蒸気自動車
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蒸気自動車(じょうきじどうしゃ)は蒸気機関を用いて駆動する自動車で、動力を用いて進むことのできる、人類初の乗り物であった。
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[編集] 発明
蒸気自動車が発明されたのは1769年とされ、蒸気機関車(1804年)や蒸気船よりも古い。発明者はフランスの軍事技術者、ニコラ=ジョゼフ・キュニョーである。 キュニョーはラチェット機構と2つのピストンを交互に用いることで蒸気機関のピストンの直線運動を連続的な回転運動に変換する仕組みをつくり、これを用いて、前輪駆動の三輪自動車を製作した。フランス軍を統率していた宰相ショワズールの命により、野戦時の大砲牽引をおこなっている馬と荷車に代わるものとして、つまり、5トンの大砲を牽引するための重量運搬具(現代のトラック)として依頼された。大砲を後部に積載する仕様のため、車としての機能はすべて前方に置かれる設計となり、エンジンが直接前輪を駆動しまた駆動輪である前輪ひとつにボイラーを含む蒸気エンジン部のすべての重量がかかる構造となり、操舵時は前輪と共にエンジン全体が首を振る構造となっていた。このため舵取りは難しかったがこの時代に選択肢は他になかった。 この試作車は全長7メートルを超える大型トラックであり、5トンの荷を積載し大人4人が時速9kmほどで走行できたが、15分ごとにボイラーへ給水する必要があり実際の移動速度は時速3.5km程となった。試作車として2年で2台が製作されこれが世界最初の自動車と認定されている。ショワズールの失脚後プロジェクトは放置されその結論を出さずに終わってしまった。その技術を直接引き継ぐ者はいなかった。 2号車はフランス革命をくぐりぬけパリ工芸博物館で1801年から公開されており現在も見学ができる。レプリカも複数作られておりさまざまな博物館に展示されている。日本では愛知県長久手町にあるトヨタ博物館に10分の1の模型が展示されている。
- 詳細はキュニョーの砲車を参照
[編集] 実用化
その後、蒸気自動車の研究で大きな成果を上げたのは イギリスのトレビシックで、そのころ進化していた蒸気機関を使用し、1801年12月、に試作車を製作した。 その後、ガーニー、ハンコックらによって乗合自動車として実用化され、馬なし馬車と呼ばれるようになった。1827年頃からイギリス各地を結んだ定期運行が始まり、交通機関として定着するかに見えたが、乗客を奪われた乗合馬車業者からの圧力や、市街地での騒音・煤煙などの公害、ボイラーの爆発事故への批判から、1865年に「赤旗法」が制定される。この法律は、蒸気自動車は郊外では4マイル(6.4km)/h、市内では2マイル(3.2km)/hに速度を制限するもので、人や動物に警告する為に、赤い旗を持った歩行者が先導しなければならなくなった。これによって交通機関として蒸気自動車を運行することは事実上不可能となり、蒸気自動車の製造メーカーは法律に抵触しない低速の農耕用トラクターを製造することで事業の存続を図った。イギリスで蒸気動力のトラクターが広く普及したのは、このような事情からである。
その後の蒸気自動車は米国で発展を遂げる。ボイラーの小型化に成功し、外見・性能とも当時の内燃機関動力の自動車と遜色がなかった。蒸気自動車の製造で最も成功を収めた米国のスタンレー社では1897年から生産した。当時、開発途上で重く、振動の多かった内燃機関と比べ外燃機関である蒸気機関は静粛でトルクが大きく変速機を使用せずに車輪を回転させる事ができた。しかし、瞬間湯沸し式のボイラーが実用化されるまで起動に時間がかかり、給水の手間がかかる為、一部で普及するにとどまった。
日本で最初に導入された自動車も蒸気自動車で、1901年に横浜の貿易商が米国・ロコモービル社製の蒸気自動車を輸入した。このうちの1台は男爵いもで有名な川田龍吉男爵が購入し、自ら運転した。川田男爵の蒸気自動車は、現在も北海道当別町の男爵資料館に保存されている。
また、岡山県在住の技術者・山羽虎夫が1904年に初の純国産自動車となる「山羽式蒸気自動車」を製作、試運転を行っている。走行には成功したが、ゴムタイヤ(当時日本にゴムタイヤの工場はなく、まったく一から製作したもの)が未舗装の道路に耐えることができず、実用化には至らなかった。
1906年には、時速206kmの速度記録を樹立。
一方、イギリスを中心に普及発展した農耕・建設用の蒸気自動車はトラクションエンジンとも呼ばれ道路舗装や農地を耕す為に使用された。 産業革命において蒸気機関車が陸上輸送の拡大に革命をもたらしたのに対して、トラクションエンジンは輸送よりもむしろインフラ整備や農作業の機械化に貢献したと言えよう。
