夢を追って試乗：ヴァンケルからHCCIエンジンまで

ロータリーエンジンが日本のブランドマツダをどのようにして今日のものにしたのか

ヴァンケルエンジンの最初の実用的なプロトタイプの作成から 60 年、マツダによる発売から 50 年、機能的な HCCI エンジンを作成したという会社の公式発表から XNUMX 年が経ち、これはこのユニークなエンジンの歴史に戻る機会です。熱機関。

マツダは、HCCIモード（均質混合および圧縮着火）で広い作動範囲で動作するエンジンの開発が成功したという事実を隠しておらず、2019年からそのようなエンジンの量産を開始する予定です。マツダが常に自動車業界を驚かせるのも不思議ではありません。ブランドの歴史的な年表をざっと見ただけでも、この声明の出所を見つけるのに十分です。最近まで、日本企業はヴァンケルのアイデアの唯一かつ熱心なキャリアであり、ミラーサイクルで動作するエンジンを搭載した最初の自動車メーカーでした (9 年から 1993 年までのマツダ Xedos 2003、そしてヨーロッパではマツダ 2 として知られるデミオ)。

ここで言及する価値があるのは、Comprex 波圧縮ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン用のカスケード、ツインジェット、および強制可変ジオメトリ (マツダ RX-7 のさまざまなバージョン)、626 年代後半のアクティブリアアクスルステアリングシステム 80 です。燃焼プロセスによって始動がサポートされる独自の i-Stop アイドリングストップシステムと、i-Eloop コンデンサを使用したエネルギー回収システムです。最後に、ル・マン 24 時間レースで優勝した唯一の日本のメーカーであるという事実に注目してください。スタイリングに関しては、Luce、アイコニックな Vankel Cosmo Sport、RX-7 と RX-8、MX-5 ロードスター、Mazda 6 などのモデルが、この分野におけるブランドの独自性を物語っています。しかし、それだけではありません。近年、Skyactiv エンジンは、燃焼エンジンにはまだ長い道のりがあることを示しただけでなく、マツダが独自の方法でそれを示すことができることを示しました。

XNUMX月末にマツダを日本に招待して来た次の訪問の後で、会社のエンジニアの発展についてもっと多くを話すでしょう。ただし、この記事の理由は上記の小見出しで見つけることができる唯一のものではありません。マツダのクリエーターがHCCIエンジンを作成できた理由を理解するために、私たちは会社の歴史に戻る必要があるかもしれません。

Skyactiv-Xのベースとしてのロータリーエンジン

標準的な 160 キロのマラソンを完了するのに問題があるかどうか、42 キロのルートを完了したウルトラマラソン選手に尋ねてください。ええと、彼はそれらを 42 時間実行しないかもしれませんが、かなりまともなペースで、少なくともさらに 2007 時間は確実に走り続けることができます。あなたの会社が広島に本社を置いている場合、何十年にもわたって巨大なロータリーエンジンのピストン回転の問題に苦労し、潤滑や排気、波の影響、ターボチャージャー、特に鎌状チャンバー燃焼プロセスに関する何百もの問題を可変ブロックで解決してきた場合、この考え方でヴァンケルに基づいたボリュームを使用すると、HCCI エンジンを構築するためのより安定した基盤を得ることができます。スカイアクティブプロジェクトの正式な開始は、ちょうど 8 年前の XNUMX 年 (メルセデスが洗練された HCCI ディゾットエンジンプロトタイプを導入したのと同じ年) に行われ、その時点ではヴァンケルエンジンを搭載したマツダ RX-XNUMX がまだ生産されていました。ご存知のように、日本企業のエンジニアは、Skyactiv-R ロータリーエンジンのプロトタイプを開発する際に、正確に HCCI 動作モードを実験しています。おそらく、Mazda SPCCI (Spark Plug Conrolled Compression Ignition) または Skyactiv-X と呼ばれる HCCI プロジェクトには、ロータリー部門とガソリンおよびディーゼルエンジン部門の両方のエンジニアが関与していました。 HCCI プロセスの開発に携わる人々の筆跡を認識できます。 Skyactiavエンジンの進化が均質攪拌および自己着火エンジンに変わったのはいつだったかは神のみぞ知るところですが、マツダのエンジニアがこの話題に関わっていることは以前から知られていましたが、それはおそらくヴァンケルエンジンがまだ生きていたときに起こったことでしょう。

何十年にもわたってロータリーカーを製造してきましたが、ほとんどが単独で、マツダに深刻な経済的利益をもたらさないかもしれませんが、揺るぎない精神、あらゆる種類の問題に対する解決策の発見、信じられないほどの忍耐力、そして結果として、広大で非常に貴重な経験。しかし、マツダの商品企画を担当する藤原清氏によると、Skyactiv プロジェクトに携わる各デザイナーは、ヴァンケルエンジンの精神を持っていますが、従来のエンジンを改善する機会に変わります。または非伝統的なHCCIで。「でも情熱は変わらない。 Skyactiv を実現するのは彼女です。この本当の冒険は、私の人生で最大の喜びになりました。マツダの開発責任者である金井聖太氏は次のように説明しています。それらは私たちの心に由来し、その構築が私たちにとってロマンチックな冒険になるたびに. このプロセスの主な原動力は、私たちの情熱です。最高であることは、私のエンジニアリングロマンスです。」

