汽车工程毕业论文转子发动机(深度分析转子发动机)

1.深度分析转子发动机

其实转子发动机上世纪六七十年代有很车厂都研究过,但最终只有马自达坚持下来,并用于量产车。

转子发动机最大的优点就是,极限转速高,在马自达rx8上的1。3双转子发动机,极限转速可达10000转以上,这是传统往复式发动机所不能比的,对于追求高转速,高马力的跑车来说,是非常适合的。第二,以较小的排量就可以实现较大的马力输出,还是以rx8上的发动机为例,1。3的排量却可以达到210马力的输出。

第三,结构相对往复式发动机来说,比较紧凑,减少车身重量。

相对于其优点,其缺点也很明显,一,油耗高,同于其结构的特殊性,其燃油消耗量也非常高,rx8的油耗大概在15、16升左右。 二,低扭较差。 由于转子发动机偏向高转速,其低扭以及中低转速下的稳定性都要比传统往复式要差。三,制作工艺较高,对材料的要求也很高,而且到目前为止,其耐用度也备受疑,从原厂只提供6万公里的发动机质量保证就可以看出,这也是制约其发展的最大因素。

个人认为,转子发动机的发展和应用,还要依赖于更多车厂的推广以及科学技术的进步。不然和现在油电混合动力而言,它相比没有什么优势可言。

2.转子发动机分别有哪些优点和缺点

子发动机有以下一些优点: 第一、运行噪音更小:往复式发动机的活塞运动本身就是一个振动源,还有气门机构也会产生机械噪音;往复式发动机怠速时噪音很小,但不等于加速时噪音小。

转子发动机平稳的运转产生的振动非常小,由于它没有气门结构,因此能更平稳和安静地运行。双转子发动机的安静和平稳性相当于直列六缸往复式发动机。

第二、扭矩很均匀:转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,两转子的设计中运行扭矩波动与直列六缸发动机具有相同水平,三转子发动机则更胜于V8发动机往复发动机。 第三、精简结构,动力不亚于往复式发动机:转子发动机不需要设置连杆结构,没有配气机构(包括通常往复式发动机必备的正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等等),而这些在往复式发动机中是必不可少的一部分。

因此转子发动机的组成部件数量大幅度减少(比传统的发动机部件减少了40%),从而使得转子发动机体积小重量轻),同等输出功率条件下,转子发动机的设计重量是往复式的三分之二。这个优点对发动机的布局和减轻整车重量都有不小的帮助。

第四、可靠性和耐久性比较好:前文提到,转子的转速是发动机转速的三分之一,因此转子的磨损情况并不是很大,另外,由于没有摇臂,连杆等高转速运动机械部件,所以在高负荷运动中更可靠和更耐久。 六、转子发动机的不足 1、工艺和成本要求高 任何事情都不可能鱼和熊掌兼得,由于转子发动机技术比较尖端,制作工艺要求比较高,成本比较贵,现在马自达公司对这项技术比较了解和把握,所以,这项技术还没有在汽车中普及。

2、转子发动机的耗油量比较大 这主要是转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧,火焰传播路径较长,使得燃油和机油的消耗增加。而且转子发动机只能用点燃式,不能用压燃式,所以也就是不能采用柴油。

3、功率输出轴位置比较高,令整车布置安排不便。 4、国内没有维修此类发动机的厂家 就算转子发动机耐用寿命相对地长,即使它省去了活塞发动机的一些部件,其实它还是一种经过改良的机械结构,还是到了一定的公路数需要维护的。

而因为它很稀奇,维护的费用不会很低的。现在可以主观地讲,使用转子发动机的汽车,还是重技术,不是重产品,甚至可以说还是概念车的范畴,尽管能用,但当成成熟技术使用有一定的难度。

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3.谁知道转子发动机和往复式发动机比较有什么优缺点

往复式发动机和转子发动机都依靠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。

体积小重量轻:转子发动机有几个优点,其中最重要的一点是减小了体积和减轻了重量。在保证相同的输出功率水平前提下,转子式发动机的设计重量是往复式的三分之二,这个优点对于汽车工程师们有着无比的吸引力。

精简结构:由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力,所以不需要设置连杆,进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭;不再需要配气机构,包括正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等,而这在往复式发动机中是必不可少的一部分。综上所述,转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。

均匀的扭矩特性:根据研究结果,转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,即使是在两转子的设计中,运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平,三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机。

运行更安静,噪音更小:对于往复式发动机,活塞运动本身就是一个振动源,同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音。转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小,而且没有气门机构,因此能够更平稳和更安静的运行。

可靠性和耐久性:转子的转速是发动机转速的三分之一。另外,由于转子发动机没有那些高转速运动部件,如摇臂和连杆,所以在高负荷运动中,更可靠和更耐久。

4.深度分析转子发动机

其实转子发动机上世纪六七十年代有很车厂都研究过,但最终只有马自达坚持下来,并用于量产车。

转子发动机最大的优点就是,极限转速高,在马自达rx8上的1。3双转子发动机,极限转速可达10000转以上,这是传统往复式发动机所不能比的,对于追求高转速,高马力的跑车来说,是非常适合的。

