三角转子发动机
转子发动机
转子发动机简介转子发动机(rotary engine)又称米勒循环发动机,是20世纪50年代出现的一种结构新颖的内燃机,由德国人菲加士·汪克尔(Wankel)博士发明。
与往复式活塞发动机的活塞做直线运动不同,转子发动机采用三角转子的旋转运动来控制燃气压缩和排放,将转子的旋转运动直接转化为曲轴的功率输出。
转子发动机的功率范围大体在几十到几千马力,被广泛应用到导弹、无人机、汽车、坦克的动力装置上。
工作原理转子发动机的基本工作原理与活塞式发动机相同,工作循环过程都是由进气、压缩、作功和排气4个行程组成。
但是转子发动机取消了活塞的直线运动,转子的旋转运动直接转化为曲轴的旋转运动,从而提高了发动机的作功密度。
在转子发动机上,三角形转子被安置在缸体中,转子的3个顶点紧贴发动机缸体内壁。
缸体内部空间被分成3个工作室,这些工作室随着转子的转动,在缸体的不同位置完成进气、压缩、作功(燃烧)和排气4个过程。
三角形转子的轨道由安装在转子中心孔内侧的内齿圈和安装在偏心轴上的外齿轮所组成的相位齿轮机构所确定,内齿圈和外齿轮齿数比为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。
螺旋桨组件安装在偏心轴的输出端上,转子转动带动偏心轴以3倍于转子的转速输出功率。
和偏心轴相比,转子有较长的转动周期,偏心轴转动3圈、转子转动1圈。
当发动机转速为3000转/分时,转子的速度只有1000转/分。
技术特点汪克尔型转子发动机与往复式活塞发动机、小涡喷涡扇发动机相比,有如下优点:(1)结构简单、零件少。
转子发动机的运动部件很少,仅有转子、主轴而没有往复运动件、进排气阀及其他旋转机构。
它与同功率活塞发动机相比,重量只有后者的50%～70%,体积小30%～50%,零件总数少20%～40%,其中运动件的数量少40%～60%。
(2)体积小、重量轻、功重比高。
转子发动机结构简单紧凑、体积小,重量相当于同功率活塞发动机的2/3,也小于同功率的小涡喷涡扇发动机。
三角转子发动机设计手册
三角转子发动机设计手册摘要：1.三角转子发动机简介2.三角转子发动机的原理与结构3.三角转子发动机的设计与优化4.三角转子发动机的应用领域5.三角转子发动机的发展前景与挑战正文：三角转子发动机是一种新型的内燃机，与传统的往复活塞发动机相比，具有体积小、重量轻、功率密度高、燃油效率高等优点。
本手册将详细介绍三角转子发动机的设计与优化，以及其在不同领域的应用。
首先，我们来了解一下三角转子发动机的基本原理。
三角转子发动机采用三角形的转子，在一个固定的三角形气缸内进行往复运动。
三角转子发动机的进气、压缩、燃烧和排气过程与往复活塞发动机类似，但其结构更为简单，运动部件更少，因此具有较高的可靠性。
在了解了三角转子发动机的基本原理后，我们来探讨一下三角转子发动机的设计与优化。
首先，需要选择合适的转子材料和形状，以满足发动机的性能要求。
此外，气缸壁的润滑、冷却以及转子与气缸之间的密封也是设计过程中需要考虑的重要因素。
通过对这些因素的优化，可以提高三角转子发动机的性能和可靠性。
三角转子发动机广泛应用于汽车、摩托车、船舶、发电机等领域。
在汽车领域，三角转子发动机可以作为传统内燃机的替代品，提高汽车的燃油经济性和动力性能。
在摩托车和船舶领域，三角转子发动机因其轻巧的结构和高功率密度而受到欢迎。
在发电机领域，三角转子发动机可以提供高效、可靠的电力来源。
尽管三角转子发动机具有很多优点，但其发展仍面临一些挑战。
首先，三角转子发动机的设计和制造技术相对复杂，需要较高的研发成本。
其次，由于三角转子发动机在我国的应用还处于初级阶段，相关政策和法规尚不完善，限制了其在市场上的推广。
最后，随着全球对环保的重视程度不断提高，三角转子发动机需要进一步提高燃油经济性和减少排放，以满足日益严格的环保标准。
总之，三角转子发动机作为一种新型的内燃机，具有广泛的应用前景和市场潜力。
苏联的三转子涡扇发动机
苏联的三转子涡扇发动机开题先从发动机喘振谈起。
发动机的喘振，实际上是发动机的压气机的喘振。
看一下轴流压气机的速度三角形气流的绝对速度C 是牵连速度U与相对速度W的矢量和。
牵连速度U就是叶片在压气机上转动的切线速度。
相对速度W是气流相对叶片的流动速度。
