旋转式发动机原理
像活塞发动机一样,旋转发动机利用空气和燃料燃烧时产生的压力。在活塞式发动机中,这种压力包含在汽缸中,并迫使活塞来回运动。连杆和曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动,从而为汽车提供动力。
在旋转发动机中,燃烧的压力被包含在由部分壳体组成的腔室中,并被三角形转子的一个面密封,这是发动机使用的代替活塞的东西。
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转子遵循的路径看起来就像你用呼吸描记器.这条路径使转子的三个峰值中的每一个都与外壳接触,产生三个独立的气体体积。当转子绕着腔室转动时,三个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,压缩并使其有用权力随着气体膨胀,然后排出废气。
我们将看看旋转发动机内部的部件,但首先让我们看看一款全新的旋转发动机的新车型。
马自达RX-8
马自达一直是开发使用旋转发动机的量产汽车的先驱。1978年开始销售的RX-7可能是最成功的旋转发动机动力汽车。但在此之前,有一系列的旋转发动机汽车,卡车,甚至公共汽车,从1967 Cosmo Sport.RX-7在美国销售的最后一年是1995年,但旋转发动机将在不久的将来卷土重来。
马自达RX-8,马自达的一款新车,有一个新的,获奖的旋转发动机称为RENESIS.这款自然吸气双转子发动机被评为2003年国际年度发动机,将产生约250个发动机马力.更多信息,请访问18luck手机登录马自达的RX-8网站.
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旋转发动机的部件
旋转发动机有一个点火系统和一个燃油供给系统这和活塞发动机上的类似。如果你从来没有见过旋转发动机的内部,准备好一个惊喜,因为你不会认识太多。
转子
转子有三个凸面,每个凸面起着活塞的作用。转子的每个面都有一个口袋,这增加了发动机的排量,为空气/燃料混合物提供了更多的空间。
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在每个面的顶端都有一个金属叶片,形成一个密封到燃烧室的外部。转子的每一侧都有金属环,密封在燃烧室的两侧。
转子有一组内齿轮齿被切进一侧的中心。这些牙齿与齿轮它是固定在外壳上的。这种齿轮配合决定的路径和方向转子采取通过住房。
住房
房屋大致是椭圆形的形状(它实际上是一个epitrochoid——查看Java演示形状是18新利最新登入如何导出的)。燃烧室的形状设计使转子的三个尖端始终与燃烧室壁保持接触,形成三个密封的气体体积。
壳体的每个部分都专门用于燃烧过程的一个部分。这四个部分是:
- 摄入
- 压缩
- 燃烧
- 排气
进气和排气口位于壳体内。这些端口上没有阀门。排气口直接连接到排气口,进气口直接连接到节气门。
输出轴
输出轴有圆叶偏心安装,这意味着他们从轴的中心线偏移。每个转子安装在一个这些叶。叶瓣的作用有点像活塞发动机中的曲轴。当转子沿着它的路径围绕壳体时,它推动叶瓣。由于叶片安装在输出轴偏心,转子施加在叶片上的力产生转矩在轴上,使它旋转。
现在让我们来看看这些部件是如何组装的,以及它是如何18新利最新登入产生动力的。
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旋转发动机总成
旋转发动机是分层组装的。我们拆开的双转子发动机有五个主要层,由一圈长螺栓连接在一起。冷却剂水流通过围绕所有碎片的通道。
两个端层包含密封和轴承的输出轴。它们还密封在包含转子的壳体的两个部分。这些部件的内表面非常光滑,这有助于转子上的密封工作。进气口位于每个这些端件上。
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下一层从外部是椭圆形转子外壳,其中包含排气口。这是包含转子的外壳的一部分。
中心部分包含两个进气端口,每个转子一个。它还分离了两个转子,所以它的外表面非常光滑。
在每个转子的中心是一个大的内部齿轮它围绕一个固定在发动机外壳上的较小齿轮运行。这决定了转子的轨道。转子也骑在输出轴上的大圆角上。
