双转子发动机的工作原理及优缺点-设计应用

精品文档-下载后可编辑双转子发动机的工作原理及优缺点-设计应用提起马自达RX8，首先想到的就是它独具特色的双转子发动机，人们都会为它接近9000转/分的转速和231匹强大功率赞叹不已，因为它仅仅只有1.3升的排气量。构造非常简单，总的来说，就是由缸体和转子以及输出轴构成了它的本体比起活塞式发动机庞大的曲柄连杆机构，复杂的配气机构，它的构造可以说简单了很多倍，运动部件也只有转子和输出轴，没有气门，没有凸轮轴，没有正时链条。

虽然紧凑型转子发动机，功率强劲，但转子发动机的缺点是油耗高，耐用性和低，如老款马自达RX8气缸容积只有2.6L，但燃料消耗是非常高的，可比的4.0L发动机。耐久性差，跑了不到20万公里的发动机的基本需要大修，维修是非常麻烦的，并运行到发动机的问题，需要日本本土派专门的技术人员，所以这是一个旋转的引擎，推动他们来在整个不可逾越的鸿沟。因此，马自达转子发动机终被放弃。

双转子发动机优缺点

优点

1：高转速大功率

2：重量轻，油门响应快

缺点

1：扭力小，起步加速无力

2：由于该技术完全没有普及，所以保养维护很困难。

3：机械效率低于20%

双转子发动机的工作原理

传统的活塞往复式发动机，是靠连杆和曲轴把活塞的直线运动转换成了旋转运动。而活塞是靠汽油燃烧产生的高压气体推动的，所以从燃烧，到旋转力矩的输出需要一套非常复杂的曲柄连杆机构转换。转子发动机呢？什么都没有，它是直接用烧产生的高压气体推动转子旋转的。它也有四个冲程，跟活塞往复式发动机一样，也分进气，压缩，做功和排气，但它并不是靠气门的开闭来控制换气的，而是通过转子自身对进排气口的扫气进行换气的（如图）：

如上图，转子为顺时针方向旋转，当扫气条扫过进气口之前，随着转子的运动，汽缸的容积会越来越大，此时正好产生负压进气，当扫气条扫过进气口以后，进气停止；随着转子的继续运动，汽缸内的体积会越来越小，此时进行的就是压缩冲程；当汽缸容积小到接近临界值时，火花塞点火，引燃缸内混合气体，气体急速膨胀，推动转子继续顺时针方向转动，随后汽缸容积变大，当扫气条运动到排气口时，做功完成；扫气条扫过排气口以后，排气口与汽缸相通，此时开始排气冲程，转子仍然顺时针方向运动，汽缸容积变小，将缸内废气排出，如此循环下去。

转子发动机是直接把燃烧产生的热能转换成了旋转能量。因此发动机的运动部件非常简单，所以质量很小，旋转惯性也很小，转速自然就很容易提高了。这样9000转/分的高转速就不足为怪了。那么1.3L的排量又是怎样产生231匹的强大动力的呢？其实并不是转子发动机汽缸对热能的转换效率有多高，而是他在一个冲程的时间内做功的机会比普通活塞式发动机多罢了。从上图我们可见，转子有3个面，当转子在旋转时，这三个面是同时工作的。为了便于理解转子发动机的4个冲程，上图中我只列出了一个转子面的工作过程，但事实上，还有两个面也是同时开工的：

这就意味着输出轴每转动一周，发动机要做三次。而四冲程发动机的曲轴每转两周发动机才做功一样，所以在排量不变的情况下，动力输出自然就成倍的提高。所谓双转子，就是把两个转子发动机串联在一起，相当于多缸发动机把几个汽缸串联在一起一样，既能提高输出功率，又能平衡旋转时产生的震动。所以一个1.3升双转子发动机的实际工作情况就相当于一台7.8升V12发动机的工作能力一样。那么它能输出231匹的动力就不足为奇了，同样，14L/100KM的惊人油耗也不足为奇了。所以我们不难看出，转子发动机并不是提高了把热能转换成机械能的工作效率，而是相当于把V6发动机更简化了一样。

既然简化，当然有简化的好处，首先，转子发动机比普通活塞式发动机要轻很多，那么运动惯性就小了很多，这样有利于提高转速，而且油门响应特别快；体积也比普通活塞式发动机小很多，更有利于布置，能更轻松的做到前后轴50：50的重量分配。而且也有利与车身前端的造型，可以让引擎盖设计得更低，提高驾驶者视野和拓展车内空间。

高转速，能让驾驶者心血沸腾，也能使整车在中后段冲劲十足！重量的减轻和前后重心分配的均匀，让整车拥有更好的动力性和操控性，使转向更加敏锐和。由于发动机省去了复