1、馬自達發(fā)動機馬自達生產(chǎn)的轎車有一個特點,即馬自達是世界各大汽車公司中唯一還繼續(xù)生產(chǎn)裝轉子發(fā)動機轎車的公司。50年代末德國NSU公司推出轉子發(fā)動機以后,曾轟動一時,有不少汽車公司紛紛試驗在汽車上裝用這種發(fā)動機,但后來發(fā)現(xiàn)轉子發(fā)動機在燃燒室、轉子頂部密封等方面的問題,大都放棄了這種嘗試,可是馬自達堅持下來.轉子發(fā)動機介紹一轉子發(fā)動機的發(fā)展歷史    目前市場上的汽車普遍使用的是往復式活塞發(fā)動機。或許你不知道，還有一種知名度很高，但應用很少的發(fā)動機，這就是三角活塞旋轉式發(fā)動機。轉子發(fā)動機與傳統(tǒng)往復式發(fā)動機的比較往復式發(fā)動機和轉子發(fā)動機都依靠空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的

2、膨脹壓力以獲得轉動力。兩種發(fā)動機的機構差異在于使用膨脹壓力的方式。在往復式發(fā)動機中，產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動活塞，機械力被傳給連桿，帶動曲軸轉動。轉子發(fā)動機 對于轉子發(fā)動機，膨脹壓力作用在轉子的側面。 從而將三角形轉子的三個面之一推向偏心軸的中心。這一運動在兩個分力的力作用下進行。一個是指向輸出軸中心的向心力，另一個是使輸出軸轉動的切線力。四行程的旋轉活塞式發(fā)動機簡稱轉子發(fā)動機。轉子發(fā)動機又稱為米勒循環(huán)發(fā)動機。它采用三角轉子旋轉運動來控制壓縮和排放，與傳統(tǒng)的活塞往復式發(fā)動機的直線運動迥然不同。這種發(fā)動機由德國人菲加士·汪克爾發(fā)明，在總結前人的研究成果的基礎上，解決了一些關

3、鍵技術問題，研制成功第一臺轉子發(fā)動機。二轉子發(fā)動機的工作原理    相對一般發(fā)動機的優(yōu)勢一般發(fā)動機是往復運動式發(fā)動機，工作時活塞在氣缸里做往復直線運動，為了把活塞的直線運動轉化為旋轉運動，必須使用曲柄連桿機構。轉子發(fā)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(fā)動機相比，轉子發(fā)動機取消了無用的直線運動，因而同樣功率的轉子發(fā)動機尺寸較小，重量較輕，而且振動和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。運動特點轉子發(fā)動機的運動特點是：三角轉子的中心繞輸出軸中心公轉的同時，三角轉子本身又繞其中心自轉。在三角轉子轉動時，以三角轉子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為

4、中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉動，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3：2。上述運動關系使得三角轉子頂點的運動軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉子把汽缸分成三個獨立空間，三個空間各自先后完成進氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發(fā)動機點火做功三次。由于以上運動關系，輸出軸的轉速是轉子自轉速度的3倍，這與往復運動式發(fā)動機的活塞與曲軸：的運動關系完全不同內(nèi)部結構和工作原理殼體的內(nèi)部空間（或旋輪線室）總是被分成三個工作室。在轉子的運動過程中，這三個工作室的容積不停地變動，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進氣、壓縮、燃燒和排氣四個過程。每個過程都是在擺線形缸體中的不同位置進行，這明顯區(qū)別于往復式發(fā)動機。

5、往復式發(fā)動機的四個過程都是在一個汽缸內(nèi)進行的。轉子發(fā)動機的排氣量通常用單位工作室容積和轉子的數(shù)量來表示。例如，對于型號為13B的雙轉子發(fā)動機，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。往復式發(fā)動機上也使用同樣的定義。如下圖所示，轉子發(fā)動機工作容積的變化，以及與四循環(huán)往復式發(fā)動機的比較。盡管在這兩種發(fā)動機中，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。首先是每個過程的轉動角度：往復式發(fā)動機轉動180度，而轉子發(fā)動機轉動270度，是往復式發(fā)動機的1.5倍。換句話說，在往復式發(fā)動機

