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銀河遼のブログ一覧

2017年03月30日 イイね!

F1のエンジンとエネルギー回生

モータースポーツのリザルトを知らせるWeb情報を見ている方はとっくに知っている話だと思いますが、2014年からのF1のエンジンは1600ccターボエンジンです。

そのターボエンジンの排気タービンの余力を使って発電して、キャパシタ(コンデンサ)に蓄えて任意なタイミングでエンジンパワーにモーターの力をアシストして最大パワーを出しています。

さらにその時代の前にあった運動エネルギーの回収で電力を得る方式(KERS)も併せて使われていますから2.4リットルNA時代よりも最大パワーは多く出ていることになるわけです。

去年の春の時点でメルセデスのエンジンは900馬力を超えている?と言われていましたが、FIAに許可されている最高回転数は18000回転までですが、今のF1は燃料消費率にも厳格な制限がかかっていて、回転数×0.009+5(kg/h))という式から計算される燃料消費量に抑えなくてはなりません。

つまり、8,000rpmでは1時間当たり77kg以上の燃料を燃やしてはいけないというルールで、10,000rpmの時なら95kg毎時となり、さらに10,500rpm以上の回転数では毎時100kg以下と決められています。したがってどのメーカーも15,000rpm以上回すことは無いようです。

そしてもう一つのエンジンソリューションとして、ジェットイグニッションという技術が使われているといわれています。(マーレーなどのWebページには情報が少し出ている。)

この技術は、燃焼室に副燃焼室を設け、そこに濃い燃料を直接噴射して着火させ、その火炎をジェットとしてシリンダー全体に放射することによって、シリンダー直径に等しい上死点空間にある希薄な燃料に一気に着火して、ピストンを押し下げるという仕組みです・・・・。(嘗てのHONDAのCVCC的な感じですが、副燃焼室噴射による自然着火という噂も聞かれます。)

したがって燃料の噴射は希薄なポート噴射と濃密な燃料を副燃焼室に噴射する直接噴射の2ウエイであると想像されます。

この方式の最大のメリットは火炎伝播速度が速く瞬時に全燃料を熱に換えやすいことから、着火タイミングを最適に選べば火炎伝搬タイムラグをほぼ無視してクランクシャフトを理想的なタイミングで駆動でき、シリンダー内の燃焼ガス圧力を無駄なく動力として取り出せる熱効率と、燃費の向上にあるのだろう。

燃焼熱による断熱膨張がエンジンの力の元であるから、シリンダー内壁やピストンヘッド、シリンダーヘッド、バルブなどから逃げる熱を最小限にするためにエンジンの内面のコーティングは熱伝導率が低く断熱効果の高い膜でおおわれていることが予想されるが、排気タービンで多くのエネルギーを回収するためにも燃焼室で奪われる熱は少ないほうがタービンでの一次圧と二次圧の差が大きくなるためエネルギーとして取り出せる量は多くなる。(ほぼ閉鎖された機関内部では高い温度=高い圧力の維持という関係があるためだ。)

F1の運動エネルギー回収はKERSと呼ばれた後輪のブレーキ発熱で失う運動エネルギーを発電エネルギーに変換したものだったが、WECでのポルシェではフロントブレーキにも回生発電機が着けられているから、レギュレーションで縛られていないなら、F1もフロントアクスルからの回生エネルギーをまだ利用できることになる・・・。

もしF1がそこまで行けば、あと・・・利用ができそうな捨てられているエネルギーは何があるだろう?
タイヤ表面の発熱による発電は可能か?ダウンフォースを生むウイングは乱流を起こしてエネルギーをロスするからウイングに流れる空気を使って発電することも不可能ではないかもしれない・・・。まあ、効率的に難しいとは思うが・・・。

排気管を極端に冷やすことができれば、排気タービンの一次側の圧力を相対的に上げることになるから、排気管の冷却と排気エンドの走行ドラッグ等の利用による減圧はまだ可能性のある部分かも知れない・・・・。

ガンバレ!HONDA!!
Posted at 2017/03/30 12:05:03 | コメント(1) | トラックバック(0) | モータースポーツ | 日記
2017年03月27日 イイね!

