寻找红色记忆的画:转子发动机?

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）。

马自达

转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明，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，研制成功第一台转子发动机。

汪克尔于1902年出生在德国，1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。在1924年，汪克尔在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制，在1927年，诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。当时业内人士认为这种发动机的结构紧凑轻巧，运转宁静畅顺，也许会取替传统的活塞式发动机。

一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。

电动机型无接触转子发动机
“电动机型无接触转子发动机”，是一种新概念的发动机。用全新的思维方式，对新型转子发动机进行创新的构思和设计。彻底破除了传统发动机缸体做功的能量转换模式，很好的解决了缸体发动机，采用的机械密封方式，存在的动态摩擦，造成了不可避免的特性缺陷。使转子发动机，能像交流电动机一样，定子和转子间在无接触状态下运行。整体结构非常简单，并像电动机一样，由简单的定子和转子构成。
该新型发动机，用热气轮机的燃气组织方式，内燃机的体内燃烧工作形式，电动机的运行方式为基础，构筑了发动机的结构模式和运行方式的设计理念。由相对独立的燃气和燃油供给系统，为控制器系统对燃烧的控制提供可靠保证，让控制系统能根据发动机工作状况，进行系统参量控制。使燃烧能在发动机的燃烧室内，高效进行，在燃烧室生成气体动量，将燃烧室变成燃气发生器。再将该高压动力气体，以爆破动力的形式，推动带有动力气室的特殊转子，旋转做功，实现能量转换。发动机的各中密封中，采用了气隙的相对密封特性，从整体结构设计中，保证了发动机的整个动力工作室，在气隙相对密封状态下工作，以极小的能量损失代价，实现了发动机的无接触运行。换来了发动机的优良工作特性，在整体上提高了和燃料利用率。
新型转子发动机，完全取消了复杂的机械配气系统、革除了曲轴连杆的动力输出系统、消除了对发动机要求极高的的润滑系统、废弃了水冷却系统，是一种结构最简单，可控性极强，运行特性最好的高性能发动机。系统还增设了燃气预热和废气再利用系统，大大提高了发动机的热效率。并且，它可以方便的使用多种燃料，在运行中，可实现恒功率和恒转矩的调速控制。它结构简单、造价低廉、使用寿命长、运行费用低，是一种高节能、低噪声，高平稳、低维修率的高性能的新一代转子发动机。可广泛应用以各种交通运输工具，取代传统发动机。它的运行理念向传统发动机概念发起了强烈的冲击，它的成功应用，必将会引起动力机械的一场技术革命。
由于它独特的无接触运行方式，为发动机技术进步提供更大的发展空间，可实现，先进的电脑控制技术同动力机械的完美结合，真正成为机电一体化的新概念转子发动机。愿与业内有共识的企业或发动机专业生产厂，以及有关科研机构共同开发，深入研发实现由专利到产品转化，使它成为具有中国人自主知识产权的，高性能的转子发动机。它将为企业和国家带来极大的经济利益和社会效益。

转子发动机简述

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目前在商品汽车上普遍使用往复式活塞发动机。还有一种知名度很高，但应用很少的发动机，这就是三角活塞旋转式发动机。

转子发动机又称为米勒循环发动机。它采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放，与传统的活塞往复式发动机的直线运动迥然不同。这种发动机由德国人菲加士·汪克尔发明，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，研制成功第一台转子发动机。

汪克尔于1902年出生在德国，1921年到1926年受雇于海德堡一家科技出版社的销售部。在1924年，汪克尔在海德堡建立了自己的公司，他花了大量的时间在那里进行转子发动机的研制，在1927年，诸如气密性和润滑等的一系列技术问题的攻克终于有了眉目。60年初在德国生产出第一辆装配了转子发动机的小跑车。当时业内人士认为这种发动机的结构紧凑轻巧，运转宁静畅顺，也许会取替传统的活塞式发动机。

1964年，日内瓦的德法合资企业COMOBIL公司，首次把转子发动机装在轿车上成为正式产品。1967年，日本人也将转子发动机装在马自达轿车上开始成批生产。

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。

在世界环保意识日益强化，石油资源日渐沽竭的今天，以氢气做动力源的研究已成为一大课题。当年马自达坚持下来的转子发动机从结构上讲是最适合燃烧氢气，而且最“干净”，因为氢燃烧完后排出的是水蒸汽，对环境没有任何污染。马自达公司改制了RX－7型跑车的转子发动机，使它可以用氢做燃料。这种发动机装配在马自达HR一X汽车上，1立方米的燃料箱吸储了相当43立方米的压缩氢气，以每小时60公里的车速可行驶230公里，引起了各界人士的关注。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，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，唯有马自达一家苦苦支撑。

一般发动机是往复运动式发动机，工作时活塞在气缸里做往复直线运动，为了把活塞的直线运动转化为旋转运动，必须使用曲柄连杆机构。转子发动机则不同，它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与往复式发动机相比，转子发动机取消了无用的直线运动，因而同样功率的转子发动机尺寸较小，重量较轻，而且振动和噪声较低，具有较大优势。

黄色：新鲜气；红色：压缩、点火；灰色：废气
黄色：新鲜气；红色：燃烧做功；灰色：废气

转子发动机的运动特点是：三角转子的中心绕输出轴中心公转的同时，三角转子本身又绕其中心自转。在三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与以输出轴中心为中心的齿轮啮合，齿轮固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数之比为3：2。上述运动关系使得三角转子顶点的运动轨迹（即汽缸壁的形状）似“8”字形。三角转子把汽缸分成三个独立空间，三个空间各自先后完成进气、压缩、做功和排气，三角转子自转一周，发动机点火做功三次。由于以上运动关系，输出轴的转速是转子自转速度的3倍，这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1：1的运动关系完全不同。