エネルギー効率をアップさせるFANローターエンジン!

2019年3月26日

世界中で毎日 大量に排出されている2酸化炭素を削減する事は、地球環境全体を改善する事に繋がります。
私達が開発を進めているSwirl歯車、FANローターエンジンは自動車エンジンのエネルギー効率を大幅に上げるシステムです。

世界の環境改善にとってEV(電気自動車)は大きな可能性があり、世界中の大メーカーから、個人開発のものまであらゆるところで実に多くの会社によって開発が進められています。
中国では既に500社を超えるメーカーがEV開発をやっているようです。

...しかし、凄い国だなぁ~

 

私達が開発を進めているFANローターエンジンは、それらのEVとは違い、従来のエンジンをもっと環境に優しく、且つエネルギー効率の大幅UPを目指しています。
エンジン単体か、あるいはハイブリッド車、もしくはレンジエクステンダー等に使用できるエンジンとして開発を進めていいます。

 

実は、まだアイディア段階ですので概要の設計は夏ごろまでかかるか...てな感じですが。

前に新エンジンの仕組みでお伝えした事と重複する部分がありますが、私達のFANローターエンジンを理解する上で必要な事なので、少しでも理解に助けになるのであればという事で、少々お付き合いください。

そしてこのエンジンは単に2酸化炭素を削減するだけではありません。
このエンジンの構造は非常にシンプルで、従来のエンジンのようなピストンはありません。
また、そららに伴って複雑な動きをする部品類を可能な限り無くし単純な構造でも、従来の2倍の出力を発揮するエンジンを造ろうとしています。

部品点数が少なければ製作コストも低く抑える事が出来るだけでなく、製作工数も減り製作時に発生する2酸化炭素量も減らす事が出来ます。

エンジンは出来る限り小さく、そして出力は落とさず、それが私達の目指す新型のエンジンです。

さて、従来型のエンジンはピストンの上下2回、所謂4サイクルを実現しています。

従来型の4サイクルエンジン     4-Stroke-Engine
吸気・・・ピストンが下がる
圧縮・・・ピストンが上がる
爆発・・・ピストンが下がる
排気・・・ピストンが上がる

この間、ピストンの上下で1回転するので、2回の回転中に1回の爆発によって出力が得られます。
これって、効率が悪いんじゃないかなぁと考えたのが、開発のきっかけでした。
しかも、クランクシャフトを介して上下運動を円運動に変換する。
何となく、そこには大きなロスが発生しているように思えてならなかったのです。

次に、ロータリーエンジンを見てみましょう。
オニギリ型のローターが楕円形のシリンダー内を回転しながら4サイクルを実現しています。
そして、このローターが1回転する間に3回の爆発を起こします。
凄い効率ですね。

三角形の各辺の部分で爆発が起きます。Wankel_Cycle_anim_ja
一般的な排気量1300CCのロータリーエンジンは、2つのローターがセットされており合わせて1300CCの容量を持っています。一つ約650CCですね。

このローターはエキセントリックシャフトと呼ばれる偏心したシャフトを持っており、これを回転させる事で、オニギリ型のローターがスムーズに楕円形のハウジングの中を回転する事になります。

 

さて、私達が開発を進めているFANローターですが、これはFAN(扇)型のロータが2つセットで動作し、1回転する間に吸気・圧縮と同時にこのローターの裏側でもう一つのFANローターが爆発と排気を行います。
つまり1回転で2回の爆発出力を得られる事になります。

従来型のエンジンに4倍の効率ですね。

FANローターの動作する様子をアニメーションにしてみましたので見てみてください。

FANROTOR

 

...あれ?
オニギリ型のロータリーエンジンの方が1回転で3回爆発するんだから、一番お得じゃね? (^^;

ん~...
私達が開発をしているFANローターエンジンにも爆発効率だけじゃ無い利点があります。
それは
1.完全に同心円状にローターが設置されており揺動が少ない。
偏心していない! 回転数を上げる事も出来そうだし、揺れないから摩擦も少ないハズ!

2.通常の1/4ぐらいの大きさに出来る。
図を見て下さい。
FAN_ROTOR02

これで、ハウジングの大きさは、ざっくりと 直径10cm,厚さ4cm です。

円柱の容積は、πr2乗×奥行きです。ここから半径1cmの芯を除きます。

従って(5cm×5cm× Π ×4cm)-(1cm×1cm× π ×4cm)≒ 311cc
ですが、この中で裏と表で同時進行で吸気・圧縮・爆発・排気の4サイクルが発生するから、実際の出力は容積に対して2倍になります。

つまり、これ一つで約622ccのエンジンと同等、これを2セット用意して1244ccの出力のエンジンが出来上がります。

従来のロータリーエンジンと比較しても格段に小さく出来る!

ひょっとして片手で持てる程度の大きさかもしれません。(...実際には諸々必要な部分があるので、そんなに小さくはならないでしょうが)

ね? ちょっと大きな可能性があると思いませんか?

実物を見る事が出来るのは何時になるやら.....

88_31