最近、ハイブリッドや改良版ディーゼルなどのクルマが注目されていますが、そもそも環境に配慮したり燃費を
追及したりするならば、小排気量エンジン(ガソリンエンジン)を一定回転数で運転して発電機を回し、その電
力でモーターを駆動してクルマを走らせる、という方法が色んな意味でメリットがあると思うのですが、そうい
う製品の話を一向に聞きません。なぜでしょうか?

ガソリンエンジンに限らず、内燃機関は一定負荷て定回転数で運転するのがもっとも燃費が良いとモノの本で読
んだことがあります。すなわち、発電機を一定回転数で駆動し、発電電力は一旦バッテリーに蓄電し、そこから
モーターを駆動するという形態を取れば、走行状況に応じた負荷変動もバッテリー側がある程度吸収しますので、
発電機駆動の負荷変動は相当抑えられると思います。
結果、燃費は良くなるし、排気ガスの観点でも最良の運転条件で運転するように設計すれば環境にも良くなると
思います。
トヨタのハイブリッドのように、エンジン系の駆動とモーター系の駆動を切り替える必要も無いのでシステムは
シンプルで軽く、また設計次第ですがバッテリーもそれほど大容量を求めなくてもいいような気がしますので、
この点でも軽くなる、と思うのですが、間違っているのでしょうか?

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A 回答 (11件中11~11件)

mama-yaさんの考え方は正しいと思いますし、このような構造を採用している車もあったと思います。


だだ、内燃機関の場合、燃料が持っているエネルギーの変換効率は理論的に20~30パーセントです。
モータが電気を力学エネルギーに変換する効率は90パーセント以上ですから効率の良い発電をしてバッテリーを使ったほうがはるかにエネルギーの有効利用となります。
いずれにしても化石燃料を使った発電は消滅しようとしています。
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この回答へのお礼

早速のご回答、ありがとうございます。

なるほど「化石燃料を使った発電は消滅」とは正鵠を得たご指摘。
確かにそうですね。クルマの歴史が変わろうとしている時代に、前時代の技術にこだわっていてはいけない、
そんなご指摘に聞こえてきました・・・。

お礼日時:2007/07/19 15:14

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Qエンジンの発電による電気自動車は可能でしょうか?

現在あるハイブリッドカーは電池容量が小さくエンジン走行が主体です。開発中の電気自動車iMiEVなどはモーター走行ですがこちらも電池の容量不足で航続距離が非常に短いです。しかもインフラが未整備で充電するにも困りますよね。
そこで疑問なんですが、エンジンを発電専用としモーターだけで走行する自動車は作れないのでしょうか?これならガソリン(軽油)の補充だけで済みますし、エンジンやバッテリー容量も小さくて済みます。やり方によっては非常に低燃費になりませんか?
私は知識不足なので全てネットや雑誌で読んだ知識で話します。ガソリン1L当たりのエネルギーは約8kwh、現在の電気自動車は1kwhで5~10km走行できるそうです。
単順に計算すれば最高でリッター80kmの車が出来てしまいます。勿論様々なロスや損失があるでしょうから、80kmは無理なことは私にもわかります。しかし計算上どれくらいの燃費になるのか、なぜ現在そのような車が開発されていないのか・・・。素人にも理解できるよう説明できる方いらっしゃったら教えてもらえませんか?是非お願いします。

Aベストアンサー

シリーズ式ハイブリットは
車軸出力を微細に制御したいときとか
列車や工事用車両など、
重量があり発進トルクが過大になるもの
ギアが必要以上に多段になるもの
(モーターは特性上、始動トルクが無限大で高回転も対応可能)
などに使用されます

普通の自動車になぜ使用しないかは
熱効率が(≒燃費)
エンジン単体だけに比べて
モーターを介することのロスが相乗的に働くので
効率がよくないためです

乗用車においてシリーズ式より効率のいい
スプリット方式≒プリウス
が開発されている以上、開発する必要性が無いものです

Qロータリ-エンジンを発電器に

残念ながらあまり未来のなさそうなマツダのロータリ-エンジンですが、発想をかえ ロータリ-エンジンを発電機器として 自家発電電気自動車を作ったら実用化されそうですか?