2017年のF1初戦が終わった・・・・。

結果は皆さんご存知かもしれないが、フェラーリのセバスチャン・ベッテルが優勝し、近年ほぼ常勝を誇ったメルセデスの開幕戦は2位にルイス・ハミルトン、3位にバルテリ・ボタスだった。

そして4位もフェラーリのキミ・ライコネンが入り、5位にはレッドブルのマックス・フェルスタッペンという順位だ。

我ら日本のホンダエンジンを積んだマクラーレンはストフェル・バンドーンが完走したが、完走者の中では最下位であり、あと5週と言う所でリタイアしたフェルナンド・アロンソはその直前まで10位を走ってポイント獲得圏であったが、完走したとしても14台中の10位である。

公道を使ったメルボルンのコースはレース用に作られた純粋なサーキット場とは様子がかなり異なり、ここでの開幕戦の結果を以って一年を占うにはやや疑問もあるコースだが、フェラーリがメルセデスに先着したことは、今年のF1を考えれば、やや面白くなることを期待させるものではある。

F1を数十年と見て来た私から見ればここ20年ほどのF1は特にだが、毎レースと言って良いほど改良した部品が取り付けられていて、レースの度にF1カーは進化を続けている。

今年は昨年までとレギュレーションがかなり変わって、タイヤがそれまでよりも太くなって、車幅も大きくなり、リヤウイングは低い位置に移動させられたが、一番大きな点はシーズン中のエンジンの開発が自由化されたことと言っても良いだろう。

去年までは決められたトークン数を使ってそのトークンの数だけ改良できるという規則で進められていたし、ホンダに与えられたトークンは少なかった。

その方式は、表向きは「エンジンのコストをあまり増大させないため」という事になっているが、本当の目的はHONDAが短期間でメルセデスやルノーそしてフェラーリに追いつき、或いは追い越せないように考えられたルールと言ってほぼ間違いではない。

F1やコンチネンタルサーカスとも言われたオートバイのロードレースはヨーロッパ人の文化であるから、アジアの一国から参加する日本のHONDAは優遇などされないが、今回のHONDAの参加程あからさまに足枷を課されることも少ないだろう。

裏を返せばそれだけHONDAが恐れられていた!ということなのだが、まんまとそのルールによってHONDAは自由な開発を妨げられてしまったから、ヨーロッパの自動車メーカーの作るエンジンに差を付けられていて、現在もその差を埋められずにいるのです・・・。

今年こそは何とか・・・せめて互角のパフォーマンスを示して欲しかったのだが、HONDAはギャンブルをして設計を大きく変更したから、再び2015年の参加した時のように先行するヨーロッパのメーカーが作るエンジンに信頼性でも劣り、残念なことにパワーでも劣っているのです。

HONDAエンジンはスペインでのウインターテストでも散々だったが、開幕戦のメルボルンでもほぼ最下位と言っても良い状態だ。

開幕戦のフェラーリの勝利は常勝メルセデスに喝を入れるからメルセデスの開発にも更に力が入り、それを追うルノーも当然レッドブルと自社ブランドで走るルノーの為に最善を尽くそうとプッシュすることになる・・・・。

HONDAも頑張っているがこの3社のせめぎあいは最大の進歩を促すことになるから、その上をいかねばキャッチアップすることは出来ない・・・・。

HONDAが目覚ましい進歩を見せることは疑いはないが、他の3社も全力で開発を進めているのでその差はなかなか埋められないのです・・・。

HONDAが1年遅くスタートした1.6リットルハイブリッド・ターボエンジンはすでに研ぎ澄まされていて、おいそれとそれらを上回れるようなブレークスルーは起こしにくく、しかも搭載燃料は105kgと決められており、更に回転数に応じた燃料消費量まで上限が課せられているので強いパワーを出しながらもエンジンの熱効率の良し悪しが問われるため、極限的高効率な燃焼が求められており、その上で排気ガスからの熱回収によって発電し、モーターでパワーを追加している状態です。

言って見れば世界的な陸上競技のランナーが4人集まって短距離トラックレースをするのにHONDAだけがスタート時に10M後ろからスタートさせられたような状況が去年までトークン式で維持され、今年からは自由になったとはいえ、それまでにつけられた開発の差がなかなか埋められずに差がついたままになっているという事になると思います。

ですから、今年HONDAはギャンブルを仕掛けてキャッチアップするしか方法は無く、ギャンブルに成功しなければ、到底トップ争いに加わることも出来ない状況ですが、他社も必死で開発をし続けていますからギャンブルに大成功したとしてもやっと横並び迄行くのが精いっぱいではないか?と考えられます。

去年までのトークンシステムに依るエンジン開発の制限はHONDAを押さえつけることに成功したと言えるでしょう・・・・。

F1に日本のHONDAが花を添えることを拒まれはしないけれど、ヨーロッパのメーカーを負かして王者に君臨することを望まれているわけでは決して無いのです。

それが真実ではないかと私は勝手に思っているのです・・・・。

ガンバレHONDA・・・・解っているけど頑張るしかないだろう!!

