子發(fā)動機又稱為米勒循環(huán)發(fā)動機.它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動來控制壓縮和排放,與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)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(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上,解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問題,研制成功第一臺轉(zhuǎn)子發(fā)動機.
1964年,日內(nèi)瓦的德法合資企業(yè)COMOBIL公司,首次把轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝在轎車上成為正式產(chǎn)品.1967年,日本人也將轉(zhuǎn)子發(fā)動機裝在馬自達轎車上開始成批生產(chǎn).
并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動機的RX-7型跑車打入了美國市場,令人刮目相看.
轉(zhuǎn)子發(fā)動機的運動特點是:三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時,三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn).在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合,齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動,內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2.上述運動關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點的運動軌跡(即汽缸壁的形狀)似"8"字形.三角轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周,發(fā)動機點火做功三次.由于以上運動關(guān)系,輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍,這與往復(fù)運動式發(fā)動機的活塞與曲軸1:1的運動關(guān)系完全不同.
在2004北京汽車展中首次展出的RX-8動力總成:RENESIS轉(zhuǎn)子發(fā)動機,象征著馬自達汽車公司的核心.轉(zhuǎn)子發(fā)動機發(fā)展史和馬自達的成長纏繞在一起,密不可分.今天,馬自達是世界上唯一生產(chǎn)和銷售轉(zhuǎn)子發(fā)動機汽車的公司
現(xiàn)代的轉(zhuǎn)子發(fā)動機由繭形殼體(一個三角形轉(zhuǎn)子被安置在其中)組成.轉(zhuǎn)子和殼體壁之間的空間作為內(nèi)部燃燒室,通過氣體膨脹的壓力驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn).和普通內(nèi)燃機一樣,轉(zhuǎn)子發(fā)動機必須在其工作室中相繼形成進氣,壓縮,燃燒和排氣四個工作過程.如果將三角形的轉(zhuǎn)子放置在圓形殼體的中心部,工作室將不會隨著殼體內(nèi)部轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)而在體積上發(fā)生變化.即使空燃混合氣在那里點燃,燃燒氣體的膨脹壓力也僅作用在轉(zhuǎn)子的中部,不會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn).這就是為什么殼體的內(nèi)側(cè)圓周被設(shè)計成旋輪線外形并和安裝在偏心軸上的轉(zhuǎn)子組裝在一起的原因.因此,每轉(zhuǎn)一圈,工作室的體積變化兩次,從而實現(xiàn)內(nèi)燃機的四個工作過程.
在汪克爾型轉(zhuǎn)子發(fā)動機上,轉(zhuǎn)子的頂點隨著發(fā)動機殼體內(nèi)圓周的橢圓形殼體而運動,同時保持與圍繞在發(fā)動機殼體中心的一個偏心軌道上的輸出軸齒輪的接觸.三角形轉(zhuǎn)子的軌道是用一個相位齒輪機構(gòu)來規(guī)定的.相位齒輪包括安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的一個內(nèi)齒圈和安裝在偏心軸上的一個外齒輪.如果轉(zhuǎn)子齒輪在其內(nèi)側(cè)有30個齒,軸齒輪將在其外原周上有20個齒,由此得到其齒數(shù)比為3:2.由于這一齒數(shù)比,轉(zhuǎn)子和軸之間的轉(zhuǎn)速比被限定為1:3和偏心軸相比,轉(zhuǎn)子有較長的轉(zhuǎn)動周期.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一圈,偏心軸轉(zhuǎn)動三圈.當發(fā)動機轉(zhuǎn)速為3000 rpm時,轉(zhuǎn)子的速度只有1000 rpm.
往復(fù)式發(fā)動機和轉(zhuǎn)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(zhuǎn)動力.兩種發(fā)動機的機構(gòu)差異在于使用膨脹壓力的方式.在往復(fù)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(zhuǎn)動.
對殼體的內(nèi)部空間(或旋輪線室)總是被分成三個工作室. 在轉(zhuǎn)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(fù)式發(fā)動機.往復(fù)式發(fā)動機的四個過程都是在一個汽缸內(nèi)進行
轉(zhuǎn)子發(fā)動機的排氣量通常用單位工作室容積和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來表示.例如,對于型號為13B的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機,排量為"654cc ×2".
單位工作室容積指工作室****容積和最小容積之間的差值;而壓縮比是****容積和最小容積的比值 |
