与普通发动机相比优缺点
2019-09-30 22:35

转子发动机是由德国人菲加士·汪克尔所发明,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。
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气燃料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。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。


与普通发动机相比优缺点

我们日常经常看到的为活塞往复运动形式的发动机,即活塞在汽缸内作往复的直线运动,通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转,而转子发动机没有这个转化过程,它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴旋转的,故两者有着很大的区别。

发动机通过燃烧油气混合气来推动活塞作往复运动带动曲轴旋转,活塞顶面距曲轴中心线最远的位置称为上止点,活塞顶面距曲轴中心线最近的位置称为下止点.以冲
程汽油发动机为例,如下图:


普通发动机工作过程

a进气冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫进气冲程,该冲程进气门打开,排气门关闭,气室与大气相通,通过大气压力使油气混合气进入,进气终了汽缸内压力约为0.075~0.09MPa。

b压缩冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫压缩冲程,该冲程进排气门全关闭,气室内的油气混合气压力逐渐升高,压缩冲程终了气室内压力约为0.6~1.2MPa。

c作功冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫作功冲程,该冲程进排气门全关闭,活塞在上止点位置时火花塞跳火点燃油气混合气使气缸内的压力急剧升高,推动活塞作向曲轴的运动,压力逐渐下降,作功冲程终了气室内压力约为0.3~0.5MPa。

d排气冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫排气冲程,该冲程进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动推动燃烧后的废气排出气室,该冲程终了气室内的气压约为0.105~0.115MPa。该冲程的结束也标志这发动机一个工作循环的结束。

下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较,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为例,说明转子发动机的四冲程工作原理。


转子发动机工作过程

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°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°,BC工作腔容积达到最小,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°,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。

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