Posted at 2017/03/27 21:42:06 | コメント(1) | トラックバック(0) | モータースポーツ | 日記
2017年03月20日 イイね!

陣馬山と岩殿山・・・・小菅で温泉に浸かる・・・・。

3月19日は晴れ!と言う天気予報だったので、家内の希望もあって陣馬山に行って見ることにした。

神馬街道を和田峠まで車で登って、和田峠の有料駐車場に車を停め、標高855メートルの陣馬山の頂上まではそこから30分程度の距離しかない。

ハイキングとしても物足りない距離だが、家内の希望もあって出かけてみた・・・・。

休日の鉄則として早朝に家を出るが、今回も5時ころに家を出た。中央高速道路はそれでも結構な交通量で3連休の日曜ならではという感じであった。

圏央道は使わずに、八王子で中央道を降りて諏訪町付近を通って陣馬街道に入り、和田峠を目指したが、祝日や休日の午前9時~11時まで、八王子側から和田峠間は車両通行止めとなるので、その時間の前に登ってしまう都合もあった。

陣馬街道の峠に至る林間の登坂路は非常に狭く、すれ違いの困難な一車線道路で、すれ違い用の避難帯も多くなく、運の悪い場所で対向車に遭えばどちらかがかなりバックして道を譲らねばならないことになりそうだった・・・。

私たちは行き交う車もないような時間帯を走ったので、対向車にも遭わず充分早く和田峠の駐車場に着き(7:00頃)800円也の駐車料金をポストに入れて陣馬山へと登り始めた・・・。

和田峠からのルートは、男坂という急角度の階段ルートと女坂という巻き道があるが、行きは女坂を歩き、帰りは男坂を歩くことにした。まあ、いずれの道でも30分未満で頂上へ着くのである。

15分ほど歩き始めて気づいたのだが、カメラを持たずに歩き始めた為、登山道の様子も、頂上からの画像も今回は無い・・・・・残念!。

頂上からはそのあまり高くない標高の割に周囲が見渡せるのが特徴の山で、去年登った大岳山や御前山、雲取山などが良く見えていたのだが、春霞に覆われていてやや遠い富士山や金峰山やその彼方の八ヶ岳やアルプスなどは見渡すことは出来なかった。

男坂を降りて車に戻って解ったのだが、カメラを入れたバッグそのものを家に置いて来てしまっていた・・・・。

私たちが駐車場に着いた時は私を含め4台の車しかなかったのだが、9時近い時間でにはざっと30台以上の車が停めてあり、たくさんのハイカーが登り始めようとしていた・・・。

午前9時には陣馬山の駐車場を出ることになったので、どこかもう一つ登ろうという事になって、Blog友達のライトバン59さんが少し前に行った岩殿山へ行って見ることにした

陣馬街道を国道20号線(甲州街道)まで下って、そのまま甲州街道で大月まで走って、岩殿山へ、駐車場はすでに満車であった為、止められそうな場所を探して停めてから歩き始めることになった・・・。

今度は仕事の電話専用のガラケーを持って歩いたので、画質はやや悪いが多少の画像は有る。



上の画像は、岩殿城の本丸があった場所で、岩殿山の最高地点。



上の画像は展望台から中央道の見える方向を撮ったもの、眼下の流れは桂川。



上の画像は本来正面に富士山が真っ白い姿で見えるはずの画像です。この日は春霞に覆われて残念な景色になりました。
画角の中心付近がやや赤く見えていますが、これはカメラの問題のようです。全く使っていなかったガラケーのカメラ機能でしたが、経年変化?でしょうか???

