子发动机又称为米勒循环发动机.它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同.这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明,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,研制成功第一台转子发动机.
1964年,日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司,首次把转子发动机装在轿车上成为正式产品.1967年,日本人也将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产.
并将安装了转子发动机的RX-7型跑车打入了美国市场,令人刮目相看.
转子发动机的运动特点是:三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时,三角转子本身又绕其中心自转.在三角转子转动时,以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合,齿轮固定在缸体上不转动,内齿圈与齿轮的齿数之比为3:2.上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似"8"字形.三角转子把汽缸分成三个独立空间,三个空间各自先后完成进气,压缩,做功和排气,三角转子自转一周,发动机点火做功三次.由于以上运动关系,输出轴的转速是转子自转速度的3倍,这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1:1的运动关系完全不同.
在2004北京汽车展中首次展出的RX-8动力总成:RENESIS转子发动机,象征着马自达汽车公司的核心.转子发动机发展史和马自达的成长缠绕在一起,密不可分.今天,马自达是世界上唯一生产和销售转子发动机汽车的公司
现代的转子发动机由茧形壳体(一个三角形转子被安置在其中)组成.转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室,通过气体膨胀的压力驱动转子旋转.和普通内燃机一样,转子发动机必须在其工作室中相继形成进气,压缩,燃烧和排气四个工作过程.如果将三角形的转子放置在圆形壳体的中心部,工作室将不会随着壳体内部转子的旋转而在体积上发生变化.即使空燃混合气在那里点燃,燃烧气体的膨胀压力也仅作用在转子的中部,不会产生旋转.这就是为什么壳体的内侧圆周被设计成旋轮线外形并和安装在偏心轴上的转子组装在一起的原因.因此,每转一圈,工作室的体积变化两次,从而实现内燃机的四个工作过程.
在汪克尔型转子发动机上,转子的顶点随着发动机壳体内圆周的椭圆形壳体而运动,同时保持与围绕在发动机壳体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触.三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的.相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮.如果转子齿轮在其内侧有30个齿,轴齿轮将在其外原周上有20个齿,由此得到其齿数比为3:2.由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1:3和偏心轴相比,转子有较长的转动周期.转子转动一圈,偏心轴转动三圈.当发动机转速为3000 rpm时,转子的速度只有1000 rpm.
往复式发动机和转子发动机都依靠空燃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.
对壳体的内部空间(或旋轮线室)总是被分成三个工作室. 在转子的运动过程中,这三个工作室的容积不停地变动,在摆线形缸体内相继完成进气,压缩,燃烧和排气四个过程.每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行,这明显区别于往复式发动机.往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行
转子发动机的排气量通常用单位工作室容积和转子的数量来表示.例如,对于型号为13B的双转子发动机,排量为"654cc ×2".
单位工作室容积指工作室****容积和最小容积之间的差值;而压缩比是****容积和最小容积的比值 |
