高校生に人気のファミリー 引越
ある部品とその近所の部品とのかかわり方を考えなければならない。
一つの部品の改良は次の部品の改良に必ず波及してきます。
これを技術用語では設計のバランスをとると言います。
部品をかえるときには、その部品をかえた影響はほかの部品に及ぶから、機械全体として各部分がうまく働いてもらわなければならないのです。
なぜソフトに急停止できるかたとえばブレーキなどでもそうです。
最近、私の車が交差点で危うく衝突しそうになりました。
それは、オートマチックの車に乗っていた人がシフトレバーをドライブのままにしてブレーキを踏んで、たぶん下を見ながら何かを探していたのですね。
そうしているうちにブレーキを踏む足がちょっと緩んだために、ドライブになっていますから、スルスルスルと車が自然に走り出した。
直進している私の方向に向かって、いったん止まって私のほうを見ていたはずの車が、にわかに動き出したのです。
私はびっくりして急ブレーキを踏みました。
私の隣に友人が座っていたのだけれども、その人は、これは大変だと思ったから、足を踏ん張った。
ところが踏ん張る必要もなく、スッとソフトに止まりました。
それから、私はもう少し向こうまでは行くだろう、つまりもうぶつかるに違いないと思ったのですけれども、かなり手前で実にソフトに止まりました。
ふつう止まるときは、ノイズーダイブといって、車体がつんのめるものです。
我われだって走っていたのが急に止まれば前につんのめるでしょう。
自動車も同じです。
ノイズーダイブと言って前のボンネット部分がポンと下へ下がるはずなのですが、それがほとんど下がりません。
これはブレーキだけのメカニズムではこうはできない。
懸架装置のバネのあたりに、ノイズーダイブが起こらないような、何かのしかけがしてあるに違いないのです。
つまり、本来なら車がつんのめるはずなのを、そうさせないように逆の応力が働くような、そういうしかけを懸架装置−ボディーを支えるバネの中に仕組んであるのです。
だから、うまく止まるということはブレーキだけの問題ではなく、懸架装置の問題でもあります。
一方、懸架装置の中によけいなしかけを入れたら、バネとしての働き方がじゃまされはしないかという問題も出てくるでしょう。
そうはさせないようにしなければなりません。
それからそれへと話が広がっていきます。
しかも、こちらを立てればあちらが立たないという矛盾がしょっちゅう起き、技術者たちは、そういう全体のバランスをＩ生けんめいに考えながら、一つ一つ改良を加えていくのです。
日本のエンジンの性能エンジンでもそうで、いまのエンジン、とくに日本のエンジンは非常に加速性がいい、出足がいいです。
同時に燃料の使い方も世界のほかの車にくらべて決して劣らない。
それは、どうしてそうなっているかというと、シリンダーの燃焼室の中で燃料がほぼ完全に燃えているということです。
実際には燃料は完全には燃えにくい。
たとえば我われがスタートするときにアクセルペダルをガンと踏むでしょう。
そうすると、どうしてもガソリンがよけいに入っていく、ないしは、ガソリンがよけいに入っていかないとヒューと加速していかない。
つまり大きな動力を短時間に与えて、勢いよく車を突進させることができません。
だからその場合は、どうしても不完全燃焼になってしまう。
とくにトラックなどはそうです。
トラックが坂道などで気張ってグーンとスピードを出そうとすると、必ずお尻から黒い煙が出てくるでしょう。
あれは不完全燃焼の証拠で、あの煙はほとんどカーボン、つまり炭素粒子です。
そうしないと加速しない。
ところが日本の車は、そういう場合でも完全燃焼に近いかっこうでうまくガソリンを燃やして加速するから、燃料消費量が悪くならない。
そういうふうに完全燃焼をさせるには、シリンダーのなかでどういうふうに混合ガスが燃えて、どういうふうにうまくバルブから外へ出ていくかという問題を究明しなければなりません。
燃料がシリンダーのなかで燃える場合、燃えたら、ガスはすっかり出ていってくれないと困ってしまう。
燃えたガスの残りがいくらかでも残っていると、次に入ってきた混合ガスの量が制限されるでしょう。
だから、そんなに力が出なくなってしまうのです。
燃料と空気の混合ガスがシリンダーに入ってくる場合も、燃焼室のなか全体に均一にサーツと入ってくれなければ困る。
はじっこのほうからジワジワなどと入ってきたのでは、燃えるときに均一に燃えない。
したがって不完全燃焼になります。
それではガソリンのエネルギーを一〇〇％使えません。
こういう場合は、シリンダーの燃焼室の設計を工夫しただけではだめなのです。
キャブレターや燃料噴射ポンプがまず問題になります。
キャブレターや燃料噴射ポンプから各シリンダーに混合ガスが分かれて入ってくるのですが、この通り道を吸気マニホールドと言います。
それで吸気マニホールドのなかを混合ガスが走っていくときに、できるだけスムーズに走ってもらわなければ困る。
だからできる限り混合ガスが通りやすい吸気マニホールドを設計しなければなりません。
排気マニホールドについても同じことです。
エンジンというものは、能率よくガソリンと空気を吸いこんで、能率よくピストンを動かして、能率よく外に出ていってもらわないと困る。
だから自動車のお尻のパイプのなかに泥が詰まったら、それでもうエンストしてしまうのです。
土手のそばに駐車していた車が、後ろへ下がりすぎて排気パイプが土のなかにめりこんでいることがありますが、そうすると工ンジンはかからない。
どうした、どうしたと言っても、それはあたりまえの話で、燃えたガスが外に出ていかなければエンジンはかかりません。
ですからエンジンを改良するためには単にシリンダーだけではなくて、キャブレターからマニホールドから排気パイプから、全体の問題になります。
全体の問題をうまくバランスさせないと、うまくエンジンが作動しないのです。
機動性と居住性の調和それから、自動車は、片方ではすばやく、しかも優雅に動くという機動性が必要でしょう。
片方では、乗り心地がいいということが大切です。
かりに道路がデコボコであっても、座っているところはあんまり揺れないでスーツと動いてくれるのがいちばんいい。
そういう居住性が大切です。
機動性をよくするためには、たとえばレースの車などはバネが非常にかたくできています。
そうでないと高速は出ないし、コーナーを回るときに車が大きく傾いてしまう。
バネがやわらかいと、遠心力のために車が大きく傾いてしまうのです。
そういうスポーツカー用の車は、我われが日常的に使おうとすると路面の凹凸がいちいちゴツゴツと体に感じるのです。
つまり居住性が悪くなる。
居住性をよくしようと思うと、かりに路面にデコボコがあっても、それをうまく吸収してフワーと自動車が走っていくようにするには、バネをやわらかくしなければなりません。
そうすると、そういう車がレースに出ると、コーナーで回り切れないで引っくりかえってしまうことになる。
つまり機動性と居住性とは矛盾する側面がある。
これをどうやって統一するかというところが、これまたバランスの問題なのです。
ある程度機動性を犠牲にし、ある程度居住性を犠牲にして、ちょうどこの辺で妥協した感じを出したいとエンジニアは苦労するのです。
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