Aベストアンサー

 『自家発電電気自動車』が高効率、即ちエコノミーを狙いとするなら、理論的にロータリーがレシプロに勝てる話はありません。

※ロータリーエンジンが熱力学的にレシプロより低効率という事は、何をやっても越えられない壁です。
 『ロータリーは高効率』と盲目的に信じて疑わないエンジニアの方々もいらっしゃいますが、彼らは大学で熱力学を学ばなかったのか?非常に不思議です。
 もしロータリーがレシプロより高効率となる理論があるなら、それは熱力学の原理を覆す大発見であり、オットーやミラーやディーゼルを超える『熱力学界のアインシュタイン』になれますよ。(熱力学的には、ロータリーエンジンもレシプロと同じ『オットーサイクル』で回っているだけなんですけどねぇ。)

※『ロータリーは低効率』という指摘は、ロータリー信者(?)の方々にはなかなか納得して頂けないでしょうが・・・・ロータリーの学問的欠点をツラツラ上げても話が長くなるだけなので、ここで具体的な例を上げます。
 実際の『ロータリー乗り』の皆様は、ロータリーエンジン車のエンジンルームがレシプロに比べ異様に熱くなる事を御存知と思います。この熱はどこから来るのでしょう?それは、レシプロなら爆発力(つまりクランクを回すチカラ)に変換されるはずの熱エネルギを、そのまま大気に捨ててしまっているということを意味します。
 故にロータリーでは、レシプロと同一馬力を得る為には余計に燃料を燃やす必要があるワケです(当然その分、燃費が悪くなります。)

・・・・っというワケで、例えば『エコ狙いの自家発電電気自動車』という土俵では、ロータリーはレシプロと戦うチカラはありません。
 但し、現在のロータリーエンジンがレシプロに比べてダメダメなのはエコの点だけで、全く魅力の無いダメエンジンという話ではありません。

※ドラスティック且つアグレッシブな構造の見直しがあれば、レシプロに比肩するロータリーエンジンが誕生するかもしれません。
 自分、一応機構学者のハシクレですが(運動力学と機構学を専門とするクルマの研究者です)、凡庸なワタシでは熱力学的に優れたロータリーの機構は思いつきません。しかし今後ワタシより遥かに優秀な研究者が現れ、レシプロ並みかそれを凌駕するほど熱エネルギの変換効率が高い『ホントの意味で高効率』なロータリー機構を思いつく可能性は十分あります。

※ロータリーエンジンの魅力は、省エネやエコとは別のところにあります。
 ハイブリッド車の発電機とかディーゼルとか、レシプロ機構が席巻している市場にロータリーをムリヤリ投入するより、ロータリーの魅力が商品性に直結し、一方欠点はそれほど重視されない市場への投入を考えた方が価値があると思いますが・・・・ま、そういう市場は狭い(あまり量販が期待出来ない)事が多いのでなかなか参入し難いですが、狭いながらも、ロータリーの魅力があればそういった市場を独占する事も可能でしょう。

 『自家発電電気自動車』が高効率、即ちエコノミーを狙いとするなら、理論的にロータリーがレシプロに勝てる話はありません。

※ロータリーエンジンが熱力学的にレシプロより低効率という事は、何をやっても越えられない壁です。
 『ロータリーは高効率』と盲目的に信じて疑わないエンジニアの方々もいらっしゃいますが、彼らは大学で熱力学を学ばなかったのか?非常に不思議です。
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QEVのクルマに発電機を積んだら?

EVのクルマがたくさん作られていますが、今の課題は航続距離だと思います。
そこで小型発電機を積んだらどうだろうかと思います。バッテリーが4分の1を切ったら自動的に発電して2分の1を超えたら発電を止めるようにすればでかいバッテリーを積む必要も無いし、自宅に駐車している時は電線から充電することが出来るわけです。ドライブ中でも何処かでで30分ほど休憩すれば十分に充電することが出来ます。また飛ばしたい時には発電機の電気とバッテリーの電気をプラスすることが出来れば2000ccクラスのパワーは簡単にできるのではないかと思います。
これで日産リーフの値段を100万ぐらい下げることが出来ませんでしょうか?

