轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

無線風(fēng)箏

" T" g0 o8 K& t# d5 U6 m! ^6 U7 w1 {9 r1 _2 p+ R S3 | q V7 i, ^2 ~# a" \" E7 T: \- i

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),。它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來控制壓縮和排放,，與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)迥然不同,。這種發(fā)動(dòng)機(jī)由德國人菲加士·汪克爾發(fā)明,，在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上,，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問題,，研制成功第一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),。   轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí),，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合,，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3：2,。上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形,。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣,、壓縮,、做功和排氣，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周,，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次,。由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍,，這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸１：１的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同,。    汪克爾于1902年出生在德國，1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的銷售部,。在1924年,，汪克爾在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的時(shí)間在那里進(jìn)行轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研制,，在1927年,，諸如氣密性和潤滑等的一系列技術(shù)問題的攻克終于有了眉目。60年初在德國生產(chǎn)出第一輛裝配了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的小跑車,。當(dāng)時(shí)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為這種發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊輕巧,，運(yùn)轉(zhuǎn)寧靜暢順，也許會(huì)取替?zhèn)鹘y(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī),。    1964年,，日內(nèi)瓦的德法合資企業(yè)COMOBIL公司,，首次把轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在轎車上成為正式產(chǎn)品。1967年,，日本人也將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在馬自達(dá)轎車上開始成批生產(chǎn),。    一向?qū)π录夹g(shù)情有獨(dú)鐘的馬自達(dá)公司投巨資從汪克爾公司買下了這項(xiàng)技術(shù)。由于這是一項(xiàng)高新技術(shù),，懂得這項(xiàng)技術(shù)的人寥寥無幾，發(fā)動(dòng)機(jī)壞了無人會(huì)修,，而且耗油大,，汽車界有人對(duì)這種發(fā)動(dòng)機(jī)的市場前景產(chǎn)生了懷疑。70年代石油危機(jī)爆發(fā),，各國忙于應(yīng)付各方面的困難而無暇顧及發(fā)展轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),，唯有馬自達(dá)公司仍然深信轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，獨(dú)自研究和生產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),，并為此付出了相當(dāng)大的代價(jià),。他們逐步克服了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的缺陷，成功地由試驗(yàn)性生產(chǎn)過渡到商業(yè)性生產(chǎn),，并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的RX－7型跑車打入了美國市場,，令人刮目相看。    在世界環(huán)保意識(shí)日益強(qiáng)化,，石油資源日漸沽竭的今天,，以氫氣做動(dòng)力源的研究已成為一大課題。當(dāng)年馬自達(dá)堅(jiān)持下來的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)從結(jié)構(gòu)上講是最適合燃燒氫氣,，而且最“干凈”,，因?yàn)闅淙紵�完后排出的是水蒸汽，�?duì)環(huán)境沒有任何污染,。馬自達(dá)公司改制了RX－7型跑車的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),，使它可以用氫做燃料。這種發(fā)動(dòng)機(jī)裝配在馬自達(dá)HR一X汽車上,，1立方米的燃料箱吸儲(chǔ)了相當(dāng)43立方米的壓縮氫氣,，以每小時(shí)60公里的車速可行駛230公里，引起了各界人士的關(guān)注,。由于從生產(chǎn)裝配到維護(hù)修理,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)都與傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)大不一樣，開發(fā)成本大,。加上往復(fù)式活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在功率,、重量、排放,、能耗等方面都比過去有了顯著提高,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)沒有顯出明顯的優(yōu)勢,，因此各大汽車企業(yè)都沒有積極性去開發(fā)利用，唯有馬自達(dá)一家苦苦支撐,。一般發(fā)動(dòng)機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī),，工作時(shí)活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，為了把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu),。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則不同，它直接將可燃?xì)獾娜紵�膨脹力轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩,。與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)取消了無用的直線運(yùn)動(dòng)，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸較小,，重量較輕,，而且振動(dòng)和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢,。

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　V6發(fā)動(dòng)機(jī)

