转子引擎的劣势
解答(4)收藏转子引擎有以下这些劣势:
1、转子发动机的缺点是油耗高,污染重。零部件寿命短由于转子的三个顶角负责密封(顶角上也有类似活塞环一样的密封件),并且长期处于无法良好润滑的情况下工作,导致其过早的磨损;
2、转子发动机对比当年的普通四冲程发动机的优点很明显:结构简单、体积重量更小、重心更低、运转更平稳、震动更小,更重要的是可以用比较小的排量获得更大的动力,以rx-8的发动机举例,1.3L排量,可以输出接近2.5L自吸或者1.8T级别的动力;
3、转子发动机的缺点也很明显,转子转一圈要做三次功,更高转速和更强动力带来的是更高的油耗,燃烧效率低,燃烧不充分,所以废气排放严重超标。由于结构不同,各国征收税费也都会按照双倍计算,更高的税费;
4、转子发动机最大的缺点就是由于密封的方式不同,转子运转时的烧机油和磨损情况严重,比起四冲程发动机,寿命要短得多。
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向汽车师傅提问转子发动机(Wankel Engine、Rotary Engine)是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)所发明,他在总结前人的研究成果的基础上,解决了一些关键技术问题,研制成功了第一台转子发动机。转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的往复活塞式发动机的直线运动迥然不同。转子发动机与传统往复式发动机的比较:往复式发动机和转子发动机都依靠空气燃料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。转子发动机,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(Ft)。一向对新技术情有独钟的马自达公司投巨资从汪克尔公司买下了这项技术。由于这是一项高新技术,懂得这项技术的人寥寥无几,发动机坏了无人会修,而且耗油大,汽车界有人对这种发动机的市场前景产生了怀疑。70年代石油危机爆发,各国忙于应付各方面的困难而无暇顾及发展转子发动机,唯有马自达公司仍然深信转子发动机的潜力,独自研究和生产转子发动机,并为此付出了相当大的代价。他们逐步克服了转子发动机的缺陷,成功地由试验性生产过渡到商业性生产,并将安装了转子发动机的RX-7型跑车打入了美国市场,令人刮目相看。由于从生产装配到维护修理,转子发动机都与传统的发动机大不一样,开发成本大。加上往复式活塞发动机在功率、重量、排放、能耗等方面都比过去有了显著提高,加上各大汽车企业对往复式活塞发动机技术研究的成熟,而对转子发动机技术的生疏,转子发动机没有显出明显的优势,因此各大汽车企业都没有积极性去开发利用,唯有马自达一家。
Miller-cycle不一样在那个地方呢?简单的说就是利用压缩冲程中,先延迟进气门关闭的时间,活塞已上升约2/5个体积时,进气门才完全关闭,因此有一部分已经进入气缸的气体会重新进入进气岐管,并在机械增压的作用下保持一定的气压,因而在下一次吸气冲程中引擎的进气效率可以大大增加并降低泵吸损失(Pumping Loss)。但是这样就造成了实际上的压缩空气没有进气时的多,而把压缩比降低了。然而在做功冲程中,活塞还是由上止点一口气移动到下止点。所以造成膨胀比>压缩比的特殊情况。也就是它压缩比较小造成它低油耗,它的膨胀比大而造成它的更大的动力,此外,另一方面也是为了避免过高的压缩比而造成发动机的爆振(提前点火)(一般的发动机是压缩比=膨胀比)。 为了弥补在低转速时的进气不足问题,所以,MAZDA为Mellenia的编号KJ-ZEM的米勒循环引擎加装了一具由IHI制造的Lysholm Compressor机械增压器(supercharge),最高增压值为1.5bar,否则降低了压缩比的在Miller-cycle引擎刚启动时可能连一个循环都难以进行,所以在发动机一启动时就必须增压,Mazda在这Miller-cycle发动机上采用一开始就有增压作用的机械增压supercharge而不是使用在一定转速才有明显作用的涡轮增压turbocharge。加supercharger还能解决解决进气效率问题,米勒循环引擎做功利用的就是supercharger的内压和活塞向上运动的外压对冲产生的,这种方法比单纯的活塞与静止的缸壁互利产生的压缩使效率提高了15%,使用Lysholm Compressor机械增压器除上述原因外,也是使它能以2.3升的排气水准达到3.0升发动机才有的马力输出,在发动机进入高转速时,增压效率更是惊人。
日本马自达13B转子发动机的润滑大部分与往复式发动机一样,曲轴采用强制润滑。缸壁的润滑是通过一套专用的系统润滑系统来完成的。这套系统主要部件是计量式机油泵和喷油嘴以及相应的油管。主油道的机油送到计量式机油泵,然后计量时机油泵将机油供给缸体上的机油喷嘴,机油喷嘴将机油喷射到缸体的侧壁(及发动机的端盖上)对发动机进行润滑,此润滑油无法回收,大部分被刮进燃烧室烧掉,这也是转子机较往复机烧机油多的原因。