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ガソリンエンジンとディーゼルエンジン、レシプロエンジン、ロータリーエンジンの関係性を教えてください。
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンを総称してレシプロエンジンとよび、レシプロエンジンのピストンの部分が三角形のローターになっているものをロータリーエンジンと呼ぶんですか?

簡単にわかりやすくお願いします。

A 回答 (9件)

レシプロエンジンはピストンの上下運動を回転運動に変える構造を持つ内燃機関で、ロータリーエンジンは三角形のローターの回転運動をそのまま利用する構造の内燃機関。

ガソリンとディーゼルエンジンの違いは、使用する燃料の違い。ロータリーエンジンはガソリンのみでディーゼル使用は開発されていない。またロータリーエンジンの実用化はマツダだけ
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ちゃんと学問的に分類しましょう。

関係する学問は『熱力学』『機構学』です。

※まず、ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの分類
 これは、熱エネルギの効率を扱う『熱力学上の分類』です。
 ガソリンを使うエンジンは、『オットーサイクル』という熱サイクルで動いており、対して軽油を使うディーゼルエンジンは、『ディーゼルサイクル』という熱サイクルで動いています。
 これはあくまでも熱サイクルの話で、ピストンが上下しているとか三角形の塊が回転しているとか、そういう『機構学上の差』は関係ありません。(ディーゼルサイクルで動くロータリーエンジンというものも、過去には作られました。)

※レシプロエンジンとロータリーエンジン
 これは燃料の爆発力を回転力に換える機構の分類で、要するに『機構学上の分類』です。
 燃料の爆発でピストンを押し下げ、それでクランクシャフトを回して回転力とする機構がレシプロ、爆発で壁を押して燃焼室全体の容積を増やそうとするチカラをエキセントリックシャフトという偏心シャフトで回転力に変換しているのがロータリーです。
 実はロータリー方式には『レシプロより熱損失が大きい=エネルギ効率が悪い』という重大且つ致命的な欠点がありますが(だからマツダと共にロータリーエンジン研究に着手したメルセデスは早々に研究から手を引き、またマツダも結局ロータリーを見限りました)、機構学上の特徴だけを見ていると熱力学上の欠点が見えなくなってしまいます。(ロータリーが『効率がよい』と思い込んでいるシロートさんが多いのは、機構しか見ていないからです。工学の正規の教育を受けたものは、今や大学生でさえ『低効率のロータリーに将来は無い』と理解しています。)

>ガソリンエンジンとディーゼルエンジンを総称してレシプロエンジンとよび、

※ガソリンエンジンとディーゼルエンジンは、構造上は点火プラグのアリ/ナシぐらいの差しかありませんが、上述した様に熱力学的には完全に別物です。
 ガソリンエンジンとディーゼルエンジンが機構学的に極めて似ているのは、どちらも『たまたま』レシプロ機構をつかったからに過ぎません。
 故に・・・現在製品化されてるガソリンエンジンとディーゼルエンジンは、総称してレシプロエンジンですが、逆にガソリンエンジンやディーゼルエンジンは必ずレシプロエンジンになるかというと、そうとは限りません。

>レシプロエンジンのピストンの部分が三角形のローターになっているものをロータリーエンジンと呼ぶんですか?

 動きとしては、まぁ概ねそうです。
 厳密に言うと、レシプロはピストンをストレートに押し下げるチカラ、ロータリーは燃焼室全体が拡大していくチカラ、それぞれを回転力に変換しているので、機構学というか運動力学というか、チカラの伝達の方法から考えると、ただ単に『ピストンが三角ローターになった』というわけではありません。

 ちなみに余談をいくつか。

※ガソリンのレシプロエンジンとロータリーエンジンはどちらもオットーサイクルで動いており、熱力学的にはガソリンエンジンとディーゼルエンジンほどの差がありません。

※トヨタのハイブリッド車で使われているガソリンエンジンは、熱力学上は『ミラーサイクル』(の省略版、アトキンソンサイクル)で動いており、オットーサイクルのガソリンエンジンとは全く別物です。(ガソリンエンジンとディーゼルエンジンほどの差があります。)
 プリウスのエンジンは構造的にはレシプロであり、フツーのガソリンエンジンと同じに見えますが、それはディーゼルエンジンと同様『たまたまレシプロ機構をつかっただけ』です。

