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转子发动机为什么没有_转子发动机的工作原理是什么?为什么很少听到有车企在使用它?

2023-10-20 10:13:52 69 0条评论

大家好!今天让小编来大家介绍下关于转子发动机为什么没有_转子发动机的工作原理是什么?为什么很少听到有车企在使用它?的问题,以下是小编对此问题的归纳整理,让我们一起来看看吧。

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2.转子发动机的工作原理是什么?为什么很少听到有车企在使用它?

转子发动机为什么没有_转子发动机的工作原理是什么?为什么很少听到有车企在使用它?

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电动车来势汹汹。不过,最新消息表明,国家已经推迟发布燃油车的全面退出时间。

确实,如此巨大的市场体量,想要一刀切从实际操作上来讲太难,并且,电池技术并没有取得突破性进展。燃油车“几分钟加满油”带来的那种自由,还会持续很长时间,所以现阶段,优秀的发动机依然是好车的标志。

从目前的的市场来看,不管是老牌的合资品牌还是奋起直追的自主品牌,都有不错的机型代表,它们就是口碑的保证。

如果发动机也有教派,那本田就是当之无愧的教主,“买发动机送车”的最早践行者。

从上个世纪八十年开始,本田在自吸发动机上一直独领风骚,VETC高转一直是车迷津津乐道的声浪春药。

红头F20C红线达到了9000转,升功率达到了125匹的当时世界之最,12年后才被法拉利打破。

直到现在,后续推出的红头K20A依然是改装玩家手心里的宝,衍生出来的民用K系列发动机还在继续发光发热。

很多人以为,涡轮增压是德国车的强项,殊不知,本田曾经连续三年使用涡轮增压发动机取得了F1车队冠军。

L15B是本田最新地球梦技术的集大成者,十代思域上的L15B8发动机,压缩比10.6,最大马力177匹,最大扭矩220牛,比上代1.8L发动机最大功率多了21 %,峰值扭矩多了26%。

此外,最大扭矩的到来时刻大大提前,在动力和燃油经济性上都有非常出色的表现,这也是十代思域销售热潮的直接原因。

目前,L15B系列是本田应用最为广泛的机型,有L15B8、L15B9、L15BN、L15BL、L15BF、L15BD等多种型号,雅阁、冠道、杰德等都有搭载。

大众EA211系列

代表车型:朗逸、高尔夫

大众发布EA211系列发动机是在2012年,在那之前,老款的小排量发动机在加速和油耗上相比日系对手都有一些差距。

EA211系列的诞生,也顺利扭转了局面,甚至重塑了大众汽车在国内技术领先的形象,是大众迄今为止最为重要的小排量发动机家族。

EA211最具创新的部分就是将排气歧管、涡轮增压器和三元催化器整合成一个模块。

好处就是:能明显降低涡轮迟滞,三元催化在冷启动状态下能更快的进入状态,降低排放。

EA211家族包括了1.0L、1.6L、1.2T、1.4T等多种排量型号,国内最为常见的是1.4T和1.2T以及最新的1.5L,在国内庞大的大众汽车产品线上到处都有它们的身影。

最新的朗逸采用的1.5L加6AT动力总成工信部百公里油耗才5.5L,和同级最优秀的日系车相比,毫不逊色。

而1.4T发动机更是明星机型,有131匹和150匹两个版本,是大众、斯柯达甚至奥迪的主力机型。

提速爽快,驾驶乐趣十足,同时油耗也控制的很好,实际体验得到了千千万万用户的肯定,是欧美车系小排量的标杆发动机。

日产HR16发动机

代表车型:轩逸、骐达

在日产的发动机序列中,HR代表着“更高转速、更迅捷反应”。

早年间,英菲尼迪的大排量发动机中,带有HR后缀就代表着更高的性能。

第一代HR16上市时间是2005年,看似人畜无害的老骐达老颐达,却拥有极为灵敏的油门响应和提速,这和第一代HR16的优异性能分不开。

双顶置凸轮轴、16气阀、多点电子喷射、进气VTC可变正时、静音链条驱动正时等技术让第一代HR16鹤立鸡群。

第二代HR16发动机于2011年上市,最大功率增加了9kW,百公里油耗却降低到了5.4L。

DIS燃油双喷射、进排气双VTC和进气道等长涡旋等技术的应用,让轩逸、骐达、蓝鸟等车型的油耗在同级别中有明显的优势。

全新轩逸则搭载了第三代HR16发动机,采用了镜面缸孔熔射、e-VTC智能电动连续可变气门正时控制、TCV智能多级扰流控制、EGR冷却循环再燃烧等先进技术,功率暴涨至102kW,油耗却创纪录的降至4.9L。

即便多年来,HR16型号没有改变,排量、气缸直径都维持不变,但是全球累计600万台的装车量说明了一切。

自主阵营

奇瑞第三代ACTECO 1.6TGDI

代表车型:瑞虎8、星途XV

虽然奇瑞汽车现今的销量不复当年自主一哥之勇,但它却是自主品牌中第一个建立起自主研发正向流程的企业,也是第一个建立自主发动机家族的企业。

奇瑞在发动机领域的积累比较深厚,甚至不输给一些合资品牌。

第三代ACTECO 1.6TGDI发动机发布于2017年,是奇瑞最新的当家机型,搭载的车型包括了旗舰SUV瑞虎8和高端品牌星途,这也从侧面反映出奇瑞对它是寄予厚望,希望以此作为冲高的基石。

