马自达发动机

1、马自达发动机马自达生产的轿车有一个特点,即马自达是世界各大汽车公司中唯一还继续生产装转子发动机轿车的公司。50年代末德国NSU公司推出转子发动机以后,曾轰动一时,有不少汽车公司纷纷试验在汽车上装用这种发动机,但后来发现转子发动机在燃烧室、转子顶部密封等方面的问题,大都放弃了这种尝试,可是马自达坚持下来.转子发动机介绍一转子发动机的发展历史    目前市场上的汽车普遍使用的是往复式活塞发动机。或许你不知道，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

2、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。四行程的旋转活塞式发动机简称转子发动机。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

3、键技术问题，研制成功第一台转子发动机。二转子发动机的工作原理    相对一般发动机的优势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。运动特点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

4、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：的运动关系完全不同内部结构和工作原理壳体的内部空间（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。

5、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。如下图所示，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角度：往复式发动机转动180度，而转子发动机转动270度，是往复式发动机的1.5倍。换句话说，在往复式发动机

6、中，曲轴（输出轴）在四个工作过程中转两圈（720度）；而在转子发动机中，偏心轴转三圈（1080度），转子转一圈。这样，转子发动机就能获得较长的过程时间，而且形成较小的扭矩波动，从而使运转平稳流畅。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。三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

7、，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。   

8、; 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。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角度：往复式发动机转动180度，而转子发动机转动270度，是往复式发动机的1.5倍。换句话说，在往复式发

9、动机中，曲轴（输出轴）在四个工作过程中转两圈（720度）；而在转子发动机中，偏心轴转三圈（1080度），转子转一圈。这样，转子发动机就能获得较长的过程时间，而且形成较小的扭矩波动，从而使运转平稳流畅。 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。四、优点与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

10、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，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，

11、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。五、易理偶式转子发动机结构特点易理偶式转子发动机是发明人集二十几年的研究所得，它与一般发动机的原理虽然相同，具备吸气、压缩、爆发、排气等四程序工作循环，但由于结构的根本不同。它的动力消耗少，发动机的转子是回旋式运动，活动部件少。易理转子发动机将吸气、压缩和爆发、排气在不同的汽缸内完成，其本身的特殊构造冲破了往复式发动机吸、压、爆、排在一缸做功的模式，又摆脱了汪克

12、尔等三角转子发动机的框架，也解决了日本马自达转子发动机的成本高、油耗大，维修难，零部件制作难度高等弊端。易理式转子发动机没有进气门、排气门等复杂结构，是由中间机构连锁控制的特殊过气装置调节，使其在旋转到任何角度都在工作，是上道工序对下道工序不间断地完成了工作循环。由于易理式转子发动机的结构特点，每180度就有双偶同步，同时爆发做一次功。因此是四行程发动机同缸容功率的8倍，是二行程发动机同缸容的四倍，尚不包括易理偶式转子发动机比往复式发动机扭距大，爆发做功行程长等优点而提高的功率，又不含往复式发动机往复运动时互相抵消惯性力所消耗的功率;同时减去了往复式发动机进气，排气装置的复杂结构的进气，排气门

13、的弹簧力消耗的功率。优势易理偶式转子发动机的转子接触部件均为正园接触，并设计成双偶力距，形成一对阴阳均衡的双偶力，故可高速而平稳旋转。易理偶式转子发动机的联接紧凑，传动布置合理、噪音低，作用力为易理偶式转子发动机受力臂与力垂直作用兼有部分切线分力的总和，具有升功率大等优点。当往复式发动机压缩比为1:6时，废气残留量是缸容的16.67%。压缩比为1:7时，废气残留量为14.26%。压缩比为1:8.5时，废气残留量为缸容的11.76%。这还不包括往复式发动为使进气后形成紊流为更好燃烧而在活塞顶部设计的浅盘式或深盘式的形状所形成的废气残留量，综合这些废气残留量引起排气门提前开启扫气作用而损失的功率，

