マツダのロータリーエンジンとは？仕組みやメリット、燃費などを解説

ロータリーエンジンとは？

ロータリーエンジンとは、ローター回転運動をエキセントリックシャフトに伝え、そのエネルギーで走行するエンジンです。おにぎりのような三角形のローターが特徴で、「名前は知らなかったけど見たことはある」という人もいるかもしれません。

市場の多くを占めるレシプロエンジン（レシプロエンジンはピストンの往復運動を、クランクシャフトで回転運動に変換し、そのエネルギーで走行するエンジン）とは異なり、開発・販売を行うメーカーはごく限られます。

世界的にも「ロータリーエンジンといえばマツダ」というイメージがありますが、開発はマツダがロータリーエンジン開発に着手する何十年も前から欧州で進められていました。

その起源はドイツのNSU社という自動車会社にあります。しかしいずれも開発がうまくいかず、量産には至りませんでした。他にも、フランスのシトロエン社やロシアのアフトヴァース社もロータリーエンジン搭載車を発表していました。

1960年代初頭、東洋工業（現：マツダ）の松田恒次社長が「会社が生き残るためには独自の技術が必要だ」とし、数多あるロータリーエンジンの方式の中から、「バンケル・ロータリーエンジン」を選択し、開発に着手しました。

東洋工業は、部品を精巧に削りだす優れた技術力と情熱をもって、世界中どの自動車メーカーも成し得なかったロータリーエンジンの量産車を世に送り出すことに成功しました。

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ロータリーエンジンの仕組みは？

ロータリーエンジンは、エキセントリックシャフトと呼ばれる部品をコアに三角形の形をしたローターを組み合わせて出来ています。

一般的なレシプロエンジンでは、エキセントリックシャフトがクランクシャフトと同じ役割を果たし、ローターがピストンに該当します。レシプロエンジンでは、ピストンとクランクシャフトをコンロッドで連結し、エネルギーを伝えています。

しかしロータリーでは、エキセントリックシャフトにローターが直接ついているため、コンロッドのようにエネルギーを仲介する部品がありません。

レシプロエンジンが吸気→圧縮→膨張→排気のサイクルを順々にこなしていくのに対して、ロータリーエンジンはローターによって区切られた3つの空間で一連のサイクルを同時並行で効率よく一気にこなしていきます。

つまり、理論上はロータリーエンジンが1回転で得られる爆発によるエネルギーは、同排気量のレシプロエンジンの3倍あるということになるのです。

これがロータリーエンジンがレシプロエンジンに比べ圧倒的に排気量が少なく、燃焼効率がいいと言われる所以です。

”悪魔の爪痕”問題

ロータリーエンジンがその革新的な効率性と構造のスマートさから、開発車たちの注目を一気に集めたのもつかの間、ある大きな壁に直面します。

ローターによって区切られた3つの空間を密閉するアペックスシールという部分が、回転するたびに異常に磨耗してすぐに使い物にならなくなってしまったのです。

悪魔の爪痕とは、ロータリーハウジング（レシプロエンジンではシリンダーブロック）に、爪でひっかいたような傷ができてしまう状態で、簡単にいうとエンジンブロー（エンジンが破損状態）であるということです。

微妙な寸法の差でこの現象が発生し、ローターとアペックスシールの取り付け、ロータリーハウジングの製造、加工には1/1000mm単位の加工精度が求められます。

この問題は、日本カーボン株式会社による高強度カーボン材のパラグラファイトによって、解決に至っています。

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ロータリーエンジンの構造は？

ハウジング

レシプロエンジンでいうところのシリンダーブロックと同じ役割をしています。回転する三角形のローターをつつむ外壁です。

三角形のローターが回るため、だるま型に削られた形状は独特で、悪魔の爪痕の被害が最も及んだ部分でもあります。

エキセントリックシャフト

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レシプロエンジンでいうクランクシャフトと同じ役割をしています。ローターの回転運動を制御しつつ、その運動力を駆動輪まで伝達するロータリーエンジンにとってコアになる存在です。

ローター

ロータリーエンジンの最も象徴的な部品です。燃焼し回転することでエネルギーを生み出す源となっているのが、このローターです。

レシプロエンジンではピストンに該当する部品で、RX-3のエンブレムのモチーフになったり、RX-8の純正シートにもロータリーの形状がデザインされるなど、象徴的です。

アペックスシール

ローターの頂点に取り付けるカバーのようなもので、内壁に沿って動きます。このアペックスシールはローターとハウジングの隙間を無くし、圧縮した空気の漏れを防ぐという役割もあります。

レシプロエンジンでいうところのピストンリングで、役割は似ていますが、上下運動しかしないピストンと違って動きが複雑で、動く距離も長いため、製造する側に要求される加工、取り付けの技術が極めて高い部品でもあります。

ロータリーエンジンのエンジン音

ロータリーエンジンの魅力の一つと言われのがこの独特の高音、通称ロータリーサウンドです。

エンジン音自体が比較的静かなので、高速回転するタービンの「ヒュイーン」という独特の高音が際立って聞こえるのが特徴。レシプロエンジンでは出ない独特なエンジンサウンドを奏でてくれます。

速度が上がれば上がるほどこの高音は静かになるというから、実際に乗ってみたいものです。

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エンジン音まとめで聴き比べ！

普段は大して差を感じないエンジン音ですが、聴き比べてみると思ったよりも大きな違いがあるものです。

こちらの記事では、スポーツカーからハイパーカーまでさまざまな車のエンジン音をまとめています。ぜひ、ご覧になって聴き比べてみてください。

エンジン音がかっこいい車11選｜GT-R,WRX STI,RX-8のロータリーサウンドなど！

ロータリーエンジンのメリットとデメリットは？

メリット

• 排気量の割に高出力
• レシプロエンジンと比較して部品の数が少なく、コンパクトかつ軽量
• コンパクトなので、エンジンのレイアウト自由度が高い
• レシプロエンジンより軽量で、フロントが重くなりにくい
• アクセルレスポンスの良さ
• エンジンに振動が少なく、搭乗者がエンジンの振動を感じにくい

デメリット

• 排気量の割に燃費が伸びない（RX-8で実数値8km/Lほど）
• 排ガスに多くの有害物質が含まれる
• レシプロエンジンに比較して低速トルクが少ない
• レシプロエンジンよりトルクが細いため、エンジンブレーキが効きにくい

理想的な重量バランスを実現したライトウエイトスポーツカー

根本的な構造上の特徴から大きな利点もある一方、燃焼室が回転しながら位置を変えるため点火プラグと混合気の距離が離れ、ガソリンの点火が上手くいかなくなるため、燃費が悪くなります。

しかし、そういったデメリットはあるものの、実際に運転した人にしかわからない独特の気持ちよさが車好きたちを虜にしているようです。

人気漫画「頭文字D」のキャラクター、高橋涼介は作中で「軽量コンパクトなロータリーエンジンがもたらす最大の恩恵はパワーなんかじゃなく、理想的な前後重量配分によって実現する運動性能」というコメントを残していますが、スポーツカーやレーシングカーでは50:50の前後車軸重量という、バランスを重視しています。

これを実現するために、前後車軸の間にエンジンを搭載するミッドシップレイアウトや、ポルシェなどに採用されるエンジンとミッションを前後に切り離すトランスアスクルなどのレイアウトがあります。

頭文字Dでのコメントは、バルクヘッドギリギリにマウントされるロータリーエンジンが、フロント車軸より後方に本体が位置し、フロントミッドシップともいえるレイアウトで、前後重量バランスを50:50に近づけるために、軽量コンパクトの利点を活かして作られていることを表現した発言といえます。

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ロータリーエンジンが生産中止となった理由は？

デメリットの項目にもありますが、一番の理由は「排出ガス問題」にあります。

これは、京都議定書をはじめとする環境対策により、自動車の排気ガス規定が年々厳しくなっていることが背景にあります。ロータリーエンジンに関わらず、90年代～00年代で名機と呼ばれた、JZ系や3S、RB系やSR、EJ20、4G63などのエンジンもその壁に阻まれ、生産することができなくなったといわれています。

そして、新たな問題としてCAFE（企業平均燃費:Corporate Average Fuel Efficiency）という規制があり、「燃費の問題」も重くのしかかってきています。

CAFEでは、販売した車の燃費を平均した値が基準をクリアしなければ、メーカーにペナルティーがかかるという内容ですので、EVやハイブリッドなどで基準値を大きき上回る燃費を誇る車種を販売し、その平均値を下げるリスクを負いながらも生産できるのであれば、こういったスポーツエンジンは復活できるといえます。

マツダがロータリーを復活させるためにはMX-30のような車種でEVやハイブリッドカー市場でのシェアを占め、企業平均燃費を上げていくというのが、ロータリーを再び製造するために残された道になっているのではないでしょうか。