6、中，曲軸（輸出軸）在四個工作過程中轉兩圈（720度）；而在轉子發(fā)動機中，偏心軸轉三圈（1080度），轉子轉一圈。這樣，轉子發(fā)動機就能獲得較長的過程時間，而且形成較小的扭矩波動，從而使運轉平穩(wěn)流暢。此外，即使在高速運轉中，轉子的轉速也相當緩慢，從而有更寬松的進氣和排氣時間，為那些能夠獲得較高的動力性能的系統(tǒng)的運行提供了便利。三轉子發(fā)動機與傳統(tǒng)往復式發(fā)動機的比較    往復式發(fā)動機和轉子發(fā)動機都依靠空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力以獲得轉動力。兩種發(fā)動機的機構差異在于使用膨脹壓力的方式。在往復式發(fā)動機中，產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動活塞，機械力被傳給連桿

7、，帶動曲軸轉動。    對于轉子發(fā)動機，膨脹壓力作用在轉子的側面。從而將三角形轉子的三個面之一推向偏心軸的中心（見圖中力PG）。這一運動在兩個分力的力作用下進行。一個是指向輸出軸中心（見圖中的Pb）的向心力，另一個是使輸出軸轉動的切線力（Ft）。 殼體的內(nèi)部空間（或旋輪線室）總是被分成三個工作室。在轉子的運動過程中，這三個工作室的容積不停地變動，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進氣、壓縮、燃燒和排氣四個過程。每個過程都是在擺線形缸體中的不同位置進行，這明顯區(qū)別于往復式發(fā)動機。往復式發(fā)動機的四個過程都是在一個汽缸內(nèi)進行的。   

8、; 轉子發(fā)動機的排氣量通常用單位工作室容積和轉子的數(shù)量來表示。例如，對于型號為13B的雙轉子發(fā)動機，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。往復式發(fā)動機上也使用同樣的定義。轉子發(fā)動機工作容積的變化，以及與四循環(huán)往復式發(fā)動機的比較。盡管在這兩種發(fā)動機中，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。首先是每個過程的轉動角度：往復式發(fā)動機轉動180度，而轉子發(fā)動機轉動270度，是往復式發(fā)動機的1.5倍。換句話說，在往復式發(fā)

9、動機中，曲軸（輸出軸）在四個工作過程中轉兩圈（720度）；而在轉子發(fā)動機中，偏心軸轉三圈（1080度），轉子轉一圈。這樣，轉子發(fā)動機就能獲得較長的過程時間，而且形成較小的扭矩波動，從而使運轉平穩(wěn)流暢。 此外，即使在高速運轉中，轉子的轉速也相當緩慢，從而有更寬松的進氣和排氣時間，為那些能夠獲得較高的動力性能的系統(tǒng)的運行提供了便利。四、優(yōu)點與缺點優(yōu)點轉子引擎的轉子每旋轉一圈就作功一次，與一般的四沖程發(fā)動機每旋轉兩圈才作功一次相比，具有高馬力容積比（引擎容積較小就能輸出較多動力）的優(yōu)點。另外，由于轉子引擎的軸向運轉特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的運轉轉速。整個發(fā)動機只有兩個轉動部

10、件，與一般的四沖程發(fā)動機具有進、排氣活門等二十多個活動部件相比結構大大簡化，故障的可能性也大大減小。除了以上的優(yōu)點外，轉子引擎的優(yōu)點亦包括體積較小、重量輕、低重心等。缺點相對地，由于三角轉子引擎的相鄰容腔間只有一個徑向密封片，徑向密封片與缸體始終是線接觸，并且徑向密封片上與缸體接觸的位置始終在變化，因此三個燃燒室非完全隔離（密封），徑向密封片磨損快。引擎使用一段時間之后容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，大幅增加油耗與污染。其獨特的機械結構也造成這類引擎較難維修。雖然轉子引擎具有以小排氣量、利用高轉速而產(chǎn)生高輸出的特性，但由于運轉特性與往復式引擎的不同，世界各國在制訂與引擎排氣量相關的稅則時，

