转子发动机只有活塞发动机的一半,为何大部分的汽车还都在用活塞发动机?

核心提示1951年,Felix Wankel脑子里突然冒出一个想法,如果把一个三角形的转子放进一个椭圆形的容器里,就应该能倒腾出一台发动机。什么进气、压缩、燃烧、排气一样都不落,就和传统的活塞驱动奥托式四冲程内燃机一样一样的。他又是绕着自身的轴线旋

1951年,Felix Wankel脑子里突然冒出一个想法,如果把一个三角形的转子放进一个椭圆形的容器里,就应该能倒腾出一台发动机。什么进气、压缩、燃烧、排气一样都不落,就和传统的活塞驱动奥托式四冲程内燃机一样一样的。他又是绕着自身的轴线旋转的,所以曲轴、节气门、同速带、连杆这些琐碎的七七八八的零件就根本不存在了。但Wankel遇上了一个棘手的问题,应该说是一个大问题,没钱!所以过了整整10年,1961年这个想法被马自达瞄上了,主动“领养”了这个聪明伶俐的可怜孩子,开始研究转子发动机。

一个略带弧度的三角形转子,被安置在发动机的中心位置,它是驱动传动轴的核心装置,就是这个三角形转子替代了活塞。它被放置在一个空间内,并围绕着一根固定在这个空间内的齿轮轴不停旋转,这跟齿轮轴确保转子按照正确的轨迹旋转,然后转子就能带动一根用来转化离心力的轴承,而这轴承就能让车轮滚动起来。如果你愿意完全可以叫它“传动轴”。转子的一个尖端从进气口吸入气体后,随着转子的旋转另一个尖端划过进气口时,在发动机内部营造一个密闭空间。旋转的同时,空气的压缩和油气的混合,当混合的气体被压缩到极限的时候被火花塞点燃引发爆炸,爆炸产生的动力使得转子继续的旋转。在进气口的下端还有出气口排放着爆炸后产生的废气,所以这是一个“无限循环”。

但是由于材料的问题,转子和燃室内壁不断的摩擦,从喷油口射出来的燃油随着不断的摩擦,会腐蚀转子和燃室内壁,转子的“尖尖”产生破损,在转子旋转时会造成漏气。这也是转子发动机在早期为什么没有被投入研发和量产的原因。由于相对低的压缩比,所以极其耗油,并且由于转子发动机对油气混合物燃烧并不充分,导致车的排气管会出现喷火的现象,从而导致对大气的污染十分严重。并且一点转子发动机的密闭空间被破坏,就会导致类似于活塞发动机“爆缸”的现象,导致整个发动机报废。这也是大部分汽车仍在使用活塞发动机的原因。

转子发动机的诞生

转子发动机源于一位名叫菲利克斯·汪克尔(Felix Wankel)的十七岁德国男孩儿的梦。1919年他做了一个神奇的梦,在梦中他乘坐自己手工制作的汽车去参加音乐会,他甚至对他的朋友夸口,他发明了一款新型发动机——一个半涡轮半往复式的发动机。第二天当他梦醒时,他坚信这个梦是一款新型汽油发动机诞生的先兆。当时他对内燃机的了解几乎是一片空白,但敏锐的洞察力和强烈的求知欲敦促他在转子发动机的研究领域中不断耕耘。1924年,年仅22岁的汪克尔建立了一个研究转子发动机的小型试验室,开始了研究转子发动机的漫漫征程。二战期间他在德国航空部和国内一些大公司的支持下继续他的研究,因为他们所有人都相信,一旦转子发动机被开发成功,它将推动德国工业获得长足进步。

二战后,一个德国著名的摩托车制造公司—NSU公司对汪克儿的研究显示出浓厚的兴趣,并与之建立了合作伙伴关系。NSU公司将已开发成功的转子压缩机应用到汪克尔型增压器中。使用了这种增压器后,NSU摩托车刷新了一项50cc级别的世界纪录,速度达到了192.5km/h。1957年转子发动机的诞生汪克尔和NSU公司联袂完成了DKM型转子发动机的原型设计,自此在发动机领域中又升起了一颗耀眼的新星—转子发动机。然而转子发动机的研究并不是一帆风顺的,由于DKM型转于发动机的结构相当复杂,使得它并不实用。一年后的1958年,更为实用的KKM型转子发动机被推出。尽管它的冷却系统很复杂,但是这种转子发动机是目前汪克尔型转子发动机的原型。

 

 
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