マツダのロータリーエンジンは灯油でも動くという話を聞いたことがあるのですが、これは本当なのでしょうか?
理由は、吸入、圧縮、爆発、排気がそれぞれ異なった部分で行われるため、レシプロのようなノッキングが発生しないというものです.
専門家の方、経験者の方のお話が伺えれば幸いです.

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A 回答 (1件)

まず最初にローターリエンジンでもノッキングは発生します。

ノッキングが発生しづらい事に燃焼室自体が移動することが関係していることは確かですが、これは、ローターハウジングとローターで形成される燃焼室のうちローターハウジング側の壁面の温度が低いために起こる現象で、燃焼室の形状自体はむしろノッキングを起こしやすい形状といえるでしょう。ノッキングを起こしづらい燃焼室形状とはできる限り点火プラグからの燃焼室端部までの距離が短く、なおかつ距離が均一であることがもぞまれます。ロータリーエンジンのような燃焼室形状は理想からはかけ離れた形状といえます。

ノッキングという現象は点火プラグで点火する前に燃焼室内で圧縮された混合気に自然着火してしまうプレイグニッションと、点火直後に点火プラグの周辺の混合気が燃焼し燃焼室内の圧力が上昇することによって、燃焼室周辺部の混合気が自然着火することによって起こるデトネーションの2種類を総称して呼ぶ場合が多いようです。このような燃焼ではスムーズな燃焼がお行われず、急激な圧力上昇を伴うため、燃焼室内に衝撃波が生じその衝撃波が燃焼室の壁面を叩くため、ノッキング特有のキンキンという音を発生します。このような状況が起こるかどうかは、エンジンの性質による物と、燃料の性質(主に自己着火温度が問題、ガソリンは灯油よりも自己着火温度が高いのです。真っ赤に熱した鉄板の上に灯油をたらせば燃え上がりますが、ガソリンをたらしても蒸発するだけです)による物に大別されますが、互いに密接な関係があります。この状態がひどくなるとエンジンを破壊してしまうこともあります。

レシプロエンジンでも灯油で動く(無理にではなくそのように設計された)物もありますし、ロータリーエンジンでもターボなどを備えた物では、灯油(自己着火温度が低い)を燃料に使えば確実にノッキングを起こしますし、どのような燃料を使用するかはローターリーやレシプロという動作行程の違いよりも、そのエンジンの設計段階での細かなパラメーターによって決まります。

因みに、自動車用のガソリンエンジンに灯油や軽油などを使用して自動車を運行すると、エンジンが動くかどうかという問題以外に税法上の問題で脱税になりますのでご注意を。ディーゼル車に軽油以外の燃料を使用した場合も同様です。
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この回答へのお礼

詳細な解説をどうもありがとうございます。
ノッキングに関するメカニズムを専門的に学ぶことができました。
結論としては、市販のREエンジンでは無理のようですね。
税法上の問題は別として、技術的探求の質問でした。

お礼日時:2001/10/22 23:44

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ざっと言ってコレだけでも排気音は変わります。更にエキゾーストパイプの肉厚、材質、長さ、車体への固定ポイント数や位置、マフラー吊りゴムの硬度等を変化させるだけでも排気音は変わります。

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 自動車研究機関で研究員として就労している者ですのでとりあえず専門家とさせて頂きましたが・・・・厳密に申しますと熱力学は専門ではありませんが、技術者の方がどなたも回答されていない様ですので、ご参考までに回答致します。

 ロータリーエンジンを発明したのはNSU社(現在のアウディ社の4つの輪の一つ~アウディとは4つの会社が合併して誕生した会社で、故にエンブレムが4つの輪になっています)のバンケル博士で、NSU社が最初に量産しました。

 当時は画期的発明品として、世界のほとんどの自動車メーカが技術導入、或いは委託開発等の契約を結んだと思われます(東洋工業さん~現マツダ~は、NSU社のパテントを購入する形で技術導入した様です)。
 しかし、多くのメーカが研究段階で、或いは2~3の量産車の開発でロータリー計画を破棄し、最終的に残ったのはノートン(英国のバイクメーカ。1ロータのバイクを生産し、これは主にスコットランドヤードの白バイとして使われています)とマツダでした。