Aベストアンサー

BMW i3 電気自動車はオプションで発電機があります。
値段を下げるためでなく
後続距離を延ばすためですが。

レンジ・エクステンダー
http://www.bmw.co.jp/jp/ja/newvehicles/i/i3/2013/showroom/drive.html

QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q三相電力のUVWとRSTの違いについて

三相電力にはU相V相W相がありますよね?これはR相S相T相とどこが
違うのですか?
また、各相は発電したときから決まっているのですか?
素人の考えですが相というのは単に波形の順番に過ぎないと思いますのでどのケーブルが何相であってもかまわないような気がするのですが。
どなたか教えてください。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

もともとは、RST、UVWに意味は無かったはずです。

有効電力がPowerから、P となった後
単にアルファベット順から、Qが無効電力、 Rは抵抗なので飛ばして
Sが皮相電力を表すようになったと記憶してます。
・・・P、Q、(R)、S、T、U、V、W、X、Y、Z

相の呼称に関しても、アルファベットの終わりより3つ1組として
 XYZ、UVW、RST が利用されるようになったと記憶してます。
XYZは何かと登場するため、利用は避けられているようですが
既にご回答されているUVWやRSTに対する意味づけは、後付けルールみたいなものだと思います。
1次側は大文字、2次側は小文字と区別しているケースも見かけます。

Q発電機の高効率化・・・

風力発電や海流発電などの効率を上げるためには発電機の高効率化をすればいいと思います。
そこで発電機を高効率化するにはどうすればいいのでしょうか?
ギアなどを取り付け回転速度を上げたりするのでしょうか?しかし、その場合負荷がかかりすぎたりしないのでしょうか?

Aベストアンサー

大規模発電所での効率は99%を超えていますので、これ以上の高効率を目指しても効果は少ないでしょう。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%93%E3%83%B3%E7%99%BA%E9%9B%BB%E6%A9%9F#.E5.8A.B9.E7.8E.87.E5.8F.8A.E3.81.B3.E8.B6.85.E4.BC.9D.E5.B0.8E.E7.99.BA.E9.9B.BB.E6.A9.9F

風力発電では効率60%程度と言われています。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%A2%A8%E5%8A%9B%E7%99%BA%E9%9B%BB
ギアで回転速度を上げることはすでに行われていますが、ギアでもロスが発生します。
発電量はローターの半径の2乗、風速の3乗に比例するので大きなローターを高速で回すほど良いのですが、程度が過ぎると遠心力でバラバラになってしまいます。

QHEVとHVとPHVは何が違うの??

HEVとHVとPHVは何が違うのですか??全部モータとエンジンを併用したハイブリッドカーだとおもうのですが。なぜ名前がちがうのでしょうか??

Aベストアンサー

日本で言うハイブリッドの多くはHybrid Electric Vehicle(HEV)です。
ただ、最初に一般向けに普及したハイブリッド車種がトヨタのプリウスでしたから、HVもHEVも同じハイブリッドとして扱われています。

HEVは、内燃機関(エンジン)と電動モーターの併用による輸送機械、車両(自動車)を指すものです。


それに対して、Hybrid Vehicle(HV)というのは、内燃機関同士でも良いのです。
例えば、ガスタービンによる内燃機関とガソリン機関の組み合わせによる車両でも良いのです。場合によっては、
もちろん、電気併用でも構いません。LNGと電気でも、ガソリンと電気でも、燃料電池とガソリンでも良いのです。即ち、HEVも含めて異種の輸送技術(異なる種類のエンジンやモーターなど)が組み合わさったものをHVというのです。
尚、ハイブリッドだけで言えば、2つでなくとも構いません。3つの異なる技術が合わさっていても、ハイブリッドです。

PHVというのは、頭にPluginという言葉が付きます。手軽にプラグインコンセントで充電できる複数の内燃機関やモーターを備えた車両を指します。この場合は、基本的に電動モーターが含まれており、電動モーター+ガソリン機関またはLNG機関などのエンジンとモーターの組み合わせになるのが一般的です。

