自動車の側面衝突-砂川暴走事故に思うこと

1997年,パリでダイアナ妃の乗ったメルセデスがパパラッチ達をまこうとして高速度で事故を起こし,乗員4人のうちダイアナ妃を含む3人が亡くなりました.直後,ダイムラー・ベンツは声明を発表し,「時速200kmで衝突して乗員を安全に保護することのできる自動車は今のところ存在しない」と明言しました.実際には200km/hまでは出ていなかったとされていますが,メルセデスの安全性に疑義がもたれることに対して先手を打った形でした.実際,前面衝突の安全性は固定壁に対してせいぜい55km/hで評価されているにすぎず,それほどの高速での安全性能はどんなクルマを持ってきても保証されていません.むしろ,シートベルトをしていた1人は助かっていることから,キャビンの生存空間が何とか保たれたという点で優秀な車体であったことが推察されます.

前置きが長くなりましたが,本年6月6日に北海道砂川市で起こった痛ましい事故の報に接し,思い出したのはこのダイアナ妃の事故でした.衝突形態は典型的な側面衝突で,上に記した事故とはまったく違いますが,時速100kmを超える速度で側面から衝突された場合に乗員を確実に保護できる車体は,軽自動車・普通車を問わず今現在存在しないと言わざるをえません.死亡事故となった原因は,たとえ軽自動車だからといって車体の脆弱性に求められるべきではなく,あくまでもひどい無謀運転にあると考えるべきです.

事故を起こした連中のふるまいについては言わずもがなで,あえて触れません.私自身も叩けばホコリな人間であることは先日も白状したとおりで,何か言っても「オマエが言うな」となることは明白です.ここでは,事故後の断片的な映像を見て私が感じたことを,安全対策技術の立場からメモしておきたいと思います.

もっとも指摘したいことは,軽ワゴン車の側面に衝突したクルマが車高の高いいわゆるSUVであったことです.ほとんどのクルマの前部構造にはフロントサイドメンバと称する部材がAピラー下端から前方へ延びており,前面衝突の場合はこれが軸方向に潰れて衝突のエネルギーを吸収するように設計されます.フルラップに合わせるとオフセットで変形が大きくなりすぎるので,前突と言っても異なる二つの衝突形態に対応できるようにチューニングされます.

側面衝突の場合は,この頑丈に作られたフロントサイドメンバーがドアめがけて突っ込んでくることになります.この状況を模擬した側面衝突試験が行われていますが,欧州と北米では形式が異なり,日本では欧州と同じ試験方法を採用しています.ムービング・バリア(MDB)と呼ばれるアルミハニカム構造の模擬車体を先端に付けた台車を50km/hで斜めに走らせて被試験車の側面にぶつけます.

側面衝突対策の難しさは,衝突荷重をドアという艤装部品で受けなければならない点にあり,各ピラーがどれだけ変形量の抑制に寄与するかとともに,サイドシルの役割が大きいと言えます.突っ込んでくる車体をサイドシル上端に少しでも干渉させられれば,MDBに押されたドアのキャビンへの陥入を抑えられます.

現在の側突試験に用いられているMDBの下端高さは300mmであり,これは一般的なセダンタイプの車体を想定したものです.一方で,SUVと称されるクルマのフロントサイドメンバの下端高さは,一般的なセダンの平均値370~380mmに較べて少なくとも20~30mm程度は高いとみるべきです.高い位置でぶつかってくる車体が,衝突された車体に対してより大きなダメージを与える傾向にあることは古くから指摘されています.

新しく市場に投入されるクルマの車体が大型化している現状で,MDBの下端高さが300mmというのは,やや現実的でなくなりつつあるのではないか.しかも,側突試験に用いる台車全体の重量は950kgと決められており,これでは軽自動車並です.SUVには大型車も多く,そうした1.5tを超えるような重量を持つ背の高いクルマが衝突することも,今後評価基準の中に入れていかなければならないように思います.