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マツダのロータリーエンジン搭載車種と中古車価格は？

コスモスポーツ

世界初のロータリーエンジンを搭載した量産車。

市販する前の1964年の第11回東京モーターショーにて、マツダの松田恒次社長が実際にコスモスポーツに乗り、広島のマツダ本社から爆走してきたというのは、当時とても効果的なプロモーションだったといわれています。特撮番組「帰ってきたウルトラマン」の劇中車「マットビハイクル」としても使用されました。

ちなみに余談ですが、当時のマツダはロータリーエンジンの開発に没頭しており、パークウェイというマツダのマイクロバスにまでロータリーエンジンを搭載していました。低回転のトルク効率の悪いロータリーエンジンをバスに搭載するなんて、当時のロータリーエンジンへのマツダ社の熱量が伝わってきます。

また、海外で有名なドリフトファイターのマッド・マイク氏は、ルーチェロータリーのタクシー仕様を作るなど、アフターマーケットを中心とした人気も未だ健在です。

【マツダの高級車種一覧ランキングTOP5】最高級車はまさかの1000万円超え？

最新「コスモスポーツ」中古車情報

本日の在庫数	3台
平均価格	708万円
本体価格	274～1,080万円

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ファミリアロータリー/サバンナ RX-3

ファミリアは、アクセラやアテンザなどのマツダのミドルクラスセダン系の前身。

ファミリアのボディーバリエーションはさまざまで、ワゴン、セダン、クーペといった具合で、そのニーズに応えていたようです。

そのファミリアのスポーツモデルとして、ロータリーエンジンを搭載したモデルがラインナップされ、サバンナRX-3も同様にワゴン、セダン、クーペがありました。

またRX-3は、当時ツーリングカーレースで無敵を誇ったハコスカGT-Rとガチンコバトルをし、その連勝記録を49連勝でストップさせたクルマとしても有名なのではないでしょうか。

ちなみに、RE雨宮で制作されたロータリーシャンテはこの当時のクルマで、シャンテは当時の軽自動車規格で作られていました。軽自動車の規格ですので、当然ですが排気量的な面でロータリーエンジンのラインナップなどなく、水冷2ストローク2気筒エンジンは、360ccは、車重は約500kgという超軽量ボディーと組み合わされます。

500kgがどれくらい軽いかというと、平均体重をした成人男性およそ9人分しかなく、シャンテ2台がフィット1台と同じ車重といえば分かりやすいでしょうか。このクルマに、当時改造した12Aを搭載することがいかに魔改造だったかは、簡単に想像できるところですね

最新「ファミリア」中古車情報

本日の在庫数	11台
平均価格	101万円
本体価格	20～238万円

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ルーチェ ロータリー

マツダのフラッグシップセダンだったルーチェは、ライバル車にクラウンやセドリックを見据え、その中のモデルにロータリーを搭載したモデルが存在しました。

レシプロモデルではタクシーでも使われるなど、当時のタクシーがクラウンやセドリック、ルーチェなどが採用されていた時代もあったようです。高級車は大排気量というイメージが強いですが、ロータリーの高級車というのは独特の存在感を放っています。

最新「ルーチェ」中古車情報

本日の在庫数	12台
平均価格	128万円
本体価格	50～250万円

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RX-7

言わずと知れたロータリーエンジンを意味する「R」と未来を意味する「X」の名を冠した、マツダのスポーツカーです。

RX-7と呼ばれたのはSA22C、FC3S、FD3Sの3車種で、SAには12A、FCからは13Bが搭載されています。

コスモの10Aから始まった約1000ccの2ローターエンジンは、12Aと約1200ccとボアアップを果たし、ダウンドラフトのキャブレターなどを取り付けたり、ポート加工をしたりといった改造が流行った世代でもあります。

そしてFCでは13Bになり、約1300ccになり、FDでは後期型で280馬力に到達します。

RX-7は石油危機による燃料高騰や公害問題による排ガス規制など、燃費の悪いロータリーエンジンが淘汰されるかと言われていた中、マツダの技術者たちの尽力により登場したのがこのRX−7であるともいえます。

1991年のル・マン24時間耐久レースでRE車が総合優勝を果たすなど、世界にその存在を知らしめました。ワイルドスピードでの登場も記憶に新しい世界から愛される名車で、初代から続く、クーペ＋ロータリーエンジンの組み合わせによるレーシングスピリットは脈々と引き継がれていることを感じられるクルマではないでしょうか。

