マツダのロータリーエンジン執着, 水素につながる
マツに新しい方式のロータリーエンジンを研究しているといううわさが流れ始めた. 内燃機関時代の終末を目の前に置いている現時点で彼らの開発意志は高く買うに値する. ところで燃料が普通ではない. 外でない水素だからだ.
マツダを有名にさせたのはジャパニーズ BMWという称号にふさわしい素早いハンドリングもあるが, やっぱりロータリーエンジンが与える象徴性だ. 全世界でただ彼らだけがバンケルエンジン(以下ロータリーエンジン)を乗用車とレイスカに移植したし, 同じ彼らだけが成功した.
唯一のロータリーエンジンだから持つようになる幻想も多かった. まるでデスモセディッチのように理論的には無限の rpmを持つという話から小さなサイズにも耐久性おかげさまでおびただしい出力も軽く手におえるというのなどだ. もちろん一部は当たる話だが, 短所は比較的正確に指摘されて来た. まさに耐久性だ.
日程期間が経てばリビルトをしなければならないという致命的な短所を持っているにもかかわらずマツダはロータリーをまだあきらめなかった. 甚だしくは内燃機関時代の終熄を控えた今も言葉だ. 独特の構造のこのエンジンが相変らずロータリーエンジンと呼ばれるためには構造の変更は事実上不可能だ. もう限界まで開発するとおり開発したこのエンジンに新しい何かを追加するということはすごく大変に見える.
しかしマツダはエンジン構造の革新より燃料で革新を持って来た. これらが注目したことは外でない水素だ. もちろん水素燃料電池ならこれ以上特別なことがない. トヨタミイラと一緒に現代のネックソといっしょにエックシオント FCEV などもう多様な種類の水素燃料電池自動車が市中に出ているからだ.
しかしマツに注目した水素は燃料電池ではない, 水素内燃機関だ. この分野で先に進んで行った製造社は BMWだった. 彼らは 20世紀末から水素内燃機関を準備したし, 2000年代初盤実際にハイドロジェン 7を開発して大衆に紹介した. 特に既存に開発したエンジンの構造を大きく変更しなくて十分な出力とトルクを得ることができたしかなり立派な爆発力おかげさまでサウンドも十分だった.
しかしこれらの挑戦は 1回性にとどまってしまった. その後を受け継いだブランドはトヨタだ. 最近トヨタはスーパータイキュに出場するツーリングカーを水素内燃機関で改造して参加させた. このように今一部ブランドは完全電動化ではない水素中心のパワートレーン開発で徐徐に視線を回している.
マツダもなかでも一つだ. マツに水素内燃機関に関心を持ち始めたことはかなりずいぶん前の事にもう 2008年 RX8 ハイドロジェン RE コンセプトカーをお目見えしたことがある. 当時その車はツインローターバンケルエンジンを装着していたし, 水素を燃料で約 107馬力の出力を持っていた. 等しいエンジンだがガソリンを使うバージョンに比べてたとえ半分しかならない出力だったが, それでも炭素排出なしに水素だけで内燃機関を駆動することができるというの自体だけでも充分に注目されるに値した.
しかしこれらもこのプロジェクト以後水素内燃機関の導入を事実上あきらめた. 水素を作って供給するインフラ構築という障害物もあったし, 当時技術では出力だけではなく走行距離も短かったからだ. しかし時間が経って現在は水素が徐徐に一体燃料の中で一つに浮び上がっている.
それでマツダも研究所深く封印しておいた水素ロータリーエンジンをまた取り出した. もちろんひとときはマツにこの技術を完全に廃棄したといううわさもあったが, むしろ他の方ではマツダは数十年目この技術を手で放さなかったと伝えた. 特にマツになおさら效率が低いロータリーエンジンに水素燃料注入をあきらめない理由を置いてピストンエンジンと違い熱が1ヶ所に集まっていないからだと紹介した.