若者の夢

おそらく 60 年代に、最近リリースされた最初のマツダ車のエンジニアは、ヴァンケルエンジンに「独自のエンジニアリング小説」を見つけました。 17年、1919歳のドイツ人少年の夢からロータリーエンジンが誕生し、その名もフェリックス・ヴァンケル。当時、1902 年にドイツのラール地方 (オットー、ダイムラー、ベンツが生まれた場所) で生まれた彼は、友人たちに、彼の夢の車は半分タービン、半分ピストンのエンジンを搭載していると語った。当時、彼はレシプロ内燃エンジンの基礎知識をまだ持っていませんでしたが、彼のエンジンはピストンが回転することで吸気、圧縮、作用、排気の 16 つのサイクルを実行できると直感的に信じていました。 XNUMX世紀以来、他の設計者が数え切れないほどの試みに失敗してきた実用的なロータリーエンジンを作成するために彼を長い間導くのは、この直感です。

ヴァンケルの父親は第一次世界大戦中に亡くなりました。その後、若者は印刷物を販売し、多くの技術文献を読みました。 1924 年、22 歳のとき、彼はロータリーエンジンを開発するための小さな研究所を設立し、1927 年に「Die Drehkolbenmaschine」(回転ピストンマシン) の最初の図面を作成しました。 1939 年、独創的な航空省はロータリーエンジンに合理的な穀物を発見し、ヒトラーに頼りました。ヒトラーは、地元のガウレイターの命令で刑務所にいたヴァンケルの釈放を個人的に命じ、湖に実験室を設置しました。コンスタンス。そこで彼は、BMW、Lillethal、DVL、Junkers、Daimler-Benz のプロトタイプを設計しました。しかし、最初の実験的なヴァンケルエンジンの登場は遅すぎて、第三帝国の存続を助けることはできませんでした。ドイツの降伏後、フランス人はヴァンケルを投獄しました - 彼らがフェルディナンド・ポルシェに対して行ったのと同じことです。 1951 年後、フェリックスは釈放され、より生産的な仕事がなかったため、ロータリーピストンエンジンに関する本を書き始めました。その後、技術研究所を設立し、産業用のロータリーエンジンやコンプレッサーの開発に携わる。 1957 年、野心的なデザイナーが、NSU のスポーツバイク部門の責任者である Walter Frede に協力を求めることに成功しました。ヴァンケルと NSU は、リンゴ形 (トロコイド) のチャンバーとアーチ型の壁の三角形のピストンを備えたロータリーエンジンに力を注ぎました。 XNUMX 年に、エンジンの最初の実用的なプロトタイプが DKN という名前で製造されました。ヴァンケルエンジンの誕生日です。

60年代：ロータリーエンジンの有望な未来

DKMは、ロータリーエンジンが単なる夢ではないことを示しています。私たちが知っている固定されたボディ形式の実際の実用的なヴァンケルエンジンは、次の KKM です。 NSU と Vankel は、ピストンのシーリング、スパークプラグの位置決め、穴埋め、排気掃気、潤滑、燃焼プロセス、材料、および製造ギャップに関連する初期のアイデアを共同で実装しました。しかし、多くの問題が残っています...

これは、NSUが1959年に未来のエンジンの作成を公式に発表することを妨げるものではありません。 Mercedes、Rolls-Royce、GM、Alfa Romeo、Porsche、Citroen、MANなど、100以上の企業が技術協力を提供しており、多くの機械メーカーがライセンスを購入しています。その中には、松田恒井社長がエンジンに大きな可能性を秘めているマツダがいます。マツダは、NSUのエンジニアとの同時協議に加えて、当初47人のエンジニアを含む独自のワンケルエンジン開発部門を設立しています。

New York Herald Tribune は、Wankel エンジンが革命的な発明であると宣言しています。当時、NSU 株は文字通り爆発しました。1957 年に 124 ドイツマルクで取引されていた場合、1960 年には 3000 マルクに達しました。 1960 年、最初のバンケルエンジンを搭載した NSU プリンツ III が導入されました。 1963 年 500 月にはシングルチャンバー 3 cc エンジンの NSU ヴァンケルスパイダーが続き、1968 年後にドイツ選手権で優勝しました。しかし、80 年のフランクフルトモーターショーでセンセーションを巻き起こしたのは、新しい NSU Ro 0,35 でした。クラウスリューテによって設計されたエレガントなセダンは、あらゆる点で前衛的であり、その空力形状 (612 のフローファクター自体がこの車をユニークなものにしています)トランスミッションは油圧クラッチと80枚のディスクブレーキを備え、フロント部分はトランスミッションの隣に配置されています。 Ro 1968 は当時としては非常に印象的で、XNUMX 年にカーオブザイヤーを受賞しました。翌年、フェリックスヴァンケルはミュンヘン工科大学で博士号を取得し、ドイツの科学的および技術的業績に対して最も権威のある賞であるドイツ技術者連盟の金メダルを受賞しました。

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テキスト：Georgy Kolev