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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是什么?它是什么驅(qū)動(dòng)方式，與活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)有什么區(qū)別，構(gòu)造是什么?原理是什么?望詳細(xì)解答，謝謝!: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-10-18

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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制壓縮和排放，與傳統(tǒng)的活塞往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)迥然不同. 一般發(fā)動(dòng)機(jī)是往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)，工作時(shí)活塞在氣缸里做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，為了把活塞的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，必須使用曲柄連桿機(jī)構(gòu)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)則不同，它直接將可燃?xì)獾娜紵蛎浟D(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)扭矩。與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)取消了無(wú)用的直線運(yùn)動(dòng)，因而同樣功率的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)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(shì)。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)是:三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí)，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)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(zhuǎn)動(dòng)，內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2。上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡(即汽缸壁的形狀)似“8”字形。三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)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(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周，發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次。由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍，這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1:1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與傳統(tǒng)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的比較往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)都依靠空燃混合氣燃燒產(chǎn)生的膨脹壓力以獲得轉(zhuǎn)動(dòng)力。兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)差異在于使用膨脹壓力的方式。在往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生在活塞頂部表面的膨脹壓力向下推動(dòng)活塞，機(jī)械力被傳給連桿，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。對(duì)于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，膨脹壓力作用在轉(zhuǎn)子的側(cè)面。從而將三角形轉(zhuǎn)子的三個(gè)面之一推向偏心軸的中心(見(jiàn)圖中力PG)。這一運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)分力的力作用下進(jìn)行。一個(gè)是指向輸出軸中心(見(jiàn)圖中的Pb)的向心力，另一個(gè)是使輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)的切線力(Ft)。殼體的內(nèi)部空間(或旋輪線室)總是被分成三個(gè)工作室。在轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，這三個(gè)工作室的容積不停地變動(dòng)，在擺線形缸體內(nèi)相繼完成進(jìn)氣、壓縮、燃燒和排氣四個(gè)過(guò)程。每個(gè)過(guò)程都是在擺線形缸體中的不同位置進(jìn)行，這明顯區(qū)別于往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)。往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的四個(gè)過(guò)程都是在一個(gè)汽缸內(nèi)進(jìn)行的。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣量通常用單位工作室容積和轉(zhuǎn)子的數(shù)量來(lái)表示。例如，對(duì)于型號(hào)為13B的雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，排量為"654cc × 2"。目前擁有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的日本東洋工業(yè)公司馬自達(dá),他們成功地由試驗(yàn)性生產(chǎn)過(guò)渡到商業(yè)性生產(chǎn)，并將安裝了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的RX-7型跑車(chē)打入了美國(guó)市場(chǎng)，令人刮目相看。如今馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)傳承到RX-8身上,RX-8能以1.3L的排氣量，而且還是在自然進(jìn)氣的狀態(tài)下，卻能夠產(chǎn)生250匹馬力的。轉(zhuǎn)子引擎的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就作功一次，與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每旋轉(zhuǎn)兩圈才作功一次相比，具有高馬力容積比(引擎容積較小就能輸出較多動(dòng)力)的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于轉(zhuǎn)子引擎的軸向運(yùn)轉(zhuǎn)特性，它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)只有兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)具有進(jìn)、排氣活門(mén)等二十多個(gè)活動(dòng)部件相比結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，故障的可能性也大大減小。除了以上的優(yōu)點(diǎn)外，轉(zhuǎn)子引擎的優(yōu)點(diǎn)亦包括體積較小、重量輕、低重心等。相對(duì)地，由于三角轉(zhuǎn)子引擎的相鄰容腔間只有一個(gè)徑向密封片，徑向密封片與缸體始終是線接觸，并且徑向密封片上與缸體接觸的位置始終在變化，因此三個(gè)燃燒室非完全隔離(密封)，徑向密封片磨損快。引擎使用一段時(shí)間之后容易因?yàn)橛头獠牧夏p而造成漏氣問(wèn)題，大幅增加油耗與污染。