ピストンエンジンの場合熱がピストンとエンジンヘッド生え際に集まっているから爆発性が高い水素の場合早期爆発が起きる可能性が高いのに比べてロータリーエンジンはそうではなくて水素を使うのに相応しいというのだ. もちろんマツに開発中の水素内燃機関が具体的にどんなスペックを持っているかはまだわからない. そしてどんな形態で使われることかも未知数だ.
ただ一つ推測することができることは電気車のレなのかイックステンドで使われるのだ. ロータリーエンジンはピストンエンジンより体積がめっきり小さいから EVのための発電機で大変良い構造を持っている. 空間に対する要求がますます大きくなるこのごろ, バッテリーサイズを伸ばすことも発電機を入れることも易しくない. しかしロータリーエンジンの特徴をよく生かしてここに水素を燃料で使ったらバッテリーサイズを減らすことも可能で空間の損失も最小化することができるでしょう.
ただ理論的に構造の複雑性を避けることができないし, なおかつ法外に上がる価格を手におえることは大変に見える. もちろんそれでマツにまだまでも控え目にこの技術の完成度を引き上げていることかも知れない. うわさには EVとともに電気ターボを結合した純粋内燃機関になる可能性もあると言う. 果してどんな結果があるか注目して見る必要がある.
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ドイツから持って来た大時代技術を長い間使っているね.
마쯔다의 로터리 엔진 집착, 수소로 이어진다
마쯔다가 새로운 방식의 로터리 엔진을 연구하고 있다는 소문이 돌기 시작했다. 내연기관 시대의 종말을 눈앞에 두고 있는 현시점에서 그들의 개발 의지는 높이 살만하다. 그런데 연료가 심상치 않다. 다름 아닌 수소이기 때문이다.
마쯔다를 유명하게 만든 건 재패니즈 BMW라는 칭호에 걸맞은 민첩한 핸들링도 있지만, 역시나 로터리 엔진이 주는 상징성이다. 전 세계에서 오직 그들만이 반켈 엔진(이하 로터리 엔진)을 승용차와 레이스카에 이식했고, 마찬가지 그들만이 성공했다.
유일한 로터리엔진이기 때문에 갖게 되는 환상도 많았다. 마치 데스모세디치처럼 이론적으로는 무한의 rpm을 지닌다는 이야기부터 작은 사이즈임에도 내구성 덕분에 엄청난 출력도 너끈히 감당한다는 것 등이다. 물론 일부는 맞는 이야기지만, 단점은 비교적 정확히 지적되어왔다. 바로 내구성이다.
일정 기간이 지나면 리빌트를 해야 한다는 치명적인 단점을 갖고 있음에도 불구하고 마쯔다는 로터리를 아직 포기하지 않았다. 심지어 내연기관 시대의 종식을 앞둔 지금도 말이다. 독특한 구조의 이 엔진이 여전히 로터리 엔진으로 불리기 위해서는 구조의 변경은 사실상 불가능하다. 이미 한계까지 개발할 대로 개발한 이 엔진에 새로운 무언가를 추가한다는 것은 무척 힘들어 보인다.
하지만 마쯔다는 엔진 구조의 혁신보다 연료에서 혁신을 가져왔다. 이들이 주목한 것은 다름 아닌 수소다. 물론 수소 연료 전지라면 더 이상 특별할 것이 없다. 토요타 미라이와 함께 현대의 넥쏘와 더불어 엑시언트 FCEV 등 이미 다양한 종류의 수소 연료 전지 자동차가 시중에 나와 있기 때문이다.
허나 마쯔다가 주목한 수소는 연료 전지가 아닌, 수소 내연기관이다. 이 분야에서 앞서 나갔던 제조사는 BMW였다. 그들은 20세기 말부터 수소 내연기관을 준비했고, 2000년대 초반 실제로 하이드로젠 7을 개발해 대중들에게 소개했다. 특히 기존에 개발한 엔진의 구조를 크게 변경하지 않고도 충분한 출력과 토크를 얻을 수 있었고 꽤 훌륭한 폭발력 덕분에 사운드도 충분했다.
