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转子发动机

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转子发动机简介转子发动机(rotary engine)又称米勒循环发动机,是20世纪50年代出现的一种结构新颖的内燃机,由德国人菲加士·汪克尔(Wankel)博士发明。

与往复式活塞发动机的活塞做直线运动不同,转子发动机采用三角转子的旋转运动来控制燃气压缩和排放,将转子的旋转运动直接转化为曲轴的功率输出。

转子发动机的功率范围大体在几十到几千马力,被广泛应用到导弹、无人机、汽车、坦克的动力装置上。

工作原理转子发动机的基本工作原理与活塞式发动机相同,工作循环过程都是由进气、压缩、作功和排气4个行程组成。

但是转子发动机取消了活塞的直线运动,转子的旋转运动直接转化为曲轴的旋转运动,从而提高了发动机的作功密度。

在转子发动机上,三角形转子被安置在缸体中,转子的3个顶点紧贴发动机缸体内壁。

缸体内部空间被分成3个工作室,这些工作室随着转子的转动,在缸体的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧)和排气4个过程。

三角形转子的轨道由安装在转子中心孔内侧的内齿圈和安装在偏心轴上的外齿轮所组成的相位齿轮机构所确定,内齿圈和外齿轮齿数比为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。

螺旋桨组件安装在偏心轴的输出端上,转子转动带动偏心轴以3倍于转子的转速输出功率。

和偏心轴相比,转子有较长的转动周期,偏心轴转动3圈、转子转动1圈。

当发动机转速为3000转/分时,转子的速度只有1000转/分。

技术特点汪克尔型转子发动机与往复式活塞发动机、小涡喷涡扇发动机相比,有如下优点:(1)结构简单、零件少。

转子发动机的运动部件很少,仅有转子、主轴而没有往复运动件、进排气阀及其他旋转机构。

它与同功率活塞发动机相比,重量只有后者的50%~70%,体积小30%~50%,零件总数少20%~40%,其中运动件的数量少40%~60%。

(2)体积小、重量轻、功重比高。

转子发动机结构简单紧凑、体积小,重量相当于同功率活塞发动机的2/3,也小于同功率的小涡喷涡扇发动机。

转子发动机简介

转子发动机简介

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转子发动机原理

转子发动机原理

转子发动机原理
转子发动机,也称为旋转活塞发动机,是一种内燃机的类型。

它的工作原理是利用转子的旋转运动来产生压力,驱动曲轴并最终产生功率。

转子发动机的核心部分是转子,通常由两个或多个叶片组成。

转子通常是在一个类似于梳子的外壳中旋转,这个外壳也被称为定子。

在转子内部有一个密封的腔室,内部与外界完全隔离,并且几乎不能泄漏。

发动机工作时,进气门打开并注入燃料和空气混合物到转子腔室内。

然后,随着转子的旋转,压缩气体被排除出转子腔室,进一步增加了压力。

当气体被压缩到足够高的压力时,点火引起了燃烧,驱动转子继续旋转。

转子的旋转产生的动力通过连杆传递给曲轴,然后转换为机械功。

曲轴带动车辆的传动系统,驱动车轮进行行驶。

转子发动机的优点是紧凑、轻便、效率高,因此在航空和汽车领域具有潜在的应用前景。

它比传统的活塞发动机更平滑、更具可靠性,并且在达到相同功率输出时,更节省燃料。

然而,由于技术上的挑战和成本问题,目前转子发动机在市场上的推广还面临一些困难。

总之,转子发动机通过转子的旋转运动来产生压力,从而驱动汽车或飞机进行工作。

它具有紧凑、高效、可靠的优点,但在市场上的推广仍然面临一些挑战。

转子发动机详细资料大全

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转子发动机详细资料大全转子发动机(Wankel Engine、Rotary Engine)是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)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(Ft)。

基本介绍•中文名:转子发动机•外文名:Wankel Engine•创始人:菲加士·汪克尔•原理:三角转子旋转运动发明历史,套用,原理,运动特点,结构,优缺点,优点,缺点,发明历史菲加士·汪克尔于1902年出生在德国,1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。

