最好的转子发动机汽车?

77 2024-09-22 11:35

一、最好的转子发动机汽车?

马自达RX8。

1、结构原理:对于转子发动机,膨胀压力作用在转子的侧面,从而将三角形转子的三个面之一推向偏心轴的中心。这一运动在两个分力的力作用下进行,一个是指向输出轴中心的向心力,另一个是使输出轴转动的切线力。

2、优点:转子发起机取消了无用的直线运动,因此同样功率的转子发起机相对于直线往复式发起机,体积更小、重量更轻、重心更低,而且动力输出更大,振动和噪声更低。

二、为什么马自达绝不放弃转子发动机?

转子发动机与普通四冲程发动机相比,最大的优点就是动力强劲,当活塞工作时,活塞在气缸里做直线往复运动,可燃气体膨胀产生的力需要被连杆通过直线运动传输出去。但直线运动在整个驱动过程中是做“无用功”的,造成了更大程度的能量流失,而转子发动机可以直接将可燃气的膨胀力变成驱动力。曾经在勒芒赛事上是允许使用转子发动机的,后来由于各种原因被禁用了。其最大的缺点就是损耗大,污染大。转子旋转时的圆形运动比传统火活塞引擎更加平顺,所以震动和噪音都比较小,很适合用在电动车行上作为发电机,弥补电动车续航不足的缺点。

早在1963年,马自达的“转子引擎研究部”部门有47名人员,被称为“转子四十七士”。正是这四十七个人将转子引擎推向实用化,后来造出来闻名世界的RX系列跑车。

马自达之所以没有放弃转子发动机也许是认为转子发动机还有发展空间,或者说他们打算将其作为增程发动机使用,马自达将转子发动机作为电动车行的增程器,已经在去年3月份申请了专利。丰田对马自达这项专利表示认可,将在自己在CES大展上推出的全新概念车上与马自达进行合作,搭载转子发动机作为增程器。

如果按照计划进行,携带转子发动机的增程式混合动力车型会在2019年公开。马自达则会在2021年之后增加一大波PHEV插电式混合动力车型,换而言之,目前只在日本销售的马自达3混合动力版将会全面开花,并且得益于丰田作为技术后盾,马自达正试图扩大自己在混合动力领域的影响力。

在即将上市的混动车型中,转子发动机只负责发电,只有一个转子。不仅如此,发动机还以水平方式安装。与以往都采用垂直安装相比,绝对非同寻常。

三、马自达转子发动机是怎样的?为何停产?

说到转子发动机,大家可能会立刻想到《头文字D》中高桥兄弟的马自达RX-7 FC3S和FD3S。其实转子马自达研发转子发动机的历史早在五十多年前就开始,背景故事也十分耐人寻味。

60年代的日本,本土车厂林立,但许多车厂规模都非常小,他们没把精力放在技术研发上,而是大打价格战,所以日本车当时给人的感觉是价廉且质量差,根本无法与欧美汽车巨头抗衡。

日本通商产业省颁布新规,小规模的汽车公司需要与大公司合并以提升日本汽车产业的竞争力,除非该公司拥有一项特别的技术。当时的马自达属于被兼并的对象。为了摆脱被兼并的厄运,马自达决定引进当时很特别但并不成熟的转子发动机技术,转子发动机俨然成为了马自达的一根“救命稻草”,没想到的是,转子发动机在后来还真被马自达发扬光大了。

1961年7月,马自达派了8名技术人员赴当时西德的NSU公司(奥迪前身),参观学习备受众多厂商关注的“汪克尔转子发动机”构造。时德国人做的一个”硬币放在发动机上不倒“的演示,深深地震撼了马自达的技术员。

当年丰田、通用等汽车大厂也对转子发动机有兴趣,但通过试验发现实用量产化的难度比想象中要大得多,纷纷打了退堂鼓,只有马自达坚持了下来,因为马自达把不被兼并的希望全都寄托在这特别的新技术之上。

