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実験シリーズ。

中身が２％程度違えば結果が結構違う事になるので、どのような結果になったとしても参考にせず、自分自身で責任をもって作業しましょう。

もし、同様の実験をされる場合、水素と酸素がある以上、爆発すると電解液の処理とか、爆発容器の処理とか、結構大変な事になりますので、その辺りも確認してから作業される事をオススメします。
※電解液は目に入ると失明の危険性もあります。


と、まぁ、前置きはこのくらいにして。

実験シリーズも７つ目です。現実的な部分にも目を向けて行きます。

さて、数日間実験をしていて気づいたのは、車と同じ周期で、電源をOn-Offしていると、初期動作が悪いという問題が発生する事に気づきます。

つまり、初期は０．６A（０．８）程度しか流れないが、４時間程度すると１A（１．４A)程度流れるようになるといった問題です。

これは、車に搭載する場合、エンジン始動直後はその最低レベルであり、通勤レベルでは３０分程度なので、通常の運転における稼働率はこの０．６A（０．８A）で計算する必要があるという事です。

何が原因か？という部分は実験してみると温度だと理解できるので放置するとして、２つ値を書いているのにはワケがあるからです。

エージングを完了した直後では、０．８A程度流れます。ただ、水を消費していくのである程度減った後に補充を行う必要があるのですが、この時に蒸留水をそのまま追加するとどうしても電流値が減ってしまうという問題が発生します。

数日の実験しかないので、データがイマイチですが、どうも水蒸気になって逃げている部分に電解液を持って逃げている印象があり、現状この電解液が減っている部分も補充しなければならないのかな？という感じです。

ただ、電解液そのものを追加するとやはりちょっと濃くなっていく様子が確認出来ますから、ある程度という数値をどの程度にするのか？という問題が出てきます。

この辺りも、実験でおおよその数値を掴んでおきたいと思いました。

アテンザセダンに取り付けるとして、その場所は２か所程度しかなく、それも結構狭いので、設置する器具を用いて固定し、このお弁当箱サイズを６個（１つは給水、５つが発生装置）とするのが恐らくは完成に近いのかな？と思考しています。
最相０．６A×５個＝３．０A（３６W)～最大１．４A×５＝７．０A（８４W)という計算になりますが、最初の２A（２４W)よりは多くなりますが、効果的にはこの辺りなのかな？と。１０Aヒューズで対応できる容量にはしたいと考えています。

電解液は１つあたり５００ｍｌですから、３L搭載していく感じですかね。容積的にも容量的にもギリギリです★

　アテンザのディーゼルには、ターボチャージャー関連の問題というのがありました。

　この不可解な内容で納得した人はいないと思うのですが、オイルフィルターが原因でターボが壊れる。しかしこの問題は、まぁ～さておき。

　数あるターボの壊れる原因という中に、ディーゼルターボの壊れていないのにオイルがインペラー側に付着するというモノがあり、この内容が面白かったのです。

　そして、この原因を持つエンジンはディーゼルでも大型に限られる・・・ような事を書いてありましたが、実際にその原因について記載しているものがあり、それは大型トラック等では標準であるものが、小型エンジンには無い(可能性が高い）という問題？なのか、そういうモノなのか。

　つまり、オイルセパレートフィルターの存在です。

　エンジンの内部では、オイルを噴射している部分があり、これがオイルミストとなってエンジン内部を周っているワケです。

　そしてブローバイガスというモノは、エンジンの中にある筒の中で、ピストンが上死点付近に来る時に燃料を噴射すると爆発するワケですが、この時ピストンと壁の間に隙間がなかったらピストンは動かない、つまり隙間がある部分からは場合により必ず「もれ」が発生しているワケで、この隙間からエンジンへと出てきたガスの事をブローバイガスという。（厳密にはこの時にもオイルミストは発生する模様。）

　んで、この問題はブローバイガスは、大気解放（そのままエンジンルーム内へ排出する等）するとNoxやSoxが含まれ、還元されていない汚染物質が出てしまう事になるワケです。

