ロータリーエンジン (初期航空機)

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フランス ノーム・エ・ローヌ社
ローヌ 9C
第一次世界大戦時の航空機用ロータリーピストンエンジンの一つ。
のパイプは、クランクケースからシリンダーヘッドへ混合気を送るインテークマニホールド

ロータリーエンジンとは、機体に固定されたクランクシャフトを中心にエンジン本体がプロペラと一緒に回転する星型エンジンである。初期(1908-1918年頃)の飛行機に用いられた。ロータリー・レシプロエンジンあるいは回転式エンジンとも呼ばれる。

概要[編集]

ロータリーエンジンは、星型エンジンクランクシャフトを機体に固定し、シリンダーが回転する形式のレシプロエンジンで、プロペラはシリンダーにとりつけられる。100馬力程度までのエンジンに使われた。ローラン・セガン (Lauren Seguin) と彼の弟によって開発された、ノームエンジン(後のノーム・エ・ローヌ)が有名である。

次のようなメリットがあり、エンジン技術が未熟でエンジンが低出力、低回転であった時代に採用された。

  • トルク変動を吸収するフライホイールの役割をシリンダーブロックで担うことで軽量化できる。
  • シリンダーブロックが回転することにより、表面を流れる空気の量が多く均等になることから冷却効果が向上し、水冷エンジンよりも軽量な空冷エンジンとすることができる。
  • シリンダ内のピストンが、クランクシャフトに対し実際は楕円運動をすることになり、滑らかに運動する(ピストンが同じ場所で往復運動するより振動が少なくなると考えられていた)。[要検証 ]

しかし、エンジンの回転速度が高くなるにつれて次のような欠点が顕著になった。

  • シリンダーに強い遠心力が加わるため潤滑油の循環が難しく潤滑油が飛散してしまう(=非常に漏れ易い)。
  • 同じく遠心力によりシリンダやクランクケースに負荷がかかるため高出力化(大型化や高回転化)に限界がある。
  • エンジンの回転速度が高くなると、シリンダの回転によるジャイロ効果が強く影響して、非常に癖が強く離着陸や操縦が難しい機体になる。

これらを改善する目的で歯車によりシリンダとプロペラを逆方向に回転させるものや、クランクを固定せずシリンダと逆方向に回転させる(回転速度が半分になる)ものも存在していた[要出典]が、構造が簡単で重量が軽減されるという利点は若干損なわれた。第一次世界大戦後にはシリンダ構造の改良(冷却効率の高い材質の採用、シリンダの胴とヘッドの分離、より緻密で背の高い冷却フィン等)が進み、回転しなくても充分な冷却が可能な新型の空冷星型エンジンが登場するとロータリーエンジンは搭載されなくなっていった。

自動車やオートバイでの利用[編集]

インホイールエンジンとして回転式エンジンを採用したMHV_Megola
Megolaから約100年ぶりに復活したRevoPower wheel

19世紀末から回転式エンジンを用いた自動車オートバイがいくつか製作され、販売されたものもあった。1890年代にステファン・バルツァー (Stephen Balzer, 1864-1940) により自動車用ロータリーエンジンが製作された。1904年にイギリスのRedrup(en:Charles_Benjamin_Redrup)は自らの設計による2気筒のロータリーエンジン(en:Barry_engine)をフレーム内に搭載したモペッドを開発し、1912年に「Redrup星形エンジン」を搭載したエンジンを搭載したモペッドも製作した[1]。1921年から1925年にかけて、ロータリーエンジンをフロントホイール内に納めるインホイールエンジンの構成を採ったメゴラ(en:Megola)がドイツで製造された。生産台数は少なかったが、いくつものオートバイレースで優勝した実績を持つ[要出典]。1940年代に、Cyril Pullin(en:Cyril Pullin)がPowerwheelと名付けられた単気筒のインホイールエンジンを考案したが、製造されなかった。アメリカではAdams-Farwell社(en:Adams-Farwell)が4輪の自動車であるBailey、Balzer、Intrepidの3車種にロータリーエンジンを搭載した。2008年、アメリカのRevoPower社(en:RevoPower)は自転車用の後付けエンジンであるThe Wheelを発売した。26インチの自転車用ホイール内部に25cc単気筒2ストロークのロータリーエンジンを内蔵したもので、通常の自転車のフロントホイールと交換するだけで取り付けられ、最高時速32kmで走行可能であった。

関連項目[編集]

脚注[編集]

  1. ^ Charles Benjamin Redrup”. 2008年4月11日閲覧。