1924年,汪克尔在海德堡建立了自己的公司,他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制。

1927年,诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。

二战期间,汪克尔曾为德国空军部服务。

1951年,菲加士·汪克尔与德国NSU公司签订了关于合作开发转子发动机的契约。

1954年4月13日,NSU公司研制成功第一台转子发动机,并于1958年对这种发动机展开一系列测试。

1960年,汪克尔转子发动机在德国工程师协会的一次讨论会上作首次公众讨论。

三年后,NSU公司在法兰克福车展上展出了装备汪克尔转子发动机的新车型。

转子发动机简介

转子发动机简介

二、基本结构
三角 转子

燃烧室
三、汽油转子发动机工作原理

1.四行程工作过程
——转子发动机的工作循环与往复活塞式发动机相同,即由 进气、压缩、作功及排气等四个过程组成。

2.气缸型线的创成及三角转子外廓
——转子发动机气缸内壁的理论型线是双弧长短幅圆外旋轮 线,是由一个嵌在转子上的内齿圈1(动圆)围绕与其相啮合 的固定外齿轮2(定圆)作纯滚动而创成的.三角转子的外廓是 气缸型线的内包罗线,以保证转子在气缸内转动时不与气 缸发生干涉。
三角活塞旋转式发动机
一、概述

三角活塞旋转式发动机简称转子发动机。是德国工程师F· 汪克尔发明 的,所以又称为汪克尔发动机。1954年,F· 汪克尔在总结前人取得 的成果基础上,经过长期的研究,解决了旋转式发动机气体密封的重 大技术难题,并于1958年成功地制成了第一台转子发动机。1964年, 德国NSN公司首先把转子发动机装在轿车上作为正式产品。从1967 年日本东洋工业公司开始成批生产转子发动机轿车到1986年,总共 生产了150万辆。往复活塞式发动机已有百余年的历史,其各种性能 都已达到了相当高的水平。但是,往复活塞式发动机得基本结构方案 却带有根本缺陷,即存在许多往复质量,如活塞组件及气门机构等。 当提高发动机转速时,这些往复运动质量所产生的往复惯性力和惯性 力矩急剧增大,使轴承载荷显著增加,振动加剧,噪声增强,并可能 破坏气门机构的正常工作,致使发动机转速和功率的提高受到极大的 限制。
缺点:低速动力性和燃料经济性差;起动性有待进一步改
善;燃用柴油和其它燃料的转子发动机还在研究发展之中。
实例
• 经典实例:现在使用转子发动机的仅有 马自达一家厂家,RX-8跑车使用的就是 1.3L的转子发动机。

转子发动机

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紧凑结构: 由于转子发 动机的结构 紧凑,因此 它比传统的 往复式活塞 发动机更容 易实现小体 积和高功率 密度
转子发动机
高转速潜力 :由于转子 发动机的部 件运动速度 较低,因此 它具有较高 的转速潜力 。这也使得 它更适合用 于高转速发 动机
低振动和噪 声:由于转 子发动机的 部件运动更 为平滑,所 以它产生的 振动和噪声 较低
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转子发动机
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01 工作原理
02
优点
03
缺点
04 使用范围
转子发动机
1
转子发动机(Wankel Engine)是一种特殊的活塞发动机,由德国工 程师菲加士·汪克尔(Felix Wankel)发明
这种发动机采用了一种称为"转子"的旋转活塞,取代了传统活塞发 动机中的往复式活塞
2
良好的燃油 经济性:由 于转子发动 机的特殊燃 烧过程,使 得它可以实 现较高的燃 油效率
维护成本低 :转子发动 机的部件较 少,因此它 的维护成本 相对较低
转子发动机
缺点
磨损问题:虽然转子发动机的部件运动更为平滑,但它仍然存在一些磨损问题。主要 是由于转子的形状和运动路径导致的油膜不均匀分布,这可能会影响发动机的性能和 寿命
转子发动机
使用范围
转子发动机最初由菲加士·汪克尔为日本摩托车制造商雅马哈(Yamaha)开发,并被用于该公 司的摩托车车型号中。此后,转子发动机逐渐被应用于一些汽车型号中,包括马自达的RX系 列跑车和一些德国高性能汽车,如保时捷914和一些奥迪车型号 然而,由于转子发动机的一些固有缺点和适用范围限制,它并没有在汽车工业中得到广泛应 用。近年来,随着燃油效率和对环境保护的重视日益增加,许多汽车制造商开始转向更传统 的往复式活塞发动机和新兴的燃料电池技术。此外,随着电动汽车的崛起,传统的内燃机技 术可能在未来几十年内逐渐被淘汰 总的来说,转子发动机是一种具有独特特点和潜在优势的活塞发动机形式。然而,由于其固 有缺点和适用范围限制,它并没有得到广泛应用。在未来,随着技术和工程技术的不断发展, 转子发动机是否能够成为更广泛应用的发动机形式还有待观察