　故に、この大気解放は禁止されており、ブローバイ漏れは、車検にも通りません。これは大型自動車も一般小型自動車も同じです。

　そしてここからが重要なのですが、大型ディーゼルエンジンにはオイルセパレートフィルターが標準搭載されており、オイルとブローバイガスを分離して、オイル側はエンジン内部へと戻す機構があるそうです。
　これは中型以上のディーゼルエンジン搭載トラックには標準で搭載されていて、フィルターの存在も交換も極めて標準的な物だそうです。
　ただ、この機能そのものは、小型車にはPCVバルブ（プレッシャーコントロールバルブ？）というモノがあってオイルミストを分離している・・・ハズなのですが、３年もすると経年劣化なのか設計上認可出来るレベルのモノなのかは不明ですが、明らかに前途の理由からすれば能力的に不足していると言わざるをえません。

　それでは、小型車にこのオイルセパレートフィルターが無い理由は・・・やはり走行距離が短いから？というのと、オーバーランが極めて少ないからだと推測出来ます。大型は１００万キロとかは普通に走る世界ですから。
※オーバーラン、エンジンOffでも無駄にエンジンが回り続けること。

　その装備がコストアップにつながり、本当に必要か？という部分ではPCVバブルで十分という判断なのだと思います。
　コストアップではあれ、エンジンというユニットにとって「あった方が良い装備」だという部分は大型トラックのメーカ側の「当然」という部分から見ても間違いないワケです。（超長距離を走る場合のお話です。この場合のPCVバルブで十分とは悪いという意味ではありません。おそらくは自分も長距離を走る特異な存在ですから、自分には必要という意味で理解下さい。）

　であれば、オイルキャッチタンクではなく、オイルセパレートフィルターがある方が良いという事になります。

　と、ゆ～事でそのものを取り付けてもいいのですが、大型用らしく結構大きい代物なのでオイルキャッチタンクとどちらにするか、悩む所です。
　ただ、オイルキャッチタンクと比べると結構高額なので、ま～普通はオイルキャッチタンクで十分ですね。（良し悪しは別にして、オイルキャッチタンクだと長いホースで冷えて気体中の水も取り出せてしまいます。）

ターボの過給圧が低いケースについて調べていて、偶然出会ったディーゼルに必要な「モノ」でした。

さぁ、どうするか、悩もう、楽しもう（笑）

　そうそう、この実験・・・場合によっては大爆発を引き起こしますので、その辺りは自己責任で。
※レジ袋１つ分で、かなりの音量と衝撃があります。爆発させるなら、コップ程度の量がオススメです。（当然、レジ袋は家の中はダメレベルでした。）

なお、発生する水素（又は混合気体）はエアコンの配管を通って、外気として排出しています。（配管の中に管を入れて、外まで一緒に、外で放出しています。）
つまり、試作中は単なる電力の無駄遣い。。。


　さて、実験を６回、実験器具も試作６号になりました。そろそろ使えるようになってきたので１号からの失敗の履歴を記録してみたいと思います。

　試作機の材料は全て１００均で買えます。（途中からちょっと違うモノを利用していますが、内容は同じです。買わなくても倉庫にドッサリあったという・・・。）

　また、エージング期間の内容は記載していません。
※炭酸ナトリウム水溶液が出来るまで、酸素と水素ガス以外の気体が大量に発生したり？、しなかったり？、また電流の流れが気体と共に変化していきます。おおよそシャボンのような泡が消えて、電流が安定してくる、この期間を電解液作成のエージング期間としています。


×試作１号機
水道水・炭酸水素ナトリウム混入粉（重層等、家にあるコレを含む粉を利用）・ステンレスワタシ・密閉容器
・２層式（＋とーの２つ）、１００均のUSB充電器を利用して、直流５Vで実験。
導線をステンレスワタシに直接つないだ。

結果：電流０．２A前後しか流れない。導線部分が腐食する。腐食すると腐食具合により徐々に電流値も下がって行く。おおよそ３日持たない。
泡の出方は、しゅわわ～と電解液中では白い泡が見えるが、水面には少ししか出ない。


