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转子式活塞发动机是怎样的

归档日期:08-22       文本归类:活塞      文章编辑:爱尚语录

  转子发动机也是内燃机的一种,但是和常规的活塞式发动机完全不同。 在活塞式发动机中,同一个汽缸中进行着进气、压缩、燃烧、排气4个过程,虽然转子发动机也有这4个过程,但是方式不一样! 基本原理 和常规活塞式发动机一样,转子发动机也是利用油气混合物燃烧时产生的压力来产生动力的。 常规活塞发动机,汽缸中产生的压力驱动活塞作往复运动。活塞杆带和曲轴将往复运动转化为转动来驱动汽车。 在转子发动机中,缸体中间的三角形转子代替了活塞来传递和密封燃烧后所产生的压力。 MAZDA RX-7装备的转子发动机 三角形的三个顶点保持和缸体内壁的接触,产生三个独立的空腔。当转子在缸体中转动时,三个空腔交替的扩大和收缩,来实现吸入油气混合物,压缩,燃烧,然后排气整个过程。 马自达一直以来都在自己的产品中使用转子发动机。从1978年就开始销售的RX-7,可能是有史以来销售最成功的使用转子发动机为动力的汽车。RX-7于1995年在美国停止销售,于是转子发动机被用到新推出的车型上。马自达新车型RX-8,它装备的双转子发动机可以产生最高250马力。 部件 和活塞式发动机一样,转子发动机同样有点火系统和供油系统。下面就让我们来看一看转子发动机的内部结构吧! 转子 转子有三个弧形表面,每个表面就像是一个活塞。每个表面上都有一个空腔,用来增大排量,更大程度的混合汽油和空气。在每两个表面的连接处都有一金属长条来保证燃烧室间的密封,同样,在转子的每边都有金属环来保证侧面的密封。在转子的中间有一副齿牙,齿牙和固定在缸体中间的齿轮紧密啮合。这个齿轮决定了转子的运动轨迹和方向。 缸体 缸体是一个粗略的椭圆形,这样设计的缸体可以保证转子和缸体内壁形成三个密封的空腔。 和活塞式发动机一样,以下4个过程: 进气 压缩 燃烧 排气 进气和排气口是直接铸于缸体上,上面没有阀门,直接和外面相连。 输出轴 注意中间特殊的圆形突出物 输出轴的形状是比较特殊的,上面的圆形突出物的中心线并不在轴的中心线上,而是有一个偏移量。每个圆形突出物和一个转子相配合,作用类似于活塞式发动机中的曲轴。当转子旋转时,带动有圆形突出物的输出轴旋转,在轴上产生扭矩。 所有的这些部件是怎么配合工作的呢? 转子发动机可以看成是按照层来装配的,我们大致可以把它分成5个主要的层。冷却液在所有这些部件的流道中流动。 点击查看FLASH 点击FLASH中的OPEN可以看到各个部件的立体装配图 最外的两端包含着密封圈和输出轴轴承,和装着转子的缸体间也是保持密封的。这些部件的内表非常光滑,以保证密封工作良好。每块上有一个进气口。见下图: 接下来的就是椭圆形的缸体了,上面有一个排气口。见下图: 最中间的有两个进气口,分别对应两个转子,并把它们对立开来,它的外表面是非常光滑的。见下图: 转子和中间的齿轮啮合,并且和输出轴相配合。 产生动力 点击查看FLASH 点击FLASH上的红色按钮可以看到发动机运转中每个过程的分解步骤 仔细观察一下,你会发现转子每转一周,输出轴上的圆形突出物转动3次 和活塞式发动机类似,也是4冲程的。在这里要注意的是,大部分转子发动机是双火花塞。如果只有一个火花塞,那么在这个狭长的燃烧室里,单火花塞发出的火花可能就不够用。 转子旋转一周,输出轴旋转3周。 转子发动机的优点 更少的活动部件 和活塞式发动机相比,转子发动机有着更少的活动部件。一个双转子发动机只有以下3个主要活动部件:两个转子,一个输出轴。而一个最简单的4缸活塞式发动机拥有至少40个活动部件,包括:活塞、活塞连杆、凸轮轴、阀门,弹簧、正时皮带和曲轴等。因此,更少的活动部件使得转子发动机的可靠性较好,这也是一些飞机制造厂青睐转子发动机的原因。 平顺性好 转子发动机中的所有活动部件都是朝同一个方向连续运动的,相对于活塞式发动机来说,有这更好的平顺性。每个燃烧过程大概持续转子旋转的90度左右,转子旋转1周,输出轴旋转3周,每个燃烧过程相当于输出轴旋转了270度,这就意味着一个单转子发动机在输出轴转动3/4周的时间内一直传递着动力。而单缸的活塞式发动机,在两周的时间里,只有180度的时间里是传递动力的,相当于曲轴转动的1/4的时间里传递动力。 转子发动机的缺点 一般来说,转子发动机比较难达到美国尾气排放标准。 产量的相对较低使得制造费用较高。 狭长的燃烧室和较低的压缩比使得热工效率较低,因此消耗较多的燃料。

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