转子发动机(转子发动机是什么原理？)

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1、转子发动机是什么原理？

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转子发动机是一种内燃发动机，但其工作方式却与传统的活塞式发动机完全不同。在活塞式发动机中，同一空间内（气缸）要交替完成四项不同的作业——进气、压缩、燃烧和排气。

转子发动机同样也要完成这四项作业，但是每项作业是在各自的壳体中完成的。这就好像每项作业有一个专用气缸，活塞连续地从一个气缸移至下一个气缸。

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2、“转子发动机”和“创驰蓝天”真的是马自达粉的热爱吗？

对于马自达来说，确实是一个有故事的品牌。从全球的影响力和销量来看，马自达并不占优势，远没有丰田本田那么普及。全球市场的占有率，能代表一个汽车品牌的规模和销售能力是否强大，但并不完全代别一个品牌的技术和理念。

“转子发动机”和“创驰蓝天技术”确实都是马自达的黑科技项目。

汽车内燃机百年历史以来，实现量车中的内燃机形式也就2种：往复式发动机、旋转式发动机。往复式发动机是运用最广泛成本控制最优秀的汽车内燃机运动方式，它又包括多种不同的排列方式：直列、V形、W形、水平对置。量产的旋转式内燃机汽车就一家，来自马自达。虽然1.3L的排量可以爆发出200多匹的马力，但这种内燃机的经济性很差，使用寿命和使用成本都远高于往复式内燃机，所以并不能得到普及！转子发动机的代表作：RX7和RX8等都被视为经典。可以说，转子发动机是上个世纪马自达对内燃机形式的执着，但最终被现实打败，成为回忆！

“创驰蓝天技术”是马自达目前最成熟的技术之一，目前量产的很多车型都使用了这套技术。创驰蓝天技术，并不是某一个部件的技术，他是发动机技术、底盘技术、电子技术等的结合体，将汽车的每个部分都进行优化，从而达到更好的驾驶感受、和燃油经济性。

我想，目前很多的马自达粉，更多的不是因为它的转子发动机和创驰蓝天技术，而是它的产品本身的驾驶感受。和众多的中低端车型相比，马自达的产品总是要更好开些、更紧凑些、更有驾驶乐趣些！有句话说：“马自达是东瀛宝马”我想这句话可能不全对，但马自达的的产品整体上确实在同价位中操控更好。

为什么会喜欢马自达这个品牌？

定事出有因！

3、怎么提高转子发动机的燃烧效率？

唉，你问了一个马自达工程师最想知道的问题。如果我能把这个问题完美的回答了，马自达公司一定会高薪把我聘请过去的，而我又是一个禁受不住高薪诱惑的人。所以为了避免祖国人才流失，我还是胡乱的回答一下吧，千万不要让他们发现我是一个人才。

转子发动机的结构和工作原理我就不说了，反正我也说不明白，说明白了你也不一定懂。大概的意思就是一个三角形的转子在一个椭圆形的气缸中转圈，然后把汽油和空气的混合体吸入，再用火花塞点燃，气体燃烧膨胀做功，推动三角形转子转得更欢快，并且带动转子中心的曲轴旋转把动力输出。它最大的优点就是转子转一圈，就可以做功一次，并且做功持续时间长，所以转子发动机转速高，动力充沛。当年首次搭载转子发动机的马自达赛车，完虐欧美日各个车系，逼得国际汽联改变规则，把马自达赛车驱逐出赛场。

转子发动机燃烧效率低是众所周知的，这种特性是由它的结构特点决定的，比如压缩比低，密封不好等，想提高燃烧效率，基本无解。马自达公司这么多年来苦心研究，也没有弄出一个所以然来，我三言两语就给解决了，它们还不把我暗杀了啊！此外，转子发动机高油耗、高污染基本也是无解的，高油耗还不仅仅是少汽油，烧机油也是一把好手，都说大众烧机油，与转子发动机相比，那才叫小巫见大巫。

既然转子发动机有这么多无法克服的缺点，马自达公司为什么这么多年来还在苦苦追求呢，它们是不是缺心眼啊？其实马自达公司有自己的想法，当然这是我自己的猜测：马自达在日本是一个比较小的汽车公司，当年为了避免被几个大的汽车公司兼并，就把这个早已被淘汰的技术拿过来，说成是自己的独家秘笈，从而避免了被兼并的命运。但是不能过河就拆桥啊，另外马自达还是知道一点感恩的，于是就把转子发动机当做自己的救世主供养了起来，没事就烧烧香，拜一拜，并对外宣称已经把转子发动机研发到了出神入化的境地，你们千万不要惹我，否则我就把它放出来让大家好看。不过在我看来，这不过是虚张声势罢了，如果转子发动机真的那么香，其它的车企为什么不去研制呢？难道他们都是瓜娃子吗？所以未来的某一天，当马自达彻底强大到不需要转子发动机护体的时候，转子发动机也就该结束历史使命了。