 さて、ロータリーエンジンは内燃機関としては致命的とも言える2つの欠点を有しており、今日では、良識ある(?)メーカは早い段階でその点に気づいたと見られています。

1.アペックスシールとサイドシール
 ロータリーは1つのロータが吸気・燃焼・排気行程を同時に受け持っている為、各部屋毎の完全なシールが必要です。しかし高温・高圧にさらされるシールは摩擦の少ないテフロンやデルリンなど合成樹脂系シールを使えるはずもなく、ピストンリングの様なバネ材をロータの三角の頂点とロータの側面に配する事になります。
 初期のロータリーではこのシールがガンで、板ばねや各部屋間の圧力差でシールをロータハウジング内に押し付けますが、何しろ摺動方向にはほとんど厚みがない板状の部品、ハウジング内面との摩擦力で振動し、チャターマークとゆぅ溝をハウジング内面に刻んでしまいます。
 このチャターマークはシールの構造上ほとんど回避不可能とも言える現象で、多くの自動車メーカがこの現象の為にロータリーエンジンの開発を断念した、と言っても過言ではありません(そして、元祖NSU社でもこの問題を解決出来ませんでした)。
 しかし東洋工業は、シール形状と材質、表面処理等の工夫により、市販車としての水準に達する耐久性を持たせる事に成功しました。この点はマツダの一人勝ち、と言えるでしょう。
 実際に調べたワケではありませんが、恐らくマツダのロータリーエンジンのシールは、特許と実用新案でガンジガラメに守られているはずです。これが、今日他メーカがロータリーを再び開発しにくくしている理由の一つとなっていると思われます。

2.燃焼室形状
 ガソリンは爆発物の中では、比較的燃焼がゆっくり進行する物質です。
 現在のガソリンエンジン技術では、馬力と燃費、それにクリーンな排ガスの為に燃焼自体をコントロールするところまで来ています。
 点火プラグから近い混合ガスほど目論見通りの燃焼が得やすく、膨張の進行に伴って燃焼室容積が増加するピストンエンジンは大変都合がよい機構であると言えます(いくら高回転を狙えるからと言って異常なショートストローク~つまりピストンのボアを大きくして排気量を稼ぐタイプのエンジンは、近年では作られていません。これは、ワイドなボアでは燃焼室の外れの方の混合気が点火プラグと離れすぎてしまい、燃焼コントロールが難しくなるからです)。
 さて、ここでロータリーの燃焼室形状を思い出すと・・・・見事なまでの『ダンビロ』です。これでは、ピストンエンジンに比べ燃焼コントロールがかなり不利である事は否めません。
 ロータリは機械損失が少ない為ピストン方式に比べ高効率であると思われておりますが、燃焼がピストン式に比べコントロールし難い以上、ピストン式より熱力学的に高効率である事はありません、どころか、ピストン式の効率と同等にする事さえ困難であると考えられます。
 よって、同じ馬力ならロータリエンジンは燃費が悪いワケです。馬力とは爆発力で、爆発力とは燃料を燃やした量でザックリと決められます。もしロータリ方式の効率(=燃焼を軸トルクに変える変換効率)が高いなら、ピストン方式より燃費がよくなるはずですが、現実はそぅなっていません。
 勿論、燃焼が効率的に進行しないなら、排ガスに関してもピストン式よりクリーンになる、とゆぅ話も考えにくいところです。
 この燃焼室形状は、ロータリーエンジンの今後の発展性を考える場合でも、すっかり暗くなってしまう要素と言えます。ピストン方式の内燃機関に莫大な経験と長い実績を持つ他の自動車メーカが、今更先行き不安なロータリーエンジンの市場に再参入するとは思えません。