第二,以较小的排量就可以实现较大的马力输出,还是以rx8上的发动机为例,1。3的排量却可以达到210马力的输出。

第三,结构相对往复式发动机来说,比较紧凑,减少车身重量。相对于其优点,其缺点也很明显,一,油耗高,同于其结构的特殊性,其燃油消耗量也非常高,rx8的油耗大概在15、16升左右。

二,低扭较差。 由于转子发动机偏向高转速,其低扭以及中低转速下的稳定性都要比传统往复式要差。

三,制作工艺较高,对材料的要求也很高,而且到目前为止,其耐用度也备受疑,从原厂只提供6万公里的发动机质量保证就可以看出,这也是制约其发展的最大因素。个人认为,转子发动机的发展和应用,还要依赖于更多车厂的推广以及科学技术的进步。

不然和现在油电混合动力而言,它相比没有什么优势可言。

5.转子发动机的优势和劣势是什么

体积小重量轻: 转子发动机有几个优点,其中最重要的一点是减小了体积和减轻了重量。在运行安静性和平稳性两方面,双转子RE相当于直列六缸往复式发动机。在保证相同的输出功率水平前提下,转子式发动机的设计重量是往复式的三分之二,这个优点对于汽车工程师们有着无比的吸引力。特别是近年来,在防撞性(碰撞安全)、空气动力学、重量分布和空间利用等方面的要求越来越严格的情况下。

精简结构: 由于转子发动机将空燃混合气燃烧产生的膨胀压力直接转化为三角形转子和偏心轴的转动力,所以不需要设置连杆,进气口和排气口依靠转子本身的运动来打开和关闭;不再需要配气机构,包括正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等,而这在往复式发动机中是必不可少的一部分。综上所述,转子发动机组成所需要的部件大幅度减少。

均匀的扭矩特性: 根据研究结果,转子发动机在整个速度范围内有相当均匀的扭矩曲线,即使是在两转子的设计中,运行中的扭矩波动也与直列六缸往复式发动机具有相同的水平,三转子的布置则要小于V型八缸往复式发动机。

运行更安静,噪音更小: 对于往复式发动机,活塞运动本身就是一个振动源,同时气门机构也会产生令人讨厌的机械噪音。转子发动机平稳的转动运动产生的振动相当小,而且没有气门机构,因此能够更平稳和更安静的运行。

可靠性和耐久性: 如前所述,转子的转速是发动机转速的三分之一。因此,在转子发动机以9000 rpm的转速运转时,转子的转速约为该转速的三分之一。另外,由于转子发动机没有那些高转速运动部件,如摇臂和连杆,所以在高负荷运动中,更可靠和更耐久。在1991的勒芒汽车赛中的大获全胜就充分证明了这一点。

相对于往复式发动机的比较,转子发动机有如下缺点,耗油量比较大。这主要是转子发动机燃烧室的形状不太有利于完全燃烧,火焰传播路径较长,使得燃油和机油的消耗增加。而且转子发动机只能用点燃式,不能用压燃式,也就是不能采用柴油。功率输出轴位置比较高,令整车布置安排不便。另外,转子发动机的加工制造技术高,成本比较贵,推广困难。

6.转子发动机的工作原理及优缺点和发展前景

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。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。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。转子发动机具有与活塞式发动机类似的点火系统和燃油供给系统。 转子有三个凸面,每个凸面相当于一个活塞。 转子的每个凸面都有一个凹陷,用于增加发动机的排气量,容纳更多空气、燃油混合气。 每个凸面的顶点是一个金属刀片,它形成对燃烧室的外部密封。 转子的每侧有金属环,用于密封燃烧室的两侧。转子有一组内部轮齿,位于其中一个侧面的中心。 它们与固定到壳体的齿轮相啮合。 这种啮合决定了转子在壳体内运动的路径和方向。转子发动机采用四冲程燃烧循环,这与活塞式发动机环相同。 但在转子发动机中,它是以一种完全不同的方式完成的。转子发动机的核心是转子。 它相当于活塞式发动机中的活塞。 转子安装在输出轴上的大圆凸轴上。 此凸轴偏离轴中心线,其作用相当于绞盘上的曲轴,为转子提供驱动输出轴所需的杠杆。 当转子在壳体内转动时,会推动凸轴旋转;转子每转一周,凸轴会旋转三周。

工作原理图:

优缺点:

转子引擎的转子每旋转一圈就作功一次,与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比,具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的优点。另外,由于转子引擎的轴向运转特性,它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化,故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外,转子引擎的优点亦包括体积较小、重量轻、低重心等。

相对地,由于三角转子引擎的相邻容腔间只有一个径向密封片,径向密封片与缸体始终是线接触,并且径向密封片上与缸体接触的位置始终在变化,因此三个燃烧室非完全隔离(密封),径向密封片磨损快。引擎使用一段时间之后容易因为油封材料磨损而造成漏气问题,大幅增加油耗与污染。其独特的机械结构也造成这类引擎较难维修。

虽然转子引擎具有以小排气量、利用高转速而产生高输出的特性,但由于运转特性与往复式引擎的不同,世界各国在制订与引擎排气量相关的税则时,皆是以转子引擎的实际排气量乘以二来作为与往复式引擎之间的比较基准。举例来说,日本马自达(Mazda)旗下搭载了转子引擎的RX-8跑车,其实际排气量虽然只有1308立方厘米,但在日本国内却是以2616立方厘米的排气量来作为税级计算的基准。

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