4、转子发动机有多强？

转子发动机强在输出转速高，功率大，体积小，重量轻。

1957年第一台转子发动机的试验样机问世，它只有125cc的排量，但是输出功率能达到25马力，最高转速高达17000转/分。要知道现在株洲建设雅马哈的125发动机大约是11马力，最大功率对应转速6000转/分。

1970年，劳斯莱斯研制的柴油转子发动机项目交付检验，工作排量2.53L，最大功率350马力@4500转/分，整机重量426公斤。现在玉柴轻量化版本的350马力发动机重量为780公斤，最大转速对应转速区间1100-1700转/分。

而目前美国和德国生产的柴油转子发动机，工作转速范围是5000转/分-11000转/分。这样高的转速对于普通柴油机，已经不是飞车那么简单，早就炸裂了。下图是美国制造11.6L转子发动机，加涡轮后能达到1500马力。

而汽车领域最出名的是马自达转子发动机,其中的经典机型是13B发动机。它耗费了马自达30多年的心血去持续改进和生产，13B有许多和改进型，但是排量都维持在1.308L，从135马力进化到280马力（1999年）。

目前奔驰2.0T发动机高功率版245马力，而宝马2.0T发动机高功率版252马力。

当马自达把两台1.3L转子发动机拼在一起时，他们得到了700马力@9000转/分的赛车用发动机R26B，搭载它的马自达787B获得1991年勒芒24小时耐力赛总冠军。这是马自达参加这项国际顶尖赛事的第18年，也是最后一年，马自达打破了欧美厂商58年对冠军的垄断。是迄今唯一获得冠军的亚洲厂商。

值得一提的是，许多人普遍流传，就是因为马自达转子发动机太强大了，787B夺得冠军，欧美厂商看不过去，直接把转子发动机禁赛了。经过考证，这一说法最早出自汽车之家2012年的文章。

不过外国网站和资料显示，1991年开赛前，组委会就通知改规则，1991年之后的比赛转子发动机不满足参赛条件。这是在马自达夺冠之前宣布的，而之前17年马自达的成绩一般。谁知道1991年能参赛的最后一届，破釜沉舟，一鸣惊人。

转子发动机为什么强：

转子和输出轴的速比是1:3，转子自转一圈，主轴就要转三圈。而且，转子和主轴本身就是旋转运动。而往复活塞发动机还需要连杆和曲轴，将直线运动转换成旋转运动输出。因此相对来说，转子发动机输出的转速极高，运转也平顺。再进一步，转速高就意味着点火做功次数更多，这样一来，输出功率大，油耗也高。

另一方面，转子发动机的结构相对简单，不需要气门机构，对发动机转速和功率的发挥减少负担。

转子发动机强大的代价：

转子依靠缸体的轮廓来维持特定的自转和公转，转子和缸体壁面持续滑动刮擦。转子将发动机内空间分隔成三个燃烧室，这中间是长长的密封间隙，顶点和侧面。依靠又薄又长的金属片来密封。为了保证润滑和密封，需要在排气行程特意喷入润滑油，天生的烧机油好手。

转子发动机的燃烧发生在特定区域，如上图中右边两个火花塞附近。在极高的转速下，有极高的点火次数，就会使缸体产生强烈的热负荷和受热不均，这就会破坏润滑条件。常有局部过热、烧蚀、积碳（高温脱碳）。

再看上图右边火花塞附近，燃烧室空间又扁又长，非常不利于燃烧。另一方面会产生强烈的挤压气流，气流的速度甚至超过了火焰传播速度，直观地说：能把火吹灭。导致大负荷工况下失火，直接现象就是燃烧情况很差，排放的尾气很糟糕。

