什么是转子发动机?又在F1中又为什么禁止使用这种高性能发动机?
发布时间:2022-05-27 08:43:33 来源:HB火博体育 作者:火博体育官网下载

  

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  1)转子发动机(Wankel Engine、Rotary Engine)是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)所发明,他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,研制成功了第一台转子发动机。转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的往复活塞式发动机的直线)转子发动机与传统往复式发动机的比较:往复式发动机和转子发动机都依靠空气燃料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。转子发动机,对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面。从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft)。

  转子发动机的转子运动特点是: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角的运动轨迹(即汽缸壁的形状)似“8”字形。三角转子利用转子的顶角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。这样大家明白了转子的运动关系,其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是1:1的运动关系完全不同。由于没有往复式发动机的高压缩比,使得燃烧不能够很充分。虽然马自达公司曾经给转子发动机增加了单涡轮增压和双涡轮增压等东西,但只是提高了输出马力,并适度的减少了尾气排放,但还是与往复式发动机有着很大的差距。

  由于转子的三个顶角负责密封(顶角上也有类似活塞环一样的密封件),并且长期处于无法良好润滑的情况下工作,导致其过早的磨损。虽有很多种方案进行了改进,例如将气缸壁进行瓷化(对气缸壁表面进行陶瓷化,可以减少摩擦,并且在无润滑的情况下更耐高温),对于三个顶角的密封材料进行筛选,等等,但始终无法有更好的突破。并且转子中间的输出轴部位的高温下问题,始终困扰着工程师们。

  传统生产往复式发动机的厂家们,对于往复式发动机已经投入了大量的财力人力物力去改造去完善去创新了,在往复式发动机的潜力还没有挖掘尽的情况下,转而投入财力人力物力去改造前景不是很光明的转子发动机,我想,每个往复式发动机厂家的CEO都会摇头的。况且,还有各种环保法规的出台,也预示着转子发动机的末日。尤其是该死的1992年,在1991年马自达夺得勒芒24小时汽车赛冠军后,被国际汽联明令禁止参赛,其背后利益的关联,可想而知了。

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  关注转子发动机与传统往复式发动机的比较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。转子发动机 对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面。 从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心(见图中力PG)。这一运动在两个分力的力作用下进行。一个是指向输出轴中心(见图中的Pb)的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力(Ft)。相对地,由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片,径向密封片与缸体始终是线接触,并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化,因此三个燃烧室非完全隔离(密封),径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,大幅增加油耗与污染。其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。

  2013-11-22有一款跑车矮脚虎就 目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高,但应用很少的发动机,这就是三角活塞旋转式发动机。转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。

  汪克尔于1902年出生在德国,1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。在1924年,汪克尔在海德堡建立了自己的公司,他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制,在1927年,诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。当时业内人士认为这种发动机的结构紧凑轻巧,运转宁静畅顺,也许会取替传统的活塞式发动机。

  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。

  一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。由于这是一项高新技术,懂得这项技术的人寥寥无几,发动机坏了无人会修,而且耗油大,汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。70年代石油危机爆发,各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机,唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力,独自研究和生产转子发动机,并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷,成功地由试验性生产过渡到商业性生产,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。

  在世界环保意识日益强化,石油资源日渐沽竭的今天,以氢气做动力源的研究已成为一大课题。当年马自达坚持下来的转子发动机从结构上讲是最适合燃烧氢气,而且最“干净”,因为氢燃烧完后排出的是水蒸汽,对环境没有任何污染。马自达公司改制了RX-7型跑车的转子发动机,使它可以用氢做燃料。这种发动机装配在马自达HR一X汽车上,1立方米的燃料箱吸储了相当43立方米的压缩氢气,以每小时60公里的车速可行驶230公里,引起了各界人士的关注。由于从生产装配到维护修理,转子发动机都与传统的发动机大不一样,开发成本大。加上往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高,转子发动机没有显出明显的优势,因此各大汽车企业都没有积极性去开发利用,唯有马自达一家苦苦支撑。

  一般发动机是往复运动式发动机,工作时活塞在气缸里做往复直线运动,为了把活塞的直线运动转化为旋转运动,必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机尺寸较小,重量较轻,而且振动和噪声较低,具有较大优势。

  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。

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  2018-01-04·TA获得超过1698个赞知道大有可为答主回答量:3344采纳率:79%帮助的人:195万关注转子发动机性能好!功率强,里面的构造是由一个椭圆三角形作为活塞进行做工!转子旋转!完成进压做排四个行程,对比普通四缸发动机,转子发动机轻,而且燃烧室面积大!排气充分,吸气充足,因为转子发动机在运转过程中承受不了高运转,而且容易磨损气缸!已赞过已踩过你对这个回答的评价是?评论收起匿名用户

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