转子发动机具有结构简单、小巧轻量、运转平顺安静等特点,同时在更小的排量下实现更大的功率输出。转子发动机没有活塞,只有一颗三角弧形转子在蚕茧形的气室内转动。气室被转子分成三分,旋转时每一份的大小会不断变化,变化量就是转子发动机的排气量。转子发动机同样属于四种程发动机,包括进气、压缩、做功和排气四个冲程,具体工作过程是:随着转子的转动,混合气从进气口吸入,在气室密封部分被压缩,火花塞点燃被压缩的混合气,膨胀推动转子旋转,最后废气从排气孔排出。

但跟传统往复式活塞发动机不一样的地方在于,蚕茧形气室分为三份,每一份在转子旋转一圈就做完成一个完整的四冲程做功,三份加起来转子旋转一圈一共做了三次功,相当于单转子发动机就相当于3缸的活塞发动机,双转子就相当于6缸活塞发动机,而且它比6缸活塞发动机无论在体积或重量上都要小得多。

因在转子发动机的气室内不断旋转的转子运动过程是连贯的,并不存把活塞推到顶部再做功拉回来这个惯性动能的损耗,同时因为没有了上下往复运动,所以振动和噪音都要小得多。此外,转子发动机不需要活塞发动机上的正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等配件,结构简单,有利进一步减重,也有利于进一步减少振动和噪音。

单从结构原理来看,转子发动机应该是一种理想的发动机,但令众多厂商打退堂鼓,研发转子发动机当然也存在难以攻克的难题。三角饭团形状转子的三个顶点在旋转时会一直高速摩擦气缸内壁,一旦长时间运转,气缸壁就会出现像搓衣板的波纹状磨损,称为“颤痕”。由于当时气缸内壁密封环采用的是铸铁材质,为了寻找到不会损伤内壁的材质,马自达的工程师们做了大量的试验,柔软的金、镍等,非常坚硬的铬,最后无奈之下还异想天开地尝试了牛骨、马骨,但结果大家应该都想到了。

而转机出现在离最初研发过去3年后的1964年。当时日本碳素公司为新干线导电架的摩擦面开发出新的耐磨材料,马自达迅速行动与日本碳素公司成立了研发团队,经过反复试验和改进,最终成功地让魔鬼的足迹消失。

由马自达转子之父山本健一带领的马自达“转子47壮士”经过数年的艰苦研究,终于把转子发动机从模型变成量产的发动机。

1967年,世界上第一辆搭载转子发动机的马自达CosmoSport 110S诞生,随后即开启了马自达转子发动机的辉煌时代。

RX-3终结了日产GT-R日本赛事的50连胜,Familia Rotary Coupe让转子发动机走入寻常百姓家。

从第一代FB到大家熟知的第二代FC和FD,传奇跑车RX-7凭借转子发动机的独特魅力,时至今日仍受到众多玩家的热捧。(下图为RX-7 FB)

1991年,注定是马自达发展史上最重要的一年,同样也是转子发动机最高光的一年。经过18年的24小时耐力赛参赛及赛用转子发动机研发经验积累之后,马自达55号787B赛车,凭借在9000转时能爆发出690匹马力的2.6L的R26B四转子涡轮增压发动机,经过24小时的奋战,取得了勒芒24小时耐力赛的冠军,成为首个且唯一在勒芒24小时耐力赛获胜的日本汽车品牌,直至2018年丰田的胜出。

马自达惊艳夺冠后,勤芒就正式拒绝了转子发动机参加此项赛事,也就是著名的“马自达条款”。

RX-7于2002年8月正式停产后,2003年1月,变得“温和”了不少的接班人RX-8登场,搭载全新一代RENESIS转子发动机,采用对开门设计的RX-8十分特别。虽然转子发动机拥有结构简单、体积小、重量轻、功率高等众多优点,但就算到了RX-8年代,转子发动机相比传统往复活塞式发动机,仍存在诸多方面的问题,如耐用度低、油耗与排放水平高、与及机油消耗量大等。

