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晩ご飯はぶっかけうどんでした。

売り切れてませんでした。

飲み物でもありませんでした。



さてさて，お次はロータリーですね。

レシプロのところが理解できた人は（理解できなくても，それは僕の説明が下手なだけです Ｏrz），図を見てください。
同じローターの点火と膨張行程は同じ色にしています。

ロータリーの場合は吸気，圧縮，膨張，排気の各行程が１／４ずつではありません。
おおざっぱに言って，吸気が１／３，圧縮が１／６，膨張が１／４，排気が１／４です。
それだけでも吸気に有利だってのは直感的にわかりますよね・・・って，実際はそれだけじゃないし，今日は吸気の話じゃないので割愛ｗ
膨張行程が１サイクルの１／４くらいっていう点ではレシプロと変わりません。
ただしパワー（トルク）の出方は違いますので，同じようには比較できませんよ。
でもまぁ今回はそういう細かい違いは無視してください。

図を見てください。
一番上，１ローターだったらローターが１回転する間に各燃焼室では１回ずつ点火しますからこうなります。
これだけでも３気筒エンジンに相当するってのが理解していただければ，ここから先は読む必要はありません。
長々とその説明をするだけだからｗ
２ローターになるとその下の図です。
３ローター，４ローターの場合も書いています。
あれっ？２ローターの場合と４ローターの場合って，同じような図をさっき見ましたよねｗ
２ローターの図と６気筒の図，４ローターの図と１２気筒の図，色は違いますけど,同じでしょ？
３ローターの図は１０気筒の図に良く似てますよね。
要するにそういうことです。
考えてみれば当たり前ですよね。
１つのローターに３つの燃焼室・・・これが３気筒相当。
２ローターなら３×２つの燃焼室・・・これが６気筒相当。
４気筒エンジンに比べて６気筒エンジンはスムーズですよね。
さらに８気筒となるともっとスムーズです。


ではなぜロータリーだけがスムーズなエンジンと言われるのでしょうか？

他に褒めるところがないから？
そんなこと言わないで(ToT；)

レシプロの多くは直列４気筒ですね。
ハイパワー車，高級車になると直６，Ｖ６になります。
でもロータリーは，基本的に２ローターですよね。
現行車両で３ローターの市販車はありません（旧車のみ）。
まず１つの理由はこれだと思います。
比較対象の多くが直４だから。

でも直４が比較対象とされるのにはあと２つの理由があります。
排気量と点火回数です。

Ｖ６－３５００ｃｃと２ローター１３０８ｃｃを単純に比較するっていうのは排気量という点でハンデがありすぎｗｗｗ
同じような排気量で比べようと思ったら直４になっちゃう。
でもこれも主な理由ではないでしょう。

主な理由は，そう，点火回数です。
え？点火回数も同じじゃない！？って言う前に・・・
レシプロの１サイクルの間にクランクシャフトは何回転するでしょう？
２回転ですね。
つまり，２回転の間に何回点火するかというと，４気筒では４回，６気筒では６回，８気筒では８回，１０気筒では１０回，１２気筒では１２回です。
では，１回転の間には？
４気筒では２回，６気筒では３回，８気筒では４回，１０気筒では５回，１２気筒では６回ですね。
次はロータリー。
１サイクルの間にエキセントリックシャフトは３回転しますよね。
気付きましたか？
２ローターの場合，その間に６回の点火。
３ローターの場合は９回の点火をします。
つまり，エキセントリックシャフト１回転あたりで考えると，２ローターでは２回，３ローターでは３回の点火です。
点火回数で比較するなら，２ローターは４気筒に，３ローターは６気筒に相当するということです。
単純に，エンジンの回転数と点火時期を基準にした比較ということですね。



た・だ・し・・・
この話は，何を基準にして話すかで結論は変わってきます。
ということは，ロータリーエンジンがスムーズだといわれる理由は，オーバーラップの有無もさることながら，回転運動だけで構成されていて往復運動がないことの方が重要なのかもねｗ



