちゃいますw

プロフィール

「優勝争いがあるレースはやっぱり面白いね!角田は、またもポイント獲得で素晴らしい!でもヒュルケンに絡まれた事で上位と戦うレースが出来なくなったのが残念。下から絡まれるレースになると順位確定しちゃうからね。どうやって上と戦うポジションへ行くか。だけど、それはRBには高望みか・・・w」
何シテル?   05/19 23:32
車は純正がイチバンと思っています。 ですが、ナゼだか残念な事に、愛車スカイラインはノーマルとは、 程遠い姿になってしまっています・・・w ブログは、も...
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