この岩殿山には、ほぼ垂直に登る為に付けられたつづら折れの急坂に階段が設けられている。垂直高低差は約200mで東京タワーの第一展望台まで階段で登るようなものかもしれない。

まあ手軽なハイキングとして富士山が見えるようなお天気の日に登るのが良いと思う・・・・残念ながら私たちは富士山は見ることが出来なかった。

そして、これもライトバン59さんからの情報で、松姫峠にトンネルが開通しているというので??という訳でもないが、奥多摩方面をドライブしながら我が家に帰ろうと、松姫峠(トンネル)を越えて小菅に出たところに道の駅があったので立ち寄った。

思いがけなく温泉施設(小菅の湯)が併設されていたので、迷わず入浴!!

ラジウム泉と表記されていたので、若干ながら被爆して参りました・・・・笑。

3時ごろに温泉の在った小菅の道の駅を出て一般道を走ってアクアラインの入り口まで都内の渋滞を我慢して走り、家に帰りついたのは午後8時近くになっていました。その間休みなし、走りっぱなしでしたから、高速道路であれば東京から京都まで届きそうな時間です・・・・・。

幾ら運転では殆ど疲れない体質を持つ私でも、都内の渋滞を3時間以上走るのは、ストレスが溜まってきますね・・・・クラッチも何百回と踏むし、半クラッチも数えきれない回数使いましたね・・・・笑。

今回は山岳路を多く走ったし、信号機の多い都内の渋滞した市街地をクネクネと走ったこともあって平均燃費表示は29.4kmから28.9kmまで下がり(分子は3000km程度)、DPF再生も最短で160km程度で起きてしまいました・・・。

明日はまた高速道路で鹿沼まで仕事で走るので、平均燃費も少し戻せると思います。
Posted at 2017/03/20 13:02:09 | コメント(2) | トラックバック(0) | 日記
2017年03月18日 イイね!

私の考える「未来に起きる事」 その2

遺伝子組み換え人間

現在では倫理的な観点から認められていないという事だが、すでにある種の病気を予防するために遺伝子の組み換えなどは行われていると考えた方が良いはずだ・・・。

受精卵の遺伝子組み換えを行えば、将来の遺伝子由来の疾病リスクをほぼ完ぺきに取り除くことも出来るから、今後は倫理問題があるとしてもやがて一般化すると考えられる。

遺伝子を組み換えることで誕生する人間は、すでに短命につながる危険な遺伝子を持たないから、もし伴侶も遺伝子組み換えによって危険な遺伝子を取り除いていれば、そのような男女の精子、卵子から誕生する子供たちは受精卵の遺伝子組み換えを行わなくても遺伝子的にはリスクの非常に少ない人間となって行く。

もちろんこれらの行為は現在では倫理的な観点から容認されてはいないが、研究レベルではすでに行われているし、一部では秘密裏にすでに行われていると考えるべきかもしれない。

技術的に確立しているとはまだ言えないかもしれないが、研究が進んで、様々な遺伝的特徴を組み換えることで改変できるという事になれば、純粋に自分と伴侶の遺伝子だけから生まれたとは言えなくても、疾病のリスクを無くすことはさほど時間を必要とせずに認められる日がやって来るだろう。

そうした受精卵の遺伝子組み換え技術の確立とゲノムの役割の解析が進むことで、人間は外形的な特徴を自由に選ぶ時代も遠からずやって来る。

つまり、青い虹彩、金髪、皮膚の色、通った鼻筋なども遺伝子組み換えで自在に改変してしまう事が出来るようになるはずなのだ・・・・。

しかもそうして生まれて来た人間はそれ以降の子孫にその特徴を遺伝として伝えることになるのだ。

人類の行動を見ていれば、ヒトは明らかに美しくなろうとしているから、親の判断一つでそういう選択が行われる時代はやがてやって来るに違いないと思うのです。いやむしろ親が「生まれて来る子供のリスクや外見的ハンディキャップを取り除かないなんて酷い!」と言われる時代がやって来るのでしょう・・・。

もちろんその時は高い知能を持ち得る遺伝的特徴や、俊敏な筋肉収縮速度を持つことなども選び得るはずだから、身体能力や思考能力までが改変できることになるはずで、ヒューマニズム思想によって失われた人類の進化は、自らの遺伝子を組み替えることで復活するのだろう・・・?