※2ストローク1サイクルエンジン(略して2スト)もレシプロです。
 クルマで使われている4ストローク1サイクルエンジン(略して4スト)とはピストンとクランクが同じぐらいで細かい構造がかなり違って見えますが、熱力学的には同じオットーサイクルです。
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エンジン(原動機)の種類、他のエネルギーを力学エネルギーに変換する構造による相違


タービン、往復動(レシプロ)、ロータリー。
タービン→ガスタービン、水力発電の水力タービン、火力、原子力発電の蒸気タービン。
往復動(レシプロ)ピストンの往復動をクランク軸で回転に変換、蒸気機関車も該当します。
ロータリー→三角形のローターがカイコの繭型のハウジング内を左右に移動しながら回転運動します、その回転を直接回転として取り出します、左右への移動は偏心シャフトが吸収してしまいます。
ガソリンエンジンと、ディーゼルエンジンの大きな相違は、ディーゼルエンジンは高圧に圧縮して高温になった空気に燃料を吹き込んで自然発火で爆発燃焼させる、一方がガソリンエンジンは、あらかじめ空気と気化した燃料が混ざった混合気を圧縮、スパークによる火花で爆発燃焼させます、燃料はそれに応じた最も適切な燃料として、軽油、及びガソリンに分かれます。
ロータリーエンジンでも、高圧縮が可能ならディーゼル式ロータリーも可能?ということになります。
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>ガソリンエンジン:今は全て4ストローク


>ディーゼルエンジン:全て4ストローク
>レシプロエンジン:今は全て4ストローク

これらはすべて正しい説明とは言えません。
2ストロークのガソリンエンジンは今でもチェーンソーや草刈機などに使われていますし、2ストロークのディーゼルエンジンも戦車などで現役で使われています。
レシプロエンジンであるスターリングエンジン(潜水艦でも使われています)は4ストロークではありません。


>「ガソリンエンジンとディーゼルエンジン」・・・は燃料の違いで区別する分け方

これは覚え方としては良いと思うけど、仕組みの違いで言うなら「点火方法の違い」というべきで、点火方法が違うから使う燃料が違うのです。

最初の質問にも書いてあるので質問者さんはご存知だろうとは思いますが...
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「ガソリンエンジンとディーゼルエンジン」・・・は燃料の違いで区別する分け方。


「レシプロエンジン」・・・ピストンがシリンダーの中を往復運動(圧縮&燃焼&膨張&排気)するエンジン型式。
「ロータリーエンジン」・・・ローター(ピストンに相当)がシェル(シリンダーに相当)の中を回転(圧縮&燃焼&膨張&排気)して作動するエンジン型式。
原理的には同じ事を行うのですが、実際に行う構造は相当違います。
尚、レシプロ・エンジンには、ガソリンエンジンでもディーゼルエンジンでも、共に2サイクルと4サイクルのエンジンが存在して居ます。
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ガソリンエンジンとディーゼルエンジンの関係


 クランク2回転で1工程の4ストロークという点では同じ。違うのは燃料

ガソリンエンジン:今は全て4ストローク、空気とガソリンの混合気にスパークプラグで点火。
         (ハイブリッド用のエンジンは除く)
ディーゼルエンジン:全て4ストローク空気のみを圧縮し高温になった所へ軽油を噴射すると
          着火する。
レシプロエンジン:今は全て4ストローク。ピストン+コンロッド+クランクがシリンダー内を
         上下に作動して、吸入、圧縮、燃焼、排気を繰り返す。
ロータリーエンジン:厳密にはロータリーでは無い。バンケルローター式エンジンとも言う。
          繭型のハウジングの中を三角形のローターが回転する仕組み。
          (ガソリンエンジンだが灯油や軽油でも走行できる)

ロータリーエンジン
参考URL:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC …
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車のエンジンにはどんな種類がある? 分類のしかた


http://www.taus.ac.jp/column/mechanism/engine.html
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>ガソリンエンジンとディーゼルエンジンを総称してレシプロエンジンとよび



ガソリンとディーゼルなどの内燃機関だけがレシプロではありません。蒸気機関車のスチームエンジンのような外燃機関もレシプロエンジンに含まれます。
要は、ピストンの往復運動を出力の源にしていればそれは「レシプロエンジン」です。

それに対して、ロータリーエンジンやタービンエンジンなどがあります。
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ロータリーエンジンはレシプロではありません。



レシプロエンジン
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AC%E3%82%B7 …
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