この話をもうちょっと掘り下げて考えると，１ローターっていうのは（オーバーラップが全くなくなって）実用性に乏しそうだし，そうなるとロータリーエンジンは２ローター以上じゃないとダメかな，そしたら必然的にオーバーラップは生じるよな，オーバーラップのないロータリーエンジンは作れないな，ってことはロータリーエンジンはやはりオーバーラップがあるからスムーズなエンジンなんだなっていう考えにもなりますね。



お次はこの話を逆の目線で考えて見ます。

今日の話はあくまでも概念的なものです。
かなりの部分を簡略化して省略しています。
イメージとして捉えてください。



スムーズなエンジンだと言われるロータリーエンジンですが，その理由は何でしょ？

一般には二つの理由が言われています。


「レシプロのようにピストンの上下運動を回転運動に変換するのではなく，全ての運動が回転運動だから。」

「膨張行程がオーバーラップしているから。」


一つめはわかりやすいですけど，二つめがわかりにくいですよね。


ロータリーエンジンの説明の前にレシプロエンジンの話をしてみましょう。

レシプロエンジンの多気筒化の目的は何でしょうか？

排気量アップ・・・もあるでしょう。
同じ排気量なら多気筒にした方がピストンも軽量小型化しますのでレスポンスも上がります。
慣性重量が減らせますからね。
でも，増やせば増やすだけ複雑怪奇になりますけどねｗｗ
そして，増えた分だけエンジン全体としての点火回数も増えます。
クランクシャフト１回転につき，４気筒エンジンなら２回の点火，６気筒エンジンなら３回の点火です。
実はここからが本題ｗ

エンジンが力を発生するのは点火，燃焼の直後に続く膨張行程においてです。
吸気，圧縮，排気行程では力は発揮しません。
圧縮行程なんかはむしろそのために力を使わないといけない。
膨張行程は全行程の１／４，つまりクランクシャフト１／２回転分です。
この行程の間，最初から最後まで同じように力を発揮するわけではありません。
その力をグラフで書くなら山なりのカーブです。
左右対称ではなく，立ち上がりが急で，徐々に減衰していく山です。
４気筒エンジンなら１つの山が終わった後に次の山が続きます。
このつなぎ目の部分ではパワーが途切れたようになります。
６気筒エンジンでは１つの山が終わるまでに次の山が始まります。
山と山のオーバーラップする部分がありますから，パワーの途切れが少なくなります。
山の１／３くらいがオーバーラップすることになります。
では８気筒では？
山と山のオーバーラップはますます増えて，山の１／２がオーバーラップします。
ということは・・・１つの山が始まって半分経過したところで次の山が始まって，残りの半分が経過したところで最初の山が終わりますが，その時にはさらに次の山が始まります。
つまり，絶えず２つの山がオーバーラップしている状態です。
では１０気筒では？
３つの山がオーバーラップするところが出てきます。
１２気筒だと絶えず３つの山がオーバーラップしている状態です。
こうやってたくさんの山が重なっていくと，全体としてなだらかなつながりになりますので，回転のための力が途切れることなく与えられることになり回転がスムーズになります。
レシプロエンジンは各行程の区切りが比較的明確なので説明がしやすいｗ

ここまではイイですか？

よくわからなければ図を穴があくほど眺めてみてくださいネ。


さてさて，ロータリーエンジンについては晩ご飯の後にｗ

多分３５０名様の方だなｗ

まさかフィットは当たるまい

しかもいきなり宅急便で送ってくるなんて有り得ないしｗｗｗ

さてそろそろ潤滑問題に。

図は１３Ｂ－ＲＥＷのオイルラインです。

シングルオイルクーラーですが気にしないｗ



ロータリーエンジンにおいて，エンジンオイルの役割は１つはエンジン中心部の冷却と潤滑で，もう１つはローターとサイドハウジングの間の潤滑とアペックスシールとローターハウジングの間の潤滑です。