　　汽車發(fā)動(dòng)機(jī)常用缸數(shù)有3,、4,、5、6,、8,、10、l2缸,。排量1L以下的發(fā)動(dòng)機(jī)常用3缸,；(1-2.5)L一般為4缸發(fā)動(dòng)機(jī)；3L左右的發(fā)動(dòng)機(jī)一般為6缸,；4L左右為8缸,；5.5L以上用12缸發(fā)動(dòng)機(jī)。二般來說,，在同等缸徑下,，缸數(shù)越多，排量越大,，功率越高,；在同等排量下，缸數(shù)越多，缸徑越小,，轉(zhuǎn)速可以提高,，從而獲得較大的提升功率。

 　氣缸的排列形式主要有直列,、V形,、W形等。

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　　一般5缸以下發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸多采用直列方式排列,，少數(shù)6缸發(fā)動(dòng)機(jī)也有直列方式的,，過去也有過直列8缸發(fā)動(dòng)機(jī)。直列發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸體成一字排開,，缸體,、缸蓋和曲軸結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低,，低速扭矩特性好，燃料消耗少,，應(yīng)用比較廣泛,，缺點(diǎn)是功率較低。一般1L以下的汽油機(jī)多采用3缸直列,，(1-2.5)L汽油機(jī)多采用直列4缸,，有的四輪驅(qū)動(dòng)汽車采用直列6缸，因?yàn)槠鋵挾刃�,，可以在旁邊布置增壓器等設(shè)施,。直列6缸的動(dòng)平衡較好，振動(dòng)相對(duì)較小,，所以也為一些中,、高極轎車采用。 (6-12)缸發(fā)動(dòng)機(jī)一般采用V形排列,，其中VIO發(fā)動(dòng)機(jī)主要裝在賽車上,。V形發(fā)動(dòng)機(jī)長度和高度尺寸小，布置起來非常方便,，而且一般認(rèn)為,，V形發(fā)動(dòng)機(jī)是比較高級(jí)的發(fā)動(dòng)機(jī)，也成為轎車級(jí)別的標(biāo)志之一,。V8發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,，制造成本很高，所以使用得較少,。V12,，發(fā)動(dòng)機(jī)過大過重，只有極個(gè)別的高級(jí)轎車采用。

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　　目前最常見的發(fā)動(dòng)機(jī)主要是直列4缸(14)與V型6缸(V6)發(fā)動(dòng)機(jī),。一般來說,，V6發(fā)動(dòng)機(jī)的排量較14的為高，V6機(jī)比14—運(yùn)行平穩(wěn),、安靜,。U主要裝在普通級(jí)轎車上，而V6機(jī)則裝在中高檔轎車上,。