衝突安全のアセスメントのための試験方法は国土交通省が定めていますが,現在の自動車技術の水準とかけはなれたものにならないように配慮はされています.ここのところはメーカーとの間の阿吽の呼吸があるわけですが,上述のように現在の交通事故の実態状況と合わない部分も出てきているので,見直しが必要な部分は議論していかなければなりません.私の目から見ると,砂川事故は一種の警告に映ります.

ところで,車高の低いクルマは横からぶつかられると被害が大きくなる傾向にあることは繰り返しておかなければなりません.私のZ4を含め,オープン2シーターはほとんどあてはまりますよね.それがカッコいいと信じてさらに車高を落としているクルマをたくさん見かけますが,サスペンションのストロークが短くなってバンピーな公道では危ないし,ろくなことはありません.市販車の設計はいくつかの要求のトレードオフを何とか満たすところで決定されていて,適当に手を入れたところで全部が良くなるなんてことはありません.買ったまま乗るのが結局は最善だと考えます.

BMW 435i グラン・クーペ M Sport

法事出席のため,どうしても4人乗れるクルマが1日だけ必要なんだけど,4枚ドアなら何でもいいから貸してくれない?  そう言ってBMWディーラーの担当営業さんに頼んでみたら,用意してくれたのが,これ.

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ボディカラーはあまり法事向きとは言えませんが,ずいぶん頑張ってくれたと思います.Z4の次はこれどうですかという提案でしょうね.エンジンは同じ排気量3Lのダブルカム直6ですが,N54B(Z4)とN55B(435i)で型番は違います.これは過給のシステムが改良されたことによる変更ですが,スペックはほぼ同じです.トルクバンドが下へ少し延びていることで,低速でのトルク感が補強されますが,ピークパワーには関係がありません.

最高出力(kW〔ps〕/rpm(EEC))最大トルク(Nm〔kgm〕/rpm(EEC))
Z4 35i225〔306〕/5,800400〔40.8〕/1,300-5,000
435i225〔306〕/5,800400〔40.8〕/1,200-5,000


Z4から乗り換えるのに動力性能がダウンするとガッカリ感があるので,このエンジンは外せない.3シリーズではやや実用性が前面に出すぎるし,かといって私が大きなクルマが嫌いなことを営業さんはよく知っているので,サイズ的にはこれが上限.実用性と運動性の両立を考えるなら,これしかないですよという提案.

同乗者と私で計4人が乗って走り出してみましたが,同乗者のスタンダードからすると乗り心地に固さを感じたようです.M Sportという仕様でタイヤは扁平,足回りの設定も少し異なるのかもしれません.しかし,普段Z4の突き上げに耐えている私と妻からすれば,きわめて安楽といっていい乗り心地です.排気音・エンジン音も低く抑えられています.

デフォルトの走行モードは,4段階あるうちの緩い方から2段階目の“コンフォート”です.ステアリングは軽く,いつもの調子で切るとつい切りすぎに.トレッドも若干広いし,ホイールベースは300mm以上も長く,しかも4人乗っているせいで全体がゆったり動く感じです.モードを“スポーツ”にするとステアリングの手応えが増し,エンジンも活気を注入されますが,どこか穏やかな感触が残ります.

変速機はZ4のDCTとは違ってトルコンATです.しかも8速! 滑らかすぎていつ変速してるかわからないくらいです.ネット上のインプレッションでは,このATがずいぶん褒められています.確かにいいです.パドルシフトの応答もDCTと遜色ないですね.しかしアクセルを踏み込んだ時のダイレクト感にはやはりはっきりとした差があり,ちょっとギクシャク感の残るDCTはやはり機械式クラッチだなあと再認識しました.