ロータリーエンジンはローターは一方向に動き続けています。
レシプロエンジンではピストンの上下運動がありますから，ピストンが上がっている間に下から摺動面にオイルを噴くことができますが，ロータリーエンジンではそれができません。
ロータリーエンジンもローター内はオイルが流れていますが，これはローターとエキセントリックシャフトやステーショナリーギアとの潤滑と冷却のためです。
いくらローターが動いているとは言っても，この部分を流れるオイルが燃焼室に届くことはありません。
いや，厳密に言うとわずかには潤滑はしますが，ほんのわずかで，それは燃焼室の表面積のごく数％に過ぎませんし，オイルの量なんてほぼないに等しい量です。
もしくは，オイルシールの破損等があれば・・・
なので，内部からのオイルは届かないとした方がいいのです。

ではどこから潤滑油が供給されているでしょう？

写真をご覧になわばおわかりと思います。
オイルパンから吸いだされたオイルは―――オイルクーラーを通って―――オイルフィルターを通って―――エンジンの前方に移動し―――エンジン内部とタービンとメタリングオイルポンプへと分配されて，メタリングオイルポンプからローターハウジングの左上（前方から見て）の小さな穴からエンジンルームに噴出されます。
これが潤滑油になります。
この時のノズル径が４型までは２．０ｍｍ，５型以降は０．８ｍｍです。
結構な差ですよねｗ
これだけ差があると，高負荷時の噴出量に差が出てきそうです。
パワーＦＣではここがエンジン回転数と水温でしかコントロールできないのだとか。
スロットル開度とかブースト圧とか油温とか油圧とか燃料温度とか，エンジン負荷が変われば必要なオイル量って変わると思うんだけどなぁ。

このオイルは主にはローターとサイドハウジングの間の潤滑に使われるのだそうです。

ロータリーは燃焼室にオイルを噴き，その出口は排気ポートしかありません。
つまり，中に残るか燃え尽きるか排気ポートから排出されるかです。
多すぎると中に残ったり排気ポートから排出されます。
少ないと潤滑性が失われます。
どの程度燃えてなくなるかはオイルによります。
燃えたあとの燃えカスも問題になります。
燃えカスが残ってしまっては大問題です。
ロータリーのオイル選びに関していろいろと言われているのはそういった点を考慮してのことです。
オイルに関してはまた別のお話で。。。



オイル噴出量が少ない場合，ロータリーには死活問題です。
潤滑性が失われますから摩擦によってレスポンスも著しく悪くなります。
いたるところが摩耗，損傷してきます。
当然，摩擦による熱も発生します。
しかも，先日述べたように，高回転時にはアペックスシールの運動速度は１００ｋｍ／ｈ以上です。
そんな速度で金属と金属が触れ合ったら・・・摩耗もさることながら，火花～☆が散りそうじゃありませんか？
摩擦による熱も加われば，ノッキングが起こってもおかしくないかも。
本当にそれ（ノッキング）が起こるのかどうかはわかりませんが，いずれにしてもエンジンに対するダメージの大きさは計り知れないものがあります。



オイル噴出量が多かった場合，あまったオイルはどこにいくでしょう？
どこかから外に出てくれればいいんですが，出口は排気ポートしかありません。
一部はプラグホールに入って，そこでプラグに付着して着火性を悪くする可能性もあります。
始動時のかぶりの原因とも言われています。
５型以降でノズル径が変わったのには，オイル消費量を減らすという目的のほかに，始動時をかぶりをなくすという目的もあるのかもしれません。
ＦＤではプラグがかぶったことによってエンジンが始動できなくなるというトラブルを散見しますが，僕の５型ＦＤは今までにバッテリー上がり以外でエンジンが始動しなかったことはありません。
関係あるのでしょうね。



高負荷でエンジンを使用する場合，オイルが多いことよりも少ないことの方がダメージは大きそうです。
しかもそのダメージは不可逆的です。
プラグのかぶり程度の話であれば，プラグ交換で解決するでしょうが，エンジンパーツの摩耗や損傷はオーバーホール以外に解決策はありません。



では多めに噴くようにセッティングしていた方がいいのかというと，どうなんでしょう？
オイルの消費量の増大やアイドリングなどの低回転域での失火の可能性は先に述べた通りですが，他には？
マフラーからはもちろん白煙発生！！！
触媒がオイルまみれになって傷んでしまいますよね。
触媒としての機能も落ちますし，オイルで汚染された状態だと回復不能なんだとかいう話も耳にします。