×試作２号機（実験そのものは１号機と同じ。但し、新品に交換）
導線をキボシで分離式にした。導線部分を増やして対応した。

結果：やっぱり電流の流れるのは同じ。導線部分が腐食する。
泡の出方は、１号機と同じくらいか？耐久性は増えた（５日）が結果は同じ。


×試作３号機（実験そのものは２号機と１号機を合体、炭を利用して、導線部分を増やした。）
４層式にして、中央にセパレータを設けて分離。

結果：流れる電流値はそんなに変化ない（若干下がる程度）が、発生する泡の量が増えた。
ただ、耐久性は１週間持たない。


△試作４号機（新品、材料の内容は同じ）
８層式に変更。電圧を壊れた何かのアダプターで１２Vに変更。

結果：流れる電流値は下がったが電圧が上がった分、発生する泡の量が劇的に増えた。
耐久性は・・・どんどん電流が下がっていく？０．２A位で安定して泡は殆どでなくなる。
発熱が酷い（５０度くらい）。朝起きると、いいカイロになってくれる。末期は温度も低くなる。

なお、エージング中（未完）の状態で、１２Vを掛けるにあたり、２層だと２．６A流れるが発熱が分単位で上昇するので中止。また４層は２．３A程度流れるが温度上昇が解る程度にあるので中止。６層だと１．８A程度流れるがやはり温度上昇が結構ある。８層にした所、０．８～１Aで安定して水温もほぼ上がらないためこれに決定。１０層にすると０．２Aで気体の発生が殆ど無くなってしまうので中止。
結果として２層あたり２．５～３Vが良い様子。（理論値は１．３Vくらいじゃなかったかと。）


試作５号機（部品は４号機を流用）
導線をステンレス針金へと変更。

結果：流れる電流が下がった。但し、耐久性は劇的に向上。１週間程度もつように。
１週間以上、電流は０，５A程度を維持。試作４号機の時より温度は下がった人肌程度。
ただ、計算値は１A程度流れるハズ？


試作５．５号機（部品は５号機そのまま、電解液の元を変更：電解液の化学式は同じ。計量して1molに。食品添加物ではなくなりましたｗ）

結果：最初（エージング後）流れる電流値が１Aを超えるが・・・１０日間位で徐々に下がって、最終０．５A前後で安定。


試作６号機（すべてを新品に更新、水を蒸留水へと変更）

結果：エージングが変化。１．４A程度から、０．５A安定・・・と思ったが、その後４時間くらいで上昇。
最終的に流れる電流値は１A程度まで戻る（水道水と違って、ここまでがエージングなのか？）。
１A程度なら使えると判断。これを以て試作を完了。
※実験は継続中。現在１２時間位。


電流の流れる量と、泡の発生量は比例しているが、正比例ではあれど２倍で２倍に増えるワケではない様子。

水素と酸素を分けて配管を考えたが、かなり面倒でエージング中に分離壁が壊れる（破れる）事もあり、また配管が２×２の４倍になるので、結果的にバブラーを作成して、補給用の水槽を設ける事で対応する事にするのが一番だと思われる。
→１回壊れたら、２×２システムに変更する予定。

この辺りのシステムをつくって再実験する必要があると思われる。

　検討しているシステムのミニマムは２Aなので、試作６号機セットを２台。またシステムアップを考え、５Aなら５台作成すれば良いので、最大５台を接続できるように準備しつつ、補給・バブラー・セットを作成してみようと考えています。

　また、粉末を変更した事により、エージング中の液の吹きこぼれ対策が必要で、そのまま実験すると容器の密閉度や空気室の容積にもよるが半分程度泡になってこぼれてしまうようになった。
別途、２～３日、エージングが必要と考えられる。
　そして、恐ろしい事に吹きこぼれでバブラー側に泡が届くと、経過時間によってはバブラーで泡が消えずに大量の泡が直接出てくるようになる。