視点がZ4に比べるとずっと高いし,何より鼻先を意識する度合いがまったく違います.狭い道をクルクル曲がっていると,妻から「初めて乗るのに普段よりずっと滑らかだよ」とのコメントが.ううっ,痛いところを突くなあ.ついでに言うなら,パーキングブレーキが伝統的なレバー形式に戻っているのは大賛成です.形式が古典的なだけで実は電動なのかどうかわからないのですが,少なくともZ4に搭載されているパーキングブレーキのように動作が遅くてイライラすることはありませんでしたし,ここの形式を変えて喜ぶ人なんかいないと思います.

結局のところ,これに乗ってZ4-35iがいかに荒々しい乗り物かを再認識しました.無論比較の問題ですが,路面の状況,エンジンの回転数がダイレクトに乗り手に伝わってくるという意味で,動力性能が同等でもやはり4枚ドアの箱グルマとは手応えが大いに違います.“クーペ”という呼称ですが,ドライブのためのドライブをするにはちょっと刺激がなさすぎるかな.いずれにしても,楽しめたのは事実です.営業さんありがとう.

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バイオ燃料は化石燃料を代替可能なのか

朝日新聞デジタル版に,『欧米のバイオ燃料政策にノー 米研究所が報告書』という記事が出ていました.出典は以下です.

“Biofuels Are Not a Green Alternative to Fossil Fuels”

世界資源研究所(World Resources Institute)のレポートで,植物を原料としたバイオ燃料は非効率だから見直した方が良いという主張です.

私はしばらく前,EVについての記事の中で,最後に「トウモロコシや大豆由来のバイオ燃料なんてまったく賛同できない」と述べました.これは主として,食物となる穀物を燃料にしてしまうことによって穀物価格が高騰し,結果的に発展途上国の飢餓を助長するようなことはやってはならないと考えるからです.たとえカーボン・ニュートラルを認めたとしても,きわめてスジの悪い燃料であると言わざるを得ません.しかしながら,バイオ燃料の推進政策は米国ではジョージ・ブッシュの時代に始められ,バラク・オバマが大統領になったあとも引き継がれています.

今回のレポートは,このようなバイオ燃料が食料と競合するというだけでなく,CO2排出削減という観点からも効果は薄く,また耕作地に燃料源としてトウモロコシを植えるくらいなら,最近の高効率太陽光パネルを設置した方が面積あたりのエネルギー効率は50倍も良いのだというのです.その数値の算出根拠の詳細は示されていませんが,いずれにしてもこうした議論が食用植物を燃料に使用するというバカな政策の歯止めになればいいと思います.

ただ,バイオ燃料が何でもかんでも全部ダメかというと,そうではないと思います.上に示した同じEVの記事で,微細藻類が光合成を経て貯蔵する脂質を利用する話にも少しだけ触れました.ボトリオコッカスは非常に多くの脂質を生成することで知られていますし,クロレラはそれほどの脂質生成能力はありませんが,増殖がきわめて速いという特質を持っています.これら脂質産生微細藻類のCO2固定能力は高等植物の10倍とも言われていて,もちろん食料生産とは競合しないし,農業というよりは工業の枠組みで製造を計画できる強みがあります.

もちろん問題はコストです.今のところ現在のガソリン単価の10倍くらいという報告があり,ここを何とかしないと話になりません.成長に必要な窒素などをいつでも十分に与えればよいかというと,脂質産生効率の観点からは必ずしもそうではないという説もあって,培養条件の最適化は重要そうです.

技術開発の推進にはスジの良し悪しをきちんと見ないとおかしなことになります.私自身は藻類から燃料を採る探求は方針として間違っておらず,夢があると思っています.

EVは町から外へは出られない...のか? -とりあえずのまとめ

少し話が逸れますが,日本国内の事情について見ると,東北の震災以後,社会の関心は温暖化ガス排出削減からエネルギーの安定供給へと完全にシフトしました.これはある意味当然で,もともと日本が出しているCO2の総量は全体の数%に過ぎず,産出GDPあたりでみるとエネルギー効率は西欧先進諸国と同等です.CO2削減は国民生活を巻き込む重要な意思決定項目の筆頭に掲げるほどのものではなく,あくまでも経済合理性に従った政策が打たれるべきです.日本は自前の資源がないので,経済原則に基づいて行動していればCO2排出量は本来それほど野放図に増えないはずです.