日本で言うハイブリッドの多くはHybrid Electric Vehicle(HEV)です。
ただ、最初に一般向けに普及したハイブリッド車種がトヨタのプリウスでしたから、HVもHEVも同じハイブリッドとして扱われています。

HEVは、内燃機関(エンジン)と電動モーターの併用による輸送機械、車両(自動車)を指すものです。


それに対して、Hybrid Vehicle(HV)というのは、内燃機関同士でも良いのです。
例えば、ガスタービンによる内燃機関とガソリン機関の組み合わせによる車両でも良いのです。場合によっては、
もちろん、電...続きを読む

Q日本のミサイル防衛にTHAADが無いのは何故?

【ワシントン共同】米陸軍当局者は26日、米領グアムに配備した高性能の地上発射型迎撃システム「高高度防衛ミサイル」(THAAD)が完全な稼働状態に入ったことを明らかにした。との報道です。
http://sankei.jp.msn.com/world/news/130427/amr13042709290001-n1.htm
一方日本の場合イージス艦から発射するミサイルとPAC3でTHAADはありません。
日本の場合THAADは無くても良いのですか?


 

Aベストアンサー

>日本の場合THAADは無くても良いのですか?

はい、必要ありません。

THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) Missile は射程 200km、射高 40km~150km の地上発射型迎撃 Missile で、High Altitude Area Defense (高高度域防御) の部分だけを見て ICBM (Inter-Continental Ballistic Missile:大陸間弾道弾) をその頂点付近の宇宙空間で迎撃するかのように誤解されがちですが、Terminal (末端の/終末の) のいう言葉が示すように、目標に向かって高度を下げて大気圏 (成層圏よりも上の 40km~150km にある化学圏) に突入してきた最終段階での弾道弾を撃墜する Missile です。

一方、日本が Aegis 艦に搭載している SM3 (Standard Missile 3) 161B Block IA は射程 400km、射高 250km で、先端部が Kinetic 弾頭と呼ばれる高機動弾頭になっているように、空気のない大気圏外での超高速運動能力を持たせたものとなっていて、THAAD よりも高性能な Missile になっています。

http://www.youtube.com/watch?v=Clny6teU5ik&feature=youtu.be

最初に海上自衛隊に配備された「こんごう」の SM3 161B Block IA は高度 160km を飛行する模擬弾道弾の直撃撃墜に成功していますし、現在は日米共同開発になる Block IIA の地上試験を終えて来年に飛行試験、2018 年には現在の Block IA を Block IIA に置き換える予定になっています。

http://www.youtube.com/watch?v=A6CIu9fRk3k

地上発射型で射程が 200km しかない THAAD では幅数百km 長さ 2000km 余りの日本列島に数十基の発射機を配置しなければならず、何時 Terrorism だの過激な反対運動の前に壊されるか判ったものではないのに比べ、SM3 は部外者など近付けない Aegis 艦の中にありますし、相手国の Missle 発射機から 400km 以内の海域に派遣すれば 1 隻で事足ります。

相手国が日本に向けて発射する Missile の Course は決まっていますので、日本列島近海に配置する Aegis 艦の数も数隻あればよく、既に海上自衛隊は上記「こんごう」型 Aegis DDG (Missile 護衛艦) を 4 隻、次級の「あたご」型 Aegis DDG を 3 隻運用していますので、2~3 隻が定期整備中であっても常時 4~5 隻は緊急配備に就くことができるようになっています。

>日本の場合THAADは無くても良いのですか?

はい、必要ありません。

THAAD (Terminal High Altitude Area Defense) Missile は射程 200km、射高 40km~150km の地上発射型迎撃 Missile で、High Altitude Area Defense (高高度域防御) の部分だけを見て ICBM (Inter-Continental Ballistic Missile:大陸間弾道弾) をその頂点付近の宇宙空間で迎撃するかのように誤解されがちですが、Terminal (末端の/終末の) のいう言葉が示すように、目標に向かって高度を下げて大気圏 (成層圏よりも上の 40km~150km ...続きを読む

Qクルマの走行距離で30万キロ突破は難解ですか?