转子发动机的主要缺点,在@思忆漫长的回答中也有提及到一部分,由于转子发动机转子旋转一圈做功三次,每个做功冲程的燃烧时间短,混合气得不到充分的燃烧,从而导致的耗油量偏高和排放超标问题,与及燃烧室形态的不断快速改变使火焰形态的控制变得困难,加上转子顶角密封(Apex Seal)材质和气缸壁之间润滑不足及材质一直没有重大突破导致的磨损速度过快,各种问题的综合结果,使RX-8最终于2012年宣布停产后一直未有后续的转子发动机车型出现。

但这是否意味着马自达转子发动机的历史就此结束呢?我想未必。马自达早在2008年就开始着手研发氢能源的氢转子发动机。转子发动机扁平的燃烧室非常适合使用氢气,并且进气室和燃烧室分离的结构不易出现回火现象。如何更好的地利用清洁的氢能源来驱动转子发动机,并提高发动机的耐用度,相信是现在马自达工程师正在攻克的课题。

首批30台RX-8氢转子发动机,已于2008年在挪威参与绿色交通运输试验。

这台特别的RX-5具有双燃油切换系统,能在氢气和汽油燃料之间切换。

“Mazda5氢转子混合动力车”是继“Mazda RX-8氢转子车型”之后,第二款投入商业实用化的氢动力转子发动机车型。

“Mazda5氢转子混合动力车”搭载了由氢转子发动机和电动马达组成的串联式混合动力系统,通过发动机输出驱动发电机运转,利用获得的电力驱动马达运行。该动力系统将车型续航里程提高到200km,最大输出功率提高近40%,达到110千瓦。同时,新车型车型还采用了多项前瞻性先进环保技术,包括马自达独有的“双燃料系统”,可在氢燃料不足时转换为汽油驱动,以及使用植物提取物生产内饰部件等。

但由于氢气的制造与存储技术仍未获得重大突破,打这之后马自达似乎已经搁置了转子发动机在搭载在新车上的进程。但2015年东京车展上,马自达转子发动机粉丝又看到了一线新希望,马自达带来了全新转子发动机概念跑车RX Vision。

最备受世人关注的发动机是被称为Skyactiv-R的创驰蓝天转子发动机,虽然马自达并没有透露太多消息,但据闻Skyactiv-R为双转子1.6L排量,拥有超过335kw的最大功率,电动涡轮增压器和混合动力系统的加持,油耗、排放和机油消耗量过大等问题有望得到解决。3年过去了,RX Vision是否会以RX-9之名重现市场,我们拭目以待吧。

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小新技研的知乎专栏:玩车有志

四、转子发动机为什么不能应用在摩托车上?

谢邀,然而我是学电厂的并不懂呀- -

五、转子发动机扭矩为什么很小?

转子发动机转速很高导致扭矩小

转速越高扭矩越小的原因:

功率P=扭矩×角速度ω,角速度(ω)=2π转速(n),当转速增大,角速度也会随之增大,

扭矩=功率P/角速度ω,所以,扭矩随之减小。

最大扭矩一般出现在发动机的中、低转速的范围,随着转速的提高,扭矩反而会下降。

六、转子发动机为什么那么厉害?

转子是一个神话,这个神话赋名是理所当然,即便是27年后的今天,大家依然对转子发动机念念不忘,超强的性能以及脑洞大开的工作形式,让转子成为了一代神机。

27年前,马自达最后一次挑战法国勒芒24小时耐力赛,那台型号为13B-REW的1.3L双转子涡轮增压发动机让马自达787B以超强的赛事成绩夺得赛事冠军,它以领先两圈的优势碾压第二名。

在1991年的勒芒赛事中,因为马自达转子的出现让,让这场成绩只有第一名,没有第二名。

人们都是马自达转子有1.0L的排量,3.0L的动力以及4.0L的油耗,话并非没有出处,27年前的那台转子,1.3L排量最大马力达到255ps,最大扭矩达到了300,因为独特的工作原理,让其成为了BUG一般的产品,扮猪吃老虎的马自达第二年就被禁赛。