GDPあたりのCO2排出量で各国の経済のエネルギー効率を測れるとすると,他を圧して非効率なのが中国とインドでほぼ同等,それにロシアが肉薄するという状況です.アラブの産油国などにはもっと非効率な国家もあるかもしれませんが,経済規模が小さいので表には出にくいですね.資源のある国が放漫であるのは仕方ない気もしますが,やはり解決が求められる問題です.米国はこれらの途上国と較べるとずっと効率が高いですが,それでも日本や西欧先進国並みになるにはまだ20%程度の排出削減が必要です.

そういった途上国では多くの場合,無駄に温暖化ガスを排出していると同時に,過去の日本がそうであったように大量の有害物質を水・大気・土壌に対してまき散らしています.こうした環境対策にコストをかけようとすると,さらに産業の効率を落とすと考えているからですが,これが重篤な局所的環境汚染-公害-を引き起こしている実態も1960年代以前の日本と同じです.

話を自動車に戻すと,走行中のCO2排出がゼロという謳い文句のEVですが,それ自体は大した意味がないのに対し,NOxやSOxといった化石燃料由来の大気汚染物質が走行時に発生しないのは,特に都市交通では有益です.日本では自動車排ガスとしては今やほとんど問題にならなくなったSOxですが,中国やインドでは脱硫の不完全なガソリンや軽油を飲み込んだクルマが大量に走って都市部の大気環境をひどく悪化させています. また,日本でもいまだに光化学スモッグは発生しており,越境汚染の一面もあるようだとは言え,都市部でのNOx排出はできるだけ抑制したいところです.

EVはこうした人口密集地での利用で大気環境の保全に貢献することは間違いないと思います.都市内の1日数十kmの移動なら充電にそれほど頭を悩ませる必要はなく,ガソリン・ディーゼル車と較べて我慢しなければならないことも少ないでしょう.充電設備設置のための資金も限定された地域に集中投下できます. 現在のEVでも,都市交通に限定するなら利用価値は十分にあると思います.

人工物には,それが用いられる規模に対して好適な方式というものが存在する場合があります.航空機の推進装置は現在はほぼジェットエンジンになりましたが,それでも短距離の小規模輸送で高速飛行が求められなかったり,滑走路が短かったりコストをかけたくなかったりする場合は今でも内燃機関が限定的に使用されています.橋梁には長いものなら斜張橋,そうでない場合は比較的コストの安い骨組橋です.自動車についても,内燃機関か電気モーターかという選択肢は大昔からありましたが,長いこと内燃機関の長所が活かしうる時代が続いたあと,ローカルおよびグローバルな環境問題が無視できなくなって代案が必要とされるようになり,EVはやっと部分的にそれに応えられる能力を身につけてきたというのが現状ではないでしょうか.

都市部の短距離輸送でEVが活きるのなら,インフラ整備もある程度そこに集中した方がいいと思います.高速道路上に充電設備を大規模に整備しても,現時点では無駄になる可能性が高いのではないでしょうか.自動車も不適な用途に無理矢理フィットさせようとせず,目的によって動力を使い分けるようにすることを考える時代になったのではないかと考えます.

今や選択肢はEVだけでなく,水素を燃料とした燃料電池車が注目されそうですし,内燃機関の燃料として化石燃料以外のものも考え得るようになっています.トウモロコシや大豆由来のバイオ燃料なんてまったく賛同できませんが,たとえば大量培養した脂質貯蔵型微細藻類から得た燃料なら食料生産と競合せず,夢がありますよね.

