一個非常有趣的設想。
用轉子在非圓截面缸體內的轉動代替活塞的往復振動,並且每一個面封閉的氣體轉一圈都可以燒一次,所以功率密度大而且平順性好,並且進一步使得其在高轉區域的發揮大大超過了活塞發動機。自帶阿特金森迴圈效應,燃燒似乎可以更充分。
但是優點僅止於此,剩下的都是缺點。
高轉優秀的另一面是低轉乏力,另一方面轉子的結構決定了其燃燒截面的控制難以到位(所以實際的燃燒並不能更充分),這導致這種發動機在實際使用的複雜工況下既沒有紙面上的高效能也沒有經濟性更沒有環保性。掃氣條(或者掃氣滾輪)的密封和耐久度問題至今無法解決,並加劇了包括難維護費油高排放等在內的一系列問題,而且偏心的轉子對於噪音和震動的抑制也並沒有想象中那麼好。
之前聽說馬自達有意把轉子引擎搭載在混動車上,充分發揮高速工況的優勢,然而即使是在負載均勻且高速的理想工況下,轉子引擎也有一個終其一生也無法戰勝的對手:
渦輪發動機。
不是渦輪增壓發動機,而是包括燃氣輪機,渦軸發動機,以及飛機上用的渦噴渦槳渦扇槳扇等發動機在內,以壓氣機,燃燒室和渦輪三個部分為基本結構的發動機。
渦輪發動機相比轉子發動機最大的優勢,在於完全同心的轉子,轉動時幾乎不產生任何震動力矩,可以允許的轉速更高,壓比更大,而且燃燒後的膨脹更為充分。
採用中冷回熱結構的燃氣輪機/渦軸發動機,其總效率可以輕鬆突破40%,接近50%(大型的燃氣輪機發電機甚至可以超過65%),這是毫無疑問的熱機之冠。
更高的速度帶來更高頻的噪聲,也使得噪音的抑制和消除更為容易。
其轉子固定在軸承上,軸承固定在機體上,幾乎沒有任何直接滑動摩擦,工況穩定的情況下,其維護強度甚至低於活塞發動機,更低於轉子發動機(燃氣輪機被廣泛用於電廠發電使用,汽油機和柴油機行麼?)。
最重要的是,渦輪發動機有著卓越的功率重量比。1200KW的T700發動機(裝備於黑鷹直升機),其重量僅有不到200kg,即使帶有中冷回熱裝置的機型,也可以獲得超過4kw/kg以上的功重比,這是所有轉子發動機都望塵莫及的高密度。
唯一的缺點大概就是貴且對加工精度的要求高,然而近年來也逐漸不算事了,Y2K摩托,捷豹CX75和中國產泰克魯斯騰風跑車已經逐漸指明瞭未來渦軸發動機民用化的可行前景。
綜上所述,轉子發動機曾經是一個有趣的設計,但是屬於它的世界,並沒有到來,也不會到來了。
一個非常有趣的設想。
用轉子在非圓截面缸體內的轉動代替活塞的往復振動,並且每一個面封閉的氣體轉一圈都可以燒一次,所以功率密度大而且平順性好,並且進一步使得其在高轉區域的發揮大大超過了活塞發動機。自帶阿特金森迴圈效應,燃燒似乎可以更充分。
但是優點僅止於此,剩下的都是缺點。
高轉優秀的另一面是低轉乏力,另一方面轉子的結構決定了其燃燒截面的控制難以到位(所以實際的燃燒並不能更充分),這導致這種發動機在實際使用的複雜工況下既沒有紙面上的高效能也沒有經濟性更沒有環保性。掃氣條(或者掃氣滾輪)的密封和耐久度問題至今無法解決,並加劇了包括難維護費油高排放等在內的一系列問題,而且偏心的轉子對於噪音和震動的抑制也並沒有想象中那麼好。
之前聽說馬自達有意把轉子引擎搭載在混動車上,充分發揮高速工況的優勢,然而即使是在負載均勻且高速的理想工況下,轉子引擎也有一個終其一生也無法戰勝的對手:
渦輪發動機。
不是渦輪增壓發動機,而是包括燃氣輪機,渦軸發動機,以及飛機上用的渦噴渦槳渦扇槳扇等發動機在內,以壓氣機,燃燒室和渦輪三個部分為基本結構的發動機。
渦輪發動機相比轉子發動機最大的優勢,在於完全同心的轉子,轉動時幾乎不產生任何震動力矩,可以允許的轉速更高,壓比更大,而且燃燒後的膨脹更為充分。
採用中冷回熱結構的燃氣輪機/渦軸發動機,其總效率可以輕鬆突破40%,接近50%(大型的燃氣輪機發電機甚至可以超過65%),這是毫無疑問的熱機之冠。
更高的速度帶來更高頻的噪聲,也使得噪音的抑制和消除更為容易。
其轉子固定在軸承上,軸承固定在機體上,幾乎沒有任何直接滑動摩擦,工況穩定的情況下,其維護強度甚至低於活塞發動機,更低於轉子發動機(燃氣輪機被廣泛用於電廠發電使用,汽油機和柴油機行麼?)。
最重要的是,渦輪發動機有著卓越的功率重量比。1200KW的T700發動機(裝備於黑鷹直升機),其重量僅有不到200kg,即使帶有中冷回熱裝置的機型,也可以獲得超過4kw/kg以上的功重比,這是所有轉子發動機都望塵莫及的高密度。
唯一的缺點大概就是貴且對加工精度的要求高,然而近年來也逐漸不算事了,Y2K摩托,捷豹CX75和中國產泰克魯斯騰風跑車已經逐漸指明瞭未來渦軸發動機民用化的可行前景。
綜上所述,轉子發動機曾經是一個有趣的設計,但是屬於它的世界,並沒有到來,也不會到來了。