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Jul 13, 2023

ロータリー エンジンに関する 10 の事実: 仕組みとその利点

自動車業界ではさまざまなエンジン設計が行われてきましたが、ユニークなロータリー エンジンほど世界を席巻したものはありません。 歴史を通じて、自動車産業はさまざまなエンジンを生み出してきました。

自動車業界ではさまざまなエンジン設計が行われてきましたが、ユニークなロータリー エンジンほど世界を席巻したものはありません。

歴史を通じて、自動車産業はさまざまなエンジンの設計や構成を生み出してきました。 最も一般的なエンジン タイプはピストン エンジンで、シリンダーが直線、水平対向 (ボクサー)、または「V」字型に配置されています。 これらの宝石の中に、20 世紀後半に世界を席巻した、独創的でユニークなロータリー エンジンが隠されています。

ロータリー エンジンを所有したり触ったりしたことがない限り、ロータリー エンジンが従来のピストン エンジンとどのように異なるのかについては、基本的な理解しか持っていない可能性があります。 との関連性が高いマツダ 、ロータリーエンジンが航空機からトラクター、バイクに至るまであらゆるものに動力を供給していたことを多くの人は知りません。 しかし、HotCars のおかげで、革新的なエンジンについてすべてを学ぶチャンスが得られます。 次の数分をかけて、この風変わりなものがエンジニアリングの驚異である理由を学びましょう。 とはいえ、ここではロータリー エンジン、その仕組み、その利点に関する 10 の事実を紹介します。

一言で言えば、ロータリー エンジン、またはヴァンケル エンジンは、内燃にピストンを使用する代わりに、三角形のローターを使用して燃焼圧力を回転運動に変換するオットー サイクル エンジンの一種です。 中央のローターが回転して動力を生成し、その動力がトランスミッション システムを介して車輪に伝達されます。

固定されたシリンダー ブロックと回転するクランク シャフトを備えた従来のピストン エンジンとは異なり、ロータリー エンジンは固定されたクランク シャフトとその周りを回転するシリンダー ブロック全体 (三角形のローター) を特徴としています。 ロータリー エンジンは自動車業界においてピストン エンジンに代わるものとなりました。

ロータリー エンジンは 20 世紀に登場したと多くの人が信じていますが、実際にはその起源は 16 世紀にまで遡ります。 はい、そのとおり。 イタリアの技術者アゴスティーノ・ラメリは、1588 年に最初のロータリーピストン式ウォーターポンプを発明しました。約 2 世紀後の 1769 年に、ジェームス・ワットが最初のロータリー蒸気エンジンを開発しました。

しかし、フェリックス ヴァンケル博士 (1902 ～ 1988 年) は、自動車業界にロータリー エンジンを普及させた天才でした。 正式な訓練を受けていないヴァンケルは、22 歳という若さで研究所を設立し、半分タービン、半分レシプロ エンジンを発明するという子供の頃からの夢を追い始めました。 1951 年に、NSU (オートバイおよび自動車メーカー) と提携しました。 6 年後、二人は DKM と呼ばれる最初の実用的なプロトタイプ ロータリー エンジンを完成させました。 三角形のローターと回転する繭型ローター ハウジングを備えていましたが、固定ローター ハウジングを備えた 1958 DKM は、革命的なロータリー エンジンの真の祖先となりました。

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ヴァンケル エンジンまたはロータリー エンジンの中心には、繭型のローター ハウジング内の型破りなシャフトの周りを回転するトロコイド/三角形のローターがあります。 この内部設計により、ローター ハウジングとローターの間に 3 つの空間が形成され、燃焼プロセスのためのチャンバーが形成されます。

ローターには固定内歯ギア リングがあり、偏心シャフトには固定外歯ギアが付いています。 回転過程では、ローターとシャフトの回転速度は 1:3 になります。 ローターハウジングに対するローターシールの頂点にはシールがあります。 ローター ハウジングの片側には吸気ポートと排気ポートがあり、点火プラグは真反対側に配置されています。

ロータリー エンジンの動作原理は、4 ストローク ピストン エンジンの典型的なオットー原理と似ています。 これは、ロータリー エンジンの片側がローターの回転ごとに 4 段階のサイクル (吸気、圧縮、点火、排気) を完了することを意味します。

しかし、ピストン エンジンとは異なり、ロータリー エンジンには 3 つの側面があり、ローターが完全に 1 回転する間にすべての側面が同時に動作します。 これは、ロータリー エンジンにはローター 1 回転あたり 3 つの出力パルスがあることを意味します。 また、出力シャフトはローターの 3 倍の速さで回転するため、ヴァンケル エンジンは各シャフト回転で 1 つのパワー パルスを生成します。 参考までに、ピストン エンジンは 2 つのシャフト (クランクシャフト) 回転で 4 ストローク サイクルを完了します。 したがって、ロータリー エンジンは、シャフト 1 回転あたりの出力パルスが 2 倍になります。