当流量降低，速度C减小，而转速U不变时，气流进入叶栅速度W的方向变化，从上图的红色方向变成黑色方向。
可以看到叶片相对气流的攻角增大，叶背出现气流分离，发生喘振。
气流沿着压气机轴向前后振荡运动，发动机熄火停车，甚至发生损坏，引起严重事故。
下面看几张讲述喘振的幻灯片或截图。
至此，应该进入三转子发动机的正题了。
采用三转子结构，可以防喘振。
除去这个因素以外，吸引人们采用三转子结构还有第二个重要原因。
大家知道，从工程热力学可以得知，热力循环的压缩比越高，发动机的热效率也越高。
因而涡扇发动机压气机的压缩比不断提高，从早期的小于10，发展提高到现代的30—40，罗罗公司的遄达XWB 整体压缩比达到52。
压缩比大幅度提高，三转子结构容易达到数倍增加的压气机高压缩比，还具有优良的防喘振能力。
三转子结构的采用，还有第三个原因，高亚音速大型客机和货机，喜欢配备高旁通比的涡扇发动机。
高旁通比，意味着发动机排出气体的流量显著增大，而喷气射流的速度相对降低。
对于讲究效益的大型运输飞机，低旁通比、高喷流速度的一般涡扇发动机的推进效率低，当然消耗燃料更多。
关于推进效率，人们推导出来的公式是：推进效率= 传给飞行器的推进功率/ 进排气的机械能之差根据计算可知，发动机的推进效率仅与进气速度（等于飞机飞行速度）和排气速度有关：2推进效率= ———————————1+排气速度/进气速度可以看出，当涡扇发动机排气速度等于飞机飞行速度时推进效率等于“1”或百分之百。
排气速度高于飞行速度时推进效率降低。
飞机刹车停在跑道上，发动机油门再大，排气速度再高，推力再大，推进效率还是等于“0”。
飞机没有运动，速度为零，推力再大，推进功率也是零，推进效率当然也是零。
转子发动机简介
功 （ 烧 ）和 排 气 ４个 过程 三 角形 转 燃 子的 封 道 由安 装在 转 于中·， 内 恻的 内 Ｌ Ｃ－ ．Ｌ Ｔ
复动机 ．小涡喷涡扇发动机相比．有如 转 子 发 动 机的 每 个 冲程 更 长
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烧，使得燃油和机油的消耗增加．燃油 高辛烷值的汽油，甲醇到骶辛靛值的柴 闻此． 适应 经 济性 变 差 这是 初 期转 子 发 动 机的 重 油．而无需做结构上的改装。
大 映陷 ， 但随 着 多种 燃 料 和分 层 燃烧 技 术 的出 现 ．经 ｉ 性 有 了很 大提 高 ． 几乎 ｊ ｆ 可 以与 往 堑 式活 塞 发动 机 相媲 美。
应用 情况
１ 世 纪 束 在 出幅 物 中首 救 ｝ 现 连 ６ 十 １ 续运 转 内 燃 机 的 提 法 。Ｉ４ 年 蛙 计出 ６ ８
新型转子发动机结构
新型转子发动机结构
摘要：
一、新型转子发动机结构概述
二、新型转子发动机的工作原理
三、新型转子发动机的优缺点分析
四、新型转子发动机的应用前景
正文：
新型转子发动机结构概述：
新型转子发动机采用三角转子结构，内齿圈与输出轴中心的齿轮啮合，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。
三角转子顶点的运动轨迹呈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。
新型转子发动机的工作原理：
在进气行程中，三角转子顶点从缸口空间移至下止点，进气门打开，汽缸内形成负压，使空气通过进气道进入汽缸；在压缩行程中，进气门关闭，三角转子顶点向上移动，将气体压缩；在做功行程中，三角转子顶点从上止点移动至下止点，进气门和排气门均关闭，燃油燃烧产生高温高压气体，使三角转子旋转并输出动力；在排气行程中，三角转子顶点从下止点移动至上止点，排气门打开，将废气排出汽缸。
新型转子发动机的优缺点分析：
优点：1.结构简单，体积小，重量轻；2.转子旋转惯量小，旋转速度高，
具有较高的动力输出；3.三角转子结构使得发动机具有较好的平稳性；4.燃油经济性较好。
缺点：1.加工制造技术要求高，成本较贵；2.燃油燃烧不充分，排放污染相对较高；3.高速旋转时，发动机的振动和噪音较大。
新型转子发动机的应用前景：
新型转子发动机具有较高的动力输出和较好的燃油经济性，广泛应用于轿车、跑车等高性能汽车以及无人机、摩托车等领域。
