ロータリーエンジンの長所と短所を教えて頂けますか？ マツダ社はこれ以降もそれの開発を継続していくとニュースにありましたが、 一番の課題は何でしょうか？ ご指導のこと、何卒宜しくお願いします。

Answer 1

★最大の課題
・冷却損失が大きい → 燃費が悪い
・燃焼ガスの漏れが多い → 排ガス対策が困難
・偏心量が小さい → トルク変換効率が低い

～ 排ガス対策が難しく，燃費が悪いことが課題です。移動燃焼室のため対策がとりにくく技術進化が遅れています。

●メリット
・バルブがなく簡単な構造
三角おむすびのロータリ型ピストンが回転することで、吸気と排気をおこないます

★２サイクル・エンジンと同じ排気量
現在、通常、使われている 4サイクル・エンジンは、出力軸2回転に1度、燃焼がおこなわれます。2サイクル・エンジンでは、出力軸1回転に1度、燃焼がおこなわれるので、同じ排気量でも約2倍（実際は、燃焼効率が悪いので 1.5倍程度）の出力があります。

ロータリ・エンジンも出力軸1回転あたりに1度、燃焼するので、2サイクル・エンジンに似ています。つまり出力（馬力）やトルクを4サイクル・エンジンと比較する場合、ロータリ・エンジンの排気量を2倍にすると、比べやすくなります（後述の比較）。

==> 排気量の定義
ロータリエンジン出現時は2サイクルエンジンが多く，現在の数値になっていますが，もし現在なら，4サイクルエンジン換算し，2倍に定義されるでしょう。

★同排気量では、非常に小型のエンジン
サイズが小さいだけではなく、部品点数が少なくて、重量も非常に軽くなります。

★なめらかな回転
2ロータリでは、レシプロエンジンの6気筒に相当し、3ロータリ・エンジンでは、V8型エンジン以上のなめらかさ（トルク変動）をもっています。またエンジンの回転上昇は極めて優れ、あっという間に8000rpmに到達できます。

★窒素酸化物NOxを生成しにくい
燃焼室の冷却損失（後述）が大きいため、燃焼温度が低く、比較的、NOxを生じにくい構造になっています。同じ理由で耐ノック性が高く、比較的、低いオクタン価の燃料でも使えます。現在のレシプロエンジンは三元触媒を使うため、このメリットも消えました。

●弱点
★混合気流動が弱い
バルブがないため、吸気慣性が小さく、吸排気効率が低く、かつ混合気の流動速度が低いため、不完全燃焼になりやすい。このため燃焼圧力が低く、燃焼効率が悪い。
特に低回転数域では、流動が悪いため、回転する燃焼室端部で未燃ガスが多く残り、燃焼安定性が悪い。

★燃焼室壁面積が大きい
排気量に対して、表面積が大きいため、燃焼エネルギが壁面を通して、冷却水、排気ガス、オイルなどに流出し、その結果、燃焼圧力が低下し、燃焼効率が悪い。この熱エネルギの流出損失を冷却損失といいます。

★偏心量が小さい
よくロータリ・エンジンは動力変換ロスが少ないといいますが，間違いです。トルクを出すためには、燃焼圧力の合力の成分ベクトルと出力中心までの距離、つまり偏心量（モーメントの長さ）が大きい必要があります。単純に比較はできませんが、レシプロエンジンと比較して、わずか15mmの偏心量では、効率的にトルクに変換できません。
なおマツダのエンジニアの方も、この欠点はご存知で、2007年に発表した新世代ロータリエンジン（RENESIS 16X)では、いわゆるロングストローク化（正確には、幅を広げないで、偏心量を増やすことで、低速トルクを稼ぎ、燃費改善）を果たしています。この改善をマツダの方は「ロングストローク化」と言っていました。
この欠点は、偏心量の増大とともに創成半径が大きくなるため、摺動速度（特にアペックスシール）が高くなり、高回転化がやりにくくなる点です。

じつは、この問題は、ずいぶん古くからマツダの中で分かっていました。マツダのロータリエンジンの形式で「13A」（1969～1972年）というのがありますが、これがまさに、「RENESIS 16X」と同じく、偏心量をアップしたものでした（17.5mm）。しかし他のロータリとの設備共用がむずかしく、13A以外の偏心量はすべて15mmに統一されています。

★燃焼ガスの漏れの増大
開発でたいへん苦労したアペックスシール（おむすびの先端）だけではなく、サイドシールの漏れも大きな課題です。レシプロエンジンのピストンリングは円周でみると、ほぼ一様に力がかかります。しかしロータリエンジンのサイドシールは、場所ごとに力のかかる方向が異なります。このようなシール形態なので、レシプロエンジンの数倍の漏れ量があります。

●レシプロエンジンとの比較
下記をご覧ください。ほぼ同じ排気量のレシプロエンジンと比較すると、ロータリはトルクが小さく、このため回転数で馬力を稼いでいることがわかるでしょう。また燃費が20%程度悪く、燃焼効率のさらなる改善が必要なこともわかるでしょう。

マークX（前型） 2.5L 6AT 215馬力/6400rpm 26.5kgm/3800rpm 12.6km/L
RX-8 Type RS 6MT 1.3L（2.6L相当） 235馬力/8200rpm 22.0kgm/5500rpm 9.4km/L
RX-8 MT1.3 5MT 1.3L（2.6L相当） 215馬力/7450rpm 22.0kgm/5500rpm 10.0km/L

ちなみに 馬力＝2π×回転数×トルク（π＝円周率）です。

ご参考になれば幸いです。

質問者からのお礼コメント

皆様の御知識に唯唯敬服するばかりです。
とても勉強になりました。
誠にありがとうございます。

Answer 2

長所
軽量・高出力・低振動
短所
燃費の悪さ・短寿命

※短所の改善

Answer 3

簡単に言うと
長所は、エンジンが小さくても大きなパワーを出力できる
短所は、燃費が悪い
燃費が悪いという事から、現在のエコという概念からは遠く離れたエンジンになってしまていると言う事になります。
一番の課題は、燃費でしょうね

詳しくは、http://ja.wikipedia.org/wiki/バンケルエンジン
Wikiを観た方が詳しいですけど・・・

開発を継続するする理由は、やはり特有の技術は捨てずに進化させたいと言う事だと思います。
燃費やトルクの改善が出来れば再び胸を張って世に送り出すと思いますよ。

Answer 4

長所・・独特のフィール感。レシプロのような繊細さ（曲線）はないですが、直線的？な感覚が好きな人にとってたまらないんでしょう。詳しく言うと、トルクの山、谷間感が弱く、レブリミット付近のもうこれ以上は厳しい～といった感覚が弱い。どこまでも回っていきそうな感覚「ロータリーロケット」で、サウンドもアイドリングから高回転域までロータリー独特のものがあります。軽量、コンパクトなので、スタイル自由度、走行性能など優れてる面もあるかと。あとはないです。オイル食う、燃費悪い、オイルシールに負荷掛かりやすいので、出力低下が速く、寿命が短い。スポーツカー、ハイパワーより燃費を重視のエコ時代、買う人はごく少数なので、存続は厳しい。しかし、唯一のロータリー生産のマツダ、独自性が無くなるので開発停止とは言えないでしょう。