以上总的结果就是，转子发动机的零件磨损大，整机寿命不如往复活塞内燃机，排放不满足法规。

进入2000年，欧美日相继加严排放法规和油耗要求，转子发动机的日子越来越难过，2012年马自达宣布停产转子发动机，但不会永久放弃这一核心技术。

5、什么是转子发动机？

转子发动机又称为米勒循环发动机，也有的称之为汪克尔转子发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明，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，研制成功第一台转子发动机。 现代的转子发动机由茧形壳体（一个三角形转子被安置在其中）组成。缸体内部空间总是被分成三个工作室，转子转动这些工作室也在运动。依次在摆线型缸体内的不同位置完成进气、压缩、作功（燃烧）和排气四个过程。 转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室，通过气体膨胀的压力驱动转子旋转。和普通内燃机一样，转子发动机必须在其工作室中相继形成四个工作过程。如果将三角形的转子放置在圆形壳体的中心部，工作室将不会随着壳体内部转子的旋转而在体积上发生变化。即使空燃混合气在那里点燃，燃烧气体的膨胀压力也仅作用在转子的中部，不会产生旋转。这就是为什么壳体的内侧圆周被设计成旋轮线外形并和安装在偏心轴上的转子组装在一起的原因。因此，每转一圈，工作室的体积变化两次，从而实现内燃机的四个工作过程。 在汪克尔型转子发动机上，转子的顶点随着发动机壳体内圆周的椭圆形壳体而运动，同时保持与围绕在发动机壳体中心的一个偏心轨道上的输出轴齿轮的接触。三角形转子的轨道是用一个相位齿轮机构来规定的。相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿，轴齿轮将在其外原周上有20个齿，由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比，转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比，转子有较长的转动周期。转子转动一圈，偏心轴转动三圈。当发动机转速为3000 转/分时，转子的速度只有1000 转/分。 一般发动机是往复运动式发动机，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，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，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。 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（见图中力PG）。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（见图中的Pb）的向心力，另一个是使输出轴转动的切线力（Ft）。 壳体的内部空间（或旋轮线室）总是被分成三个工作室。 在转子的运动过程中，这三个工作室的容积不停地变动，在摆线形缸体内相继完成进气、压缩、燃烧和排气四个过程。每个过程都是在摆线形缸体中的不同位置进行，这明显区别于往复式发动机。往复式发动机的四个过程都是在一个汽缸内进行的。 转子发动机的排气量通常用单位工作室容积和转子的数量来表示。例如，对于型号为13B的双转子发动机，排量为"654cc × 2"。 单位工作室容积指工作室最大容积和最小容积之间的差值；而压缩比是最大容积和最小容积的比值。往复式发动机上也使用同样的定义。 如上图中所示，转子发动机工作容积的变化，以及与四循环往复式发动机的比较。尽管在这两种发动机中，工作室容积都成波浪形稳定变化，但二者之间存在着明显的不同。首先是每个过程的转动角度：往复式发动机转动180度，而转子发动机转动270度，是往复式发动机的1.5倍。换句话说，在往复式发动机中，曲轴（输出轴）在四个工作过程中转两圈（720度）； 而在转子发动机中，偏心轴转三圈（1080度），转子转一圈。这样，转子发动机就能获得较长的过程时间，而且形成较小的扭矩波动，从而使运转平稳流畅。 此外，即使在高速运转中，转子的转速也相当缓慢，从而有更宽松的进气和排气时间，为那些能够获得较高的动力性能的系统的运行提供了便利。 总结一下转子发动机的特点，如下所述： 体积小重量轻： 转子发动机有几个优点，其中最重要的一点是减小了体积和减轻了重量。在运行安静性和平稳性两方面，双转子RE相当于直列六缸往复式发动机。在保证相同的输出功率水平前提下，转子式发动机的设计重量是往复式的三分之二，这个优点对于汽车工程师们有着无比的吸引力。特别是近年来，在防撞性（碰撞安全）、空气动力学、重量分布和空间利用等方面的要求越来越严格的情况下。 精简结构： 由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力，所以不需要设置连杆，进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭；不再需要配气机构，包括正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等，而这在往复式发动机中是必不可少的一部分。综上所述，转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。 均匀的扭矩特性： 根据研究结果，转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线，即使是在两转子的设计中，运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平，三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机。 运行更安静，噪音更小： 对于往复式发动机，活塞运动本身就是一个振动源，同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音。转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小，而且没有气门机构，因此能够更平稳和更安静的运行。 可靠性和耐久性： 如前所述，转子的转速是发动机转速的三分之一。因此，在转子发动机以9000 rpm的转速运转时，转子的转速约为该转速的三分之一。另外，由于转子发动机没有那些高转速运动部件，如摇臂和连杆，所以在高负荷运动中，更可靠和更耐久。在1991的勒芒汽车赛中的大获全胜就充分证明了这一点。 相对于往复式发动机的比较，转子发动机有如下缺点，耗油量比较大。这主要是转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧，火焰传播路径较长，使得燃油和机油的消耗增加。而且转子发动机只能用点燃式，不能用压燃式，也就是不能采用柴油。功率输出轴位置比较高，令整车布置安排不便。另外，转子发动机的加工制造技术高，成本比较贵，推广困难