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转子发动机 [复制链接]

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  转子发动机的诞生

转子发动机的诞生
    转子发动机源于一位名叫菲利克斯·汪克尔(Felix Wankel)的十七岁德国男孩儿的梦。1919年他做了一个神奇的梦,在梦中他乘坐自己手工制作的汽车去参加音乐会,他甚至对他的朋友夸口,他发明了一款新型发动机——一个半涡轮半往复式的发动机。第二天当他梦醒时,他坚信这个梦是一款新型汽油发动机诞生的先兆。当时他对内燃机的了解几乎是一片空白,但敏锐的洞察力和强烈的求知欲敦促他在转子发动机的研究领域中不断耕耘。1924年,年仅22岁的汪克尔建立了一个研究转子发动机的小型试验室,开始了研究转子发动机的漫漫征程。二战期间他在德国航空部和国内一些大公司的支持下继续他的研究,因为他们所有人都相信,一旦转子发动机被开发成功,它将推动德国工业获得长足进步。
    二战后,一个德国著名的摩托车制造公司—NSU公司对汪克儿的研究显示出浓厚的兴趣,并与之建立了合作伙伴关系。NSU公司将已开发成功的转子压缩机应用到汪克尔型增压器中。使用了这种增压器后,NSU摩托车刷新了一项50cc级别的世界纪录,速度达到了192.5km/h。1957年转子发动机的诞生汪克尔和NSU公司联袂完成了DKM型转子发动机的原型设计,自此在发动机领域中又升起了一颗耀眼的新星—转子发动机。然而转子发动机的研究并不是一帆风顺的,由于DKM型转于发动机的结构相当复杂,使得它并不实用。一年后的1958年,更为实用的KKM型转子发动机被推出。尽管它的冷却系统很复杂,但是这种转子发动机是目前汪克尔型转子发动机的原型。
 
转子发动机的发展
    1959年11月,NSU公司向官方宣布,汪克儿型转子发动机的研究获得了极大成功。这一消息在世界汽车界激起了千层浪,全世界近100家公司争先恐后地提出技术合作意向。当时马自达公司的总裁松田恒次(Tsuneji Matsuda)先生高瞻远瞩,立刻意识到转子发动机的巨大潜力,亲自与NSU公司进行协商,并于1961年7月双方签定了正式合同。随后马自达公司的第一个技术研究小组马不停蹄地前往NSU公司,并获得了400cc单转子发动机原型及相关草图。单转子发动机在高速状态下能够平顺运转,但低速状态下工作极不稳定,常导致波动和转矩不足,这实际上是由单转子发动机的基本特性决定的。于是1961年11月,马自达测试了NSU公司的单转子发动机后,克服了重重困难,成功地开发了双转子发动机,其转矩波动达到了六缸四行程往复活塞式发动机的水平,进一步改善了旋转平顺性。随后马自达公司又设计了三个转子和四个转子的发动机。
    由于转子发动机具有紧凑、重量轻、性能卓越的显著优越性,当时世界上各大汽车公司的顶尖研究人员纷纷投入到转子发动机的开发研究中,但是最后均以失败告终,而马自达公司却成功地将这一独具匠心的设计概念商业化,这使马自达成为家喻户晓的品牌。1967年5月30日。马自达开始销售世界上第一台装有双转子发动机的汽车—cosmo Sport。大批量生产后,马自达公司又将它扩展到其他轿车上。1970年,马自达将转子发动机出口到美国。当时美国政府正积极准备推出它的Muskie法案一世界上相当严格的汽车排放标准。世界上各大汽车公司纷纷对该法案表示异议,认为标准中的要求太苛刻,难以达到。而马自达却向这一标准提出了挑战,为了达到美国Muskie法案中排放标准,马自达公司开发了一个热反应器。实践证明装载具有热反应器的转子发动机的汽车满足了当年Muskie法案中排放标准。马自达再一次向世人展示了它在发动机领域中的雄厚实力。
    到70年代中期马自达公司仍然是世界上唯一一家能够设计和生产转子发动机的公司,尽管如此,马自达公司并没有停下不断进取的步伐,它仍然向更高更新的技术挑战。许多新型汽车上都采用了转子发动机,如具有传奇色彩的Cosmo和备受赞誉的RX—7。1982年投入市场销售的Cosmo RE Turbo是世界上第一个带有涡轮增压器的转子发动机汽车。与传统的往复式发动机相比,转子发动机的排气系统有更多的排气能量驱动涡轮增压器的涡轮,可以说转子发动机更适合使用涡轮增压器。Cosmo RE Turbo也是世界上第一个配有电控燃油喷射系统的转子发动机汽车。正因如此,cosmo旺Turbo是当时日本跑得最快的商用车。在Cosmo RE Turbo身上充分地体现了转子发动机的魅力。而为马自达RX—7提供动力的13B—REW是世界上仅有的应用在系列车型上的转子发动机。1998年末13B—REW的最大功率达到了280马力,成为当时日本汽车发动机输出功率的最高记录。


    转子发动机又称为米勒循环发动机,也有的称之为汪克尔转子发动机。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。

本主题由 版主 a-z.198566 于 2009/12/4 18:32:57 执行 主题置顶/取消 操作
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