以上，オイル噴出量を中心に述べましたが，実はこれは噴出量の問題だけではありません。

量が多くても油膜形成が不均一であれば，潤滑性は維持できません。
そのためには噴出方法にも工夫を凝らす必要が出てくるでしょう。
ＲＸ－７とＲＸ－８のエンジンではノズル位置にも差が見られます。

同じ問題はオイルの質が劣化しても起こります。
オイルの粘調度の低下によりエンジン内部で油膜切れを起こすからです。
適切な油圧が保てないグレードは避けなければいけませんし，劣化して粘調度の低下したオイルは交換しなければいけません。
かといって不必要に硬すぎるグレードは抵抗になりますからパワーロス，レスポンス低下，燃費悪化の原因になります。
純正は１０Ｗ－３０です。
ＲＥ雨○では１０Ｗ－４０，ナ○トスポーツでは１０Ｗ－５０，Ｒ○ジックや藤○エンジニアリングでは１５Ｗ－５０ですね。
中には１５Ｗ－６０なんてところもありました。

さらに，エンジン内部がうまく油膜を保持できるような表面加工も有効と思われます。
ＷＰＣ処理には硬度を増す効果ばかりが取りざたされますが，ミクロの粒子で表面加工して油膜の保持性を高め，潤滑性を上げる効果もあるのかもしれません。
新品の中古のハウジングの内部を見比べたことがある人は気付いたと思いますが，表面の光沢が違いますよね。
使って摩耗したハウジングではまさに鏡面加工したような光沢になっていますが，新品や走行距離の少ないハウジングは艶消し加工したような光沢になっています。
新品でもあえて鏡面加工していないのには理由があるのでは？と思ってしまいます。
油膜の保持という面では有利なのかもしれません。

昨日の話（ｵｽﾏﾝ崩壊じゃないですよｗ）の続きで，ちょっと気になったことです。

吸排気の速度っていったいどれくらいなの？



まずはピストンの速さ，ローターの速さは？
市販車で一番速いといわれているエンジンやＦ１エンジンでは平均ピストンスピードの最高は約２５ｍ／ｓくらいで，時速にすると約９０ｋｍ／ｈです。
ローターの速さは・・・アペックスシールの移動速度にする最高で約３０ｍ／ｓくらいで，これを時速にすると約１０８ｋｍ／ｈです。

少なくとも吸気の速度はそれ以上ですね。
だって吸気口からピストン面やローター面まで直線的に運動しているんじゃなくて渦巻いているんだから。



んでもって音速はっていうと，いろいろ計算式があるみたいですが，常温１気圧で約３４０ｍ／ｓ（１２２５ｋｍ／ｈ）。
ピストンやローターの速度の１０～１５倍くらい。
でもこれは温度や圧や空気の密度が変われば変わります。
基本的に温度（絶対温度）や圧には１／２乗に比例し，密度には１／２乗に反比例します。

それを考えてみると，吸排気の速度と音速の差（比）は実際には１０倍なんてなくて，せいぜい数倍程度なのかもしれません。



ちなみに写真はＦ１４戦闘機のソニックブームです。
あぁ～そう言えば某社のマフラーには名前にソニックって付いてましたねｗ



今日の内容をさら～っと読んだ人。
何か気付きませんでしたか？
“ピストンの移動速度”と“アペックスシールの移動速度”です。

Ｆ１のエンジンのピストンスピードよりも市販車のロータリーエンジンのアペックスシールの移動速度の方が遥かに速いんですよね。

ピストンのように往復運動を繰り返しているわけじゃないので単純比較はできませんが，この“移動速度が速い”っていうことがアペックスシールの耐久性や消耗，ローターハウジングの消耗に与える影響って大きいですよね。
以前，アペックスシールの移動距離について記載しましたが，距離よりもむしろスピードの違いの方が与える影響としては大きいでしょうね。
エネルギーで考えると距離ならば１乗のオーダーですが，速度となると２乗のオーダーでの変化になりますからね。