11、皆是以轉子引擎的實際排氣量乘以二來作為與往復式引擎之間的比較基準。舉例來說，日本馬自達（Mazda）旗下搭載了轉子引擎的RX-8跑車，其實際排氣量雖然只有1308立方厘米，但在日本國內(nèi)卻是以2616立方厘米的排氣量來作為稅級計算的基準。五、易理偶式轉子發(fā)動機結構特點易理偶式轉子發(fā)動機是發(fā)明人集二十幾年的研究所得，它與一般發(fā)動機的原理雖然相同，具備吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等四程序工作循環(huán)，但由于結構的根本不同。它的動力消耗少，發(fā)動機的轉子是回旋式運動，活動部件少。易理轉子發(fā)動機將吸氣、壓縮和爆發(fā)、排氣在不同的汽缸內(nèi)完成，其本身的特殊構造沖破了往復式發(fā)動機吸、壓、爆、排在一缸做功的模式，又擺脫了汪克

12、爾等三角轉子發(fā)動機的框架，也解決了日本馬自達轉子發(fā)動機的成本高、油耗大，維修難，零部件制作難度高等弊端。易理式轉子發(fā)動機沒有進氣門、排氣門等復雜結構，是由中間機構連鎖控制的特殊過氣裝置調(diào)節(jié)，使其在旋轉到任何角度都在工作，是上道工序對下道工序不間斷地完成了工作循環(huán)。由于易理式轉子發(fā)動機的結構特點，每180度就有雙偶同步，同時爆發(fā)做一次功。因此是四行程發(fā)動機同缸容功率的8倍，是二行程發(fā)動機同缸容的四倍，尚不包括易理偶式轉子發(fā)動機比往復式發(fā)動機扭距大，爆發(fā)做功行程長等優(yōu)點而提高的功率，又不含往復式發(fā)動機往復運動時互相抵消慣性力所消耗的功率;同時減去了往復式發(fā)動機進氣，排氣裝置的復雜結構的進氣，排氣門

13、的彈簧力消耗的功率。優(yōu)勢易理偶式轉子發(fā)動機的轉子接觸部件均為正園接觸，并設計成雙偶力距，形成一對陰陽均衡的雙偶力，故可高速而平穩(wěn)旋轉。易理偶式轉子發(fā)動機的聯(lián)接緊湊，傳動布置合理、噪音低，作用力為易理偶式轉子發(fā)動機受力臂與力垂直作用兼有部分切線分力的總和，具有升功率大等優(yōu)點。當往復式發(fā)動機壓縮比為1:6時，廢氣殘留量是缸容的16.67%。壓縮比為1:7時，廢氣殘留量為14.26%。壓縮比為1:8.5時，廢氣殘留量為缸容的11.76%。這還不包括往復式發(fā)動為使進氣后形成紊流為更好燃燒而在活塞頂部設計的淺盤式或深盤式的形狀所形成的廢氣殘留量，綜合這些廢氣殘留量引起排氣門提前開啟掃氣作用而損失的功率，

14、影響了作功效率、燃燒值及進氣系數(shù)，并增加了排氣污染量。易理偶式轉子發(fā)動機的結構特點沒有往復式發(fā)動機的燃燒室，因此不存在廢氣的殘留，故此也沒有掃氣概念。如果按同徑相比較，做功行程為82.16%，比往復式發(fā)動的行程59.7%增加22.46%，也就增加22.46%行程而引起功率增加的含量。易理偶式轉子發(fā)動機燃料可選用汽油、柴油及其他可燃性氣體，只須調(diào)解調(diào)壓塊即可更換燃料品類，具有燃料變通性大等特點。對汽油和柴油噴射更為方便，油氣混合更為充分，是易理偶式轉子發(fā)動機又一大特點。易理偶式發(fā)動機部件少、易損件容易更換，摩擦部件可以自身調(diào)節(jié)補償，自動提高密封性，傳動部件的潤滑由自身提供，減去了機油潤滑泵的結構

15、，一般的往復式發(fā)動機行程達到20萬公里時，缸套與活塞磨損超過0.19mm就得大修，而易理式轉子發(fā)動機磨損1mm時也照樣可以自調(diào)補償繼續(xù)運行。易理偶式轉子發(fā)動機整體積小、重量輕、壽命長，同功率比是往復式發(fā)動機的體積的2/3，重量是往復式發(fā)動機的1/3。易理式偶式轉子發(fā)動機部件加工簡單，不需特殊加工設備。易理偶式轉子發(fā)動機可以采用往復式發(fā)動機的材質即能達到設計和使用要求。易理偶式轉子發(fā)動機所采取的油路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)與現(xiàn)有往復式發(fā)動機等同。日后可根據(jù)具體要求設計新型油電系統(tǒng)。易理偶式轉子發(fā)動機沒有進氣門、排氣門，發(fā)動機在任何時候都能進氣、排氣，所以沒有驟然激增現(xiàn)象，故有自身消音現(xiàn)象。還具有