[編集] 移動遊園地
ヨーロッパやアメリカにはサーカス団のような移動遊園地があった。今日の縁日や遊園地で見られるような、占星術やタロット占い、またはボールを投げて標的を倒すようなアーケードゲームが主流だったが、目玉にはメリーゴーラウンドがあり、電飾でデコレーションした蒸気自動車が、フライホイールで発電し、それを動力として作動する。ニュートラルにした蒸気自動車がシュッシュッと煙を上げながら、メリーゴーラウンドや賑やかな電飾を灯したため、当時はスチーム・ゴーラウンドと呼ばれ、人気を博した。日本では株式会社メルヘンジャパン所蔵のペンデル・プリンセス号にその面影が見られる。
[編集] 変転
自動車の黎明期、蒸気自動車は電気自動車、ガソリン自動車と覇を競ったが、ガソリンエンジンの急速な発達によって、表舞台から姿を消していった。 それでも尚、スピードを要しないロードローラ等の分野では第二次世界大戦後まで一部で使用されていた。
[編集] 現在
愛知県のトヨタミュージアムにスタンレースチーマー等が保存されている。本場というべきイギリスには蒸気自動車(トラクションエンジン)マニアが多数存在し、今尚、各地で蒸気自動車の集まる祭典がある。蒸気自動車のメンテナンスには高度な知識と技術が必要になるが、彼らはたいていの修理は自分でやってしまうほど、蒸気自動車の魅力にとりつかれている。 国内では長崎のハウス・テンボスや軽井沢のトイ・ミュージアムで一時期展示されていた。海外では今でも模型が愛好家の間で作られており、LIVE STEAM誌では製作記事が連載されたり、書籍が発行されている。 蒸気自動車にはトラクションエンジンとスチーム・ビークル(この呼称すら曖昧)の2系統があるという認識が曖昧になっている為、両者を混同してしまう傾向がある。 トラクションエンジンは主に農耕、工事用に使用されていた。一方スタンレースチーマー等スチーム・ビークルは移動用に使用されていた。 問題は公道を走るときで、相対的に"のろのろ運転"になるため、後続車両に多大な迷惑を及ぼすことが多い。
[編集] 速度記録への挑戦
ブリティッシュ スチームカー チャレンジ(1999 - 現在)
イギリスで、蒸気自動車での最高速度記録を樹立する目的で「ブリティッシュ スチームカー チャレンジ」プロジェクトが発表され、その支援団体として「チーム インスピレーション」が発足した。
これは、蒸気動力を搭載する、「インスピレーション」と名づけられたレコードブレーカーを製作、時度200マイル(320km/h)を目指す計画である。ボイラーはステンレス製、燃料にはLPGを用い、駆動力への変換には、リアアクスルと同軸に置かれた直径13インチのタービンが使われる。現段階での設計出力は、蒸気圧3.45Mpa(35.2kgf/cm2)で225kw/12,000rpmであるが、今後更なる高回転化による出力向上が予定されている。タービンから取り出された動力は、減速ギアを経て、LSDから、ドライブシャフト、ホイールへと伝達される。
車体は角断面ステンレス鋼管のスペースフレームと、カーボンコンポジットの外皮の組み合わせで、スティームカーならではのボイラー周りは、遮熱用のアルミ板で構成される。
チーム インスピレーションでは活動資金を得るため、一般からチーム会員を募集しており、入会金50ポンド(約11,940円)からのシルバー会員は、「インスピレーション」の記録挑戦の際、現地に招待席が用意される。
2007年1月11日~14日にバーミンガムで開催された「オートスポーツ インターナショナル」(Autosport International)で、「インスピレーション」の1/4モデルが公開された。
[編集] 将来
オイルショックの時、外燃機関の特徴である燃料の選択肢が広いという特徴が着目され一部で開発が進められたが実用化には至らなかった。 また濃度差エンジン(発生した蒸気をリチウム塩に吸収させることにより潜熱を吐き出す作用を応用)の開発も一部で進められたが実験段階で終わった。 また、旧ソ連末期にも開発が進められたが実用化には至らなかった。 しかし、20世紀初頭では蒸気自動車の性能が当時の内燃機関式自動車に遜色なかった。瞬間湯沸し式ボイラーによる起動時間の短縮、低速時のトルクが大きく変速機を要しない構造、大気汚染物質が少ない、静粛性に優れる、燃料の多様性等、技術革新によってそれらの長所を引き出すことができれば再び公道を走る日が来るかもしれない。
[編集] 蒸気自動車が出てくる作品
- 「きかんしゃトーマス」にトレバーという蒸気自動車が登場する作品がある。