ロータリーエンジンとレシプロエンジン

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ロータリーエンジンとレシプロエンジン

ロータリーエンジンとレシプロエンジンは何がどう違うのか?度々議論になり比較されます。今回は、ロータリーエンジンとレシプロエンジンの特徴やメリット・デメリットをまとめました。

出典:http://www.photo-ac.com/

 
 

ロータリーエンジンとレシプロエンジンの違い

レシプロエンジンの特徴

レシプロエンジンとは、往復動機関やピストンエンジン、ピストン機関と呼ばれるものです。 1 今でも使用されている代表的なエンジンです。
レシプロエンジンの仕組みは、燃料の燃焼による熱エネルギーを作動流体の圧力(膨張力)として、まず往復運動に変換し、ついで回転運動の力学的エネルギーとして取り出すことで動いています。 2  3  4
トヨタスープラに搭載されてるエンジンはレシプロエンジンです。

メリット

  • ・燃費が良い。
  • ・出力・トルク(※1)が高い。 5
  • ・耐久性が良い。 6

※1. ある固定された回転軸を中心にはたらく、回転軸のまわりの力のモーメントである。 7

デメリット

  • エンジンの構造が複雑。
  • ピストン運動によるエネルギーロスが起こりやすい。
  • エンジンが重い。 8

ロータリーエンジンの特徴

回転動機構による容積変化を利用して、熱エネルギーを回転動力に変換して出力するエンジンです。 9
ロータリーエンジンの仕組みは、回転動機構による容積変化を利用して、熱エネルギーを回転動力に変換して出力することで動いています。 10  11
かつて、ロータリーエンジンを量産し自動車に搭載したのは、マツダとアウディのみです。マツダのRX-7に搭載されているのが有名です。

メリット

  • レシプロエンジンに比べて構造がシンプル。
  • 故障が少ない。
  • エンジンの回転が、滑らかな回転かつ気持ちの良い加速をする。
  • エンジンが小型のため、車両の収納場所に困らない。 12
  • 冷却損失(※1)が大きいため、ノック(※2)に強い。 13
  • エンジンが軽い。 14

※1. 熱伝達、伝導、輻射の熱エネルギーが失われること。 15
※2. 扉をコツコツと叩くことを意味し、自動車分野ではエンジンが金属性の打撃音及び打撃的な振動を生じる現象全般を指す。ノッキングとも呼ばれる。 16

デメリット

  • 燃費が悪い。
  • 出力・トルク(※1)が低い。
  • 冷却損失(※2)が大きい。
  • エンドガス(※3)までの距離が長い。
  • 吸気慣性(※4)が小さい。
  • 内部のオイル漏れが多い。
  • 多気筒化(※5)が困難。 17

※1. ある固定された回転軸を中心にはたらく、回転軸のまわりの力のモーメントである。 18
※2. 熱伝達、伝導、輻射の熱エネルギーが失われること。 19
※3. 点火プラグから遠い場所にある未燃焼の混合気のこと。 20
※4. 吸気行程,排気行程の終わりにおいては,ガスの運動が急激に減速されるため,気柱の慣性によって吸気管の根元の圧力が入口の圧力よりも高くなり,排気管の根本の圧力はシリンダの背圧よりも低くなる現象。 21
※5. エンジンのシリンダー(気筒)を増やすこと。 22

まとめ

ロータリーエンジンとレシプロエンジンの比較については、各所で議論がなされてきました。どちらのエンジンもメリットとデメリットが存在し甲乙つけがたいエンジンであることに変わりありません。ただ、これだけ言えるのは、マツダRX-7はル・マン24時間レースで見事優勝したということです。ロータリーエンジンが世界的にも評価されるのは、モータースポーツで実績を残したことにあります。

【参考にしたサイト】
  1. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%82%B7%E3%83%97%E3%83%AD%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3
  2. https://gazoo.com/article/daily/160316.html
  3. http://cars-japan.net/engine/eng01.html
  4. https://www.youtube.com/watch?v=JpC1SPtlBas
  5. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1222619572
  6. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1046308820
  7. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AB%E3%82%AF
  8. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1046308820
  9. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3
  10. http://www.taus.ac.jp/column/mechanism/engine.html
  11. https://kosodate-papa-kuruma.xyz/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3%E3%81%AE%E4%BB%95%E7%B5%84%E3%81%BF%E3%81%A8%E6%A7%8B%E9%80%A0%E3%81%AF%EF%BC%9F%E5%88%86%E3%81%8B%E3%82%8A%E3%82%84/
  12. https://kosodate-papa-kuruma.xyz/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%A8%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%83%B3%E3%81%AE%E4%BB%95%E7%B5%84%E3%81%BF%E3%81%A8%E6%A7%8B%E9%80%A0%E3%81%AF%EF%BC%9F%E5%88%86%E3%81%8B%E3%82%8A%E3%82%84/
  13. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1222619572
  14. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1046308820
  15. http://kousukeno.seesaa.net/article/442244265.html
  16. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8E%E3%83%83%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0
  17. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1222619572
  18. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%AB%E3%82%AF
  19. http://kousukeno.seesaa.net/article/442244265.html
  20. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8E%E3%83%83%E3%82%AD%E3%83%B3%E3%82%B0
  21. https://kotobank.jp/word/%E6%85%A3%E6%80%A7%E5%8A%B9%E6%9E%9C-159739
  22. https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q1275773507