转子发动机
转子发动机作者：刘兆才来源：《世界汽车》2008年第06期目前在全球范围内的汽车工业中，唯独马自达的部分车型在使用转子发动机，马自达也成为了唯一一个将转子发动机应用于量产车型的厂商品牌。
在马自达车系中，目前应用转子发动机的代表车型是马自达RX-8。
由于大部分普通消费者对转子发动机不是特别了解，下面笔者就对转子发动机做一个简单的介绍。
在本刊第四期内容中曾提到发动机分为：直列式、V型、W型、水平对置以及转子发动机几种，前面4种形式的发动机都属于往复式活塞发动机，唯独转子发动机属于三角活塞旋转式发动机。
转子发动机（英文名称：Rotary Engine）是一种利用了米勒循环的方式、采用三角转子旋转运动来输出动力的发动机。
这种发动机由德国菲加士·汪克尔发明，1951年，他与德国NSU公司签订了关于合作开发转子发动机的协议。
1961年，马自达与汪克尔达成转子发动机的技术转让协议。
1967年5月30日，世界第一款装备10A转子发动机的量产车——马自达Cosmo Sport开始在日本销售。
在此之后，马自达公司一直对转子发动机进行换代和更新，先后有10A、12A、13A、13B、13B Turbo、13B-REW等型号转子发动机面世，装备它们的车型包括马自达R130、RX系列、Cosmo，929L等，其中当然包括著名的RX-7。
马自达转子发动机在汽车运动方面的成就在1991年达到了巅峰，装载转子发动机的马自达787B赛车在这一年获得了勒芒24小时耐力赛冠军，成为历史上第一款以转子发动机取得冠军的赛车，同时马自达也成为第一家在此赛事上获胜的日本车厂。
2003年4月发布的RX-8是近年转子发动机的最新一代车型，采用了新一代自然吸气Renesis转子发动机，体积更紧凑、动力更强、排放更环保。
随后马自达又开发出了使用氢燃料的转子发动机的RX-8 Hydrogen RE概念车，马自达将转子发动机的开发和应用推向了巅峰。
活塞式发动机,气缸排列形式
气缸排列形式气缸排列形式，顾名思义，是指多气缸内燃机各个气缸排布的形式，直白的说，就是一台发动机上气缸所排出的队列形式。
目前主流发动机汽缸排列形式：L：直列V：V型排列其他汽缸排列方式：W：W型排列H：水平对置发动机R：转子发动机直列发动机直列发动机，一般缩写为L，比如L4就代表着直列4缸的意思。
直列布局是如今使用最为广泛的气缸排列形式，尤其是在2.5L以下排量的发动机上。
这种布局的发动机的所有气缸均是按同一角度并排成一个平面，并且只使用了一个气缸盖，同时其缸体和曲轴的结构也要相对简单，好比气缸们站成了一列纵队。
『直6发动机』具体来说，我们常见的大致有L3、L4、L5、L6型四款（数字代表气缸数量）。
这种布局发动机的优势在于尺寸紧凑，稳定性高，低速扭矩特性好并且燃料消耗也较少，当然也意味着制造成本更低。
同时，采用直列式气缸布局的发动机体积也比较紧凑，可以适应更灵活的布局。
也方便于布置增压器类的装置。
但其主要缺点在于发动机本身的功率较低，并不适合配备6缸以上的车型。
V型发动机所谓V型发动机，简单的说就是将所有汽缸分成两组，把相邻汽缸以一定夹角布置一起（左右两列气缸中心线的夹角γ＜180°），使两组汽缸形成一个夹角的平面，从侧面看汽缸呈V字形（通常的夹角为60°），故称V型发动机。
与我们上面介绍的直列布局形式相比，V型发动机缩短了机体的长度和高度，而更低的安装位置可以便于设计师设计出风阻系数更低的车身，同时得益于汽缸对向布置，还可抵消一部分振动，使发动机运转更为平顺。
比如一些追求舒适平顺驾乘感受的中高级车型，还是在坚持使用大排量V型布局发动机，而不使用技术更先进的“小排量直列型布局发动机+增压器”的动力组合。
概括的说：我们可以这样理解，发动机气缸采用V型布局，可以说在结构层面上克服了一些传统直列布局的劣势，但同样，精密的设计让制造工艺更复杂，同时由于机体的宽度较大，也不方便安装其他辅助装置。
转子发动机的结构原理
摘要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。
本文将简要介绍转子发动机的发展历史、结构、工作原理、以及其特点和发展方向。