クルマに関する質問が有ります。
ぜひ、お教え下さい。

Q1.クルマの走行距離が30万キロ突破するというのは難しいことですか?
   また、とてつもない記録に入りますか?

Q2. クルマの走行距離が30万キロを超えると、スバル社など自動車メーカーの広報誌に掲載される  のは事実か?

Aベストアンサー

>クルマの走行距離が30万キロ突破するというのは難しいことですか?

難しい事では、ありません。
私自身、新車から25年間乗り続けた(国産車)経験がありますからね。
また、旧車を趣味にしている方にとっては普通の事です。
質問者さまも、本屋で「Old Timer」という月刊誌を読んでみましよう。
新車で購入してから、数十年乗り続けているオーナーの記事(写真付き)が載っていますよ。
長く乗り続けているオーナーの多くは・・・。
「定期的なオイル交換+定期点検整備+異常を感じると修理」を行っているだけです。

>また、とてつもない記録に入りますか?

自家用車として利用していれば、記録になりますね。
国土交通省は「国産車は、世界最低水準の性能・品質だ。10年乗ったら廃車だ!」と、今でも運輸省時代の方針を堅持していますよね。
この命令に従わない者には、毎年車検という罰を科していました。
(アメリカ政府の命令で)毎年車検罰が廃止になりましたが、今では代わりに「自動車税UP」という罰を科しています。
国・自動車業界に反する行動をする訳ですから、記録になります。^^;

>スバル社など自動車メーカーの広報誌に掲載されるのは事実か?

事実です。
先に書いた通り、国内では10年落ちの車は「廃車が原則」です。
が、廃車になった車は「海外に輸出されて、現地で高性能車として高く売買」されます。
東南アジア各国等では、10万キロ・20万キロ・30万キロ走行は普通の事。
実際、マレーシア旅行の時にチャーターした車は「20万キロ超え」のツワモノでした。
えっ?何故、20万キロって分かるの?
この国産車は、オドメーターが6桁でした。^^;

>クルマの走行距離が30万キロ突破するというのは難しいことですか?

難しい事では、ありません。
私自身、新車から25年間乗り続けた(国産車)経験がありますからね。
また、旧車を趣味にしている方にとっては普通の事です。
質問者さまも、本屋で「Old Timer」という月刊誌を読んでみましよう。
新車で購入してから、数十年乗り続けているオーナーの記事(写真付き)が載っていますよ。
長く乗り続けているオーナーの多くは・・・。
「定期的なオイル交換+定期点検整備+異常を感じると修理」を行...続きを読む

Q3相200Vから単相100Vへの変換と違法性について

初めてみなさまに質問いたします。よろしくお願いいたします。
仕事で、三相200Vを使用しているのですが、単相の100Vを得ようとしています。使用する目的は、実験用で漏電、過電流などが起き漏電遮断機等がトリップしても、ほかのAC100Vを落とさないようにしたいためです。実際には、三相200VからNFBを通り、三相のR,Sを単巻きの変圧器で降圧し、絶縁トランスで二次側の一方を接地した後漏電遮断機を通して実験用電圧としようと思います。単相100Vはせいぜい10A程度の使用です。
前任者が同じことをやって電気工事業の人に「違法だ!」といわれたと聞いているのですが、どれが違法なのか?そもそもこんなことはやってはいけないのか?どうかお知らせいただけますでしょうか。

Aベストアンサー

出来ることはできますね。
体験談として、中国で展示会があり、3相機器も多く利用しましたが、中には、単相100V機器も多くあり、小型変圧器を挿入して、各相を、超アンバランスで約1ヶ月間の展示期間を利用しました。相手の技術者が定期的にクランプオン式の電流計で測定して、アンバランスで、ある相が、以上に電流が多く、暑い(中国語で、ルー)と入ってました。でも、無視しました。中国語を理解しませんので。

違法性に付いては、私も電気工事を専門にするわけではないので、間違っているかもしれません。

三相200V供給の「低圧電力」契約と単相供給の「電灯」契約とでは使用できる電気機器が異なっており、「低圧電力」契約において、小型変圧器を介して単相の電気機器を使用することは電気供給規程違反となるらしい。

           


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