IVIって何だろう?part1 元自動車部主将がお送りする自動車のしくみ(てきとう)

(12/12夕 自己紹介だけ)
(12/13早朝 中身を追加)
(12/15朝 タグ編集)

はじめに
こんにちは、元京大自動車部主将の@Uemmra3です。手先が器用で、中学の時に技術の成績が5段階で2だった事もある私ですが、大学時代に西部講堂の前で車のエンジン交換くらいまではできるようになりました。確か大阪キタのカレーショップ紹介とか(てきとう) -ぐぐるキャッシュから復活版 - Uemmra3のフルスタックエンジニア?日記で紹介した後輩@shrkとエンジンハンガーを共同購入した記憶があります。
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ロックの聖地でもある西部講堂。左奥に自動車部ボックスがあるため、左側にそれらしい車が止まってる。

このpostはTizen Advent Calendar 2013 - Adventarの12/12(木)の記事です。
Tizen(「タイゼン」)について殆ど何もしりません。むしろずっと「チゼン」と読むのかと思っていました。ただ本町であったhtml5jの勉強会(第8回 HTML5など勉強会 : ATND)で足立さん(@moguriso)からの発表(Html5など勉強会 第8回)を聞いて、なんとなく概要をつかみました。

  • Tizenとは、携帯電話や車載デバイス(ナビなど)のOS(ソフトウェアの基本システム)である。
  • 元々、インテルが開発していた車載OSであるMeeGo(ミーゴ)と、ドコモやサムソンが開発してたOSが合体してできた
  • そうはいっても大きくはmobile(携帯)とIVI(車載)の2つに分かれている
  • 開発はOSSベースで行われている
  • IVIについては、トヨタ自動車が頑張って開発している
  • 来年あたりdocomoから端末が出るらしいが出る出る詐欺になっている

自動車の仕組み
という訳で、最近の若い人は車に乗らない(少なくともモータースポーツ界隈ではそういわれている)ため、IVIに役立つかはわかりませんが、自動車の仕組みについて書いて行こうと思います。整備士免許とか持ってないので、内容は間違ってる部分も多いと思います。
病み上がりで鼻水タラタラなのにモンエナ飲んで眠れなくなっているため、じゃんじゃん行きます。

エンジン
まずこれがないと始まりません。車をお持ちの方や、家の車があるよ、という方は一度エンジンルームを開けてみてください。
(電気自動車は知らないので)ガソリンエンジンの場合、ガソリンを爆発させることで、車を加速させることができます。
酸素を吸って二酸化炭素を吐いて化学反応でエネルギーを得る動物と同様に、空気の入り口(エンジンルームの中にある)から取り込んだ空気(吸気)を圧縮してガソリンと混ぜ(混合気といいます)、高電圧の火花で爆発させる仕組みです。最終的には排気管を通って、マフラーの中で有害物質を減少、低騒音化させ、排気を出します。
あとターボという言葉がありますが、これは空気を圧縮させてより大きな爆発エネルギーを得る物です、おにぎりに例えると、ゆるく握ったものより、大量のご飯をギュウギュウに押しつぶした物が食べ応えがあるのと同じです。ターボのないエンジン(ゆるいおにぎり)は自然吸気エンジンと言います。

駆動系
エンジンが爆発する力はまず回転エネルギーになります。トランスミッション車の場合、クラッチの摩擦力を通じてトランスミッションに力を伝えます。トランスミッションの中にはいろんな歯車が入っており、力の方向や、比率を変えて行きます。正直このへんはBOOBOWという有名ショップ(痛車deダートラ! : ラリーファクトリーブーボー (Rally Factory BOOBOW))の伊藤さんというキツいオヤジダートラ界の有名人にお願いしていたので、(実際には独立前のジムカーナ界の有名人、古谷さんがやってたのかもしれませんが)中のギア(歯車)を触った事はありません。そしてドライブシャフトやプロペラシャフトなどという太い鉄の棒を回すことで、タイヤまで回転エネルギーを伝えます。

タイヤなど
まずタイヤ、自動車の中で唯一路面と接している場所です。1本あたりハガキ1枚もないくらいの面積だと思いますが、車の重さ(荷重といいます)で地面に押し付けられているため、摩擦力で車を進めたり、止めたり、方向を変えたりします。表面はゴムでできています。
でタイヤの中にあるのがホイールです。横から見ると大きなお皿のような形をしていますね。実際はお風呂の金ダライ(ドリフのコントで落ちてくるやつ)のような形になってます。素材はアルミや鉄(や高価なマグネシウムなど)があり、アルミの方が軽いために競技車からは好まれます。
ホイールは色んな色や形があり、スニーカーや革靴やサンダルなどと同様にファッション要素の面もあります。おしゃれは足元から、と言いますしねー。
ホイールはハブナックルという複雑な形の部品を通じて、駆動系で説明したドライブシャフトと繋がって回転します。

ブレーキ、足回り
先ほどまででクルマの基本である「走る、曲がる、止まる」のうち、「走る」を説明しました。「止まる」ためのブレーキと、「曲がる」ための足回りについて説明します。
ブレーキは安全のための最重要部品です。1トン以上の鉄のかたまり(大人の重さに換算して17人以上でしょうか)を猛スピードで動かすのですが、いつでも止まる状況にしないと事故につながります。部品としてはハブナックル近くにブレーキディスクという銀色の円盤がついており、高速回転する(直径18インチのタイヤで100km/hで走行すると100/3.6/(18*2.54*3.14/100) = 19.35回転/秒くらいしている)ディスクを挟み込むことで止めます。
足回りはサスペンション(懸架装置)といい、クロスバイクとかのバネとピストンに似た物が4つついてます。後は色んなアーム(腕のようなパーツ)がついていて、ボディやサブフレームと繋がってます。

ボディ
前の方からエンジンルーム、キャビン(人が乗る所)、トランクルームになってます。鉄の塊(電気を通す)なのでアースを取ります。


電装系

ようやくTizenに近い部分に来ました。クルマには色んなセンサーがついており、複雑な制御系です。このあたたりは来週にネタを残す事にします。(布団にくるまり眠いzzz)

あとがき
Tizenに殆ど関係ない内容でしたが、車載に対する謎を解く一助になれば幸いです。いまは端末も入手できないため人気薄のTizenちゃんですが、来年華々しくブレークするかもしれませんね。

皆さんまだまだ空いてるのでTizen Advent Calendar 2013 - Adventarを埋めて行きましょう!※但し、全裸で