目录第一章转子发动机的发展历程第一节转子发动机的发明第二节转子发动机的应用第二章转子发动机的主要结构第一节转子发动机总成第二节转子发动机的主要零件第三章转子发动机的工作原理第一节转子发动机的工作过程第二节转子发动机与传统发动机的比较第四章转子发动机的特点及发展方向第五章结论第一章转子发动机的发展历程发动机是汽车最为关键的部分，是决定车子性能的最重要的因素，犹如人的心脏。
大部分人都知道我们日常用的是活塞往复式发动机，又分为两冲程发动机和四冲程发动机，但是还有一种不为大部分人所熟知应用很少的发动机，那就是转子发动机，又叫汪克尔发动机。
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。
第一节转子发动机的发明1959年，世界上第一台转子发动机才由德国工程师菲利克斯·汪克尔发明出来，第一台转子发动机名为KKM400型转子发动机。
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。
实际上在过去的400年中，许多发明家和工程师一直都想开发一种连续运转的内燃机。
人们希望有朝一日往复活塞式内燃机将被优雅的原动力引擎所取代，它的运动轨迹应该非常接近人类伟大的发明之一：轮子。
热机种类及其应用
喷气轮机
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喷汽轮机
原理及发展简介：
到了三十年代末，尤其是在二战中，由于战争的需要，飞机的性能得到了迅猛的发展， 螺旋桨飞行速度达到700－800公里每小时，高度达到了10000米以上。
但是当飞机的速度达到800公里每小时，由于螺旋桨始终在高速旋转，桨尖部分实际上已 接近了音速，这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降，推力下降，同时 ，由于螺旋桨的迎风面积较大，带来的阻力也较大，而且，随着飞行高度的上升，大气 变稀薄，活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起，决定了活塞式发动 机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头，要想进一步提高飞行性能，必须采用全新的推 进模式，喷气发动机应运而生。
4）柴油机动力性优于汽油机，转速较低，扭矩较大，噪音大，可大量用于重型工程机械。汽油机可有 较高的转速，马力与机重比优良，噪音小，可用于城市交通。另则，在机器外表，汽油机比柴油 机干净。
5）柴油机排放的有害气体比汽油机少，特别是NO和CO。
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内燃机
两种特殊的内燃发动机
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内燃机
汽油机与柴油机比较：
1）汽油机压缩比小（6-10），加上可燃混合气是点燃，因此，启动比较容易。而柴油机压缩比大（ 12-22），加上可燃混合气是压燃，因此，启动比较困难。
2）汽油机的燃料系统比较简单，而柴油机的燃料系统的机械结构却十分复杂。
3）柴油机的故障多数为机械故障，容易判断和处理；汽油机多了一个电点火系统，电气系统的故障不 很直观，有时比较复杂。
内燃机
2)三角转子发动机： ① 进气
简单说明三角转子发动机的工作原理
简单说明三角转子发动机的工作原理三角转子发动机是一种独特的发动机设计，其工作原理可以简单地解释为三个转子之间的相互作用。
这种发动机具有高效率和较低的振动特性，因此在航空和航天领域得到广泛应用。
让我们来了解一下三角转子发动机的结构。
它由三个转子组成，每个转子位于120度的角度上。
这三个转子分别称为压缩机转子、燃烧室转子和涡轮转子。
它们的运动是由燃烧室中的燃料燃烧产生的高温高压气体驱动的。
在发动机工作时，空气首先被压缩机转子压缩。
压缩机转子通过旋转将空气压缩到更高的压力，然后将其输送到燃烧室转子中。
在燃烧室转子中，燃料被喷入并点燃，形成高温高压的燃烧气体。
接下来，燃烧气体经过燃烧室转子的推动，将能量传递到涡轮转子上。
涡轮转子通过从燃烧气体中提取能量来驱动压缩机转子，使其继续压缩空气。
这种能量转移的过程是通过转子之间的流体动力学相互作用实现的。
