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自動車用ガスタービンエンジンについて

ガスタービンは、熱効率も高く、天然ガスを使えば、排ガスもクリーンなエコな内燃機関と聞きましたが、自動車用のガスタービンエンジンは存在するのでしょうか?また、将来的にガスタービンは自動車用エンジンとしての可能性があるのでしょうか?教えて下さい。

投稿日時 - 2009-04-08 22:03:08

QNo.4863947

困ってます

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回答(12)

ANo.12

トヨタが1987年の東京モーターショーにガスタービン駆動のコンセプトカーを出してました。
"トヨタ コンセプトカー GTV ガスタービン"で検索すると動画も含めていろいろと出てきます。#9の回答にあるpdfの論文はこの車の開発時のモノですね。

これだけの回答が出そろってこの件に付いて殆ど回答が無いという事は皆さん忘却の彼方に置いてかれるほど放置されてしまったという事でしょうね、すなわち実用化には困難過ぎたかと。

投稿日時 - 2009-04-13 10:14:06

ANo.11

昔、グランプリの鷹というアニメで主人公がガスタービンエンジンを搭載したレースカーを使っていました。発想自体は昔からあるようです。

ガスタービンのメリットは小型でハイパワーですが、
レシプロの発展は目覚しく、2万RPMなどと信じがたいような、
回転数を実現しており実際問題あまりメリットになりません。
しかも燃費は(特に部分負荷で)悪く、高級材を使いまくるので高価なため、
自動車用として主流なることはないと思います。
ちなみに、ガスタービンでは回転数が落ちてもあまりトルクが落ちないので、
感覚としては猛烈な低速トルクがあるような特性だそうです。

投稿日時 - 2009-04-11 03:16:17

ANo.10

私が20数年前卒業した某大学にはどこかの企業からもらったというガスタービンエンジンが置いてありました。回せるように専用のエンジンベンチに取り付けられていたのですが、ある日そのエンジンベンチの分解をさせられました。壊す前にぜひエンジンをかけてみたかったのですが以前一度回してみたところ近所中からすごい数の苦情が来てその一度きりで封印されたそうです。巨大な霊園に隣接した大学で近所といってもかなり離れているのでよほどすごい騒音だったのでしょうね。聞いてみたかったです。

投稿日時 - 2009-04-10 00:41:14

ANo.9

No.6 です。

あれからちょっとネットで検索してみましたら、おもしろいPDFがありました。
(まださらっと見た程度で読んでもいないですが、何かいろいろとおもしろそうなことが書いてあります。)
http://www.tytlabs.co.jp/japanese/review/rev323pdf/323_003ohkubo.pdf



それよりも、おもしろかったのは、No.8様ご回答の、ニュージーランドのバスについてですね。

そして、日本でも走っているのですか。それは全く知りませんでした。とってもお恥ずかしい、、、。

“お恥ずかしいと”は、、、 丁度その頃、私はニュージーランドに住んでいたのです。
地上を這う乗り物にまさかターバインエンジンが載っているなどとは思ってもみませんでしたし、
更にお恥ずかしいのは、今 日本に住んでいながら、今 東京でこのようなバスが運行していることさえ、今まで知りもしませんでした。 、、、

今度いつか東京に行った時には、ぜひ乗ってみよう。その時まで、このバスで運行し続けていて欲しい、、、。

ちょっとおもしろいので、調べてみました。

その結果をここにも載せておきます。

http://www.designlineinternational.com/
ビデオ(http://www.iswebsites.com/biz/DesignLine/a_homeDL.swf
なんか、ひじょーに、ニュージーランドらしい工場ですね。こういうの見ると、なんか懐かしくて、早くまた行きたくなります、、。

しかし、このサイト、ガスターバインのことについては、何か隠しているようですよね。
“turbine”でサイト内検索してみても、
http://www.designlineinternational.com/electrichybrid.cfm?subpage=53522
http://www.designlineinternational.com/electrichybrid.cfm?subpage=53523
のような物しか出てきません。

“APU”で検索しても、(Auxiliary Power Unit)
7つ出てきましたが、まあ、やってみて下さい。

series hybrid electric vehicle であるということは言いたいようですが、APUについては、燃料電池等に置き換えることが出来るということが言いたいようです。