接下来,我们将看到发动机是如何产18新利最新登入生动力的。
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旋转发动机动力
旋转发动机使用四冲程燃烧循环,这与四冲程活塞发动机使用的循环相同。但在旋转发动机中,这是以完全不同的方式实现的。
如果你仔细观察,你会看到输出轴上的偏置叶旋转三次转子的每一个完整的革命。
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旋转发动机的核心是转子。这大致相当于活塞发动机中的活塞。转子安装在输出轴上的一个大圆角上。这个凸瓣从轴的中心线偏移,就像绞车上的曲柄柄,给转子杠杆,它需要转动输出轴。当转子在外壳内运行时,它推动叶瓣绕着紧密的圆圈旋转三次转子每转一圈。
当转子通过壳体运动时,转子产生的三个腔体大小发生变化。这种大小的变化产生了抽吸作用。让我们通过发动机的四个冲程,看看转子的一个面。
摄入
当转子的尖端通过进气口时,循环的进气阶段开始。当进气口暴露在燃烧室的那一刻,该燃烧室的体积接近其最小值。当转子通过进气口时,燃烧室的体积扩大,将空气/燃料混合物吸入燃烧室。
当转子的峰值通过进气口时,该腔室被密封并开始压缩。
压缩
当转子继续围绕壳体运动时,燃烧室的体积变小,空气/燃料混合物被压缩。当转子的脸已经使它周围的火花塞时,腔室的体积再次接近其最小值。这就是燃烧开始的时候。
燃烧
大多数旋转式发动机有两个火花塞。燃烧室很长,所以如果只有一个塞子,火焰就会蔓延得太慢。当火花塞点燃空气/燃料混合物时,压力迅速积聚,迫使转子移动。
燃烧的压力迫使转子朝着使燃烧室体积增大的方向移动。燃烧气体继续膨胀,移动转子并产生动力,直到转子的峰值通过排气口。
排气
一旦转子的峰值通过排气口,高压燃烧气体就自由地流出排气。当转子继续运动时,腔室开始收缩,迫使剩余的废气排出端口。当腔室的体积接近其最小值时,转子的峰值通过进气口,整个循环再次开始。
关于旋转发动机的整洁的事情是,转子的三个面总是在循环的一个部分工作——在转子的一个完整的旋转中,将有三个燃烧冲程。但请记住,转子每完成一圈,输出轴就旋转三次,这意味着输出轴每转一圈就有一次燃烧冲程。
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差异与挑战
有几个明确的特征,以区分转子发动机从典型的活塞发动机。
活动部件更少
旋转发动机的活动部件比四冲程活塞发动机少得多。双转子旋转发动机有三个主要的运动部件:两个转子和输出轴。即使是最简单的四缸活塞发动机也至少有40个活动部件,包括活塞、连杆、凸轮轴、气门、气门弹簧、摇臂、正时带、正时齿轮和曲轴。
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这种运动部件的最小化可以转化为旋转发动机更好的可靠性。这就是为什么一些飞机制造商(包括飞机制造商)飞天车他喜欢旋转发动机而不喜欢活塞发动机。
平滑
旋转发动机中的所有部件都朝着一个方向连续旋转,而不是像传统发动机中的活塞那样剧烈地改变方向。旋转发动机内部平衡与旋转配重,以消除任何振动。
旋转发动机的动力输送也更平稳。由于每次燃烧事件持续到转子旋转90度,而转子每转一圈输出轴旋转三圈,每次燃烧事件持续到输出轴旋转270度。这意味着单转子发动机输出轴每转四分之三的功率。将其与单缸活塞发动机相比,在单缸活塞发动机中,每燃烧180度两个转数,或曲轴(活塞发动机的输出轴)每转1 / 4。
慢
由于转子的旋转速度是输出轴的三分之一,发动机的主要运动部件比活塞发动机中的部件运动得慢。这也有助于提高可靠性。
挑战
在设计旋转发动机时有一些挑战:
- 通常情况下,使旋转发动机符合美国排放法规是比较困难的(但并非不可能)。
- 制造成本可能会更高,主要是因为这些发动机的生产数量不如活塞发动机的数量高。
- 它们通常比活塞发动机消耗更多的燃料,因为长燃烧室形状和低压缩比降低了发动机的热力学效率。
有关旋转发动机和相18luck手机登录关主题的更多信息,请查看下一页的链接。
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最初发表于2001年3月29日