あなたが路上で見るほとんどの車は、ボンネットの下に伝統的なピストンエンジンを持っています。しかし、少量ではピストルレスロータリーエンジンまたはローターエンジンが使用されます。大部分のエンジンに見られる円筒形のピストンの代わりに、燃焼を起こすために長方形のハウジングに三方のロータを使用しています。
ロータリーエンジンとは？
ほとんどのアメリカの消費者がよく知っているロータリーエンジンは、1960年代にこの構成を設計したドイツのエンジニアFelix Wankelにちなんで命名されたWankelエンジンとも呼ばれます。いくつかのブランドは、小さな変位から印象的な馬力を創造するというデザインの評判のため、ロータリー構成を採用しました。軽量でコンパクトなサイズのため、重量比のパワーは内燃機関の中でも最高です。
それは内燃機関ですが、従来のピストンエンジンとはまったく異なった働きをします。典型的なピストンエンジンでは、各ストロークは吸気、圧縮、燃焼、排気という4つの異なる仕事を完了します。ロータリーエンジンは同じ4つの仕事を達成しますが、エンジンハウジングの個々の部門で完成します。基本的に、これは4ストロークプロセスをより効率的に完了する方法です。 1つのチャンバの内部に専用のシリンダを有するのと同様である。
移動する部品が少なくなります
ローターエンジンは、ピストンエンジンほど動く部品がほとんどありません。典型的な内燃機関では、コネクティングロッド、カムシャフト、バルブ、ロッカー、タイミングベルト、タイミングギア、クランクシャフト、そしてもちろんピストンのような40以上の個々のコンポーネントが4ストローク1回転を完了するサイクル。
他方、典型的な2ロータロータリーエンジンでは、3つの可動部品しかない。そのうち2つはロータであり、3つ目は出力軸です。ピストンエンジンに見られるようなバルブトレインはありません。ローターは空気/燃料混合物を入口ポートを通過してスピンさせた後にトラップし、燃焼領域を通過しながら圧縮し、再びサイクルを開始する前に燃焼混合物の出口を排気ポートを通過させる。可動部品が少なくて済む利点は、摩耗する部品が少なく、軽量であり、オイル交換が不要であるということです。
よりスムーズな動き
伝統的なピストンエンジンの部品は、回転すると方向を変え、ロータリーエンジンの部品は同じ方向に連続的に動く。また、ピストンエンジンで発生する振動を排除する釣合重りも備えています。
これは、ローターエンジンをピストンよりも滑らかにするのに役立つ。それは、ロータの1回転の間、出力シャフト上で3回転する。ピストンエンジンの場合、燃焼はクランクシャフトの各回転の2回転毎に1/4回転する。ロータリーエンジンの回転子は、ピストンエンジンの回転子よりもゆっくりと動きます。これは寿命を向上させる別の要素です。
注目の問題
ロータリーエンジンの負の副作用の1つは、実際の燃焼プロセスです。エンジンそのものは動力発生の面でより効率的に動作しますが、燃費はあまり良くありません。実際に、典型的なピストン駆動の燃焼エンジンは、燃焼室内の空気/燃料混合物の約80％を燃焼させるが、ロータリーエンジンは一般に70％しか燃焼しない。さらに、密封シールの問題は、回転式エンジンがオイル消費を起こしやすくなります。これらの要因は、燃料をより効率的にし、より汚染させる。
さらに、ロータリーエンジンは高いRPMで多くのパワーを生成しますが、ピストンエンジンほどのトルクを、特に低RPMでは生成しません。これはレーストラックにとっては良い選択肢になりますが、毎日の街頭運転にはあまり理想的ではありません。
排出ガス規制や信頼性の問題から、多くの車両、特に米国のエンジンにはロータリーエンジンが搭載されていません。しかし、日本の自動車メーカー、マツダはヴァンケルエンジンでいくつかの成功を見出しています。彼らの4ロータ787レースカーは1991年にルマンレース24時間レースで優勝し、RX-7やRX-8などのスポーツカーはカー愛好家の間で人気を博しています。それにもかかわらず、マツダは2012年以来ロータリーエンジンを生産していない。同社はロータリーエンジンの研究と改善に専念していると主張しているが、今日の厳しい排出規制のもとで、自動愛好家は、いつか新しい回転式自動車の中で将来的にスムーズな回転と高回転力を感じることができます。