转子发动机

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转子发动机工作原理作者:Karim Nice(本文为博闻网版权所有, 未经许可禁止以任何形式转载或使用。

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)推荐到:本文包括:1. 1. 引言2. 2. 转子发动机的结构3. 3. 转子发动机与活塞式发动机的区别4. 4. 了解更多信息5. 5. 阅读所有引擎盖下类文章转子发动机和您汽车中的发动机一样,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。

转子发动机是由费利克斯·汪克尔博士发明的,因此有时也称为汪克尔发动机或汪克尔转子发动机。

在本文中,我们将了解转子发动机的工作原理。

首先从其基本工作原理谈起。

与活塞式发动机一样,转子发动机也是利用空气、燃油混合气燃烧产生的压力。

在活塞式发动机中,该压力保存在气缸中,驱使活塞运动。

连杆和曲轴将活塞的来回运动转换为为汽车提供动力的旋转运动。

在转子发动机中,燃烧产生的压力保存在壳体和三角形转子(在该发动机中用来代替活塞)构成的密封室中。

马自达RX-7中的转子发动机的转子和壳体:这些零件取代了活塞式发动机中的活塞、气缸、气门、连杆和凸轮轴。

转子的行进路径与呼吸测量仪产生的轨迹类似。

转子的顶点与壳体接触,从而形成三个独立的气室。

转子不停地围绕燃烧室运动,三种体积的气体交替膨胀和收缩。

正是这种膨胀和收缩将空气和燃料吸入发动机,然后对此混合气体进行压缩,并在气体膨胀时生成有用的动力,最后排出废气。

下面我们将深入转子发动机内部,了解其各个零件。

首先我们来看一种装备了新型转子发动机的新车型。

马自达RX-8 马自达一直是使用转子发动机的量产车研发先锋。

于1978年投放市场的RX-7大概是最成功的转子发动机动力汽车。

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转子发动机介绍
我们都知道,一般车辆使用的是4行程活塞发动机,要上下各两次才能完成一次循环,所以被称为4行程发动机。

而转子发动机并没有活塞,只有一颗三角弧形的转子。

当然也没有气缸壁,只有一个蚕茧形的气室,而转子就是在这蚕茧形的气室内转动。

转子在气室内不是规矩的绕着轴心转动,如果转子真的是绕着固定轴心转动,那气室的形状将会是圆形,进气,压缩,爆炸,排气的内燃机四个行程将不存在,所以转子的驱动轴是偏心的,也就因为驱动轴是偏心的,所以转子才能在蚕茧形气室内上下旋转,因此气室才会设计成蚕茧形。

气室被三角弧形转子分成了三份,旋转时大小会不断变化,这些变化量就是转子发动机的排气量。

这时只要在气室的侧壁上下开孔,下孔就会因转子压缩气室内的空间而变成排气孔,而没有开口的腰部,空气就会被压缩,只要有火花塞点火就可以引爆混合汽油空气产生膨胀,推动转子旋转,而混合燃油的空气则由上空吸入,这样转子发动机就完成了进气,压缩,爆炸,和排气四个行程。

因为转子是三角弧形的,所以有三个独立运作的空间,于是转子转一圈就会有三次的动力行程;转子中间还有一个很重要的设计,那就是转子齿与驱动齿的齿比绝对是3:2,所以转子转一圈驱动轴转三圈,这就是转子发动机驱动轴可以轻易达到10000r/min的高转速的原因;而4行程活塞发动机若要达到每一转就有一次动力则需要两气缸,也就是说相同的转速下,一个转子相当于两气缸;四冲程发动机由于每两转完成四个行程,所以动力行程为半圈180度,而转子转一圈驱动轴转了三圈,所以动力行程为3/4圈270度,每次动力行程较四冲程活塞发动机多了50度,再加上同转速下一个转子=两个气缸,就变成动力时间长度相当于3气缸发动机,所以双转子就拥有与六缸发动机等长的动力重叠时间,等于运转平顺度与六缸发动机相同。