このバスに現在の使われているターバインエンジンは、(http://www.capstoneturbine.com/index.asp)社のもののようです。

エンジンのビデオ(http://www.capstoneturbine.com/_movies/MTengineAnimation.wmv


すごくおもしろいですね。こういうのが、すでに有ったのですね。

教えてくれた、No.8様には、とても感謝です。



ウィキペディアを見ると、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AC%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%93%E3%83%B3%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3#.E3.83.9E.E3.82.A4.E3.82.AF.E3.83.AD.E3.82.AC.E3.82.B9.E3.82.BF.E3.83.BC.E3.83.93.E3.83.B3
ものすごく小さなマイクロタービンエンジンもあるようですね。

私が考えていたよりもずっと早く、ターバインエンジンの乗用車が現れても不思議ではないのかもしれませんね。

これまでの既存の自動車会社ではなく、どこかの新興の会社が作ってしまえそうな、そんな気もしてきますね。まあ、期待も込めて。ですけど。

投稿日時 - 2009-04-09 18:48:22

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:29:23

ANo.8

他の方が書かれたように、ガスタービンエンジンには

・燃費が良くない(特に停車時や低速時の燃費が悪い為、米軍のM1戦車は停車時用の補助動力装置を持っているほど)
・騒音が大きい(特に高周波)
・回転数調整が難しい為、回転変動の大きい、もしくは回転微調整の必要な用途には向かない

といった欠点があります。

自動車用原動機として搭載するには、厳しい排ガス規制への適合はもとより、耐熱素材を使用するため高価といったコスト面の問題、他にも燃費面や騒音といった諸問題をクリアしなければなりません。

元々、回転変動が大きい用途には向かないのに加え、高回転低トルクであるため減速機構が必要で、なおかつきちんとしたメンテナンスが必要となると、自動車、特に乗用車用エンジンとしては不向きでしょう。

仮に、今後ガスタービンが自動車用エンジンとして本格採用されるとしたら、回転数変動の大きい直接駆動ではなく、ターボエレクトリックのようなガスタービンで発電機を回し、電動機で駆動する方式になるのではないしょうか。

ちなみにこのタービン電気方式のバス(ニュージーランド・デザインライン製)が、東京駅周辺で運行している無料循環バス・丸の内シャトルとメトロリンク日本橋で使用されています。

ただ、現在、世界の自動車の趨勢はハイブリッドやクリーンディーゼル、さらにはその先の電気自動車や燃料電池車といったクリーン&エコ&脱石油に軸足を移そうとしていますから、重量あたりの出力が高いけれども低燃費のガスタービンは、それらと相反する存在に近いため、非常に受け入れ難く採用しづらい存在でしょうね。

投稿日時 - 2009-04-09 11:14:26

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:27:33

ANo.7

うんある意味効率はいいかもしれませんね。小型化してもパワーはレシプロ・エンジン以上ですからね。

>自動車用のガスタービンエンジンは存在するのでしょうか?

自動車専用いまあるかなあ。以前アメリカのホッドロットでピック・アップ・トラックに載せているのは見たことありますがね。これがちゃんとエンジン・ルームにきれいに納まっているんですよね。あれ位巨大な出力だとギヤを介する必要はないでしょうね。

あとよくドラックレースで”ジェットカー”ということででてますけどね。

>将来的にガスタービンは自動車用エンジンとしての可能性があるのでしょうか?教えて下さい。

これができたら面白そうですね。自前のクルマでF1に出られるかもしれません。

実現には少なくても三つの壁があります。ひとつは緻密な制御技術。これができないと暴力的な加速などで乗ってる人間が参ってしまいます。

二つ目は排ガス対策ができるかどうか。相当な量のCO2を出すでしょうからこれをどうにかする必要があります

そして三つ目としては燃料の問題。いまはケロシンをベースにしたジェット燃料をおもに使ってますよね。これがけっこう高い。今年JALがバイオ燃料を混ぜて飛行機を飛ばしていますから、これが100%国内でまかなえるようになったら安くなるかもしれません。

投稿日時 - 2009-04-09 10:34:55

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:25:17

ANo.6

おもしろいお話ですね。


以前私が海外で暮らしていた頃、

向こうの雑誌か本かで、ボルボだったと思いますが、ガスターバインのエンジンで発電して走る乗用車(セダン)の記事を読んだことがあります。市販は本国でもされていないのではと思います。