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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)
與傳統(tǒng)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的比較轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)
  a5 s3 x( S5 `+ f" r  l體積小重量輕： 在運(yùn)行安靜性和平穩(wěn)性兩方面,，雙轉(zhuǎn)子RE相當(dāng)于直列六缸往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。在保證相同的輸出功率水平前提下,，轉(zhuǎn)子式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)重量是往復(fù)式的三分之二,，這個(gè)優(yōu)點(diǎn)對(duì)于汽車工程師們有著無比的吸引力。特別是近年來,，在防撞性（碰撞安全),、空氣動(dòng)力學(xué)、重量分布和空間利用等方面的要求越來越嚴(yán)格,。   
8 `, b3 w6 Y$ S精簡結(jié)構(gòu)： 由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)將空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力直接轉(zhuǎn)化為三角形轉(zhuǎn)子和偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力,，所以不需要設(shè)置連桿，進(jìn)氣口和排氣口依靠轉(zhuǎn)子本身的運(yùn)動(dòng)來打開和關(guān)閉,；不再需要配氣機(jī)構(gòu),，包括正時(shí)齒帶、凸輪軸,、搖臂,、氣門、氣門彈簧等,，而這在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中是必不可少的一部分,。綜上所述，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)組成所需要的部件大幅度減少,。  
9 B' F4 Z3 \! s6 R7 i均勻的扭矩特性： 根據(jù)研究結(jié)果,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)速度范圍內(nèi)有相當(dāng)均勻的扭矩曲線，即使是在兩轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)中,，運(yùn)行中的扭矩波動(dòng)也與直列六缸往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)具有相同的水平,，三轉(zhuǎn)子的布置則要小于V型八缸往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。  
運(yùn)行更安靜,，噪音更�,。� 對(duì)于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)，活塞運(yùn)動(dòng)本身就是一個(gè)振動(dòng)源,，同時(shí)氣門機(jī)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生令人討厭的機(jī)械噪音,。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)相當(dāng)小,，而且沒有氣門機(jī)構(gòu)，因此能夠更平穩(wěn)和更安靜的運(yùn)行,。  
可靠性和耐久性： 如前所述,，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的三分之一。因此,，在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)以9000 rpm的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速約為該轉(zhuǎn)速的三分之一。另外,，由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)沒有那些高轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)部件,，如搖臂和連桿，所以在高負(fù)荷運(yùn)動(dòng)中,，更可靠和更耐久,。在1991的勒芒汽車賽中的大獲全勝就充分證明了這一點(diǎn)。
    往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)都依靠空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力以獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力,。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)差異在于使用膨脹壓力的方式,。在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動(dòng)活塞,，機(jī)械力被傳給連桿,，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
對(duì)于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),，膨脹壓力作用在轉(zhuǎn)子的側(cè)面�,！�從而將三角形轉(zhuǎn)子的三個(gè)面之一推向偏心軸的中心（見圖中力PG）,。這一運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)分力的力作用下進(jìn)行。一個(gè)是指向輸出軸中心（見圖中的Pb）的向心力,，另一個(gè)是使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切線力（Ft）,。　
8 M+ {3 g* M$ I! T$ F殼體的內(nèi)部空間（或旋輪線室）總是被分成三個(gè)工作室,�,！≡谵D(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)過程中，這三個(gè)工作室的容積不停地變動(dòng),，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進(jìn)氣,、壓縮、燃燒和排氣四個(gè)過程,。每個(gè)過程都是在擺線形缸體中的不同位置進(jìn)行,，這明顯區(qū)別于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)過程都是在一個(gè)汽缸內(nèi)進(jìn)行的,。
    轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量通常用單位工作室容積和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來表示,。例如，對(duì)于型號(hào)為13B的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為“654cc × 2“,。    單位工作室容積指工作室最大容積和最小容積之間的差值,；而壓縮比是最大容積和最小容積的比值。往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)上也使用同樣的定義,。
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如圖中所示,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積的變化，以及與四循環(huán)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的比較,。盡管在這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)中,，工作室容積都成波浪形穩(wěn)定變化，但二者之間存在著明顯的不同,。首先是每個(gè)過程的轉(zhuǎn)動(dòng)角度：往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)180度,，而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)270度，是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的1.5倍,。換句話說,，在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中，曲軸（輸出軸）在四個(gè)工作過程中轉(zhuǎn)兩圈（720度）,；　而在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中,，偏心軸轉(zhuǎn)三圈（1080度），轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈,。這樣,，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)就能獲得較長的過程時(shí)間，而且形成較小的扭矩波動(dòng),，從而使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)流暢,。   
' M  W& [- L' K/ g    此外，即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也相當(dāng)緩慢,，從而有更寬松的進(jìn)氣和排氣時(shí)間，為那些能夠獲得較高的動(dòng)力性能的系統(tǒng)的運(yùn)行提供了便利,。
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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是：三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí),，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合,，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3：2,。上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形,。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣,、壓縮,、做功和排氣,，三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次,。由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系,，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍，這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸１：１的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同,。

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感謝樓主為我們介紹轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)
6 F7 _* I4 @' |! j在學(xué)校學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)   主要學(xué)的是傳統(tǒng)的活塞連桿式的     這種學(xué)的不多

zhexujun

轉(zhuǎn)子的發(fā)動(dòng)機(jī)確實(shí)很少學(xué)到,，經(jīng)典