转子发动机的工作原理及优缺点和发展前景
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发布时间：2022-04-24 21:06
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时间：2023-10-11 06:31
转子发动机是由费利克斯·汪克尔博士发明的，因此有时也称为汪克尔发动机或汪克尔转子发动机。与活塞式发动机一样，转子发动机也是利用空气、燃油混合气燃烧产生的压力。 在活塞式发动机中，该压力保存在气缸中，驱使活塞运动。 连杆和曲轴将活塞的来回运动转换为为汽车提供动力的旋转运动。 在转子发动机中，燃烧产生的压力保存在壳体和三角形转子（在该发动机中用来代替活塞）构成的密封室中。转子的行进路径与呼吸测量仪产生的轨迹类似。 转子的顶点与壳体接触，从而形成三个的气室。 转子不停地围绕燃烧室运动，三种体积的气体交替膨胀和收缩。 正是这种膨胀和收缩将空气和燃料吸入发动机，然后对此混合气体进行压缩，并在气体膨胀时生成有用的动力，最后排出废气。转子发动机具有与活塞式发动机类似的点火系统和燃油供给系统。 转子有三个凸面，每个凸面相当于一个活塞。 转子的每个凸面都有一个凹陷，用于增加发动机的排气量，容纳更多空气、燃油混合气。 每个凸面的顶点是一个金属刀片，它形成对燃烧室的外部密封。 转子的每侧有金属环，用于密封燃烧室的两侧。转子有一组内部轮齿，位于其中一个侧面的中心。 它们与固定到壳体的齿轮相啮合。 这种啮合决定了转子在壳体内运动的路径和方向。转子发动机采用四冲程燃烧循环，这与活塞式发动机环相同。 但在转子发动机中，它是以一种完全不同的方式完成的。转子发动机的核心是转子。 它相当于活塞式发动机中的活塞。 转子安装在输出轴上的大圆凸轴上。 此凸轴偏离轴中心线，其作用相当于绞盘上的曲轴，为转子提供驱动输出轴所需的杠杆。 当转子在壳体内转动时，会推动凸轴旋转；转子每转一周，凸轴会旋转三周。工作原理图：优缺点：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，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。
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，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。
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时间：2023-10-11 06:31
转子发动机是由德国人菲加士·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运动迥然不同。
工作原理：
转子发动机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。
优点：
1.运动零件更少
与四冲程活塞式发动机相比，转子发动机的运动零件要少得多。 双转子发动机主要有三个运动零件： 两个转子和一个输出轴。 即使最简单的四缸活塞式发动机也至少有40个运动零件，包括活塞、连杆、凸轮轴、气门、气门弹簧、摇臂、正时皮带、正时齿轮和曲轴等。
运动零件的减少意味着转子发动机的可靠性更高。 这就是为什么某些飞机制造商（包括空中客车在内）倾向于使用转子发动机而非活塞式发动机的原因。
2.更顺畅
转子发动机中所有零件均沿一个方向持续旋转，不需要像传统发动机中的活塞那样剧烈地变换方向。通过利用定向旋转配重物来消除震动，转子发动机实现了内部平衡。
转子发动机中的动力输出也非常顺畅。 因为每次燃烧可使转子旋转90度，并且转子每旋转一周，输出轴将旋转三周，所以每次燃烧可使输出轴旋转270度。这意味着单转子发动机的一次燃烧可为每个输出轴四分之三的旋转提供动力。而单缸活塞式发动机完成一次燃烧需要曲轴（活塞式发动机的输出轴）旋转两周，且燃烧使曲轴旋转180度；也就是说，曲轴每次旋转只有四分之一能获得动力。
3.更缓慢
由于转子的旋转速度是输出轴的三分之一，因而发动机的主要运动零件的运动速度比活塞式发动机要慢得多。 这也有利于提高可靠性。
另外,1.构造简单、价格低廉，同马力之引擎配件数仅为V-8引擎之半，因配件少，毛病自然少，保养费用亦相对减低。 2.重量与体积极轻小，体积仅V-8之三分之一。 3.因无往复运动机件，引擎运转极平稳。 4.没有局部高温，冷却均匀。没有汽门过热现象，故可提高压缩比及使用辛烷值较低的汽油也不易发生爆震，即使发生爆震，对引擎机件的危害也较小。 5.转速可以增加，而且转速愈高性能高。 6.马力加大容易，欲使马力加大，可将引擎尺寸比例加大，或增加转子数即可解决。 7.在性能、速度、起步、超车及耐用性方面之潜能，远优於往复式引擎。
缺点：
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。
发展前景：
今后的发展趋势是转子发动机体积小重量轻、结构更精简、扭矩特性更均匀、运行更安静，噪音更小、更加可靠性和耐久性。
