另類(lèi)發(fā)動(dòng)機知識簡(jiǎn)介——轉子發(fā)動(dòng)機

　　目前在商品汽車(chē)上普遍使用往復式活塞發(fā)動(dòng)機。還有一種知名度很高，但應用很少的發(fā)動(dòng)機，這就是三角活塞旋轉式發(fā)動(dòng)機。

　　轉子發(fā)動(dòng)機又稱(chēng)為米勒循環(huán)發(fā)動(dòng)機。它采用三角轉子旋轉運動(dòng)來(lái)控制壓縮和排放，與傳統的活塞往復式發(fā)動(dòng)機的直線(xiàn)運動(dòng)迥然不同。這種發(fā)動(dòng)機由德國人菲加士·汪克爾發(fā)明，在總結前人的研究成果的基礎上，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，研制成功第一臺轉子發(fā)動(dòng)機。

　　汪克爾于1902年出生在德國，1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的銷(xiāo)售部。在1924年，汪克爾在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的時(shí)間在那里進(jìn)行轉子發(fā)動(dòng)機的研制，在1927年，諸如氣密性和潤滑等的一系列技術(shù)問(wèn)題的攻克終于有了眉目。60年初在德國生產(chǎn)出第一輛裝配了轉子發(fā)動(dòng)機的小跑車(chē)。當時(shí)業(yè)內人士認為這種發(fā)動(dòng)機的結構緊湊輕巧，運轉寧靜暢順，也許會(huì )取替傳統的活塞式發(fā)動(dòng)機。

　　1964年，日內瓦的德法合資企業(yè)COMOBIL公司，首次把轉子發(fā)動(dòng)機裝在轎車(chē)上成為正式產(chǎn)品。1967年，日本人也將轉子發(fā)動(dòng)機裝在馬自達轎車(chē)上開(kāi)始成批生產(chǎn)。

　　一向對新技術(shù)情有獨鐘的馬自達公司投巨資從汪克爾公司買(mǎi)下了這項技術(shù)。由于這是一項高新技術(shù)，懂得這項技術(shù)的人寥寥無(wú)幾，發(fā)動(dòng)機壞了無(wú)人會(huì )修，而且耗油大，汽車(chē)界有人對這種發(fā)動(dòng)機的市場(chǎng)前景產(chǎn)生了懷疑。70年代石油危機爆發(fā)，各國忙于應付各方面的困難而無(wú)暇顧及發(fā)展轉子發(fā)動(dòng)機，唯有馬自達公司仍然深信轉子發(fā)動(dòng)機的潛力，獨自研究和生產(chǎn)轉子發(fā)動(dòng)機，并為此付出了相當大的代價(jià)。他們逐步克服了轉子發(fā)動(dòng)機的缺陷，成功地由試驗性生產(chǎn)過(guò)渡到商業(yè)性生產(chǎn)，并將安裝了轉子發(fā)動(dòng)機的RX－7型跑車(chē)打入了美國市場(chǎng)，令人刮目相看。

　　在世界環(huán)保意識日益強化，石油資源日漸沽竭的今天，以氫氣做動(dòng)力源的研究已成為一大課題。當年馬自達堅持下來(lái)的轉子發(fā)動(dòng)機從結構上講是最適合燃燒氫氣，而且最“干凈”，因為氫燃燒完后排出的是水蒸汽，對環(huán)境沒(méi)有任何污染。馬自達公司改制了RX－7型跑車(chē)的轉子發(fā)動(dòng)機，使它可以用氫做燃料。這種發(fā)動(dòng)機裝配在馬自達HR一X汽車(chē)上，1立方米的燃料箱吸儲了相當43立方米的壓縮氫氣，以每小時(shí)60公里的車(chē)速可行駛230公里，引起了各界人士的關(guān)注。由于從生產(chǎn)裝配到維護修理，轉子發(fā)動(dòng)機都與傳統的發(fā)動(dòng)機大不一樣，開(kāi)發(fā)成本大。加上往復式活塞發(fā)動(dòng)機在功率、重量、排放、能耗等方面都比過(guò)去有了顯著(zhù)提高，轉子發(fā)動(dòng)機沒(méi)有顯出明顯的優(yōu)勢，因此各大汽車(chē)企業(yè)都沒(méi)有積極性去開(kāi)發(fā)利用，唯有馬自達一家苦苦支撐。

　　一般發(fā)動(dòng)機是往復運動(dòng)式發(fā)動(dòng)機，工作時(shí)活塞在氣缸里做往復直線(xiàn)運動(dòng)，為了把活塞的直線(xiàn)運動(dòng)轉化為旋轉運動(dòng)，必須使用曲柄連桿機構。轉子發(fā)動(dòng)機則不同，它直接將可燃氣的燃燒膨脹力轉化為驅動(dòng)扭矩。與往復式發(fā)動(dòng)機相比，轉子發(fā)動(dòng)機取消了無(wú)用的直線(xiàn)運動(dòng)，因而同樣功率的轉子發(fā)動(dòng)機尺寸較小，重量較輕，而且振動(dòng)和噪聲較低，具有較大優(yōu)勢。

　　轉子發(fā)動(dòng)機的運動(dòng)特點(diǎn)是：三角轉子的中心繞輸出軸中心公轉的同時(shí)，三角轉子本身又繞其中心自轉。在三角轉子轉動(dòng)時(shí)，以三角轉子中心為中心的內齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉動(dòng)，內齒圈與齒輪的齒數之比為3：2。上述運動(dòng)關(guān)系使得三角轉子頂點(diǎn)的運動(dòng)軌跡（即汽缸壁的形狀）似“8”字形。三角轉子把汽缸分成三個(gè)獨立空間，三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣，三角轉子自轉一周，發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火做功三次。由于以上運動(dòng)關(guān)系，輸出軸的轉速是轉子自轉速度的3倍，這與往復運動(dòng)式發(fā)動(dòng)機的活塞與曲軸１：１的運動(dòng)關(guān)系完全不同。