燃烧气体在涡轮转子之后被释放，产生推力。
这个推力将飞机或火箭推动前进。
同时，剩余的燃烧气体被排出发动机，形成喷气流，产生动力。
三角转子发动机的工作原理可以概括为：压缩-燃烧-推力。
通过连续的压缩、燃烧和推力过程，发动机能够产生足够的动力来驱动飞机或火箭前进。
与传统的涡轮发动机相比，三角转子发动机具有许多优势。
首先，由于其结构独特，转子之间的相互作用可以降低振动和噪音水平，提供更平稳的工作环境。
其次，三角转子发动机具有更高的效率，能够更有效地将燃料转化为推力。
此外，由于其结构简单，三角转子发动机具有较低的维护成本和更长的使用寿命。
三角转子发动机是一种高效率和低振动特性的发动机设计。
通过三个转子之间的相互作用，它能够产生足够的动力来驱动飞机或火箭前进。
这种发动机在航空和航天领域具有广泛的应用前景，并且可以成为未来发动机设计的重要发展方向。
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仔细观察一下，你会发现转子每转1周，输 出轴上的圆形突出物转动３次 和活塞式发动机类似，也是4冲程的。在 这里要注意的是，大部分转子发动机是双火花 塞。如果只有一个火花塞，那么在这个狭长的 燃烧室里，单火花塞发出的火花可能就不够用。 转子旋转1周，输出轴旋转3周。
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缸体
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• 输出轴 注意中间特殊的圆形突出物 输出轴的形状是比较特殊的，上面的圆形 突出物的中心线并不在轴的中心线上，而是有 一个偏移量。每个圆形突出物和一个转子相配 合，作用类似于活塞式发动机中的曲轴。当转 子旋转时，带动有圆形突出物的输出轴旋转， 在轴上产生扭矩。
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• 基本原理
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和常规活塞式发动机一样，转子发动机 也是利用油气混合物燃烧时产生的压力来产 生动力的。
常规活塞发动机，汽缸中产生的压力驱 动活塞作往复运动。活塞杆带和曲轴将往复 运动转化为转动来驱动汽车。 在转子发动机中，缸体中间的三角形转 子代替了活塞来传递和密封燃烧后所产生的 压力。
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谢谢大家
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MAZDA RZ装备的转子发动 机
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三角形的三个顶点保持和缸体内壁的接触，产 朱明工作室 zhubob@ 生三个独立的空腔。当转子在缸体中转动时，三个 空腔交替的扩大和收缩，来实现吸入油气混合物， 压缩，燃烧，然后排气整个过程。 马自达一直以来都在自己的产品中使用转子发 动机。从1978年就开始销售的RX-7，可能是有史以 来销售最成功的使用转子发动机为动力的汽车。 RX-7于1995年在美国停止销售，于是转子发动机被 用到新推出的车型上。马自达新车型RX-8，它装备 的双转子发动机可以产生最高250马力。
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接下来的就是椭圆形的缸体 朱明工作室 了，上面有一个排气口。见下图：
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最中间的有两个进气口，分别对应两 个转子，并把它们对立开来，它的外表 面是非常光滑的。见下图： 转子和中间的齿轮啮合，并且和输 出轴相配合。
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转子
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缸体
