バンケル・ロータリーで悩む

ロータリー排熱エンジンなんてのがあって、面白いなぁと思っていた。流体のエネルギーを回転力に変換するにはプロペラとかタービンとかピストンとかが考えられるけれども、低速流体での効率を考えてこういう方式にしたのだろうか。

似たような感じの方式としてオーバル・ギアを使うのもあるのだが、これはシュラウドとの隙間を埋められないので、トルクのいらない流量計ならともかく、トルクを取ろうとするとやはりバンケル方式になってしまうのだろう。

で、昔から不思議だったのだが、このバンケル・ロータリーってどうやって思いついたのだろうか？　その思考過程がわかると、3接点ロータリーだけじゃなくて4接点とか、あるいは2接点のロータリーなんてのも考えられるんじゃないのか？

だいたい、このバンケル・ロータリーのシュラウドっていうのかハウジングっていうのか、この瓢箪のような、繭のような形はどうやって定義されているのだろうか？例えば歯車の歯の形ならインボリュート曲線とかいうふうに定義されているのだが、そのあたりはさすがにWikipediaにも書かれていない。

なので、EXCELでいろいろ試行錯誤してみた。バンケル博士の思考過程がわかっていれば簡単にできるのだろうが、こちらは素人なので勘と試行錯誤でトライすることになる。

まず変数として次のものを用意した。
噛み合っている歯車の小さい方の半径を１として、
Gear ：大きい方の歯車の半径
Roter：ローターの半径（大きい歯車の中心からおむすびの突端まで）
Offset：歯車の咬み合っているところから、おむすび突端までの角度差

ほかに定数としてPI（π）と計算用のステップ値：Stepも用意した。

結果として得られたのがこの図だ。縦横比が正確でないので、ちょっと歪んでいるかもしれない。

変数の値は、

PI：3.1415926
Gear：1.5
Roter：3
Offset：180

だった。Gearを1.5にしたのは左右の往復運動でおむすびが3角だからたぶん3/2だろうという予測があたった感じ。Ｒｏｔｅｒもこんなもんかな。

ここからいろいろいじっていくと面白いかなと思っていたら、WEｂでこんなのを見つけてしまった。

なんだかつまらんなぁ。