→電解液を電子レンジで加熱すると、このエージング行程がかなり短縮できました。


　蒸留水の利用により、かなり改善されて電流が結構流れることが分かった。
つまり、塩素等はやっぱり結構お邪魔な存在であると・・・。（エージング期間そのものでは、おおよそ１割程度の電流量アップ。）

　また、電流が流れている時に泡の付着を減らす事で電流量がアップする。
おおよそ１０～２０％前後。つまり、攪拌機を取り付ければ電流量がアップ＝気体発生量もアップするハズと考えられる。が、容積辺りに問題がなければ攪拌機の導入を考えるなら台数を増やすべきだと思われる。


最後に、途中・・・床が電解液だらけになって、怒れる大魔神が現れたのはナイショです。。。（－－；

　搭載にむけて、実験中ですが・・・色々となんともいえない状況に？

　とりあえず、電解液は1molが良いとの事で、NaOHになるように調整します。

　最初は電解液としては、水（水道水）１Lと炭酸水素ナトリウム粉末（俗に云うアレ）をを入れて、おおよそ１Lの炭酸水素ナトリウム水溶液を作り出します。

　ま～作り出す欲しい液体はちょっと違う物質なので、ちょっと多めに入れてみよう！ってコトで、４２ｇ程度を入れます。

　すると・・・ま～この前までとは違った反応が出てきます。

　最初は０Aから徐々に増えて、一定を超えると１A以上の電流が流れ始めます。

　１Aって、アンタ・・・何度似たような実験しても最初だけしか流れなかったのに、ちゃんと計測すると流れるんかい（💦

※これまでの電解液は、１．４Aくらいまで流れており、途中から下がって０．５～６Aで終息するイメージだったのですが、今回は０Aから始まって（厳密には０．１A程度）、突然流れが上昇していくイメージでした。いや、びゅ～とか音が出て、液体がいきなりこぼれ始める（中が膨張する）のでびっくりします。濃度的には・・・あまり変わらないイメージなのですが、最初から全部が均一な濃度だとちょっと違う反応みたいです。（あくまでこの実験においては。）

　つまり、電解液は均一な濃度で最初から作成して、ソレを投入する。水を先に入れて後から粉を入れて調整すると電解液は濃淡が出来てしまい、うまく混ざらないようです。

　さて、この続きでするなら、一番この良い状況がどの程度続くか？という問題もあります。

　当然、すぐに電解液として利用できるワケではなく、準備段階があるハズなので１日経過を待って、次の段階へと進めたいと思います。

　にしても、まぁ・・・化学の実験でやったモノとはちょっと違うような・・・。

１：酸素と水素は１：２の関係じゃない。電解液や電極に利用する物質でかなり結果が違うようで、おおよそ０．１：２みたいな関係になる事もある。。。（陽極が酸素でしたっけ？の泡は確認できるのに、登ってこないとか。）
→確か中学校？で化学の実験があったような？H型の試験管に入った水に電気を通すと気体が出てきて・・・ってアレですが、この実験においては全然発生量が違うなんて事の方が多い。（確か１：２で出てくるからね～！ってコトでこの実験がスタートしたのですが。）
　ま～あれから３０年経過してますからね、現在はもっと効率の良い方法があるのかもしれません。電極や電解液もなかり違いますしね。当時は炭素棒でやったような気がする。

２：電解液の作り方次第では、気泡の発生状況を見る限りでは、電流の流れ方と相関はあるけど、必ずしも一致しない。電流は流れるけど泡が発生しない？！なんて事もよくある（笑）
→電流と気体発生量は、極性側から電解液を通る時に必ずO2とH2を発生させて電気が電解液中を通った事に・・・ならないんじゃない？　電解液が適当に良ければ液体を発生させずに電解液中に電流が流れてる。（実験の方法が問題なのかもしれません。素人の作ったテキトーな道具だし。）
　水道水そのままだから、内部に色々なお邪魔なヤツがいるので仕方ないのかもしれません。しかし・・・疑問符は残りました。

