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| 转子发动机简介 |
马自达RX-8的跑车,标价38万多,发动机用的是转子发动机。采用转子发动机技术用于汽车的厂家,目前技术比较领先的似乎就是马自达汽车公司了,它是在60年代,买了这个转子发动机的专利,又做了一些周边技术的开发和提升,后来用到汽车上的,当然,它为此项技术也付出了很大代价。
(外观见图一)
因为转子发动机是德国人Wankel(汪克尔)在60年代末期,吸取以前的技术,对转子发动机进行了改良,让这项技术能够产品化,所以转子发动机的英文也叫Wankel Engine。转子的英文是rotary,所以英文资料里可以查到Rotary Engine。 下文是我能看到的一些资料(见后文参考资料),根据我的理解,整理了一下,如有描述不当的地方,请斧正。
二、往复式发动机的工作流程
现代汽车采用的是往复式发动机,在简述转子发动机前,我们应该大致知道一下现在汽车用的发动机的大致工作流程:
往复运动式发动机,工作时活塞(Piston)在汽缸里做上下往复直线运动,为了把活塞的直线运动转变为旋转(通俗理解为轮子运转)运动,必须使用曲柄连杆机构,这些曲柄连杆机构在活塞的作用下往复运动形成了一个旋转运动。完成进气、压缩、燃烧(作功)和排气4个步骤。在拆卸维修这类发动机的时候,这些曲柄连杆机构我们是看到的,这里不用图所示了。
三、转子发动机的工作流程
而转子发动机的运动原理不同于往复运动式发动机,它没有普通发动机的直线运动,直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。尽管它的设计结构不同于普通发动机,它的运作方式不同,但目的都得完成普通发动机的4个工作流程:进气、压缩、燃烧(作功)和排气。
(参见运转示意图和几个运转过程图)
下文就它如何完成这4个工作流程再作一些简述:
先看一下转子发动机的壳体,它呈茧形壳体(请见图三),一个三角形的转子被安置在其中, 转子和壳体壁之间的空间作为内部燃烧室,通过气体膨胀的压力驱动转子旋转。因为转子的形状关系,缸体内部空间总是被分成三个工作室,三角形转子转动时这些工作室也在运动。依次在摆线型缸体内的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧)和排气四个过程。(请见图二)
四、转子发动机的内部结构
结合图一,再详细看一下它的内部结构:相位齿轮包括安装在转子内侧的一个内齿圈和安装在偏心轴上的一个外齿轮。如果转子齿轮在其内侧有30个齿,轴齿轮将在其外原周上有20个齿,由此得到其齿数比为3:2。由于这一齿数比,转子和轴之间的转速比被限定为1:3。和偏心轴相比,转子有较长的转动周期。转子转动一圈,偏心轴转动三圈。当发动机转速为3000 转/分时,转子的速度只有1000 转/分。由于输出轴每转动三圈,转子才转一圈,因此转子发动机内部有较长的过程时间,而形成较小的扭矩波动,使运转平稳流畅。即使在高速运转中,转子的转速也相对缓慢,从而有更宽松的进气和排气时间,为获取较高的动力性能提供了先天条件和优势。
五、鉴于上述的的简单分析,可以看出转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*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*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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5人喜欢| 860位观众 | 2008-11-18 |
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| 前驱车的过弯技巧 |
其实,无论前驱车和后驱车,想要以更高的速度过弯,前提是走最佳路线,也就是“外—内—外”的切弯路线,大多数“暴走一族”都深知这一点。但是,要想继续提高自己的极限过弯速度,那我们不得不提“转向不足”和“转向过度”。
“转向不足”是指在车速过快时,或是在冰雪、沙石等较滑路面急打方向时,车头不听方向盘“指挥”。而“转向过度”则是指车的转向角度超过了方向盘的“预期”。
“转向不足”更容易发在前驱车身上,而“转向过度”则几乎是所有后驱车的高速“后遗症”。要想高速过弯,我们要做到尽量消除“转向不足”和利用并修复“转向过度”。
对于前驱车来说,合理的车速是预防“转向不足”的关键。但高手为什么能在赛道上以看似不合理的车速过弯呢?