马自达转子为何这么强,还是得说说他独特的工作方式。

即便你没有见过转子发动机,看到这张内部构造图就会发现他的惊艳之处,不同于普通的活塞往复式发动机,转子发动机通过不固定燃烧室容量将燃油爆炸产生的能量持续转化为动能驱动车辆行驶。

与这种工作方式相比,很显然我们现在所驾驶的活塞往复式发动机,需要用连杆、活塞的直线做工来推动车辆行驶,使得工作效率慢。

两者相比你会发现转子的优势非常明显,它没有无用的直线工作,直接将燃油能量转化为驱动力,简单粗暴。

也正是因为这样简单的工作方式,使得转子发动机转速攀升速度相当之快。为什么这么快?

我们自行做个小的试验,左右手两根食指勾起一根皮筋,来回拉动的速度远比上一个手指甩皮筋快。转子工作更像是用手指甩皮筋一样便捷。

这使得普通的转子发动机转速能轻松上5000转,RX8更是达到8200转的高转速,这样的工作方式是普通发动机无法达到状态。同样也正是因为如此,超高转速下使得产品油耗非常大。

转子发动机只能通过疯狂喷射燃油推动高转速,所以1.3L的发动机动辄15L油耗,并不是闹着玩的。

因为没有固定的往复式工作方式,其采取的是转动的方式来驱动车辆工作,加上日常高转速的工作状态,转子发动机的寿命都非常短,一般来说10万公里就达到大修条件,但是因为目前国内维修转子发动机的专业人员寥寥无几,加上零配件的问题以及维修费用问题,一般达到10万公里之后,转子发动机就报废处理,想玩的则买一台全新的转子继续使用。

其实对于更多的消费者而言,10万公里报废的转子发动机似乎是个淘汰品,但是对于发烧友来说,其独特的工作状态以及销魂的声浪,足以满足内心需求。

七、双转子发动机中的转子是指?

双转子燃气涡轮发动机的燃气发生器,与单转子发动机一样,也包含压气机、燃烧室和涡轮。所不同的是,双转子发动机有两个转子。双转子发动机的压气机被分成前后两个部分,前面的叫做低压压气机,后面的叫做高压压气机;整个涡轮也被分成前后两个部分,前面的叫高压涡轮,后面的叫低压涡轮。低压压气机与低压涡轮相连,组成低压转子;高压压气机与高压涡轮相连,组成高压转子。两转子之间没有任何机械联系,只有气动联系。两转子的转速可以不同,一般说来,高压转子的转速较低压转子转速为高。

八、为什么勒芒24耐力赛会禁止马自达的转子发动机参赛?

实际上,勒芒并没有禁止转子参赛,而是在90年组委会就决定向F1靠拢统一发动机规格为3.5升自然吸气发动机(注意!并没有规定必须是往复式发动机,只是限制排量),规则延迟一年执行。

而转子远没有说的那么神奇,马自达19次参加勒芒用了13次转子,其中只有91年一次冠军,其余12次最好成绩前十,大多数时间属于吊车尾的存在。也正是因为马自达这种吊车尾的成绩,在90年推出规则之后,马自达深知91年的C2组可能是转子的绝唱,所以当时马自达通过一位车圈儿大拿找到了勒芒组委会,希望可以得到一些照顾,以便于转子的绝唱不会输的太惨。当时组委会考虑到马自达常年吊车尾的成绩,不认为马自达具备夺冠的能力,所以给马自达的787B赛车降低了170KG的限重,要知道170KG的限重对于勒芒24H这种考验赛车耐力的比赛来说真的是天大的优势,对于赛车的刹车系统、轮胎磨损,都有着巨大的帮助。