３：発熱する。理由は理解してますが、この内容は理科の実験では記憶にありません。多分、過剰電圧をかけるので電位差が熱エネルギーとして出てくるのだと思います。
つまり、熱エネルギー損失が低い程効率は良いという理屈なのだと。なので段数を増やして効率がいいポイント、発熱が少ないポイントを見つけるのも実験の取り組みだったりするワケです。

と、まぁ３つくらい素敵に記憶と違っていたのですが自己解決しました。
　つまり、中学校レベルで覚えた内容はもう少し細かい所を見ると違っていることもある。でも、大枠を理解するためにあの実験があったとゆ～事なのかな。
　なので、細かい部分を再勉強したら、結構すんなり理解できました。

・・・自分の頭が中学生と同レベルだとゆ～事も理解できたし、めでたし、メデタシ★

実験シリーズ第四弾。

　えっと、１２Vで電気分解をすると、従来の装置では電流値が追い付かないというお話があったのですが、同時に温度が上るという問題も発生していました。

　これは、電解液へと電気が放出される時に、抵抗があるからで金属から金属へと電子が移動するのは比較的電圧が不要なのですが、金属から電解液へと移動する際には抵抗があって、移動する時に無駄なエネルギーを消費させている事になります。

　んで、お手本とするのはドライセルとかなのですが、単相セルだと１セルあたり１２Vがかかるワケで、実際に必要なのは２V以下で電気分解は発生するワケです。

　この２V前後だけを考えると６個並べる事が出来るのですが・・・６個だとかなり電流が流れません。

　実際には４つくらいが良い様子。

　実験装置では、１２V２AのACアダプターで、１２．１Vで、１個１．７A、２個１A、３個０．７A、４個０．５A、５個０．２Aくらいになりました。

　そして肝心の気体の発生量も、５個だとかなり下がるのでちょっと無理かな？と。

　一番効率が良いと感じられるのは、４個並べた時で、おおよそ気体の発生量そのものは１個の時と同じくらい発生してるような気がします。
※セル１つ辺りに電圧をかけるよりも、分散させた方が気体の発生量は多いという事になります。

　そして、この結果はドライセルのソレと同じになります。この場合、ドライセルで考えると電極の間にステンレス板を３枚挟むのと同じです。

　つまり、このステンレス板を途中に入れる事で電圧を消費して電解液を通しているワケでその分、気体も発生している事になり効率は良くなるのかな？というイメージです。

　ただ、今回は小型（５００ｃｃ）で作成していますから、室内への設置も不可能ではないでしょう。

　電気あたりでは、３Ｖあたりが一番効率は良いように感じました。

　電解液も、炭酸ナトリウムで十分ですね。炭酸水素ナトリウムイオンをベースに電気分解を行えば、水素が無くなって、炭酸水素ナトリウムになるようです。

　おおそよ、１．５倍くらいに電流が変化するようなので、実際には水道水ではないモノを利用するのでこの辺りはもう少し改善する事が出来るでしょう。

　そして、電流ですが、気体の発生を伴うため、おおよそ１倍～１．１倍まで震動による電流の上下があります。よく揺れる場所に設置すると気体の発生量も多くなり、電流値もアップする仕組みは納得がいきます。
　ただ、別装置として震動装置を取り付ける程ではないのかな？と。結果としてそちらならもっと装置そのものをコンパクトにして気体変換面積（総電流）を増やしてやる方が効率が最終的にはいいのかな？と思いました。

　次に、電解液の量ですが、電気の流れる量にもよりますが、１Ａレベルでは泡もほぼ・・・普通の泡状態で発生してしまうために、バブラーも準備していましたが不要です。

　目標値は２Ａですが、おおよそ倍と換算すれば十分に「不要」領域での運用は出来ると考えます。

　ただ・・・目標値は２Ａですが、実際に効果を確認できる量が最低５Ａ以上らしく・・・その辺りになってくると少し問題は出てくると思われ、セパレータによる液体分離装置、液体還元装置（といっても下に溜まるので上に設置すれば単にホースだけ！）、ファイヤーアレスタ若しくは酸素と水素分離２管送方式ならイケソウです。

　が、ま～クリアするべき課題というか、・・・まだ道のりはありますね。