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雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么一個(gè)技術(shù)?

: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-05-05

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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又稱為米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī).它采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制壓縮和排放,與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)迥然不同.這種發(fā)動(dòng)機(jī)由德國(guó)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(wèn)題,研制成功第一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī). 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(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)裝在馬自達(dá)轎車上開始成批生產(chǎn). 并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的RX-7型跑車打入了美國(guó)市場(chǎng),令人刮目相看. 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是:三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí),三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn).在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),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(dòng),內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2.上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)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(gè)獨(dú)立空間,三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣,壓縮,做功和排氣,三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次.由于以上運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1:1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同. 在2004北京汽車展中首次展出的RX-8動(dòng)力總成:RENESIS轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),象征著馬自達(dá)汽車公司的核心.轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展史和馬自達(dá)的成長(zhǎng)纏繞在一起,密不可分.今天,馬自達(dá)是世界上唯一生產(chǎn)和銷售轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車的公司現(xiàn)代的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由繭形殼體(一個(gè)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(guò)氣體膨脹的壓力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn).和普通內(nèi)燃機(jī)一樣,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)必須在其工作室中相繼形成進(jìn)氣,壓縮,燃燒和排氣四個(gè)工作過(guò)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(huì)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(diǎn)燃,燃燒氣體的膨脹壓力也僅作用在轉(zhuǎn)子的中部,不會(huì)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(jì)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(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)工作過(guò)程. 在汪克爾型轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上,轉(zhuǎn)子的頂點(diǎn)隨著發(fā)動(dòng)機(jī)殼體內(nèi)圓周的橢圓形殼體而運(yùn)動(dòng),同時(shí)保持與圍繞在發(fā)動(dòng)機(jī)殼體中心的一個(gè)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(gè)相位齒輪機(jī)構(gòu)來(lái)規(guī)定的.相位齒輪包括安裝在轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)的一個(gè)內(nèi)齒圈和安裝在偏心軸上的一個(gè)外齒輪.如果轉(zhuǎn)子齒輪在其內(nèi)側(cè)有30個(gè)齒,軸齒輪將在其外原周上有20個(gè)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(zhǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)周期.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng)三圈.當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為3000 rpm時(shí),轉(zhuǎn)子的速度只有1000 rpm. 往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)都依靠空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力以獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力.兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)差異在于使用膨脹壓力的方式.在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中,產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動(dòng)活塞,機(jī)械力被傳給連桿,帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng). 對(duì)殼體的內(nèi)部空間(或旋輪線室)總是被分成三個(gè)工作室. 在轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,這三個(gè)工作室的容積不停地變動(dòng),在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進(jìn)氣,壓縮,燃燒和排氣四個(gè)過(guò)程.每個(gè)過(guò)程都是在擺線形缸體中的不同位置進(jìn)行,這明顯區(qū)別于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī).往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)過(guò)程都是在一個(gè)汽缸內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量通常用單位工作室容積和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來(lái)表示.例如,對(duì)于型號(hào)為13B的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),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(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)上也使用同樣的定義. 如上一頁(yè)圖中所示,可看到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)工作容積的變化,以及與四循環(huán)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的差別.盡管在這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)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(gè)過(guò)程的轉(zhuǎn)動(dòng)角度:往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)180度,而轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)270度,是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的1.5倍.換句話說(shuō),在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中,曲軸(輸出軸)在四個(gè)工作過(guò)程中轉(zhuǎn)兩圈(720度); 而在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)中,偏心軸轉(zhuǎn)三圈(1080度),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈.這樣,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)就能獲得較長(zhǎng)的過(guò)程時(shí)間,而且形成較小的扭矩波動(dòng),從而使運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)流暢. 此外,即使在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也相當(dāng)緩慢,從而有更寬松的進(jìn)氣和排氣時(shí)間,為那些能夠獲得較高的動(dòng)力性能的系統(tǒng)的運(yùn)行提供了便利精簡(jiǎn)結(jié)構(gòu): 由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)將空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力直接轉(zhuǎn)化為三角形轉(zhuǎn)子和偏心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)力,所以不需要設(shè)置連桿,進(jìn)氣口和排氣口依靠轉(zhuǎn)子本身的運(yùn)動(dòng)來(lái)打開和關(guān)閉;不再需要配氣機(jī)構(gòu),包括正時(shí)齒帶,凸輪軸,搖臂,氣門,氣門彈簧等,而這在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中是必不可少的一部分.綜上所述,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)組成所需要的部件大幅度減少. 均勻的扭矩特性: 根據(jù)研究結(jié)果,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)速度范圍內(nèi)有相當(dāng)均勻的扭矩曲線,即使是在兩轉(zhuǎn)子的設(shè)計(jì)中,運(yùn)行中的扭矩波動(dòng)也與直列六缸往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)具有相同的水平,三轉(zhuǎn)子的布置則要小于V型八缸往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī).: 回答者：網(wǎng)友

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