同年,因为其他参赛车队也知道这是改变规则之后的最后一次比赛,像奔驰、捷豹、标志等夺冠热门车队对C2组的比赛也并不够重视,大家都在着力于新规则下的C1组比赛,所以上述几支队伍用来跑C2组的赛车都是90年的老款赛车,而这些老车在90年参赛的时候儿限重为900KG,91年C2组的限重是1000KG。也就是说,上述热门车队并没有为了C2组的比赛调试赛车,而是用老车增加100KG限重直接去跑比赛。在这种情况下,加速了轮胎的磨损、刹车的热衰减和发动机的符合,可以说奔驰、捷豹、标志的赛车出现故障是必然现象。

此消彼长的情况下,787B本身就比其他赛车轻了170KG,加上其他车队的不重视导致接连出现故障,最终让马自达在1991年参加了19次勒芒之后终于夺得了冠军。事实上,在奔驰、捷豹出现故障之前一直领先马自达好几圈儿,网上一直谣传的领先两圈巨大优势夺冠,其实在勒芒24小时中并不算什么巨大优势,因为这项比赛比的就是耐力,就是赛车在24小时不间断的比赛中谁能跑更多圈…一般情况下领先3、5圈都非常正常,像奥迪、保时捷这种真正做到赛事垄断的霸主级别选手,领先个7、8圈也是司空见惯的事儿。

最后,勒芒并没有禁止转子参赛,马自达的转子也并不是因为太强导致欧洲白皮子玩儿不起儿禁赛,转子也并没有谣传的那么强,起码总行驶里程、总圈数、最快单圈等等记录中从来也没有过马自达的名字。另外,转子发动机又名汪克尔发动机,而发明这个发动机的菲利斯.汪克尔隶属于NSU车厂,这个NSU车厂1969年被大众集团收购,后来于Auto Union合并,他们合并后的名字叫做:奥迪。

九、转子发动机的材料?

转子发动机是一种新型的内然机。它具有体积小,重量轻、功率大、另件少、制造容易、维修方便等优点。转子发动机与往复发动机比较,升功率可提高60%以上,总另件数可减少40%,目前国内外都在制造应用。但当前转子发动机主要存在的问题是:发动机运转一段时间后,缸体型面出现震纹,刮片剧烈磨损,弹簧失效等,从而破坏了缸体的密封,导致动力性能下降。因此转子发动机的材料选择直接关系到转子发动机的寿命问题。我们在这方面进行了初步调查研究,并与有关单位协作,将选择的材料应用于转子发动机,经运行检验,性能良好。现将我们对这一问题的认识概述如下。目前我国转子发动机缸体及刮片选材,大体可分三类:(1)与往复式发动机的选材相同,如用Ni—cr铸铁作缸体,活塞环铸铁(通称6~#铸铁)作刮片。此类试验表明,不能满足转子发动机的要求。(2),选用强化基体的材料,加入适量的合金元素,使基体强化。如用合金高磷铸铁和Cr—Cu—A1氮化铸铁等,作缸体和刮片。(3)对缸体型面进行表面强化,如镀铬,喷涂铜钢,球墨铸铁表面电热淬火等。国外转子发动机缸体及刮片的材料选择,缸体多采用铝合金,型面部位进行表面强化处……

十、马自达转子发动机为什么会停产?

由于马自达转子发动机存在着运行噪音大、燃油经济性不如传统发动机等问题,加之技术成本较高,因此在市场上的竞争力相对较弱,这也是其停产的主要原因。此外,发动机研发需要投入大量人力物力,不断提高技术和成本控制才能不断提升竞争力,若销售不佳,其投资效益也十分低下,这也提高了这一决策的可能性。马自达公司已经逐渐扩大了其其他类型发动机的研发和销售,如SKYACTIV技术,这也是其在市场上竞争的新策略。而且,随着环保意识的提高,电动汽车的发展趋势也越来越明显。因此,未来是否会有近似技术的转子发动机再次出现,马自达还需进一步的技术研发和市场调查才能作出决策。

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