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  • 1 # Ease清風

    轉子發動機,完全摒棄了活塞四衝程的工作原理,它的工作原理是用一個三角形的轉子,在橢圓形的氣缸裡順時針轉動,進行進氣排氣的做工,而轉子直接帶動傳動機構,因此無需太大的排量即可獲得更強勁的動力!通俗點講,就是它可以直接將燃燒氣體的膨脹力,轉化為驅動扭矩!轉子發動機技術是由德華人發明,上世紀60年代被馬自達斥巨資買下這項技術,轉子發動機也在馬自達開始正式應用,但是並沒有傳承下來,與往復式發動機相比,轉子發動機取消了無用的直線運動,因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小,重量較輕,而且振動和噪聲較低,具有較大優勢,其實在上個世紀,全球不僅馬自達一家在研發轉子發動機,但是,人們很快發現轉子發動機很嚴重的設計缺陷,隨著全球對排放標準的提高,轉子發動機退出了歷史舞臺!它天生缺陷就是,燃油無法充分燃燒!相信很多車迷都喜歡看排氣管噴火,其實轉子發動機就是“噴火”的鼻祖,因為很多燃油都沒點燃就被排出車外,因此轉子發動機特別費油,且排放非常不環保,達不到排放標準,轉子發動機的進氣和排氣溫度也不一致,導致缸體兩側產生熱脹冷縮不一致,最後破壞密封,更加費油!轉子發動機還是“燒機油”的鼻祖,由於它的機油和燃油,都是透過一個裝置灌入氣缸的,為了保證轉子的順利運轉,每次噴油都會噴入機油,天生就是機油汽油一起燃燒,油耗大、燒機油、甚至磨損嚴重都不是最大的問題,其實最根本的原因是,轉子發動機保養一次,相當於整個發動機拆機換密封套裝,所以工時費高昂,一般來說2萬公里左右就得拆機保養,也就是說,大保養等於拆機,小保養就是換機油機濾,結合這些原因,轉子發動機想普及根本不可能,因此很多廠家都放棄了轉子發動機的研發,馬自達的傳奇戰車RX7,確實轟動一時,但傲人的戰績,並不代表它致命的缺點得以解決,該在的毛病一個沒少全在。

  • 2 # 浩崽記錄生活美

    一般發動機是往復運動式發動機,工作時活塞在氣缸裡做往復直線運動,為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動,必須使用曲柄滑塊機構。轉子發動機則不同,它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動扭矩。與往復式發動機相比,轉子發動機取消了無用的直線運動,因而同樣功率的轉子發動機尺寸較小,重量較輕,而且振動和噪聲較低,具有較大優勢。

    缺點:

    油耗高 汙染嚴重

    磨損嚴重 零部件壽命短

    部分標準欠缺

    利益問題導致推廣難度很大

  • 3 # TShareT

    轉子發動機是由德華人菲加士·汪克爾在1954年成功研製出來的。這也是世界上第一臺轉子發動機。而轉子發動機的推廣,不得不提的就是馬自達汽車,其旗下搭載轉子發動機的RX-7在1993年-1995年連續3次被評為“年度十大風雲汽車”

    轉子發動機的原理簡單的來說就是:轉子發動機的三個角與殼體接觸,形成三個獨立的氣室。透過三角轉子不停地旋轉,三種不同體積的氣體不停地交替膨脹和收縮,從而將空氣與燃油吸入發動機內,在氣體膨脹時產生相應的動力,最後排出廢氣。

    轉子發動機的優點在於:體積小、轉速更高、震動小、噪音低、油門響應更快、聲浪迷人、動力更強等!而缺點就是很多車企不使用它的重要原因!

    轉子發動機天生的缺陷就是燃燒不充分,導致很多燃油並沒有點燃就被排出車外,並且形成排氣管噴火的視覺效果。我想,除了改裝車迷喜歡,其他人都接受不了!一臺1.3L的轉子發動機百公里的油耗就可以達到15-16L,特別費油,汙染很嚴重。在油價如此高昂的今天,只有少數熱愛汽車運動的群體可以勉強接受。

    而且由於轉子發動機在殼體內要形成一個三個獨立的氣室,三個角不僅要高轉速的運動還要負責三個氣室之間的密封。所以零部件壽命很短,需要經常更換。而轉子發動機設計精密,更換的同時會造成很大的人工成本,後期維護成本高!

    大多數車企為了利益,也不會去投入大量的資金以及時間去研發改進轉子發動機。電動汽車的時代也快到來!