RX-7 歴史と待望の復活へ！現在の中古車価格は？【日本の名車】

最新「サバンナ」中古車情報

本日の在庫数	4台
平均価格	257万円
本体価格	170～400万円

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コスモ

ソアラやレパードをライバルに見据え作られたコスモは、2ローターの13Bと3ローターの20Bをラインナップします。

この高級サルーンに搭載された、20Bは市販ロータリーとしては最大サイズといえ、FDに載せ替えたりされることもしばしば。

エンジンのみならず、内装の仕上がりは超ゴージャスで、世界初の純正GPSカーナビが用意されるなど、最先端のクルマだったといわれています。そのシステムはCCSと呼ばれカーコミュニケーションシステムの略称で、高級車によく採用されるマルチディスプレイや、今のCASEやIoTに似たことを実現しようとしていたクルマなのではないでしょうか。

最新「コスモ」中古車情報

本日の在庫数	5台
平均価格	185万円
本体価格	59～240万円

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RX-8(2003年:300万円程度）

総排気量1.3リッターのNAエンジンとして新世代ロータリーエンジン「RENESIS」を搭載したRX−7に続いて販売されたスポーツカー。

小型・軽量・高性能を兼ね備え、ロータリーエンジンの性質を十分い発揮しながらも、本格スポーツカーにして4ドア4シーターを備える」という夢のような期待として満を持して登場しました。

しかし前よりも格段に燃費がよくなり、海外からも高い評価を得ていたにも関わらず、やはり時代の流れには逆らえず販売中止。

この間に水素燃料を活用したRX-8ハイドロジェンREが発売されたことをご存知の方も少ないかもしれません。エコカーブームに馴染めない多くのファンから惜しまれながらも市場からは姿を消しました。

RX-8の中古車相場は、初期型が60万円前後から取引されるなど、他のロータリー搭載モデルと比較して、安価に購入できるモデルとしては魅力的なクルマです。しかし中古では、なかなかよい状態のクルマが見つけにくかったり、孤高故にロータリーの状態を見極めることも難しい場合が多いです。

憧れのロータリーを手に入れたのは良いものの、即入院では何のために買ったのかという状態といえます。

そこでオススメの購入方法は、ロータリーチューニングを得意とする店で、中古車を探しメンテナンスをしてもらい購入する方法です。運が良ければショップのデモカーを購入できるチャンスもあるかもしれません。

市場に流通するロータリー搭載車を、ロータリー専門医が探して買い付けをして購入するため、予算はある程度必要になりますが、安く買ってから修理できるお店を探し、また整備費用を払うか、もとよりお店と付き合い始め、買ってもらったクルマの整備付きで購入するかの差になります。それであれば、買った後に調子を崩してどうしようとならず、買ったロータリーの得意なお店に連絡しよう！という判断ができるわけです。

専門のショップでは、在庫も部品も持っているケースがあるので、ディーラー車が悪いわけではありませんが、ロータリーライフを充実させるためにも、純正部品と社外部品の組み合わせや、そのほかのノウハウをもつ専門ショップにはディーラーも敵わないメリットがあるともいえます。

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スカイアクティブRの登場とマツダ RX-VISION

スカイアクティブRやMazda RX-VISIONの発表から5年の時間が経過し、2020年の今年、マツダは100周年を迎えます。「ロータリー復活はマツダの夢」などともいわれていますが、なかなか市販化が進まないというのが現状のようです。

マツダに何らかの動きが期待されていましたが、残念ながらその発表は2020年11月末時点ではありません。

マツダのみが開発するロータリーエンジンですが、ロータリーエンジンを販売するための足掛けとして、レシプロエンジンの開発に力を注がなければならないことにも要因があるのではないかと考えられます。

スカイアクティブの評判はいいものの、マツダの経営状態は良好ともいえない状態が続いています。ロータリーエンジンの復活を願うばかりではありますが、悪魔の爪痕問題よりも大きな壁に直面しているともいえる状況といえるでしょう。

スカイアクティブRはどんなエンジン？

ベースとなるエンジンは、RX-8等に搭載されたエンジンではなく、16X(800cc*2)と言われることが多いようです。従来のロータリーである13Bに対し、トロコイド曲線を変更する、ローターを薄くするなど、燃焼室をつくりだすローターの表面積を小さくし、ロータリーの熱問題の解決を目指した思想を持っているといわれています。

それに合わされるスカイアクティブは、「常識を打破する志と最新技術をもって課題解決に取り組む」という意味が環境性能とパフォーマンスの両立という理想があり、ロータリーエンジンの最大の難点である、燃焼室の変化と点火プラグのずれを解決し、排ガスと燃費という壁を打破してくれるかもしれないのです。