14、影响了作功效率、燃烧值及进气系数，并增加了排气污染量。易理偶式转子发动机的结构特点没有往复式发动机的燃烧室，因此不存在废气的残留，故此也没有扫气概念。如果按同径相比较，做功行程为82.16%，比往复式发动的行程59.7%增加22.46%，也就增加22.46%行程而引起功率增加的含量。易理偶式转子发动机燃料可选用汽油、柴油及其他可燃性气体，只须调解调压块即可更换燃料品类，具有燃料变通性大等特点。对汽油和柴油喷射更为方便，油气混合更为充分，是易理偶式转子发动机又一大特点。易理偶式发动机部件少、易损件容易更换，摩擦部件可以自身调节补偿，自动提高密封性，传动部件的润滑由自身提供，减去了机油润滑泵的结构

15、，一般的往复式发动机行程达到20万公里时，缸套与活塞磨损超过0.19mm就得大修，而易理式转子发动机磨损1mm时也照样可以自调补偿继续运行。易理偶式转子发动机整体积小、重量轻、寿命长，同功率比是往复式发动机的体积的2/3，重量是往复式发动机的1/3。易理式偶式转子发动机部件加工简单，不需特殊加工设备。易理偶式转子发动机可以采用往复式发动机的材质即能达到设计和使用要求。易理偶式转子发动机所采取的油路系统、电路系统、冷却系统与现有往复式发动机等同。日后可根据具体要求设计新型油电系统。易理偶式转子发动机没有进气门、排气门，发动机在任何时候都能进气、排气，所以没有骤然激增现象，故有自身消音现象。还具有

16、排气出口可在水中排气功能，这是目前机动车发动机无法比拟的优势。易理偶式转子小可做到0.5KW，大至几万KW，可按照串联、并联、混联等结构型式使用。下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较（图中两个气孔左侧为进气，右侧为排气）,该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同，即由进气、压缩、作功、排气四个冲程构成，图中由三角转子的一个弧面BC与气缸型面之间形成的工作腔（BC工作腔）为例，说明转子发动机的四冲程工作原理。a              b 

17、0;            c              d              a    进气冲程：当三角转子的角顶C转到进气孔右边的边缘时，BC工作腔开始进气，在位置a，进排气孔相

18、通，进排气重叠。这是BC工作腔的容积最小，相当于往复式发动机的上止点位置。随着转子继续转动，BC工作腔的容积逐渐增大，可燃混合气不断被吸入气缸。当转子自转90°（主轴转270°，转子发动机中转子与主轴转速比为1：3，通过相互啮合齿轮确定）到达位置b时，BC工作腔的容积达到最大，相当于往复式发动机的下止点位置，进气冲程结束。    压缩冲程：随着三角转子的继续转动，角顶B越过进气孔的左侧边缘，压缩冲程开始，BC工作腔的容积逐渐缩小，压力越来越大，到达位置c时，转子自转180°（主轴旋转540°），BC工作腔容积达到最

19、小，相当于往复式发动机的上止点位置，压缩冲程结束。    作功冲程：在压缩冲程终了，火花塞跳火，高温高压的气体推动三角活塞继续转动，BC工作腔的容积逐渐增大，当角顶C达到排气孔右侧边缘，在位置d，转子自转270°（主轴旋转810°），BC工作腔的容积达到最大，相当于往复式发动机的下止点位置，作功冲程结束。    排气冲程：三角转子角顶C转过排气孔右侧位置时，排气冲程开始，最终三角转子回到位置a，排气冲程结束，转子自转360°（主轴转三周），一个工作循环结束。同时，CA工作腔、AB工作腔

20、也分别完成一个工作循环。 发动机构成比较：    转子发动机：机体组、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统    往复式活塞发动机: 机体组、曲柄连杆机构、配气机构、供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统、启动系统 两种发动机的优缺点： 往复式发动机：    优点：    1. 制造技术成熟，诞生已经有120多年，各种技术不断完善，是世界上应用最广的内燃机，保养维修成本低。  

21、;  2. 工作可靠，良好的气密性和功率传递可靠性。    3. 良好的燃油经济性。    缺点：    1. 结构复杂，体积大、重量大。    2. 曲柄连杆机构中活塞的往复运动引起的往复惯性力和惯性力矩不能得到完全平衡，这个惯性力大小与转速平方成正比，使发动机运转平顺性下降，限制发展高转速发动机。    3. 由于四冲程往复式活塞发动机的工作方式为四个冲程中有三个冲程完全依靠飞轮惯性旋转，导致发动机的功率、扭矩输出非常的不均匀，尽管现代发动机采用了多缸和V型排列来减小这个缺点，但是不可能完全消除。 转子发动机：    优点：    1. 体积