    所以,轉子發動機已經不適合排放要求極其嚴格的當下了。

  • 4 # 旋轉的方向盤

    轉子發動機的歷史已經有半個多世紀,最初是由德國工程師發明的。起初階段各大車企都對轉子發動機投入了極大的熱情,但是隨著研發的深入工程師發現轉子發動機的弊端越來越明顯,以至於它相對活塞式往復運動內燃機的弊端遠遠大於優點且並不適合量產推廣,所以紛紛都放棄繼續投入。

    這個時候也就馬自達堅信轉子發動機仍有發展潛力,隨後買來了很多相關專利繼續專注轉子發動機的研發。而轉子發動機因馬自達名聲大噪在於1991的勒芒耐力賽中馬自達的787B以破釜沉舟之勢取得了冠軍,自此之後由於賽制規則的改變導致轉子發動機失去了重返賽場的機會。雖然之前的比賽中轉子發動機也多次登場,但正是這一次讓全世界透過馬自達知道了轉子發動機的厲害之處。雖然厲害歸厲害,但其結構缺陷和原理弊端仍導致其並不適合規模量產推廣。轉子發動機的原理十分簡單但正是因為其原理簡單才導致它的結構也很簡單。關鍵點在於其特殊的執行原理使其相對活塞做功具有更強的動力輸出。

    轉子發動機主要結構包含如下:外殼、橢圓氣缸缸、偏心輸出軸、轉子、轉子齒圈、定子齒輪等等。

    外殼:是保證氣缸整體在一個相對穩定且無干擾的空間執行,外殼上預留有必要的進排氣口和機油口、點火系統預留,是保證發動機有效執行的基礎構件。

    橢圓氣缸:它是氣體燃燒的空間,也是發動機最主要的結構。它不是一個標準的橢圓而是短軸面稍微凹陷,類似一個“花生”形橢圓,這樣做的目的是保證轉子切面能很好的和氣缸壁貼合。同時氣缸同樣設計有進排氣口、機油口和點火口,不過還包含冷卻管道等其它設計。

    偏心輸出軸、轉子齒圈、定子齒輪和轉子共同組成轉子發動機執行的必要結構。轉子圍繞定子做偏心旋轉,透過燃燒做功將動力傳遞給偏心輸出軸,從而直接將動力輸出。

    瞭解了轉子發動機的結構,我們看看轉子發動機的執行原理:

    橢圓氣缸為發動機提供了密閉空間,而轉子的形狀是一個類三角形,所以它有三個切面,這三個切面相當於是活塞面,用來壓縮氣體和承受動力的傳遞。如果發動機不運轉,三角轉子把氣缸分為三個空間,轉子發動機的吸氣和排氣口會經過精準的計算佈局在缸體同一側,而點火位置也會經過準確計算往往佈局在缸體另一側,這樣做的目的就是轉子在氣缸內執行的過程中保證每個衝程都互補干涉且精準。定子齒輪會固定在氣缸外殼上,用來規範轉子的執行軌跡,轉子齒圈安裝在轉子中心,偏心輸出軸也會和轉子相連。當發動機執行時轉子齒圈會圍繞定子齒輪齧合旋轉從而帶動偏心輸出軸傳遞動力至外部。(這一些列元件必須經過精確計算才能保證各元件的完美契合)轉子發動機的特別之處除了上述說的直接傳遞轉矩外就是它的做功特性。由於有三個密閉空間,所以轉子旋轉一週會有三次做功,如何理解:由於旋轉做功的特性,轉子的第一個切面(吸氣-壓縮-做功-排氣)執行360度做完一個完整四衝程後,其它兩個切面其實也做完了一個完整的四衝程。而一般的活塞式往復執行發動機一個完整的四衝程需要曲軸720度且只有一次做功行程。所以,轉子發動機的功率輸出比要高於往復式活塞發動機。

    由於偏心輸出軸偏心柱和轉子齒圈的周長比被設定為3:1,所以轉子每旋轉一週就會帶動偏心軸旋轉三週。且轉子由於每旋轉120度都會有一次做功行程,加上兩者周長比的設定可以讓轉子每旋轉120度做一次功且輸出軸都會旋轉一週。簡單理解為,轉子每一次的做功衝程都會帶動偏心輸出軸旋轉一圈輸出轉矩,這就保證轉子發動機做功頻率更快,動力輸出更持續。而由於轉子避免了類似活塞式的垂直無用功可以直接輸出旋轉力矩,加上質量輕、做功頻率高等因素就使轉子發動機可以用極少的排量爆發出相當大的轉速和功率。這就是為何轉子發動機輕鬆上5000轉,且1.3L的排量就能壓榨出3.0L或者更高的動力。

