问题

转子发动机?

回答
行,咱就来聊聊这转子发动机,保准跟你说得明明白白,让你听着就像跟老司机聊天一样,没啥机器味儿。

你说这玩意儿,跟咱们平时见到的那种发动机,比如装在轿车里头冒“突突突”声音的四冲程发动机,那可真是一个天一个地。简单说,转子发动机最显眼的特点就是,它里头不是靠活塞上下那么捣腾,而是靠一个三角形的“转子”在一个椭圆形的“壳”里头转悠。

你想想,普通发动机里面那些活塞杆、连杆、曲轴,还有那一大堆往复运动的零件,每次都要换个方向,这得多费劲?而且这来回运动,免不了就有些能量损耗,还有震动啥的。转子发动机就聪明了,它把这复杂的一堆动作,变成了一个圆乎乎的转子,在壳里头“画圈圈”。这转子的每一个面,其实都相当于活塞的一个工作面,它在一个不规则的腔体里头转悠一圈,就完成了进气、压缩、燃烧、排气这四个主要的动作。

结构上,跟普通发动机有什么不一样?

普通发动机你一看就知道,有缸体、有活塞、有曲轴、有气门什么的。转子发动机呢?它最核心的就是转子和壳体(也叫缸体)。

转子 (Rotor): 这个东西长得有点像个圆角三角形,你可以想象成三个半圆拼起来的样子。它中间有一个轴,这个轴不是像普通发动机那样带动活塞上下,而是直接连接到一个叫做偏心轴(Eccentric Shaft)的东西上。这转子不是直接跟壳体咬合的,而是通过齿轮来控制它的运动轨迹,让它在一个特定的位置上转动,并且不让自己原地打转。

壳体 (Housing): 这个壳体也挺有意思,它不是个圆柱形,而是一个扁扁的椭圆形,两端还稍微有点鼓。这个形状非常关键,因为它决定了转子在里面转动时,会形成三个独立的燃烧腔。你可以想象成一个椭圆形的房间,里面放着一个不规则的三角形家具,家具在里面转啊转,家具的每一个边跟墙壁之间,就形成了一个小空间。

进排气口 (Ports): 普通发动机是靠气门来控制进排气的,转子发动机则比较省事,它直接在壳体侧面开几个“窗户”,就跟水龙头和下水道一样。当转子的某个面转到这些窗户的时候,就完成了进气或者排气的动作。

火花塞 (Spark Plug): 这个跟普通发动机一样,都是负责点火的。

它是怎么工作的?一步步拆解给你看:

咱们就跟着那个三角形转子,看看它在椭圆形的壳里头是怎么“跳舞”的:

1. 进气 (Intake): 转子开始转动,它的一个面(我们就叫它A面吧)和壳体之间的空间变大了。这时候,如果这个空间正好对着进气口,混合气(汽油和空气的混合物)就被吸进来了。

2. 压缩 (Compression): 随着转子的继续转动,A面和壳体之间的空间被逐渐压缩。你想想,就像你把手伸进一个气球里,然后转动你的手,气球里的空气就会被挤压。

3. 燃烧 (Combustion): 当这个空间被压缩到最小的时候,火花塞“啪”地一声,把混合气点燃了。这时候就产生了爆炸,强大的压力把转子推得更用力地转动,这个力量就通过转子的轴传递到了偏心轴上。这就是发动机产生动力的核心环节。

4. 排气 (Exhaust): 燃烧完了,变成废气了。转子继续转动,A面和壳体之间的空间又慢慢变大,并且正好对着排气口,废气就被推出去,完成了排气动作。

就这么周而复始,一个转子就能带动偏心轴源源不断地转动,产生动力。

转子发动机的优点,为什么有人会喜欢它?

结构紧凑,零件少: 这是它最大的卖点。想想看,没有了活塞、连杆、气门、凸轮轴这些玩意儿,发动机的体积可以做得非常小巧,重量也轻了很多。这意味着更灵活的布局,比如可以把发动机放得更低,或者塞进一些空间有限的车辆里。
运转平稳,震动小: 因为它是纯粹的旋转运动,不像活塞发动机那样有往复运动的惯性力,所以转子发动机的震动天生就比较小,运转起来非常平顺,甚至有时候你都感觉不到它在工作。这开起来的感觉,就像坐在一个丝滑的交通工具上。
高转速能力: 由于零件少,惯性小,转子发动机可以轻松达到很高的转速。这意味着它在高转速时能输出强大的功率。很多跑车都喜欢用它,就是看中了这一点。
动力响应快: 由于结构简单,动力传递直接,转子发动机的动力响应通常比普通发动机要快一些,踩油门下去,动力好像瞬间就来了。

当然,转子发动机也不是完美的,它也有自己的“脾气”:

油耗偏高: 这是很多人诟病的一点。因为转子和壳体之间的密封不像活塞和缸壁那样完美,会有一定的气体泄漏,导致燃烧效率不是那么高,所以油耗会比同等排量的普通发动机要高一些。
密封性是个挑战: 转子边缘和壳体之间需要特别的密封件,叫做尖角密封 (Apex Seal)。这些密封件在高转速、高温的环境下容易磨损,需要定期更换。如果密封不好,动力就会下降,油耗也会更高。
排放控制比较麻烦: 由于燃烧方式和一些技术限制,转子发动机的排放控制比普通发动机要复杂一些,要达到越来越严苛的排放标准,需要更多的技术手段。
维护保养要求高: 虽然零件少,但对维护保养的要求也比较高,特别是对机油的要求,还有对密封件的检查。

谁玩转子发动机玩得最溜?

说到转子发动机,你脑子里第一个闪过的名字,估计就是马自达了。尤其是它的RX系列,比如RX7、RX8,它们几乎是转子发动机的代名词。马自达对转子发动机可以说是爱得深沉,一直在坚持研发和改进。从最早的Cosmo开始,到后来的RX系列,马自达把转子发动机的技术玩到了极致,也让很多车迷为之着迷。

当然,历史上也有一些厂商尝试过转子发动机,比如丰田、日产,甚至奔驰也搞过,但最后真正坚持并把它做出名堂的,也就马自达一家了。

总的来说,转子发动机就像一个很有个性的艺术家,它不走寻常路,有自己的独特魅力,也因为这份独特,它在汽车史上留下了浓墨重彩的一笔。虽然它有一些小缺点,但它的优点也足够吸引人,尤其是在追求极致驾驶乐趣的场合,它依然有它的不可替代之处。它不是最实用的那种,但绝对是最酷的之一。

网友意见

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转子发动机的转子发动机转子的三个顶尖为什么不装上轴承,这样就可以降低部件之间的摩擦强度了啊?

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