转子发动机为何会被禁赛?慢镜头下看它有多变态

技成培训 2020-11-29






发动机作为汽车的核心零部件,在汽车的行驶过程中起着重要作用。今天小编就带大家看看转子发动机到底有多牛,希望对各位社友能够有所帮助。


先用一个视频来看看它有多变态,慢镜头下你没有见过的转子发动机——


1920年成立于日本的广岛,而公司成立初期名为“东洋软木株式会社”,主要是制造软木一类的制品,之后1923年马自达经历了日本最严重的地震“关东大地震”,由于城市重建问题于1927年更名为“东洋工业株式会社”开始研发工业机械用具。马自达的第一款车型就是在那个年代应运而生,名为Mazda Go是一款机动三轮车。


1984年,马自达以松田重次郎的姓氏(Matsuda)相近的Mazda为品牌重新命名。Mazda 意为:古波斯拜火教的最高神 阿夫拉-马自达(Ahura Mazda)波斯语中意为:睿智 理性(但是好像一点也不理性...)


马自达是唯一在勒芒24小时耐力赛拿过冠军的日本车厂。


讲到马自达就一定要讲一讲他的转子发动机,马自达转子引擎作为汪克尔引擎(Wankel engine)的遗孤,被无数汽车迷津津乐道。相比以发明者名称命名的叫法,转子引擎(Rotary Engine)更能突显转子在这种引擎中起到的重要作用。



相对一般发动机的优势


常规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,必须使用曲柄滑块机构,这无疑增加了发动机的复杂性。转子发动机则不同,连接在转子上的输出轴会随着转子本身的转动一起转动。取消了无用的直线运动带来的好处有很多,以双缸汽油转子发动机为例,相比同等功率的6缸汽油传统发动机,它的零件总数约少20%,体积约小30%,自重降低近一半。


既然转子如此重要,它的设计自然备受瞩目,那为什么莱洛三角形最终被选中呢?这一切还得从莱洛三角形的特性说起。


莱洛三角形是除了圆形以外,最简单易懂的勒洛多边形,一个定宽曲线。定宽性用下图来解释最直接,我们会发现圆形旋转一定角度后,它依然能与上下两条线相切,也就是说它的宽度不会发生变化。



转子发动机虽然重量更低,热效率更高,1991年勒芒24小时耐力赛,搭载转子发动机的马自达车队凭借领先第二名2圈获得冠军。出道即巅峰,精通唱、跳、rap和篮球…(但好景不长,可能是因为给第二名阴影太大,第二年转子发动机就被禁赛了)


虽然这么厉害,但是转子发动机的油耗,转子寿命,以及造价等问题还没有被广泛使用,被我们所熟知的转子车型有RX-7、RX-8(头文字D,高桥启介)


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。




具体有何特殊?


老外用一块透明亚克力板,

代替了发动机“侧气缸”,

很好的展示了,

转子发动机的工作状态。



这款转子发动机是航模专用,

虽然在民用汽车界已经绝种,

但优秀的性能让转子发动机,

在航模界、卡丁车界大放光彩。



机械社区小编就简单给大家,

介绍一下转子发动机的特点,

以及如何通过排气声浪分辨转子发动机。



通过上图我们可以看到,

转子发动机气缸呈椭圆形,

或者八字形、花生形。

三角形转子在气缸内运动。



气缸侧壁,也就是平面上有两个开口,

一个进气,一个排气,

转子上的那个坑,

就是燃烧室。



通过简单的介绍你就会发现,

找不到存放机油的地方。

那么怎么润滑呢?

很简单,那就是汽油机油混合燃烧。



只有混合燃烧才能保证润滑,

除此之外没有任何办法,

这也就说明转子发动机一直在烧机油,

怪不得环保通不过呢。


我们都知道气缸是需要密封的,

这样燃烧后的气体才能推动活塞,

因此密封好坏全靠活塞环,

转子也有活塞环,叫做刮片。


转子每个角都有一个刮片,

转子的侧面也有刮片。

此时,各位社友肯定会脱口而出一句话:

转子发动机不就是气环吗!



没错,活塞发动机上的活塞都是,

两个气环外加一个油环,

密封妥妥的,

转子完全是单环在运作,怪不得寿命低呢。



单环磨损的会非常快,

所以转子发动机10万公里就要大修一次,

就算换了刮片也是杯水车薪,

毕竟气缸也磨损了呀。



传统的圆形气缸,

我们可以通过镗缸来翻新,

气缸稍微磨大一圈儿,又恢复如初。

可转子的异形气缸你告诉我怎么磨?



另外转子也没有气门这个东西,

进排气完全靠转子推动,

或者说叫“扫气”,

因此什么可变气门、可变正时就别想了。



你会发现,

转子发动机和两冲程发动机非常相似。

你可以把转子当成:

拥有两冲程进排气结构的四冲程发动机。

由于转子发动机没有气门,

没有机械式配气结构,

所以进气排气全是随缘的,没人管。



活塞发动机有机械配气结构,

所以什么时候进气,

以及进多少气,

都是计划安排好的。


那么接下来小编就模仿一下,

两种发动机的排气声音。

请注意,

是怠速状态的排气声音。


活塞发动机:

嘭……嘭……嘭……嘭……嘭……嘭……

转子发动机:

嘭嘭…嘭……嘭嘭……嘭…嘭…嘭……



低转速状态下转子的排气声不规律,

如果发动机转速起来了,

两种发动机声音会逐渐接近,

转子的排气声会越来越规律。


来源:网络,版权归原作者所有





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