アーシングと除電

ちょっと見回しても、アーシング(ボンディング)と除電を明確に区別して書かれた記事が無いので、日頃の恩返しと思ってみんカラに投稿する。

まずはアーシングの基礎となる電流をおさらいする。
https://www.denken3.net/lecture-r/list/r001/
電流とは、電子が移動することを指す、移動のルートは環状で、電子の総量が増減するわけではない。特に後者2つは除電では異なることを後に説明する。

上記を踏まえて、アーシングを正しく理解する。電流の移動ルートは環状であり、クルマでは負極側の回路の一部をボディシェルに担わせることを指すボディアースが行われているので、これを単純なイラストで示すと工程1に掲載した図の通りとなる。
ボディシェルってどんなものか？というと工程2の写真を参照いただきたい。製造の効率を良くするために鉄板をプレス成形→溶接→塗装の工程を連続しておこない、クルマの骨格として仕立てる。このボディシェルは写真の通り多くの部分を構成するが、当然ながら可動部であるボンネットやドアは、鉄でできていてもシェルと一体ではない。

ことさらにシェルと呼ぶのは、現在もトラックなどでは採用されるラダーフレームと区別するためである。

ギャランフォルティスは上記通り結線されているが、もしかすると読者のクルマでは、エンジン～ボディシェル～バッテリーをつなぐ三本のケーブルの内の一本は省略されているかもしれない。

上の図ではオルタネータとエンジンを線で結んだが、実際にはオルタネータ外郭が負極となっており、エンジンとボルトで電気的にも結合されている。
また、スパークプラグの負極側は、エンジンのシリンダーヘッドへ接続しているため、ボルトを経由してシリンダーブロック→オルタネータと接続している。

また、カーナビを含むオーディオ関連、イグニッション周りは単なる直流電源ではなく、高周波電流が流れる回路と理解しなければならないと考えられる。

http://www.geocities.jp/rfpagejp/tokusei-z.htm
交流回路では、周波数に応じてインピーダンス(直流回路での抵抗に相当)が変化する。

また、バッテリーのデサルフェーション目的と思われる、イグニッション回路のバッテリー経由が行われている車両では、パルスの瞬間バッテリーにどのような効果と影響が出ているか分からない。
http://www.asuotani.com/main3.html

見直すまでは、経由回路が「今日の必ずトクする一言」のバッテリンネZか？と思っていたが、記事中のヒントに照合しないので、別の品物と思われる。

もう一方の除電である。除電とは帯電が解消する現象を指す。

帯電の説明は以下が詳しい。
https://www.keyence.co.jp/ss/products/static/ionizer/static_electricity/mechanism.jsp
ここで、静電気と帯電を区別する。
http://imasara-chigai.lance5.net/z483.html
静電気は電子の増減であり、一方通行である。ここが電流との違いとなる。また、静電気がたくさん存在し、クーロン力などの影響が無視できない現象を、帯電、と区別するのが、正しいであろうか。
https://www.keyence.co.jp/ss/products/static/ionizer/static_electricity/nature.jsp

静電気の発生原理について、さらに勉強する。

https://www.keyence.co.jp/ss/products/static/ionizer/static_electricity/charging.jsp
リンク先に記載の通り、接触、摩擦、剥離で起きる。クルマは、タイヤと路面が、ボディと空気常に接触、摩擦、剥離をしている。

静電気は片側がプラスになるとき、片側はマイナスになる一方通行である。
また、発生するとき、どっちが正、どっちが負の電荷を帯びるか、というのは判明している。
https://www.keyence.co.jp/ss/products/static/ionizer/static_electricity/nature.jsp

しかし、トヨタは空気もボディもプラスだと言っている。空気は帯電列の最もプラス側なので、ボディ×空気だけの関係を見ればボディはマイナスに帯電する。だが、ボディのプラス帯電は、タイヤ×路面からもたらされるそうだ。
https://car.watch.impress.co.jp/docs/news/impression/1021904.html

これとトヨタの記事を元に車両の帯電の様子は図の通りになる。この図では工程4と異なり、+と-が中和している分は省略している。

その上でトヨタが除電対象と挙げる２通りを抽象化し、帯電する可能性のある部品を拡大検討する。
Aバンパーやウィンドシールドガラスといった絶縁体そのもの
Bステアリングロッド、シャフトなど、ブッシュやカバーなどの絶縁体に隔てられた導体

解消の代表手段はトヨタが広めたアルミテープである。が、トヨタが直接コロナ放電を詠っている記事が無い。ググるとアルミテープはコロナ放電を誘発するということは沢山の方が書いているので、コロナ放電の現象のみ、間違いないプロのサイトを紹介する。

https://www.keyence.co.jp/ss/ionizer/doctor/jodenki/genri.jsp

総括すると、鋭利な先端が電極となり放電=除電されるということだ。空気に放電するグッズば、別ページにまとめたので参考されたし。

もう一つ、除電の方法がある。すでに除電されている部位に、導体で橋渡しをするのだ。これは上記Bにのみ適用できる。導体がその一部の摩擦によって帯電しているなら、その帯電は部品全体に及ぶから、そのどこかから電荷を取り去ればよい。
と思い工程6の図を描いていて間違いに気づいた。マフラーは排気ガス(空気)と摩擦しているので負に帯電する。つまり、正に帯電している部品と負に帯電している部品を接続するのである。

静電気の発生条件をおさらいする。
(1)物体が摩擦したとき
(2)接触しているものを剥がしたとき
(3)気体や液体がパイプ、ホースの中を流れたとき

当てはまる部品を限りなく列挙する。
エンジン冷却水とその循環経路
エンジンオイルとその循環経路
駆動系全般
エンジン吸気とその経路
エンジン排気とその経路
ガソリンとその循環経路(リターンレスはとりあえず忘れることにする)
トランスミッションフルード
パワステフルード
ブレーキフルード
ボディ外装

往復摩擦している部品を挙げる。
サスペンションダンパー
スタビライザー