2010年10月05日

水素吸蔵合金!

昨日はイワタニさんのご来社があり、水素吸蔵合金によるテストの2回目を実施しました。
水素吸蔵合金タンクを9個連結して、これでじゅうぶんな水素の供給が可能かを実際にテストしました。

計算上は足りるはずのものですが、水素を大量に発生させると温度が下がって発生量が減少することがわかっていますので、
その対策も含めて実験をしながら検討です。

 



右のおふたりが滋賀県の研究所から機材を持って

来てくださいました。ありがとうございます! 

 



 水素の発生量とエンジンの回転数の関係を見ていきます。

この状態では吸蔵合金タンクをお湯に入れて発生量を増やしています。


実は、2号機に水冷エンジンのガンマ125を選んだ理由はここにもあります。暖まった冷却水で吸蔵合金タンクを暖めることを考えているんです。これによって水素の発生量を確保します。

ラジエター不要の水冷バイクができたりして?! それは無理か。

実験の途中、排気に水素が含まれるということが話題に出ました。
タンク容量を考えると水素を無駄に捨ててしまうのはたいへんにもったいないですよね。
無害な水素とはいえ。

2ストの構造上、未燃焼ガスがそのまま排気に出てしまう。これはガソリンでも水素でも一緒で
メリットの多い2スト水素バイクの数少ないデメリットです。

そこで、僕が冗談で言ったんですけど、可変ポートの機構を持った2ストエンジンってありますよね。
あれをめちゃくちゃ進歩させて毎回転可変ポートの2ストエンジンってできないでしょうか。

つまり空気を吸っている間は排気ポートの上縁が下がっていて(または完全に閉じていて)、未燃焼のガスの貫通を許さない。
爆発が終わって排気のタイミングになったら排気ポートが開くんです。

ぐるっとバルブが回るというYPVSだったらできませんか?(^o^)

一分間に1万回も動くそんな機構は無理か、、、、あれ、そんなことないんじゃない?
だって4ストのバルブは動いてるし、ピストンだって一分に1万回往復してるんだから、排気ポートを1万回動かせない理由はないですよね。
カムかなんかを使って。

2ストエンジンに革命を起こせるかも!!!2ストなのにチャンバーもいらなくなる?!

ま、冗談はさておき、実験結果は上々でした。
水素はかなりの量を発生することができ、エンジンはMAXまで回転できました。
ただ、何回も全開を繰り返すと発生量が不足してきます。お湯であたためるとかなり改善しますがまだ不足です。

ここは2号機ガンマの125ccのエンジンとタンクのバランスを考えたり、水素の有効な燃焼方法を工夫する事で改善していける範囲ではないかと思います。

水素の総量は今回の9個連結ではいつも使っている3.4Lボンベの約2倍の容量に増えます。

ますます前進を続けるIBの水素バイク、応援よろしくお願い致しますm(__)m
くどいですが、一番の応援はボーリングのお仕事をIBに出していただくことですので、お忘れなく!!(^o^)









posted by sotaro at 08:51| 埼玉 🌁| Comment(7) | TrackBack(0) | 水素バイク | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
供給の問題は水素発生源とレギュレーターの間に
小型のサージタンクを設ければある程度吸収できるのでは?
排気にでているのは燃え残りではなく只の生ガスでしょう
やはり直噴以外ないと思いますが。
Posted by BEAT at 2010年10月05日 09:18
BEAT様、コメントありがとうございます。
サージタンクも面白いですね。
ただ、今回の現象では全開直後は(2、3度の全開)には水素の発生は間に合うんです。ずーっとそのまま行ってくれれば完璧なんですが、だんだん合金が冷えてくると発生量が足りなくなるんです。
ですからサージタンクに貯めておいても、水素消費量の要求が高いとやはり合金の冷却と発生不良は起こると思います。
瞬間的な不足は起きていないのですが、全体として不足なんですね。
また水素は低圧(0.5Mpaなど)で発生するので発生してしまうと体積が膨大になります。サージタンクに入れるためだけに圧縮するわけにもいきません。

そこで、合金を暖めようと考えている訳です。

もちろんエンジンの要求量に対して十分に巨大な水素発生総量があればいいんですが、現実的ではありません。

実はお察しのように直噴をするんですが、その時に圧縮があがってしまっていると噴射する水素の圧も高いものが必要になってしまうので、このコントロールを可変ポートでできないか、というのが発想の原点です。

Posted by IB井上 at 2010年10月05日 10:10
サージタンクの意味ですが、そこもで大がかりな意味はないですよ
発生量が変わらないにしても、物量をためておけば出力は
均されるという意味合いでの話です。
要するに徐々に発生能力が下がっていくのはわかりますが
それが露見する間での時間をのばせるかも?
レベルの話です。
圧力は必ずしもすべてのラインで一定ではないので
負荷の手前に容量性の要素があるとそこがある程度
変動を吸収してくれます。
ま、前後の配管径(抵抗)にもよりますが。
これは水素吸着合金を暖めてやるにしても必要なことで
リニアに温度調整なんてのは無理なので要はバッファですね。
とにかくレギュレーター前の圧力を供給圧より高く保つ=燃料の物量を
確保するになると思うので。

直噴に関しては・・・
やっぱり機械的な直噴インジェクタを作ってしまう方が
ロマンを感じますけど(爆
ただし、そんなに構造的には難しくなさそうなのと
クランク出力に同期してカム駆動でいけそうな気がするので
まさにメカ的でいいかと思うんですけど。

てきとーに図面引いてみましたが、ヘッド周り変えて
クランクから動力引き出せれば電気制御何も要らないですからねぇ
Posted by BEAT at 2010年10月05日 10:45
BEAT様、さっそくどうもです!
実は水素エンジン、一分間に全開時120Lも水素を喰うんです。なので、仮に0.5Mpaで発生した水素をサージタンクに入れても24Lのタンクが一分でなくなってしまいます、、、、(^^;;;;

メカ式直噴!!
これはいいですね!最高です。(^o^)
「機 械 式」だあ。
Posted by IB井上 at 2010年10月05日 11:06
うーむ・・・
ずいぶん食ってますな・・・
としてもすべてをまかなうわけではないですが>サージタンクで
やっぱり密度が低いんで面倒ですなこれは・・

さて、直噴機械式ですが、供給が5気圧あるなら
直噴に100気圧必要として20:1の圧縮比があればよいことになります。
単純に20mmストロークの圧縮時1mm隙間の
レシプロタイプでいいわけで、
それも2ストよろしくシリンダーのサイドに穴あけておけば
いいというレベルで。
噴射用のニードルの駆動にしてもカムで駆動してやれば十分かと
Posted by BEAT at 2010年10月05日 12:22
 こんにちは。

 確か動弁機構付きの2stエンジン、トヨタが数年前に発表していますよ。構造的には可変ポートベースではなくて、系統としては4stを2ストローク動作させるタイプでしたけど。
Posted by Τ at 2010年10月05日 14:49
BEAT様、お電話でも話しましたが、確かにこれは面白いですね。今すぐは時間がとれずそこまではできませんが、いつかやってみたいですね。高圧縮ボンベの水素を使う場合だったら、さらにカンタンですよね。

T様コメントありがとうございます。
確かにモーターショーなんかにも出品されていたようですね。
ただ、あまりにも4スト的な機構を全て持っていると、軽量シンプルという2ストのメリットがなくなってしまいますね。
まあ、当社はまずは水素バイクの実現に力をいれていきたいと思います。
Posted by IB井上 at 2010年10月06日 08:57
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