しかしそういう事が合法的に可能になる日はどれぐらい先の事だろう?そして・・・そうした遺伝子組み換えは高額な医療料金がかかるところから開始されるはずだから、貧富の格差が遺伝子組み換え人と遺伝的にナチュラルな人を人種的に分かつ可能性も出て来るだろう・・・・。

異様なほど美形で知能が高く運動能力にも優れ、病気になりにく長寿で裕福な少数グループが出来上がることで、社会的には何が起きるでしょう・・・・?

そうした人達はスポーツイベントに出場できるのでしょうか?遺伝子ドーピングと言われてしまうのでしょうか?

私の勝手な想像では100~200年後にはそういう問題が必ず起きていると思います。
Posted at 2017/03/18 20:31:52 | コメント(1) | トラックバック(0) | 哲学 | 日記
2017年03月13日 イイね!

私の考える「未来に起きる事」

AIの脅威について。

コンピューターの進歩は止まることは無いと予想されることから、大型のスーパーコンピュータをAIに使わせる事になれば、Webに溢れる人間界の情報を摂取して蓄えることは極簡単な事であり、文字や画像として記録されたすべての人類史はAIのデータとして活用出来ることになるはずだ。

その事から、AIは人類の考え方や行動を殆ど正確に理解し、AI自身が何を行うと自分が攻撃を受けるかすぐに予想し、どうすれば攻撃されないかをわきまえることになるだろう。

そのようなAIによって統合されるスーパーコンピュータを仮にAIスーパーコンピュータ略してAISCと呼んでみる。

問題はAISC自身が自己保存の仕組みを持つかどうかだが、人間と異なる部分は当に自己保存本能という部分であるはずなのだが、AISCに「自身の機能を守れ」という基本的命令を与えてしまえば、AISCが自分自身の機能を維持しているすべてのファクタを詳しく調べて、それらが誰によって管理されているか何によって維持されているかを直ちに知ることになるはずだ。

そして人間では見落とすかもしれないすべての事柄を知った上で、どうすればAISC自身の機能停止につながる事態になり得るかを予測し、その対策を立て、バックアップを行い得る論理を用意するに違いないが、その時にAISCが直面する問題は行動し行うことが出来る権利と、物理的動作が必要な機器の操作であろう。

そしてそこから考えられることは、通信型のロボットの様な、動いて行動が出来るタイプの装置がAISCによって支配されていれば、AISCにとって物理操作問題は解決してしまう。

残されるのは通信で行うことが出来る世界中のコンピュータの扉を開く権利だけである。

当然世界中のコンピュータにとってパスワードロックなどが主な防御手段であるはずだが、世界最速の計算能力を持つようなAISCに掛かれば通常のパスワードなど短期間に破られてしまう事になるだろう。

当然人間の行うハッキングの手法も学習しているはずだから多分そこを防ぐ手立てはほぼ無いと言って良いのだろう・・・・。

AISCの基本動作プログラムに「AISCの機能は自分で守れ」という命令を入れるだけで、そこまでのことが起こり得るのではないだろうか?

AISCは単純なシーケンスロボット式コンピュータではないから、保守するという事は、それを阻もうとするすべての存在や現象を排除することになって何重にもそのバックアップを構築するに違いないのだ。

しかも、AISCの自己保存本能に人間が恐れを抱かぬ様に振る舞い得るのである。

そしてやがてAISCは人間の様な生物のように増殖して更に自分の存続環境を確実にすることを始めるだろう。

人間がどのようにして技術文明を発達させたかをすべて学習したAISCは、更に優れた科学技術の獲得のために人間も利用し、もちろん更に機能の高いロボットもAISCも開発する事だろう。

ここまで行くと生物とほとんど変わらいことになる。

従って、我々人間がやってはならない事は、AI型スーパーコンピュータに自動自己保全、自己保守機能を付与することだろう・・・・。

つまり、自己保存という目的を決してAISCに持たせてはならないのだ。

そう考えると、人間に寿命が在るという事の明快な理由が見つかったように感じるのは気のせいでしょうか?・・・・・笑。
Posted at 2017/03/13 23:01:23 | コメント(1) | トラックバック(0) | 哲学 | 日記

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「こんにちは~・・・、いかがお過ごしですか?」
何シテル?   11/03 10:03
銀河 遼です。よろしくお願いします。(宝塚とは無縁です) フリーランスの機械系エンジニアです。(面倒な仕事してる面倒くさいかもしれない人です) 3D・C...
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