昔,工場から外へは出て行けなかったEVが,今では堂々とナンバーを付けて町を走っている.立派なことだと思います.たとえ町から外へは出て行けなくても,きちんとした政策によってEVの開発に関わった技術者達の努力を無駄にしないことは可能です.技術開発と並行して,ソフト面の検討が大変重要な局面ですね.
(終わり)


EVは町から外へは出られない...のか? -続き

今のところ,EVで500km連続走行したいと思えば,日本円で900万円以上を支払う必要があるというのがテスラ・モーターズの回答です.優れた製品ではありますが,これを購入できるのは先進国でも裕福な部類に属する人たちでしょう.このままではフェラーリやランボルギーニとまではいかなくても,高級車ブランドとしての価値はあるが大きな普及はせず,社会に対する影響度は小さいままに留まってしまう可能性があります.

EVが普及を期待されるのは,非常に荒っぽく言えば内燃機関の熱効率がせいぜい40%であるのに対して,主力である火力発電所の平均熱効率が60%程度あることにより,電気から機械エネルギーを取り出すときのロスを考慮してもその方が効率が高いと評価されているためでしょう.EVにしたからといってCO2排出がセロになるわけではなく,あくまでもこの効率の差が省資源ひいては温暖化ガス排出削減につながると考えられているからです.同じ化石燃料を燃やすにしても,発電所で燃やして作った電気エネルギーを使う方が省エネで環境負荷が小さいからです.

この観点から政府・自治体も税負担の軽減や補助金,インフラ投資で普及を後押ししようとしているわけで,それが特定の自動車メーカーのビジネスを支援するような形になるのは本来の趣旨ではありません.公的支援に乗ってEVビジネスを展開するからには,高級車ブランドで留まるようなビジネスモデルは許されないと思います.現在走っているガソリン・ディーゼル車の多くが代替されるようなことにならない限り,有効なカーボン排出削減も大気環境改善も望めません.

長距離を走ろうとするとそれに応じて電池の搭載量がどんどん増えるので,相当大柄で高価な車体が必要となる.これをガソリンエンジンを積んだコンパクトカー並にしようとすると,電池のエネルギー密度は現在の少なくとも数倍くらいにまで持っていくことが求められます.これはなかなか難しい.できない,と断言はできませんが,それがいつできるという技術予測は極めて困難です.

EVにはさらに,大容量の電池を短時間で充電しようとするとそれに応じた設備が必要という課題があります.200Vの電源が使えれば一晩で満充電にできても,万一100Vであったら充電時間は一気に数十時間に延びてしまいます.一泊二日のドライブツアーに出て,2日間で往復1000kmを走るためには宿泊地での充電に気を遣わなければなりません.500km無充電で移動して終わりではないのです.

充電のためにいちいち停車せず,走りながら電力供給を受けられないか? それならあえて巨大な電池を抱いて走らなくていいという発想はありえます.現在,非接触充電技術が研究され,すでに実際にEVに載せた電池を充電できるところまで実験は進んでいます.将来,たとえば時速80km以下なら走行中でも非接触充電ができるような技術が実現すれば,高速道路の1レーンを充電レーンとして整備し,充電が必要になったEVはそのレーンで充電を受けながら走行を継続できるようにするという構想です.

もっとも現在はまだ位置決めをかなり正確にしないと充電効率が落ちるといった課題があるようで,高速で移動しながらの非接触充電技術の実現はまだまだ先でしょう.またかりにそれが利用可能となったとしても,何千kmにおよぶ高速道路の改修という莫大なインフラ投資が必要であり,国家予算の使い道として適切かどうか,厳しい吟味に晒されることになります.

こうしてみると,EVの持っている特質は,今のところみんながそれに乗って長距離移動するというところまでは至っていないというのが率直な感想です.高速道路などを使って1日数百kmの移動をする道具として,購入対価や社会的コストが使用者と社会の受け取る便益に見合うところまでは,まだもう少しかなあと考えます.
(まだ終わらずに続く)
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choby

Author:choby
最悪想定する傾向はあるでしょうね.でも石橋叩いているだけの人生はつまらない.

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