私はパイロットなので、ターバインエンジン(ジェット機)の免許も持っていますし、身近にそのような機体がいっぱいある中で仕事していましたので、いろいろなタイプのターバインエンジンを実際に見てきましたが、
(デカイのから ちっこいのまで、新しいのから 古いのまで。)

とにかく、ターバインエンジンは、どれも、音がものすごいですよね。

排気も熱過ぎます。




アメリカの大陸横断用の長距離バスとか用に、誰かが開発して作れば、おもしろいと思いますよね。
もしそういうのができれば、ぜひ乗りに行きたい。

投稿日時 - 2009-04-09 01:02:03

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:21:43

ANo.5

変速比が無限大のトランスミッションが開発できれば実用化も出来るでしょう。

発電してモーターで走るのは燃費が悪くなる。

投稿日時 - 2009-04-09 00:20:22

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:23:01

ANo.4

#2です。

#3さんご指摘のM1戦車のことを忘れていましたね。戦車では、M1の他、旧ソ連のT-80がガスタービンエンジンのみを動力として、スウェーデンのStrv103(通称”S戦車”)とフランスのル・クレールがガスタービンとディーゼルのハイブリッド動力でした。
S戦車は「ダッシュ用」の動力源でしたし、ル・クレールはエンジンを小型大出力化するために採用しましたが、構造が複雑化しすぎて前線整備できないという弊害が生じています。
純ガスタービン動力のM1、T-80に共通する欠点は、なんと言っても「燃費が悪すぎる」が第一にあげられるでしょう。
例えば、M1戦車の燃料タンク容量は1900リットルもありますが、巡航距離はタンク容量1200リットルの独レオパルト2に及びません。(一説ではレオパルト2の200m/リットルに対しM1は100m以下/リットル とか)。

投稿日時 - 2009-04-08 23:58:08

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:19:46

ANo.3

>ガスタービンは、熱効率も高く、

 良い方ではないです。
 ガスタービンより熱効率の高い内燃機関はたくさんあります。


>天然ガスを使えば、排ガスもクリーンなエコな内燃機関と聞きましたが、

 天然ガスを使おうが、クリーンでもエコロジーでもエコノミーでもありません。


>自動車用のガスタービンエンジンは存在するのでしょうか?

 アメリカで、ガスタービンを装備していたらしいバスを見ました。
 掃除機というか、ヘアドライヤーのような音が聞こえました。
 普段は、前方を走っている車両のエンジン音なんて聞こえないものなのですが。
 それだけ煩いということなのでしょうか。

 ちなみに、アメリカの量産戦車はガスタービンエンジンです。

投稿日時 - 2009-04-08 23:10:17

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:14:00

ANo.2

自動車用ガスタービンエンジンは、50年以上前から研究はされています。で、'67~68年のインディ500に参戦したガスタービン+4輪駆動のSTPスペシャルが自動車の歴史に名を残すガスタービンカーです。

半世紀が経とうというのに、今現在、地上を走るガスタービンエンジンはありませんよね・・・ほとんど#1さんが回答されていますが、ガスタービンエンジンは、高速で安定して回転していれば効率よく仕事が出来る(因みに、ヘリコプターのターボシャフトエンジンは、常時ほぼ全開で、速度などの調整はローターの傾斜、ビッチの調整で行っています)んですが、スロットルレスポンスは、全くと言っていいほど期待できません。また、騒音や高温の排気などの欠点も解消できていません。

と言うことで、画期的な技術革新でもあれば別(小型のタービン発電機+モーターのハイブリッド とか)ですが、現状では、ゼロとは言えないまでも、「可能性は極めて低い」でしょうね。

投稿日時 - 2009-04-08 23:09:47

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:11:48

ANo.1

ガスタービンは発電所のように一定の運転状況を保つのであれば効率は良いのですが、自動車に
用いるには特に市街地での回転数の変動幅が大きいので適しません。また、高温で燃焼させれば
熱効率が高くなりそうですが、機材から放たれる輻射熱は絶対温度の4乗に比例して増える為に
耐熱性を上げてもそれほど熱効率は上がりません。排気温度を低下させて動力に変換させるには
軸方向の長さは相当なものになる為に横置きFFにはとても使えません。ニッケル系の耐熱合金を
多用する事でコストも跳ね上がります。これらを総合すると量産車には使えません。

投稿日時 - 2009-04-08 22:44:34

お礼

情報ありがとうございます☆

投稿日時 - 2009-04-09 23:09:37

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