转子发动机与活塞式发动机

1、优点和缺点优点转子引擎的转子每旋转一圈就作功一次，与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比，具有高马力容积比（引擎容积较小就能输出较多动力）的优点。另外，由于转子引擎的轴向运转特性，它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件，与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化，发生故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外，转子引擎的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。缺点相对地，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

2、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。 虽然转子引擎具有以小排气量、利用高转速而产生高输出的特性，但由于运转特性与往复式引擎的不同，世界各国在制订与引擎排气量相关的税则时，皆是以转子引擎的实际排气量乘以二来作为与往复式引擎之间的比较基准。举例来说，日本马自达（Mazda）旗下搭载了转子引擎的RX-8跑车，其实际排气量虽然只有1308立方厘米，但在日本国内却是以2616立方厘米的排气量来作为税级计算的基准。进展首先是进气孔面积加大了30%，使得发动机的进气量足以应付到10000rpm的需求。但大都知道，这样

3、低转速会变得很糟糕，于是马自达将原本的三进气孔两阶段式设计，再进化成三进气孔三阶段式设计，尽量避免低转速的无力现象，而为了高转速化，破天荒的将转子制成镂空状，大幅降低转子的重量，使得自然进气的RX-8可以藉由拉转速的方式，达到250匹马力的水准。但RENESIS发动机最创新的地方在于排气口，以往转子发动机的排气口都是作在气室壁上，往往一些未燃烧的油气与些许的润滑油就会在此被刮入排气管，造成污染问题。 但在RENESIS上，排气口与进气口一样设在前后侧壁上，当场解决掉以往HC的污染问题，也顺带使得进排气完全不重叠，不会有进气漏到排气管的问题，也可在前后侧壁各开一个排气孔，让发动机排气孔变两个提升

4、排气效率，以达成高转速化的目的。(听说在280ps的RX-7上就已经是了) 这就是为什么RX-8能以1.3L的排气量，而且还是在自然进气的状态下，却能够产生250匹马力的原因了。马自达的转子发动机成就不是一蹴可及的，是不断透过一点一滴的修改，才能造就目前的RX-8的！转子发动机 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. 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

5、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

6、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 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. 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,

7、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最大容积和最小容积之间的差值;而压缩比是最大容积和最小容积的比值.往复式发动机上也使用同样的定义. 此外,即使在高速运转中,转子的转速也相当缓慢,从而有更宽松的进气和排气时间,为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利 精简结构: 由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力,所以不需要设置连杆,进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭;

8、不再需要配气机构,包括正时齿带,凸轮轴,摇臂,气门,气门弹簧等,而这在往复式发动机中是必不可少的一部分.综上所述,转子发动机组成所需要的部件大幅度减少. 均匀的扭矩特性: 根据研究结果,转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,即使是在两转子的设计中,运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平,三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机. 运行更安静,噪音更小: 对于往复式发动机,活塞运动本身就是一个振动源,同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音.转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小,而且没有气门机构,因此能够更平稳和更安静的运行. 可靠性和耐久性: 如前所述,转子的转速是

9、发动机转速的三分之一.因此,在转子发动机以9000 rpm的转速运转时,转子的转速约为该转速的三分之一.另外,由于转子发动机没有那些高转速运动部件,如摇臂和连杆,所以在高负荷运动中,更可靠和更耐久.在1991的勒芒汽车赛中的大获全胜就充分证明了这一点. MAZDA RX-8转子发动机发展史，优缺点及使用寿命采用转子发动机技术用于汽车的厂家，目前技术比较领先的似乎就是马自达汽车公司了，它是在60年代，买了这个转子发动机的专利，又做了一些周边技术的开发和提升，后来用到汽车上的，当然，它为此项技术也付出了很大代价。 优点： 第一、运行噪音更小：往复式发动机的活塞运动本身就是一个振动源，还有气门机构也

10、会产生机械噪音；往复式发动机怠速时噪音很小，但不等于加速时噪音小。转子发动机平稳的运转产生的振动非常小，由于它没有气门结构，因此能更平稳和安静地运行。双转子发动机的安静和平稳性相当于直列六缸往复式发动机。 第二、扭矩很均匀：转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线，两转子的设计中运行扭矩波动与直列六缸发动机具有相同水平，三转子发动机则更胜于V8发动机往复发动机。 第三、精简结构，动力不亚于往复式发动机：转子发动机不需要设置连杆结构，没有配气机构(包括通常往复式发动机必备的正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等等)，而这些在往复式发动机中是必不可少的一部分。因此转子发动机的组成部件数量大

11、幅度减少(比传统的发动机部件减少了40)，从而使得转子发动机体积小重量轻)，同等输出功率条件下，转子发动机的设计重量是往复式的三分之二。这个优点对发动机的布局和减轻整车重量都有不小的帮助。 第四、可靠性和耐久性比较好：前文提到，转子的转速是发动机转速的三分之一，因此转子的磨损情况并不是很大，另外，由于没有摇臂，连杆等高转速运动机械部件，所以在高负荷运动中更可靠和更耐久。 不足 1、工艺和成本要求高 任何事情都不可能鱼和熊掌兼得，由于转子发动机技术比较尖端，制作工艺要求比较高，成本比较贵，现在马自达公司对这项技术比较了解和把握，所以，这项技术还没有在汽车中普及。 2、转子发动机的耗油量比较大 这

12、主要是转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧，火焰传播路径较长，使得燃油和机油的消耗增加。而且转子发动机只能用点燃式，不能用压燃式，所以也就是不能采用柴油。 3、功率输出轴位置比较高，令整车布置安排不便。 4、国内没有维修此类发动机的厂家 就算转子发动机耐用寿命相对地长，即使它省去了活塞发动机的一些部件，其实它还是一种经过改良的机械结构，还是到了一定的公路数需要维护的。而因为它很稀奇，维护的费用不会很低的。现在可以主观地讲，使用转子发动机的汽车，还是重技术，不是重产品，甚至可以说还是概念车的范畴，尽管能用，但当成成熟技术使用有一定的难度。 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

13、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）。 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的。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最大容积和最小容积之间的差值；而压缩比是最大容积和最小容积的比值。往复式发动机上也使用同样的定义. 如图中所示，转子发动机工作容积的变化，以及与四循环往复式发动机的比较。尽管在这两种发动机中，工作室容积都成波浪形稳定变化，但二者之间存在着明显的不同。首先是每个过程的转动