    很少有車企採用是因為它仍不適合量產

    其實除了馬自達以外賓士、大眾和通用等都曾經搗鼓過轉子發動機,有的也曾出過量產車型,但現在幾乎沒人玩了。主要是其以下缺點造成:油耗、排放、成本和耐用性。轉子發動機可以說是靠油轟出來的動力!做功頻率高就必須高頻率的提供燃油,這是轉子發動機油耗高的前提;轉子發動機很難控制較高的壓縮比導致其燃油熱效率很低,無形中又增加燃油消耗;轉子發動機沒有獨立智慧的潤滑系統必須把機油噴入氣缸進行潤滑,那機油就一定會參與燃燒導致排放不達標;轉子發動機的密封問題一直得不到有效解決,容易產生溫度差導致密封不嚴;雖然轉子發動機結構簡單但是整合度很高,維護起來太麻煩並且一般人做不了;轉子發動機由於長期在溫度不均勻以及高效工作環境中其耐用性得不到保證。因此,雖然轉子發動機可以小排量壓榨出更強的動力但是燃油和排放很難控制,而活塞式發動機配合混動和渦輪增壓相比轉子發動機更適合當下趨勢。不過,馬自達也搗鼓出了0.33 L排量的混動轉子系統,是否會給轉子發動機帶來希望還得看未來表現。

    總結:轉子發動機它一直被看做是內燃機發展歷程中的一個方向,它有優勢也有劣勢。而現階段如果我們不能輕鬆避開它的劣勢只能說它不適合當下,但不能逮住優點避開缺點說它比活塞內燃機有多先進。所以,轉子發動機也許有未來也許它根本就是一個插曲,但它仍是一代人的回憶。

  • 5 # 非專業車評

    轉子發動機是由德華人所研發,它的誕生只是內燃機的一個衍變方向,它有著極少數的優點以及一系列的缺點,但確被悲情的馬自達打造成一款悲情的發動機,實際上轉子發動機已經被過渡宣傳、已經被神話了,實際中的轉子發動機遠沒有想象的那般強大,只不過朋友們都喜歡具有悲情色彩的英雄罷了;轉子發動機的推出舞臺與什麼國際汽聯的陰謀沒有任何關係,不要總活在陰謀論之中。。。多家車企都曾研發過轉子發動機

    轉子發動機絕非獨有,而馬自達打造的搭載轉子發動機的汽車也並非最強,只不過馬自達更敢於孤注一擲,因為對於那個時代規模極小的馬自達來說研發轉子是唯一的發展路線(馬自達習慣給自己創造困難),當時馬自達孤注一擲的收購了NSU轉子技術(NSU是生產摩托車的企業,後被大眾收購),用當時馬自達老大松田橫次看到了NSU被賓士、寶馬、大眾擠壓而依然充滿革新精神,所以聯想到了自己被豐田、日產、五十鈴壓制的局面,所以產生了一種同病相憐的感覺,同時預計到了轉子發動機的潛力,所以花了大價錢收購了轉子技術,這筆錢對於那些大廠不算什麼,而對於馬自達則等同於棺材本。。。當時的賓士、大眾、通用都有轉子的技術,只不過對於這些巨型車企來說花點錢、收點新鮮的技術如同怡情,好就用、不好就雪藏,這就是大廠的操作方式,絕對不會在當時(即便是現在)還不成熟的轉子技術上死磕;但馬自達則不同,馬自達規模太小,其它主機廠眼中的小錢對於馬自達來說就是鉅款,所以馬自達沒有退路,收來的技術再不成熟也得用,不用馬自達就會立刻垮掉,所以這就是馬自達死磕轉子的原因,因為錢都壓在轉子上了,必須得有結果!不過當年因為旺克引擎(轉子)在實驗中的糟糕表現,很多主機廠就不願意在親自去嘗試了,鬼爪硬傷解決不了(即便是現在也不能徹底解決),如上圖所示,三角型轉子旋轉時三個稜在缸壁上的磨痕;只不過在馬自達不斷的嘗試中,這個問題得到了遏制、達到了可以量產的水平,但壽命依然比活塞式發動機要短的多。。。

    被傳神的馬自達轉子發動機

    在很多朋友的認知中,馬自達的轉子發動機是因為在勒芒賽上橫掃歐美對手,所以讓歐美各大主機廠顏面掃地,從而產生恐懼利用陰謀扼殺了轉子發動機?這個故事編的相當漂亮,高中時期的鄙人也深信不已,但實際上則根本不是這回事,馬自達用轉子發動機參賽勒芒整整13個年頭,僅僅是最後一次參賽中採取的了第一名,但當年的最快圈速也不是馬自達所創造的。。。1991年馬自達奪冠夾雜著太多的運氣,勒芒賽上無弱旅,要不然馬自達也不會一直用轉子發動機陪跑了整12年;勝利等於實力配運氣,馬自達用轉子發動機參賽的第13年,終於等來了屬於它的運氣,奪冠熱門賓士兩輛C11全部因故障退賽、捷豹全隊發揮失常,所以馬自達憑藉787B賽車奪得冠軍,而且足足領先第二名達到兩圈,但實際上那年的勒芒賽足足能跑了360多圈,馬自達跑362圈、第二名跑360圈似乎兩圈的優勢蠻大的;奪冠的馬自達平均時速只有205千米,喜歡看勒芒的朋友都清楚這個平均時速還不具備被封殺的資格,因為在往年賽事中平均時速超過這個資料的比比皆是,平均時速205千米連被陷害的資格都沒有;其實在1992年馬自達還是用V10發動機參加了勒芒賽,同樣是前四的實力,而且平均時速比上一年轉子還快了一些,所以轉子有必要被歐美封殺麼?平均205千米的時速會令歐美主機廠恐懼麼?鄙人都不恐懼(更早使用轉子發動機的賓士C111,如下圖)。。。

