废弃的万克尔旋转发动机的复杂性
一个基本的字典定义让我们对旋转引擎有了一半的理解:旋转运动本质上是围绕中心轴旋转的物体。在这种情况下,一个三角形转子绕着输出轴旋转,这就引出了下一个问题——什么是旋转发动机?旋转式发动机与传统活塞式发动机有一个共同点:内燃,仅此而已。传统的内燃机有气缸组、连杆、曲轴和活塞,与之不同的是,旋转发动机由以下三个基本部分组成:
还有其他部件,如进排气口和点燃燃料的火花塞,但旋转发动机只有这三个主要部件,这也是它如此吸引人的部分原因。在试图回答这个问题,“如何旋转发动机工作?”,最简单的方法来解释它如下。想象一个桶形的侧面图。在筒形(椭圆形)燃烧室内部,有两个或三个三角形转子。转子和外壳之间的开放空间被称为腔室。与普通汽车一样,燃料和空气混合后由火花塞点燃,带动转子绕固定输出轴转动。转子和输出轴相连,为车轮提供动力。所有其他引擎配置,包括内联, V, VR,等等W配置用我们所知道的传统活塞。
旋转发动机的规格可能会误导。它虽小,但威力巨大。至少在马力方面是这样。最后一辆使用旋转发动机的量产车是马自达RX-8。RX-8的发动机规格如下:
正如你可以从上面的规格中看到的,你不能依靠发动机排量来估计功率输出。一个1.3升的传统活塞式发动机很难提供100马力的动力,但是一个同样大小的旋转发动机却能提供232马力的动力。而且没有强制感应的帮助。低扭矩输出也是旋转电机的支柱。
通常,我们根据大小、气缸数量和发动机配置对发动机类型进行分类。由于旋转发动机不太复杂,大多数生产车辆都有两个或三个三角形转子。例如,马自达RX-7和RX-8都采用了双旋翼布局。曾经有过带有更多转子的发动机,但这些发动机大多是一次性为赛车制造的。
旋转式发动机的主要区别在于冷却部。
第一台旋转发动机是由Felix Wankel在1951年设计的。这就是为什么旋转发动机也被称为汪克尔电机,或者更正式地说,汪克尔旋转发动机。这个设计后来被一个叫汉斯·迪特尔·帕斯克的人完善了。万克尔版本的旋转体代号为DKM。在他的版本中,外壳和转子在不同的轴上旋转。它的转速可以高得多,但从大规模生产的角度来看,它的复杂性使它不可行。看看DKM的剖面图,你就知道为什么了。为了更换一个简单的火花塞,整个发动机都必须拆卸。Paschke介绍了固定外壳的进气口,出口和火花塞在外面。据传说,万克尔对此很不高兴。 He wanted to build racecar engines, while Paschke's focus was on simplicity.
这两个人都受雇于NSU Motorenwerke,该公司与日产、保时捷、梅赛德斯-奔驰甚至劳斯莱斯等知名汽车制造商签署了各种许可协议。只有一家制造商选择在很长一段时间内批量生产旋转发动机,你现在可能已经猜到了,那就是马自达。梅赛德斯-奔驰值得特别提及的是C111,尽管它从未走过概念阶段。大多数发动机从未通过最初的测试阶段。
马自达的第一批旋转发动机汽车失败了。Cosmo 110S是手工组装的,马自达在1972年将其从产品线中剔除。不到1500辆。Cosmo的名字坚持了下来,但采用的是传统的直列四缸动力。
旋转发动机只是随着现在著名的RX-7的推出而回归。第三代双涡轮增压车型被认为是当今的标志。它有一个1.3升的发动机,由一个极其复杂的涡轮增压系统驱动。一台涡轮增压器的转速为1800转/分,而另一台则为4000转/分。这种双涡轮增压系统近年来被广泛采用,但在1992年,它是令人兴奋的。马自达能够从1.3升的发动机中提取276马力和231磅-英尺的扭矩。尽管RX-7赢得了多个奖项,但产量限制在69,000台以下。它在消亡后才真正受到重视。较早的几代人很容易找到,价格不到1万美元。体面的第三代使用马自达如今,RX-7的起价在5万美元左右。
马自达再次尝试了RX-8,但没有成功。这款出色的小车也有它的优点,比如转速可达8500转/分钟,操控性也很好。缺点是维护成本高,耗水大,而且电子设备出了名的脆弱。还会有另一辆汪克尔车吗?这是怀疑。马自达已经转向涡轮增压四缸发动机,并将于明年推出首款电动汽车MX-30。
如果你要问“今天什么车有旋转发动机”,你会失望地发现,目前没有现成的例子可以引用,而前面提到的老马自达是最有名的。还有一些其他的例子值得一提的旋转引擎汽车,但他们从来没有使它过去的概念阶段。
旋转式发动机有一些对它有利的因素,但还有太多其他因素超过了这些因素。旋转发动机的优点和缺点可以总结如下:
不。马自达RX-8是最后一辆使用它的汽车。目前还没有新的旋转发动机的计划。
这取决于应用,但值得一提的是,活塞发动机效率更高,需要更少的关注,即使它有更多的运动部件。由于其高转速的特性,旋转发动机总是更适合于速度,但即使这样,它们也因低扭矩输出而失望。
是的。用愤怒的吸尘器来形容最好不过了。由于大量未燃烧的燃料被排出到排气系统中,旋转式汽车也往往比普通的JDM汽车更容易爆炸。