魅惑のエンジン、ロータリーエンジン！そのメリットと仕組みとは？

ロータリーエンジンと耳にしたことはあるけどどんなものかは知らない。どんなメリットがあるの？と思う人も多いでしょう。
ここではまず、ロータリーエンジンとは何かを見ていきましょう。

ロータリーエンジンは、ハウジングと呼ばれる部屋の中をローターが回転するタイプのエンジンを指します。ここでは、その中でもフェリクス・ヴァンケルによって発明されたヴァンケルエンジンについて見ていきます。

ロータリーエンジンは、レシプロエンジンと異なってピストンを持ちませんが、おにぎり型のローターとまゆ型のハウジングによってレシプロエンジンと同じように、吸気・圧縮・燃焼・排気の4サイクルを行います。

燃焼室はローターの各辺に1つずつあるため、ローターが一周する間に3回の燃焼が起こります。またこの間にローターを回しているエキセントリックシャフトは3周しています。

さあ次はいよいよロータリーエンジンのメリットについて解説します！

ロータリーエンジンには、たくさんのメリットがあります。
ここではその中からいくつかのメリットを紹介しましょう！

ロータリーエンジンは、同じ出力のレシプロエンジンと比べてコンパクトであるため、搭載位置の自由度が増すことがメリットとして挙げられます。

1回の燃焼の間に、レシプロエンジンはクランクシャフトが2回転しますが、ロータリーエンジンの場合エキセントリックシャフトが1回転しかしないので排気量が実質2倍になります。
そのため同じ排気量でも高出力というメリットがあります。

ロータリーエンジンは、ピストンの往復運動を伴わずローターの偏心量も大きくないため、振動が少なく機械騒音も少なくなっています。

ロータリーエンジンは燃焼温度が低いため、点火プラグによる発火の前に自然発火してしまうノッキングが起きにくくなっています。これによってノッキングの起こりやすさを示すオクタン価の低い、粗悪な燃料でも動くというメリットがあります。
また燃焼温度が低いために、排気ガス中の窒素酸化物(NOx)含有量が少ないというメリットもあるようです。

このロータリーエンジン特有の甲高いエンジン音もメリットの一つと言えるでしょう。

ここに挙げたメリットの他にも、構造部品の数が少ないということや、トルクの変化が少ないことなどがロータリーエンジンのメリットとして挙げられます。

残念ながらロータリーエンジンにはレシブロエンジンと比べてデメリットも存在します。

低回転時には吸気効率が悪く、また燃焼室の形状も扁平であるため、燃焼効率はあまり良くありません。結果として燃費もあまり良くないものになっています。
例)マツダRX-8の場合　9〜10km/L

ローターの各辺にある燃焼室の形状が扁平なため、端の方では完全燃焼しづらく、完全に燃えなかった燃料のHC(炭化水素)が排気ガスに混ざってしまいます。

ローターがハウジング内を回転する際に、潤滑油として多量のオイルを必要とするため、オイルの消費量が多くなってしまいます。

これらのデメリットをなくすために、近年では水素を燃料とした水素ロータリーエンジンの研究開発が進められいているようです。

1959年にドイツのNSU社(現Audi)とドイツ人技術者のフェリクス・ヴァンケルによって発明されました。

マツダ(当時東洋工業)は、ドイツのNSU社(現Audi)への技術者の派遣や、自社でのNSU製ロータリーエンジンの改良などを経て、1967年に国産初のロータリーエンジン搭載車であるコスモスポーツを発売しました。

新しい未知のエンジンの発展に日本の技術が寄与していたんですね！

ロータリーエンジンを搭載した自動車の一部を紹介します！

レース用の車両にもロータリーエンジンが搭載されていたなんて驚きですね。

ここまでロータリーエンジンの構造とメリットについて見てきました。
多くの人々を魅了してきたロータリーエンジンですが、その秘密は数多くのメリットにあるのかもしれません。
これからも技術的な進化とそのメリットを生かし、デメリットをなくすための開発が楽しみなエンジンですね。