    轉子被禁的原因

    轉子發動機被禁只是存在於賽車領域,民用車領域並沒有被禁,比如RX-8貌似2010年前後還在賣,而且國內是可以買到的;可即便能買到、為什麼都不買?嘴上不都是愛轉子愛的死去活來、海枯石爛麼?為什麼當年的RX-8銷量那麼慘淡(瀋陽鄙人只見過一輛),還是因為轉子發動機缺點太多、多的離譜,如果世界上真的有一種技術能做到壽命長、動力強、油耗低,那麼這種技術永遠不會被封殺,大家爭先恐後搶還來不及呢!轉子發動機可以直接將汽油燃燒產生的能量轉化成另轉子旋轉的力量,與傳統的四衝程發動機相比較,轉子發動機取消了沒有什麼用的活塞上、下行時的直線運動(這種直線運動也等於動力的損耗),而且還很容易令發動機實現小型化、輕量化;重點在於轉子發動機轉一圈可以點三次火、做三次功,而傳統的四衝程活塞發動機曲軸轉兩圈才點火一次、產生一次做功;這樣一來在相同的轉速下,轉子發動機可以憑藉更多次的點火、燒更多的油、釋放更大的能量、輸出更多的動力,但悲劇的是油耗太高!活塞發動機可以利用壓縮來製造較高的壓縮比水平,但轉子發動機怎麼壓?就上圖這麼個物理結構,實現較高壓縮比是不可能的,所以馬自達也只是在量產車型RX-8搭載的13B-Msp上實現了10的壓縮比,這個數字對於十幾年前來看還可以,所以十幾年前有RX-8賣,但對於轉子發動機來說這個壓縮比已經接近極限,已經不再適合如今的環保主張了;而最嚴重的是轉子發動機是燒機油大戶,因為它的特殊結構決定了機油、汽油在一起參與燃燒(為了減少三角轉子與缸壁的磨損),所以轉子發動機的機油消耗量巨大,可即便是這樣依然無法防止三角轉子的快速磨損;瀋陽過去有幾輛RX-8,僅僅十五萬公里不到的里程(賽道工況在1500公里以內),發動機開啟已經達到極限,就如同跑了50萬公里以上的活塞發動機一樣;因為三角轉子與氣缸的設計本身就是不完美的、先天不完美,無論怎麼設計磨損都在。。。過去的賓士用過轉子但沒實現量產,馬自達將轉子發動機進行了量產,推出了一代神車馬自達RX-7(高橋涼介),在2007年左右的時候有上市了一款RX-8;這款搭載轉子引擎的馬自達RX-8在咱們國內是正規發售的,都是左舵的版本,只不過當時也沒人買啊?嘴上愛馬自達的、愛轉子的千千萬,可一到買的時候直接退堂鼓,現在懷念轉子?當年賣RX-8的時候怎麼不買?還是那句話轉子發動機設計先天有缺陷的結構,所以註定了它不適合民用,賽車想換來更高的動力也用不著轉子,四活塞釋放與轉子機頭同樣的動力油耗更低,所以轉子雖然曾經量產過,但終究還是在2010年前後被馬自達暫時性的雪藏了,但馬自達並沒有徹底放棄轉子。。。

  • 6 # I28mm燒火棍

    看了上面各位大佬的講解,我感覺轉子發動機輸出類似電動機。但是,擺脫不了內燃機潤滑,密封和燃燒的限制。我知道把內燃機和電動機拿來做對比不合適,但是轉子發動機確實更接近電動機的輸出方式

  • 7 # Simen大官人

    我擁有過1989款的RX7,真的是好車,由內到外的好車。馬達1.3排量但是加速一流,二檔直接上到100公里時速沒問題,轉速隨便上8-9千轉。就是油耗真的大百公里20左右。

  • 8 # 山騾

    六十年代在《科學大眾》上看到它工作原理,七十年代問過在機械行業工作的同學。他說,二個幾乎重合的圓作缸體,不是直線的三角轉子,金屬加工得多麻煩,精度多難掌控,以後故障維修多難,不看好!

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