マツダがMXのためにロータリーを復活させた理由

マツダは伝説のロータリーエンジンを復活させたが、今ではどのように期待されていたのか

マツダのロータリーエンジンは何も新しいものではありません。 1950年代初頭にドイツ人エンジニアのフェリックス・ウェンケルによって発明されました。 しかし、傑作は称賛されるために新しいものである必要はありません。 これは、一般的な 4 サイクル内燃エンジン (ICE) に代わるエレガントな代替手段を提供しました。 革新的なアプローチを採用し、可動部品が少なくなりました。 そして、ほとんどの異なる点と同様に、通常の 4 サイクル ICE にはいくつかの利点と欠点がありました。 かなり長い間、利点が欠点を克服しているように見えました。 それも正当な理由があります。 ウェンケル ロータリー エンジンは、よりコンパクトでより小さな排気量のエンジンで、より大きな出力とより多くの RPM を可能にしました。 4 サイクルの ICE は、1 つの熱力学サイクルを完了するために 720 度の回転を必要とします。 これは、クランクシャフトが 2 回転する必要があると言っているのと同じです。 ロータリー エンジンでは、360 度回転するごとに、ローターの 2 つの面が完全な燃焼サイクルを経ます。 ある意味、これは 2 ストローク エンジンの出力に似ています。

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ロータリー設計により、空気と燃料の吸気サイクル、圧縮サイクル、熱力学サイクル、排気サイクルを同時に実行できます。 たとえば、伝説的なマツダ 13B ロータリー エンジンの内部には、可動部品が 3 つしかありません。 2 つのローターと、ロータリー エンジンのクランク シャフトに相当する偏心シャフト。 通常の 4 サイクル ICE には、ピストン、クランクシャフト、コンロッド、カムシャフト、インレットバルブ、アウトレットバルブ、バルブスプリング、フライホイールなどの部品があります。 それだけでなく、ロータリー エンジンでは、4 サイクル ICE の往復質量とは対照的に、回転質量が発生します。 バルブ (バルブの浮きを引き起こす可能性があります) やピストンのように上下し、エンジンの RPM が上昇するにつれてより強力な往復力を生成するのではなく、ロータリー エンジンの回転質量により、より高い回転数とより少ない振動が可能になります。

ロータリー エンジンがどのように動作するかを示すスローモーションのシースルー ビデオをご覧ください。 これは 3D プリントされた 13B ロータリー エンジンの 3 分の 1 スケール モデルです。 より見やすくし、燃焼室内で起こっているすべてのサイクルを理解するには、遅い表示速度を選択してみてください。

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ロータリー エンジンにはいくつかのエンジニアリング上の課題が存在し、それらに取り組むのは簡単ではありません。 その 1 つは、設計上、ロータリー エンジンの熱効率があまり高くないことです。 エンジンは、燃焼サイクル中にすべての混合気を燃焼させることができません。 これは燃費や排気ガスに悪影響を及ぼします。 マツダが排気ガスから火を吐いているのを見たことがあるなら、それは燃焼サイクルが起こった後に燃料が無駄に燃やされているということだ。

また、燃焼室の形状により、常に燃焼室の片側で熱力学的サイクルが発生し、非常に高温になります。 同時に、チャンバーの反対側は空気と燃料の吸気を扱うため、より冷たくなります。 温度の違いにより、金属は異なる速度で膨張する傾向があります。 これにより密閉が困難になります。 あるチャンバーから別のチャンバーへガスを混合することは望ましくありません。 このため、アペックスシール、フェイスシール、サイドシールを使用して、ガスが他のチャンバーに漏れるのを防ぎます。 良好な密閉性をさらに確保するために、燃焼室内にオイルを直接注入します。 これは、エンジンが設計上オイルを燃焼させることを意味します。 このため、排出ガスはさらに悪化します。 そして、ロータリーエンジンが廃止された主な理由は排出ガスにあります。 それは最近までのことです。

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マツダ史上初の完全電気自動車である MX-30 は、少々難題です。 まず、航続距離は100マイルのみで、価格は約3万5000ドルからとなっている。 生産初年度はアメリカ国内ではカリフォルニアのみで発売されることになっている。 しかも生産台数はわずか560台と非常に限られています。 また、ある種のSUV/クロスオーバーであることになっていますが、前輪駆動のみが搭載されています。