・・・・以上の様に、ロータリエンジンとは機械工学的にも熱力学的(←エンジンの本質的性能を決定するのは機械工学の話ではなく熱力学の話です)にも致死的デメリットを内包しており、その点に気づいた多くのメーカが開発を断念したとゆぅのが真相です(ロータリーエンジンはかつて、『世界3大技術サギ』の1つ、などと言われた時代さえありました)。
 マツダでは、一時期ロータリーエンジン開発の中止を匂わせる様な発表もしていましたが、これを聞いた世界中の自動車エンジニアの半分以上が「あぁやっぱり」と思ったでしょう・・・・。

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Qレシプロエンジンが電気モーターより トルク、パワー総合的に勝るってこと

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エネルギー源を内包しやすいレシプロエンジンと、エネルギー源を
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(2)同一のエンジン体積
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基本的にモータの方が小型でトルクの対応幅も大きく、エネルギー効率も
いいのですが、発電機を混みにしてしまうと話は変わります。
レシプロエンジンは化学エネルギー→運動エネルギーの効率が約35%くらい
ですが、発電機は化学エネルギー→電気エネルギーの効率が30~35%くらい
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しかし、電気エネルギーは貯蔵が容易で、車のようなトルクの上下に対応
しやすいのも事実です。プリウスが売れているのはこれが理由でしょう。

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Qレシプロエンジンで空ぶかし(無負荷)時と加速(負荷)時のガソリン消費量

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大学でバイクに乗って、ちょっとは整備ができる位の学生です。
キャブレターを使用しているレシプロエンジンについての質問です。

A. 車(バイク)を止めた状態で、ギアを入れずに空ぶかしすると、回転数はあがります。
B. 加速時もアクセルを開けると回転数はあがります。

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1. もし同じ消費量だとしたら、
加速時は爆発エネルギーは、車の運動エネルギーに変換されますが、
空ぶかし状態では爆発エネルギーは何に変換されているのでしょうか。

2.もしガソリン消費量が違うとすれば、
回転数が同じであれば、何がガソリン消費量を変えるのでしょうか。
(加速時はスロットル開度が大きく、空ぶかし時はスロットル開度が小さいため、
空気ガソリン混合比が、異なり、爆発エネルギーが異なるのでしょうか。)


長年の疑問です。教えてください!

Aベストアンサー

パワーライター店、セッティング担当です。

インジェクションでなく
『キャブレター』という前提でお話しします。

バイクのキャブの場合
ジェットはメインの一ヶのみです。
バイクの場合そのメインにニードルが刺さっています。

一定以上のスロットル開度がある場合
ニードルは全開になります。

ニードルが全開になると
吸気燃料料はメインジェットの番手で決まります。

その番手に吸気負圧を乗じたものが燃料消費量となります。

以上から
回転数が一定であるかどうかは燃料消費量に関係しません。
関係するのは
メインジェットの大きさ、ニードル形状
スロットル開度とそのときのニードルの位置・吸気負圧
です。

つまり
ご質問の(1)(2)共にその前提が成り立っていない事になります。

ただし、インジェクション制御で考えると
俄然わかりやすくなります。

Qレシプロエンジンについて

燃料流量とトルク、回転数、馬力を式でつなぐにはどうしたらいいですか?与えられているものは馬力が1000PSで、排気量が1000ccだということだけなんですが、どうにかなるもんなんですか?初めてこういうことを考えるにあたって大学生の僕には情報が少なすぎます。1000PSがとても大きいんだなぁくらいしかわかりません。ですのでどなたかわかりやすい説明お願いします。

Aベストアンサー

馬力、トルク、回転数に関しては
馬力=トルク×回転数÷716.2(または×0.001396)という式があります
http://carlife.carview.co.jp/User.asp?UserDiaryID=954600
http://blog.mag2.com/m/log/0000159493/106110993?page=1
燃料流量や排気量に関してはわかりません
こんなページもありましたけど参考になりますか?
http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/2002/00198/contents/007.htm
ただし上記の式は4サイクルエンジンの場合です
2サイクルエンジンの場合は排気量あたりの馬力はほぼ2倍になります


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