그러나 이들의 도전은 1회성에 그치고 말았다. 그 뒤를 이어받은 브랜드는 토요타다. 최근 토요타는 슈퍼 타이큐에 출전할 투어링카를 수소 내연기관으로 개조해 참가시켰다. 이처럼 지금 일부 브랜드는 완전 전동화가 아닌 수소 중심의 파워트레인 개발로 서서히 시선을 돌리고 있다.
마쯔다도 그중 하나다. 마쯔다가 수소 내연기관에 관심을 가지기 시작한 것은 꽤 오래전의 일로 이미 2008년 RX8 하이드로젠 RE 컨셉트카를 선보인 적이 있다. 당시 그 차는 트윈 로터 반켈 엔진을 장착하고 있었으며, 수소를 연료로 약 107마력의 출력을 가지고 있었다. 동일한 엔진이지만 가솔린을 사용하는 버전에 비해 비록 절반밖에 되지 않는 출력이었으나, 그래도 탄소 배출 없이 수소만으로 내연기관을 구동할 수 있다는 것 자체만으로도 충분히 주목받을만했다.
허나 이들도 이 프로젝트 이후 수소 내연기관의 도입을 사실상 포기했다. 수소를 만들고 공급할 인프라 구축이라는 걸림돌도 있었으며, 당시 기술로는 출력뿐만 아니라 주행거리도 짧았기 때문이다. 그러나 시간이 흘러 현재는 수소가 서서히 대체 연료 중 하나로 떠오르고 있다.
그래서 마쯔다도 연구소 깊이 봉인해두었던 수소 로터리 엔진을 다시 꺼냈다. 물론 한때는 마쯔다가 이 기술을 완전히 폐기했다는 소문도 있었지만, 오히려 다른 쪽에서는 마쯔다는 수십 년째 이 기술을 손에서 놓지 않았다고 전했다. 특히 마쯔다가 가뜩이나 효율이 낮은 로터리 엔진에 수소 연료 주입을 포기하지 않는 이유를 두고 피스톤 엔진과 달리 열이 한곳에 모여 있지 않기 때문이라고 소개했다.
피스톤 엔진의 경우 열이 피스톤과 엔진 헤드 언저리에 모여 있기 때문에 폭발성이 높은 수소의 경우 조기 폭발이 일어날 가능성이 높은데 반해 로터리 엔진은 그렇지 않아 수소를 사용하기에 적합하다는 것이다. 물론 마쯔다가 개발 중인 수소 내연기관이 구체적으로 어떤 스펙을 갖고 있는지는 아직 알 수 없다. 그리고 어떤 형태로 쓰일 것인지도 미지수다.
다만 한 가지 추측할 수 있는 것은 전기차의 레인지 익스텐더로 사용되는 것이다. 로터리 엔진은 피스톤 엔진보다 부피가 현저히 작기 때문에 EV를 위한 발전기로 더없이 좋은 구조를 갖고 있다. 공간에 대한 요구가 점점 커지는 요즘, 배터리 사이즈를 늘이는 것도 발전기를 넣는 것도 쉽지 않다. 하지만 로터리 엔진의 특징을 잘 살리고 여기에 수소를 연료로 사용한다면 배터리 사이즈를 줄이는 것도 가능하며 공간의 손실 역시 최소화할 수 있을 것이다.
다만 이론적으로 구조의 복잡성을 피할 수 없으며, 더욱이 턱없이 올라가는 가격을 감당하기는 힘들어 보인다. 물론 그래서 마쯔다가 아직까지도 조심스럽게 이 기술의 완성도를 끌어올리고 있는 것인지도 모른다. 소문에는 EV와 함께 전기 터보를 결합한 순수 내연기관이 될 가능성도 있다고 한다. 과연 어떤 결과가 있을 것인지 주목해볼 필요가 있다.
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독일에서 가져온 구닥다리 기술을 오랫동안 사용하고 있구나.