与一般往复式引擎的上下连动机件相比较,转子引擎的外壳就等於汽缸,而转子即同等活塞,燃烧室则是由转子与转子外壳、侧边外壳所围出来的空间形成。由於转子的三个顶点分别都设有三角气封所密闭,因此其燃烧室可以各自成为独立进行的三个动作(吸入压缩、爆发膨胀、扫气),基本上转子引擎就是在转子外壳中,让转子与偏心轴来对比回转的简易机构,其中转子内圈的齿数为51、中心轴齿数34,因此曲轴转三圈时转子才自转一圈(51-34=17、17/51=1/3)。
转子外壳
转子外壳为铝合金制,内壁设计成施以硬化的电镀眉形(余摆曲线面),三角锥状的转子则在其中进行卫星运动,另外在此面上还设有火星塞孔及排气埠,此外壳就等於往复式引擎中的汽缸头。
转子
转子(Rotar)的作用就如同往复式引擎中的活塞和连杆,外形方面为了制作出内包路线的形状,因此被设计成三角锥形(侧边的凹槽攸关压缩比),根据回转的状态进排气埠会自动开闭,因而兼具进排气门的功能。
侧边外壳
相当於汽缸本体、汽缸头,由於它是组装在圆筒形转子外壳的侧边,形成一密闭的空间,所以也就是燃烧室的作用。此部分有组合转子的侧边气封、弯角气封与机油油封,并且顶面上还配置一吸气埠,中央则具备支持偏心轴轴承的中心齿轮,这个齿轮会与转子内圈的齿轮咬合,进行著控制转子本身的回转工作。
偏心轴
相对其本身的自转会对转子轴承部位形成偏心作用,因而能将转子回转的作动、爆发力转变为动力,角色同等於曲轴的功能,学名又称为输出轴。
三角气封
配置在转子自体三个顶点的三角气封(Apex Seal),三个垫片分别根据位於其底部的排气压力与弹簧张力,在受到转子外壳压迫的同时,由於侧面而来的排废气推挤垫片沟槽的一方,因而能保持顶点及侧边燃烧室的气密性,有类似於活塞环和排气门的功用。
侧边气封/弯角气封
转子本身除了设有顶端的三角气封以外,在其侧面也设计了侧边气封,而两者结合的部分则是用弯角气封连接,形成一环状的立体构造,关於此侧边和弯角气封的功能性上,它们的角色是与活塞的压力环相当,因此不仅能防止正在作动的压缩排废气外漏,亦具备将转子受热的部分,传导至外壳表面的散热作用。
机油油封
由於转子引擎的机油是利用泵浦强制压送至各部位,为了防止机油穿过转子壁面与侧边外壳的空隙,进一步泄漏至燃烧室里,因此是采O型环油封组装在转子侧面的弹簧上,来避免发生吃机油的情形。
转子引擎的特点
动力绵密直逼V6
转子引擎之优点
1.构造简单、价格低廉,同马力之引擎配件数仅为V-8引擎之半,因配件少,毛病自然少,保养费用亦相对减低。
2.重量与体积极轻小,体积仅V-8之三分之一。
3.因无往复运动机件,引擎运转极平稳。
4.没有局部高温,冷却均匀。没有汽门过热现象,故可提高压缩比及使用辛烷值较低的汽油也不易发生爆震,即使发生爆震,对引擎机件的危害也较小。
5.转速可以增加,而且转速愈高性能高。
6.马力加大容易,欲使马力加大,可将引擎尺寸比例加大,或增加转子数即可解决。
7.在性能、速度、起步、超车及耐用性方面之潜能,远优於往复式引擎。
转子引擎对马自达的影响
MAZDA为了研发转子引擎而败光家产释卖股份,FORD收购33%的股权(股东投资占20%~50%,拥有对该投资公司部份控制力,占有同比率的董事席次(CEO),
并持有同比率的认投资损益,亦即该股东为该投资公司的必要少数(minor),所以FORD掌有MAZDA的行销(注意喔,是行销而非研发),所以只能说FORD是MAZDA最大的股东罢了,况且近来FORD/MAZDA共同技术研发与共用的情况会日益普遍,Metrostart/MAZDA6 的Duratec引擎就是FORD/MAZDA/YAMAHA合作~~
但是!!注意这个,FORD会挑上MAZDA除了MAZDA财务危机外,还有一个问题是FORD在亚洲没有研发据点,主要以欧美为主,MAZDA会变卖家产给FORD除了财务危机外,还包括FORD世界三大车厂的行销手法....
从过去MAZDA系列车种121/323/626/929看不到FORD的影子,倒是亚洲LIATA/TELSTART/TIERRA/PREMACY有著MAZDA的味道,现在底盘共用,技术共享的情况日益普遍,说谁主导谁,这结论也下的太快....最明显的例子除了Metrostart/Mazda6 Duratec Engine,还有下一代的Ford Focus/Mazda Protege/Volvo S40 底盘共用!!
转子发动机一般为专业赛车使用,因为转子发动机的机械运作方式和以往不同,转子发动机可以为赛车带来强劲的动力。
转子发动机(Wankel Engine、Rotary Engine)是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)所发明,他在总结前人的研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功了第一台转子发动机。转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的往复活塞式发动机的直线运动迥然不同。
转子发动机与传统往复式发动机的比较:往复式发动机和转子发动机都依靠空气燃料混合气燃烧产生的膨胀压力以获得转动力。两种发动机的机构差异在于使用膨胀压力的方式。在往复式发动机中,产生在活塞顶部表面的膨胀压力向下推动活塞,机械力被传给连杆,带动曲轴转动。转子发动机,对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面。从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft)。
扩展资料:
优缺点:
优点:
转子引擎的转子每旋转一圈就作功三次,与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比,具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的优点。另外,由于转子引擎的轴向运转特性,它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化,发生故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外,转子引擎的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心、震动小等。
缺点:
油耗高,污染重。由于没有往复式发动机的高压缩比,使得燃烧不能够很充分。虽然马自达公司曾经给转子发动机增加了单涡轮增压和双涡轮增压等装置,但只是提高了输出马力,并适度的减少了尾气排放,但还是与往复式发动机有着很大的差距。
磨损严重,零部件寿命短。由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片,径向密封片与缸体始终是线接触,并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化,因此三个燃烧室非完全隔离(密封),径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,大幅增加油耗与污染。其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。
参考资料: