車好きを魅了する孤高のエンジン、ロータリーエンジン。
あなたはロータリーエンジンの歴史やレシプロエンジンとの違いをご存知ですか？
今回はロータリーエンジンとレシプロエンジンの違いやロータリーの歴史を紹介してきます。
マツダ好きにはおなじみ「ロータリーエンジン」
ロータリーエンジンとは？
ロータリーエンジンとは、ローターの回転運動によるエネルギーで動くエンジンのことです。
このエンジンは、まゆ型の空洞を持ったハウジング内をおむすび型のローターが回る様子が特徴的で、レシプロエンジンとは仕組みが大きく異なります。
このおむすび型のローターはハウジング内の空間を3つに仕切り、回転しながら吸気、圧縮、燃焼、排気の4工程を同時並行で行います。
この4工程を「オットーサイクル」と呼びますが、これらの工程を3つの部屋で同時に行うことで、燃焼効率が高いエンジンとなっています。また、この構造は「ヴァンケル型」とも呼ばれており、ロータリーエンジンの中で量産されているのはこのヴァンケル型だけです。
このエンジンはドイツのフェリックス・ヴァンケル博士によって発明されました。そして、このエンジンはその発明者の名前から呼ばれています。
レシプロエンジンとの違い
ロータリーエンジンは回転運動によって動くエンジンであり、レシプロエンジンはピストンの往復運動によって動くエンジンであるという事が大きな違いです。
レシプロエンジンにはシリンダーがあり、この中でピストンが往復運動しながら混合気の吸気、圧縮、燃焼、排気を行います。
現在主流となっているレシプロエンジンは4ストロークと呼ばれ、ピストンが2回往復する間にこれらの工程が行われます。
一方、ロータリーエンジンは回転運動によって動きます。
吸気と排気は、ピストンの動きに連動してバルブが開閉することによって行われ、ピストンの往復運動がクランクシャフトに伝えられます。
レシプロエンジンは、ピストンの往復運動やバルブの開閉などにより、振動や騒音が大きいという欠点がありますが、技術の進歩により今では大幅に抑えられています。
また、バルブ系統があるため、レシプロエンジンはエンジンが大きく重くなりますが、コンパクトなロータリーエンジンはレイアウトの自由が利きやすいため、デザイン性にも自由度が生まれます。
レシプロエンジンでは、バルブの開閉による吸排気の構造が複雑であり、エンジンを高回転させるには少々難しいという欠点がありますが、ロータリーエンジンはシンプルな回転運動のみであるため、エンジンをスムーズに高回転させることができます。
その反面、街乗りの使い勝手や燃費はレシプロエンジンに軍配が上がります。
ロータリーエンジンの燃焼室はローターの溝で作られた平らなもので、この形状だと熱が逃げやすいことや、ローターが回っている間に吸気と排気のポートが接続されてしまう時間があり、混合気は燃焼されずに排出されてしまうため、ロータリーは燃費が悪くなってしまうのです。
ロータリーエンジンの歴史
ロータリーエンジンは、ドイツのヴァンケル博士とNSU社によって1958年に開発されました。
1964年には世界初のロータリーエンジンを搭載したヴァンケルスパイダーが市販化されましたが、エンジンに大きな問題があり、、1967年までには2,375台程度しか販売されませんでした。
その後、日本のマツダが1960年にNSU社とライセンス契約を締結し、ロータリーエンジン車を採用しようとしましたが、契約内容はマツダにとって不利なものばかりでした。
マツダがNSU社に支払ったライセンス料は10年で2億8,000万円と高額で、当時の従業員数である8,000人分の給与に相当するものでしたが、マツダが取得した特許は無条件でNSU社に提供することが要求されていたのです。
さらに、NSU社から送られてきた試作エンジンには多くの問題がありました。
アイドリング時の激しい振動、エンジンオイルの過剰な消費による大量の白煙の発生など重大な問題のため、実用化することができなかったのです。
しかし、マツダはその後問題を克服し、1964年には日本初のロータリーエンジン車「コスモスポーツ」を発表。
1967年に一般販売され、世界で最初に量産化に成功したロータリーエンジン車となりました。
その後、マツダはファミリアロータリー、RX-3サバンナ、ルーチェロータリークーペ、RX-7などのロータリーエンジン車を多数生み出していったのです。
その後、排ガス規制や燃費の問題により2012年にRX-8の生産終了を最後に、ロータリーエンジン車は姿を消しましたが、近年はMX-30などのEV車にロータリーエンジンを採用。
EV車に利用することでロータリーエンジンの良さを生かすことができるようになりました。
「ロータリー」の歴史は今後も続く
ロータリーの実用化の裏にはマツダのとてつもない努力があったんですね！
一時は絶滅したかに思われたロータリーですが近年ではEV車への採用が広がるなど新たな活路を見出しているので、今後もその歴史は続いていきそうですね。