其獨(dú)特的機(jī)械結(jié)構(gòu)也造成這類(lèi)引擎較難維修。雖然轉(zhuǎn)子引擎具有以小排氣量、利用高轉(zhuǎn)速而產(chǎn)生高輸出的特性，但由于運(yùn)轉(zhuǎn)特性與往復(fù)式引擎的不同，世界各國(guó)在制訂與引擎排氣量相關(guān)的稅則時(shí)，皆是以轉(zhuǎn)子引擎的實(shí)際排氣量乘以二來(lái)作為與往復(fù)式引擎之間的比較基準(zhǔn)。舉例來(lái)說(shuō)，日本馬自達(dá)(Mazda)旗下搭載了轉(zhuǎn)子引擎的RX-8跑車(chē)，其實(shí)際排氣量雖然只有1308立方厘米，但在日本國(guó)內(nèi)卻是以2616立方厘米的排氣量來(lái)作為稅級(jí)計(jì)算的基準(zhǔn)。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是發(fā)明人集二十幾年的研究所得，它與一般發(fā)動(dòng)機(jī)的原理雖然相同，具備吸氣、壓縮、爆發(fā)、排氣等四程序工作循環(huán)，但由于結(jié)構(gòu)的根本不同。它的動(dòng)力消耗少，發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子是回旋式運(yùn)動(dòng)，活動(dòng)部件少。易理轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)將吸氣、壓縮和爆發(fā)、排氣在不同的汽缸內(nèi)完成，其本身的特殊構(gòu)造沖破了往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)吸、壓、爆、排在一缸做功的模式，又?jǐn)[脫了汪克爾等三角轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的框架，也解決了日本馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的成本高、油耗大，維修難，零部件制作難度高等弊端。易理式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，是由中間機(jī)構(gòu)連鎖控制的特殊過(guò)氣裝置調(diào)節(jié)，使其在旋轉(zhuǎn)到任何角度都在工作，是上道工序?qū)ο碌拦ば虿婚g斷地完成了工作循環(huán)。由于易理式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，每180度就有雙偶同步，同時(shí)爆發(fā)做一次功。因此是四行程發(fā)動(dòng)機(jī)同缸容功率的8倍，是二行程發(fā)動(dòng)機(jī)同缸容的四倍，尚不包括易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)比往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)扭距大，爆發(fā)做功行程長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)而提高的功率，又不含往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)互相抵消慣性力所消耗的功率;同時(shí)減去了往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣，排氣裝置的復(fù)雜結(jié)構(gòu)的進(jìn)氣，排氣門(mén)的彈簧力消耗的功率。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子接觸部件均為正園接觸，并設(shè)計(jì)成雙偶力距，形成一對(duì)陰陽(yáng)均衡的雙偶力，故可高速而平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的聯(lián)接緊湊，傳動(dòng)布置合理、噪音低，作用力為易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)受力臂與力垂直作用兼有部分切線分力的總和，具有升功率大等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比為1:6時(shí)，廢氣殘留量是缸容的16.67%。壓縮比為1:7時(shí)，廢氣殘留量為14.26%。壓縮比為1:8.5時(shí)，廢氣殘留量為缸容的11.76%。這還不包括往復(fù)式發(fā)動(dòng)為使進(jìn)氣后形成紊流為更好燃燒而在活塞頂部設(shè)計(jì)的淺盤(pán)式或深盤(pán)式的形狀所形成的廢氣殘留量，綜合這些廢氣殘留量引起排氣門(mén)提前開(kāi)啟掃氣作用而損失的功率，影響了作功效率、燃燒值及進(jìn)氣系數(shù)，并增加了排氣污染量。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)沒(méi)有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室，因此不存在廢氣的殘留，故此也沒(méi)有掃氣概念。如果按同徑相比較，做功行程為82.16%，比往復(fù)式發(fā)動(dòng)的行程59.7%增加22.46%，也就增加22.46%行程而引起功率增加的含量。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)燃料可選用汽油、柴油及其他可燃性氣體，只須調(diào)解調(diào)壓塊即可更換燃料品類(lèi)，具有燃料變通性大等特點(diǎn)。對(duì)汽油和柴油噴射更為方便，油氣混合更為充分，是易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)又一大特點(diǎn)。易理偶式發(fā)動(dòng)機(jī)部件少、易損件容易更換，摩擦部件可以自身調(diào)節(jié)補(bǔ)償，自動(dòng)提高密封性，傳動(dòng)部件的潤(rùn)滑由自身提供，減去了機(jī)油潤(rùn)滑泵的結(jié)構(gòu)，一般的往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)行程達(dá)到20萬(wàn)公里時(shí)，缸套與活塞磨損超過(guò)0.19mm就得大修，而易理式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)磨損1mm時(shí)也照樣可以自調(diào)補(bǔ)償繼續(xù)運(yùn)行。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)整體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)，同功率比是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的體積的2/3，重量是往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的1/3。易理式偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)部件加工簡(jiǎn)單，不需特殊加工設(shè)備。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)可以采用往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的材質(zhì)即能達(dá)到設(shè)計(jì)和使用要求。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)所采取的油路系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)與現(xiàn)有往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)等同。日后可根據(jù)具體要求設(shè)計(jì)新型油電系統(tǒng)。易理偶式轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)，發(fā)動(dòng)機(jī)在任何時(shí)候都能進(jìn)氣、排氣，所以沒(méi)有驟然激增現(xiàn)象，故有自身消音現(xiàn)象。還具有排氣出口可在水中排氣功能，這是目前機(jī)動(dòng)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。易理偶式轉(zhuǎn)子小可做到0.5KW，大至幾萬(wàn)KW，可按照串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等結(jié)構(gòu)型式使用。: 回答者：網(wǎng)友

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