スカイアクティブとは、マツダのCX-9に搭載されているSKYACTIV-G2.5Tが米国の10ベストエンジンに選出されるなど注目されたエンジンで、この技術は言わば、ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの技術を掛け合わせたもので、ガソリンエンジンなのに、ディーゼルエンジンのように点火プラグを必要とせず、自己着火で完結する技術です。

混合気が自己着火し、ガソリンが効率的にきちんと燃焼するこの技術が、ロータリーエンジンの最大の難点である、燃焼室の変化と点火プラグのずれを解決し、排ガスと燃費という壁を打破してくれるかもしれない理由はここにありということになります。

マツダ RX-VISIONとは

第44回東京モーターショーで、時代に再び姿を現したロータリーエンジン搭載のコンセプトカーです。

異様なロングノーズは、ロータリーエンジンを中央に搭載するためなどいろいろな理由があると思いますが、自社のRX-7をはじめ、世界一美しいクーペといわれたジャガーEタイプ、元祖和製スーパーカーのトヨタ2000GTや、名機S20を搭載したS30フェアレディ432Z、280馬力戦争を共に戦ったJZA80スープラなど、「THEスポーツカー」といった、名スポーツカーにならった象徴的な姿をインスパイアしているのではないでしょうか。

多くのユーザーに愛されているロータリーエンジン。ボンネットにエアインテークがついているFDの人気も高いです。

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RX-VISIONの進化版？VISIONクーペも

2017年開催の東京モーターショーにて、RX-VISIONの進化版とも言えるコンセプトカー「VISIONクーペ」が発表されています。見ての通りかなり洗練されたデザインをしており、2018年にはフランスで「最も美しいコンセプトカー」に選出されました。

VISIONクーペが発表された当時の記事はこちらから

ロータリーエンジンのハイブリッド化？

最近では、環境への配慮などの観点から規制も厳しくなり、燃費効率の悪いロータリーエンジンのハイブリッド化がされると言われています。

しかし、重さという観点からみるとハイブリッド化は重量増加が激しく、マツダの理想とする本来の走りができなくなってしまいます。そのためハイブリッド化を断念したとの噂も。

【最新情報】三菱製電動ターボ採用でハイブリッド化確定？

前述したように、スカイアクティブRは重さなどの問題点からハイブリッド化は断念したとの噂でしたが、三菱重工製の2ステージを採用し、「ロータリーエンジンと電2ステージ」のハイブリッドロータリーエンジンとなるようです。

今のところ詳細については明らかにされていませんが、パワーの向上と燃費性能の向上の両方を実現した、とんでもないエンジンとなりそうです。

マツダの特許申請で本格的にロータリー開発に着手！

2016年3月24日にマツダが一気にロータリーエンジンに関する特許を出願しました。

この特許の内容を見てみると、主に燃焼室の形状を変えることによって、燃焼効率を上げ、燃費を向上させようというもののようです。

そしてここでもう一つ注目なのが、ロータリーエンジン関係の特許の中に気体燃料、つまり水素燃料に関する特許も出願されているということです。

これはRX-8の排ガス規制の件を考慮して、この規制をパスするために水素ロータリーエンジンの開発も視野に入っていることを表しています。

マツダのプライドをかけた戦い

2017年、マツダにとってロータリーエンジン開発50周年になるこの節目の年。初代ロータリーエンジン搭載車コスモスポーツが発表された時に行われていたのは前回の東京オリンピック。次の東京オリンピックも着々と近づく中、いよいよ次世代機RX−9が新型ロータリーエンジン16Xを提げて登場するのではと言われています。

また、2015年にマツダはトヨタとの技術提携を発表しました。この提携の理由のひとつとして、トヨタはEV、FCVなどの未来車開発に集中したいから、従来の内燃機関の技術をマツダに補ってもらおうという意図があると言われています。それほどまでにマツダのエンジン技術は卓越したものなのです。

将来的にはこの2社の技術の結晶として水素燃料のロータリーエンジン車も実現するでしょう。これからもロータリーエンジンの開発から目が離せません！

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おまけ

細部までかなり精巧に作り込まれたこの紙エンジン。

ローターやギア、クランクシャフトに至るまで紙で出来ているまさに神業。実際に高速回転するその様はまさにロータリーエンジン。ロータリーエンジン独特のロータリーサウンドのようなものも再現されています。

ロータリーエンジン搭載のマツダスポーツカー「RX-7」の走りをチェック！

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