缸体是一个粗略的椭圆形，这样设计的缸 体可以保证转子和缸体内壁形成三个密封的空 腔。 和活塞式发动机一样，以下4个过程： 进气 压缩 燃烧 排气 进气和排气口是直接铸于缸体上，上面没 有阀门，直接和外面相连。
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• 部件
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和活塞式发动机一样，转子发动机同样有点火系统和供 油系统。下面就让我们来看一看转子发动机的内部结构吧！ • 转子 转子有三个弧形表面，每个表面就像是一个活塞。每个 表面上都有一个空腔，用来增大排量，更大程度的混合汽油 和空气。在每两个表面的连接处都有一金属长条来保证燃烧 室间的密封，同样，在转子的每边都有金属环来保证侧面的 密封。在转子的中间有一副齿牙，齿牙和固定在缸体中间的 齿轮紧密啮合。这个齿轮决定了转子的运动轨迹和方向。
三角转子发动机
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主讲：朱明
高级技师、经济师、工程师 高级技能专业技术教师 汽车维修高级考评员
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转子发动机
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• 转子发动机是由费利克斯· 汪克尔博士发 明的，因此有时也称为汪克尔发动机或 汪克尔转子发动机
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平顺性好
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转子发动机中的所有活动部件都是朝同一个方向连续运动的，相对 于活塞式发动机来说，有这更好的平顺性。每个燃烧过程大概持续转子 旋转的90度左右，转子旋转1周，输出轴旋转3周，每个燃烧过程相当于 输出轴旋转了270度，这就意味着一个单转子发动机在输出轴转动3/4周 的时间内一直传递着动力。而单缸的活塞式发动机，在两周的时间里， 只有180度的时间里是传递动力的，相当于曲轴转动的1/4的时间里传递 动力。 转子发动机的缺点 一般来说，转子发动机比较难达到美国尾气排放标准。 产量的相对较低使得制造费用较高。 狭长的燃烧室和较低的压缩比
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输出轴
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• 所有的这些部件是怎么配合工作的呢？ 转子发动机可以看成是按照层来装配的，我们大致可以 把它分成5个主要的层。冷却液在所有这些部件的流道中流 动。
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最外的两端包含着密封圈和输出轴轴承，和装着转子的缸 体间也是保持密封的。这些部件的内表非常光滑，以保证密 封工作良好。每块上有一个进气口。见下图：
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转子发动机也是内燃机的一种,但是和常 规的活塞式发动机完全不同。 • 在活塞式发动机中，同一个汽缸中进行 着进气、压缩、燃烧、排气4个过程，虽然转 子发动机也有这4个过程，但是方式不一hubob@
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• 转子发动机的优点
更少的活动部件 和活塞式发动机相比，转子发动机有着更少的活 动部件。一个双转子发动机只有以下3个主要活动部件： 两个转子，一个输出轴。而一个最简单的4缸活塞式发 动机拥有至少40个活动部件，包括：活塞、活塞连杆、 凸轮轴、阀门，弹簧、正时皮带和曲轴等。因此，更 少的活动部件使得转子发动机的可靠性较好，这也是 一些飞机制造厂青睐转子发动机的原因。
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