1
RX-8所用的新一代改良NA转子引擎叫做“RENESIS”,RENESIS发动机最创新的地方在于排气口,以往转子发动机的排气口都是在气室壁上,往往一些未燃烧尽的油气与少许润滑油就会在此被刮入排气管,造成污染问题。

但在RENESIS上,排气口与进气口一样设在前后侧壁上,当场解决掉以往碳氢化合物排放过高的问题,也使得进气与排气完全不重叠,不会有进气漏到排气管的问题;油耗也比上一代转子发动机降低了30%,100km约耗油11公升,废气排放降低了70%,达到欧三标准,提高了90匹的马力
2
转子引擎是用转子驱动,普通引擎是用活塞罗,这就是区别。

自从马自达开始从事完善转子发动机的研发工作,公司就成功利用这种发动机本身所固有的轻量化、结构紧凑和高动力性能的优点,同时逐步克服其耗油和废气排放量大的缺点。

在为RX-7开发的13BREW涡轮增压转子发动机上,马自达在转子发动机的发展中,就最大功率而言,达到了它的一个技术高峰。

然而推动马自达转子发动机开发的激情和梦想永无止境。

工程师开始努力让这种动力装置更紧凑,并提高它的进气和燃烧效率。

这些努力在MSP-RE上达到充分体现,并在1995年东京汽车展中推出的RX-01概念车上安装了这种发动机。

自然吸气式MSP-RE 随后作为RX-8的动力总成进行批量生产,并更名为RENESIS,它代表着“The RE (rotary engine)’s GENESIS”(转子发动机的起源)。

RENESIS转子式发动机,这种自然吸气式转子发动机在8,500 rpm下能够产生184 kW (250 PS)的最大功率(针对日本的高功率车型),结构紧凑的轻量化车身使RX-8得以采用先进的前中置动力总成布置,和以前的RX-7相比,发动机位置更低更*后。

由于RENESIS
具有平稳的性能、紧凑的尺寸和独特的行驶特点,在全新的RX-8推出不久,即在2003年
3
6月被命名为International Engine of the Year(国际年度最佳发动机)。

作为世界上唯一的转子发动机制造商,同时作为被全世界驾驶员高度评价的跑车生产商,马自达不断地努力把公司的梦想变为现实。

正是这种梦想和我们在跑车开发中投入的热情,使马自达的客户对创新性的RENESIS发动机拥有很高的期望度。

汪克尔型转子发动机的结构和工作原理在过去的400年中,许多发明家和工程师一直都想开发一种连续运转的内燃机。

人们希望有朝一日往复活塞式内燃机将被优雅的原动力引擎所取代,它的运动轨迹应该非常接近人类伟大的发明之一:轮子。

实际上,在十六世纪末期,在出版物中首次出现“连续运转内燃机”的说法。

连杆和曲柄机构的发明人沃特詹姆斯(1736-1819),也曾研究转子式内燃机。

特别是在过去的150年里,发明者提出了许多关于转子发动机结构的提案。

在1846年,人们画出了当今转子发动机工作室的几何结构,设计了使用外旋轮线的第一辆概念发动机。

但是,这些概念都没有实用化,直到汪克尔菲加士博士在1957年研制出汪克尔转子发动机。

汪克尔博士通过研究和分析各种转子发动机类型的可行性,找到了旋轮线壳体的最佳形状。

他对飞机发动机上所用的回转阀以及增压器的气密性密封机构具有深刻的了解,这些机构在其设计中的使用,使汪克尔型转子发动机得以实用化
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。

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进气、压缩、燃烧和排气四个工作过程。

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。

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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 rpm时,转子的速度只有1000 rpm。

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*空燃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。

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PG)。

这一运动由两个分开的力作用而成。

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
5。

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