首先,“外—内—外”的走线方法是在充分利用赛道的宽度,增大转弯直径,避免方向盘的激烈操作,从而增加了入弯速度。但是,前驱车在此基础上还有四种可以提高弯道速度的方法。
一、晚刹车。在能控制车速的前提下刹车点离入弯点越近越好。我们知道,前驱车动力在前轮,容易产生“抬头”现象,造成前轮附着力降低,导致“转向不足”。如果在转向前的一刹那让车处于刹车状态,那就能使车辆的重心前移,增加前轮与地面的附着力,同时降低了前轮的动力,让车重心前移的下压力战胜“抬头”力,从而在车速过快时避免“转向不足”。
二、收油入弯。其实道理和上面一样,降低车头重心。抑制“抬头”力,增加前轮附着力。
三、弯中侧滑。这就是前面所提到的“利用转向过度”。侧滑是转向过度的直接体现,直观来说就是“甩尾”,严重时会造成“转。圈”。弯中侧滑的好处在于在它之前我们可以以更快的速度进弯,并在转向不足出现时“消灭”它。其实如果车速够快,而且没有出现转向不足,在收油入弯时车辆已经开始侧滑了,只不过一般人无法达到那样的速度。接着说,如果收油入弯后想让车辆修正“转向不足”或刻意侧滑,那我们需要点刹车,刹车的力度取决于你想要的转向角度,后轮会在较滑的路面上*惯性自动而“卖力”地推动车尾,帮你快速转向。注意:侧滑开始后要马上回打方向盘,滑得快,回打得也要快。如果出现“转向过度”,要加油冲车,因为侧滑是以前轮为支点*后轮的惯性推动力而产生的,所以增加前轮动力造成重心后移有助于方向的修正。
四、弯前向外轻打方向。这一点是大多数人所不能理解的。为什么向右转弯要先向左打方向呢?因为,如果车速快的话,右转弯会造成车辆左倾,右前轮和地面附着面减少或悬空空转,这会造成严重的转向不足并损失动力,而且容易使左前轮爆胎。如果我们先向左轻打方向,造成重心少许右移,这样在右打方向转弯时右前轮会被得到充分的利用,延缓“转向不足”出现的时间,做好这一点无疑也会有助于我们在弯前保持一个较高的车速。
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4人喜欢| 1517位观众 | 2008-9-13 |
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| 汽车发出的10种“呼救声” 你能听懂几种 |
司机通过听汽车发出的“呼救声”,可以辨别汽车的故障,及时发现问题,防患于未然。汽车通常发出的故障声音有以下10种:
撞击声:一种较重的铁器撞击的响声,很可能是引擎固定架因长时间严重磨损,当引擎速度变化时就会发生撞击。但也有可能是汽车的前后悬架出现损坏,或者是传动液过低引起的。
轻敲声:声音类似重敲声,但声响要小。这种声音出现时,车主要想一下是否使用了劣质汽油,如果使用了劣质油还可出现爆鸣声响。
嘀嗒声:可能是驱动轴的万向节损坏了,也可能是轮胎里的小石块敲打轮胎或风扇叶片弯曲松动造成的。
嘶嘶声:像气球漏气,大多是空调或冷却系统有毛病。如果是冷却系统出现故障,在车的底部可以看到液体。另外,轮胎大漏气或发动机真空室漏气也会出现这种声音。
重敲声:像沉闷的敲门声。这种情况大多是发动机内部原因,很可能是因为车辆老化所致,轴承或发动机阀门损害也可引起。
啸鸣声:大多出现在汽车转弯时。可能是风扇传动带松动或已磨损。有时轮胎气量不足,也出现这种声音。
嗡叫声:这种声音像蜜蜂发出的声音,它的出现很可能是某零部件松动,发动机底部的塑胶或金属部件及空调或压缩机的固定支架松动最为常见。
轰鸣声:从车上发出带有一种“呜汪……”的叫声。很可能是轮子里、压缩机里或水泵里的滚珠轴承坏了,也很可能是空调或压缩机出现了故障。
变调声:主要电机老化发出的不协调声音。
尖叫声:很刺耳,通常是刹车有问题。 |
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2人喜欢| 848位观众 | 2008-9-13 |
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