16、排氣出口可在水中排氣功能，這是目前機動車發(fā)動機無法比擬的優(yōu)勢。易理偶式轉子小可做到0.5KW，大至幾萬KW，可按照串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等結構型式使用。下圖為轉子發(fā)動機與往復式發(fā)動機各沖程的比較（圖中兩個氣孔左側為進氣，右側為排氣）,該轉子發(fā)動機與往復式四沖程發(fā)動機工循環(huán)相同，即由進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程構成，圖中由三角轉子的一個弧面BC與氣缸型面之間形成的工作腔（BC工作腔）為例，說明轉子發(fā)動機的四沖程工作原理。a              b 

17、0;            c              d              a    進氣沖程：當三角轉子的角頂C轉到進氣孔右邊的邊緣時，BC工作腔開始進氣，在位置a，進排氣孔相

18、通，進排氣重疊。這是BC工作腔的容積最小，相當于往復式發(fā)動機的上止點位置。隨著轉子繼續(xù)轉動，BC工作腔的容積逐漸增大，可燃混合氣不斷被吸入氣缸。當轉子自轉90°（主軸轉270°，轉子發(fā)動機中轉子與主軸轉速比為1：3，通過相互嚙合齒輪確定）到達位置b時，BC工作腔的容積達到最大，相當于往復式發(fā)動機的下止點位置，進氣沖程結束。    壓縮沖程：隨著三角轉子的繼續(xù)轉動，角頂B越過進氣孔的左側邊緣，壓縮沖程開始，BC工作腔的容積逐漸縮小，壓力越來越大，到達位置c時，轉子自轉180°（主軸旋轉540°），BC工作腔容積達到最

19、小，相當于往復式發(fā)動機的上止點位置，壓縮沖程結束。    作功沖程：在壓縮沖程終了，火花塞跳火，高溫高壓的氣體推動三角活塞繼續(xù)轉動，BC工作腔的容積逐漸增大，當角頂C達到排氣孔右側邊緣，在位置d，轉子自轉270°（主軸旋轉810°），BC工作腔的容積達到最大，相當于往復式發(fā)動機的下止點位置，作功沖程結束。    排氣沖程：三角轉子角頂C轉過排氣孔右側位置時，排氣沖程開始，最終三角轉子回到位置a，排氣沖程結束，轉子自轉360°（主軸轉三周），一個工作循環(huán)結束。同時，CA工作腔、AB工作腔

20、也分別完成一個工作循環(huán)。 發(fā)動機構成比較：    轉子發(fā)動機：機體組、配氣機構、供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng)    往復式活塞發(fā)動機: 機體組、曲柄連桿機構、配氣機構、供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、啟動系統(tǒng) 兩種發(fā)動機的優(yōu)缺點： 往復式發(fā)動機：    優(yōu)點：    1. 制造技術成熟，誕生已經(jīng)有120多年，各種技術不斷完善，是世界上應用最廣的內(nèi)燃機，保養(yǎng)維修成本低。  

21、;  2. 工作可靠，良好的氣密性和功率傳遞可靠性。    3. 良好的燃油經(jīng)濟性。    缺點：    1. 結構復雜，體積大、重量大。    2. 曲柄連桿機構中活塞的往復運動引起的往復慣性力和慣性力矩不能得到完全平衡，這個慣性力大小與轉速平方成正比，使發(fā)動機運轉平順性下降，限制發(fā)展高轉速發(fā)動機。    3. 由于四沖程往復式活塞發(fā)動機的工作方式為四個沖程中有三個沖程完全依靠飛輪慣性旋轉，導致發(fā)動機的功率、扭矩輸出非常的不均勻，盡管現(xiàn)代發(fā)動機采用了多缸和V型排列來減小這個缺點，但是不可能完全消除。 轉子發(fā)動機：    優(yōu)點：    1. 體積