汽車轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)

□文／李陸山

編輯同志：

您好!

我是一名汽車愛好者，我想通過貴刊請(qǐng)教以下2個(gè)問題，希望您能在百忙之中給予解答。

1.轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理是什么?我沒見過轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，它一般在什么汽車上使用?

2.為何不同發(fā)動(dòng)機(jī)要求使用不同標(biāo)號(hào)的汽油?如果未按要求使用會(huì)有什么后果?

最后祝《大眾汽車》越辦越好!

(云南·宋耀武)

宋耀武車迷：

您好!

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是三角活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)稱。在車用發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展史中，雖然先后出現(xiàn)過各式各樣的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)方案，但最終都因氣密性差而宣告失敗。1954年德國(guó)NSU公司的工程師F·汪克爾在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)簡(jiǎn)單可行的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)方案，并于1958年成功地制成了第一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，所以該種發(fā)動(dòng)機(jī)又叫汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。1964年，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)正式開始在轎車上使用。

圖1為雙缸水冷汽油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸體的內(nèi)壁表面是由雙弧長(zhǎng)短幅圓外旋輪線構(gòu)成的特殊型面。氣缸體的2個(gè)端面由端蓋和中間隔板封閉，其中端蓋和中間隔板是固定不動(dòng)的。氣缸內(nèi)裝有弧邊三角形轉(zhuǎn)子。在轉(zhuǎn)子的一個(gè)端面上固定著與轉(zhuǎn)子同心的內(nèi)齒圈，而與內(nèi)齒圈相嚙合的外齒輪則固定在端蓋上。發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸是一個(gè)偏心軸，它的主軸頸支承在與外齒輪同心的主軸承上，而偏心軸頸則套在與內(nèi)齒圈同心的轉(zhuǎn)子軸承內(nèi)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子上的內(nèi)齒圈圍繞固定的外齒輪嚙合旋轉(zhuǎn)作行星運(yùn)動(dòng)，即轉(zhuǎn)子不僅繞固定的外齒輪中心(主軸承中心)公轉(zhuǎn)，同時(shí)又繞其自身的回轉(zhuǎn)中心(偏心軸頸中心)自轉(zhuǎn)。由于內(nèi)、外齒輪的齒數(shù)之比為3∶2，因此，轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度與公轉(zhuǎn)速度之比為1∶3，即主軸的轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的3倍。

三角轉(zhuǎn)子的3個(gè)角頂與氣缸型面緊密接觸。3個(gè)弧面則與氣缸型面構(gòu)成3個(gè)工作腔。氣缸體的一側(cè)裝火花塞，另一側(cè)設(shè)置進(jìn)、排氣孔。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，壓縮氣體膨脹做功將混合氣體的爆發(fā)壓力通過轉(zhuǎn)子傳給偏心軸頸并推動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)工作腔的容積變化(如圖2中的AB)，其變化規(guī)律恰好符合四沖程內(nèi)燃機(jī)對(duì)氣缸容積變化的要求。轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周，主軸就轉(zhuǎn)三周，相應(yīng)三角轉(zhuǎn)子與氣缸型面之間形成的3個(gè)工作腔各完成一個(gè)四行程工作循環(huán)，但是每一個(gè)行程對(duì)應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)角不是往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的180°而是270°

圖2轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)四行程工作原理圖

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)相比，在油耗和污染方面改進(jìn)并不顯著，所需燃料來源一樣，因而不可能在燃料消耗方面有很大的突破。因此轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在近幾年不會(huì)成為有影響的車輛用動(dòng)力。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)僅因?yàn)槌杀镜投^受歡迎，但目前還存在如低速動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性較差、起動(dòng)性有待進(jìn)一步改善等缺點(diǎn)，故不宜裝在車輛上，預(yù)計(jì)近期將不會(huì)有大的發(fā)展。

馬自達(dá)是目前世界各大公司中唯一還繼續(xù)生產(chǎn)裝轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的公司，這可以算作是馬自達(dá)公司的一個(gè)特點(diǎn)。1961年馬自達(dá)與德國(guó)NSU公司簽訂合約。1963年馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的樣機(jī)開始裝車試驗(yàn)，并在東京展出，同年4月成立了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)部。1967年5月馬自達(dá)裝轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的110S Coupe跑車上市，1969年推出裝轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的R100型轎車，1970年推出RX－2型車，在日本運(yùn)動(dòng)車大賽中獲得1、2、3名。1978年推出裝轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的RX－7運(yùn)動(dòng)轎車，并獲當(dāng)年日本最好汽車獎(jiǎng)。1982年馬自達(dá)推出了增壓轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。目前馬自達(dá)生產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轎車也太多，最有代表性的是RX－7運(yùn)動(dòng)轎車，排量為1.308升(W2)，最大功率176kW(6500r/min)，最高車速250km/h，參考售價(jià)為86850馬克。

我國(guó)現(xiàn)行無鉛汽油的標(biāo)號(hào)有90＃、93＃、95＃和97＃，這些標(biāo)號(hào)指的是無鉛汽油的辛烷值，它表示無鉛汽油抗爆震能力的大小，辛烷值越高表示這種能力越強(qiáng)。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)要求使用不同辛烷值的無鉛汽油，這是因?yàn)樾镣橹蹬c發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比密切有關(guān)，壓縮比越大，要求所用的無鉛汽油辛烷值越高。一般而言，發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比在9.1∶1以上時(shí)使用95＃無鉛汽油，壓縮比在9.1∶1以下使用93＃無鉛汽油較好(以廠家推薦使用為準(zhǔn))。如果錯(cuò)用不同標(biāo)號(hào)的無鉛汽油，如該使用95＃無鉛汽油的車子卻使用了93＃無鉛汽油，該發(fā)動(dòng)機(jī)易發(fā)生爆震、燃燒不完全、功率下降、上坡乏力，長(zhǎng)期使用會(huì)使汽車早期損壞；而本應(yīng)該使用93＃無鉛汽油的車子卻使用了95＃無鉛汽油，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)造成任何傷害，只是由于95＃無鉛汽油比93＃無鉛汽油售價(jià)要高，所以不經(jīng)濟(jì)罷了。