实际情况也没有让人失望,2019年,这款1.6TGDI发动机就被评选为“中国心”2019年度十佳发动机。

最大马力197匹,大扭矩290N·m,热效率达到了38%,参数十分惊艳,已经达到了不少国际品牌2.0T低功率的水准。

该发动机全面采用了奇瑞智效燃烧系统,高强度滚流进气系统、200/350bar高压供油系统、90毫焦高能点火系统、以及智能高效清洁燃烧系统等顶尖技术,扭矩大、低油耗、排放低、噪音小,还有中国车企中唯一的10年/百万公里发动机超长延保承诺。

吉利JLH-3G15TD

代表车型:缤越、领克03

吉利已经连续多年成为自主品牌销量冠军,综合实力强悍。

不过,旗下发动机种类比较复杂,有1.5L、1.8L、1.8T、2.0L、2.4L等等新旧不一的型号。

但这些,都只能算吉利旧时代的产品,吉利3.0时代的动力核心是JLH-3G15TD,一款三缸涡轮增压发动机。

三缸机是通用宝马都没有玩转的角色,不过,吉利却更高瞻远瞩,围绕1.5T发动机开发了一系列的混动产品,包括1.5T轻混MHEV、1.5T插混PHEV、1.5T油电混动HEV、以及1.5T增程式动力总成。

四缸机明显难度更小,但吉利敢于迎难而上的原因,就是因为有沃尔沃的加持。

这款1.5T发动机是吉利联合沃尔沃开发,来自沃尔沃Drive-E平台,最大功率177匹,大扭矩255N·m。在领克家族、缤越、博瑞上面,这款发动机的表现十分出色。

只需加注92号汽油,燃油经济性较吉利以前的发动机提升很大,动力表现更佳,特别是NVH在领克车型上的调教,不亚于大众等一线品牌。

此外,1.5T轻混在博瑞GE、星越、缤越、嘉际等车型上广泛使用,这也使得吉利成为全球轻混普及率最高的车企之一。

长安蓝鲸NE 1.5T

代表车型:CS75、UNI-T

与很多靠逆向模仿起家的自主品牌不同,长安汽车很早就在国外建立了研发中心,所以在动力总成、造型设计方面,长安一直能将外国的先进技术和理念为自己所用。

蓝鲸动力总成就是例子,2017年,长安蓝鲸2.0T发动机入选中国十佳发动机,性能直逼合资产品,是自主品牌2.0T发动机的标杆。

蓝鲸NE 1.5T则是目前长安汽车最新研发的发动机,搭载于逸动轿车家族、CS系列SUV家族和长安高端车型UNI-T。

蓝鲸NE1.5T发动机最大马力177匹,最大扭矩300Nm,和德系1.8T发动机不相上下。

机体长度较上一代产品短28mm,重量轻14kg,采用350MPa高压燃油直喷、双涡管涡轮增压器、水冷中冷器、全可变排量机油泵等技术,最高热效率达到了40%。

这款机型已经全面覆盖了长安以及欧尚品牌,在NVH、轻量化、耐久性上都有很好的表现。

此外,蓝鲸NE1.5T全面兼容48V轻混、HEV混合动力、PHEV插电式混合动力,在很长一段时间内都会是长安的核心动力总成。

结束语:从诞生到现在,发动机的历史已经超过了一个世纪,如此长的时间,让发动机技术得到了长足的进步。上述型号的发动机都在庞大的消费者群体中得到了认可,是目前国内市场最具代表性的机型,优秀的发动机,能带来更好的驾驶体验,也是燃油车的核心竞争力之一。而且,发动机的迷人之处还在于远远看不到终点,直到现在,发动机依然还有很大的潜力可挖,在未来,随着新材料、新工艺、混动技术的加入,发动机依然会拥更多的可能性。

转子发动机的工作原理是什么?为什么很少听到有车企在使用它?

1.油耗高,污染重。因为没有往复式发动机的高压缩比,燃烧不能充分。虽然马自达曾经在转子发动机上增加了单涡轮和双涡轮,只是增加了输出马力,适度降低了尾气排放,但与往复式发动机还是有很大差距。

2.零件磨损严重,使用寿命短。由于三角转子发动机的相邻腔室之间只有一个径向密封,径向密封始终与气缸体线接触,与气缸体接触的位置始终在变化,所以三个燃烧室没有完全隔离,径向密封磨损很快。发动机使用一段时间后,由于油封材料的磨损,容易造成漏气,大大增加油耗和污染。其独特的机械结构也使得这种发动机很难维护。

3.缺少一些标准。虽然转子发动机具有小排量高转速产生高输出的特点,但由于工作特性与往复式发动机的区别,世界各国在制定发动机排量相关的税收规则时,都以转子发动机的实际排量乘以二作为与往复式发动机的比较基准。比如马自达在日本拥有的转子发动机RX-8跑车,实际排量只有1308立方厘米,但在日本却以2616立方厘米的排量作为税级计算的依据。

转子发动机的历史已经有半个多世纪,最初是由德国工程师发明的。起初阶段各大车企都对转子发动机投入了极大的热情,但是随着研发的深入工程师发现转子发动机的弊端越来越明显,以至于它相对活塞式往复运动内燃机的弊端远远大于优点且并不适合量产推广,所以纷纷都放弃继续投入。

这个时候也就马自达坚信转子发动机仍有发展潜力,随后买来了很多相关专利继续专注转子发动机的研发。而转子发动机因马自达名声大噪在于1991的勒芒耐力赛中马自达的787B以破釜沉舟之势取得了冠军,自此之后由于赛制规则的改变导致转子发动机失去了重返赛场的机会。虽然之前的比赛中转子发动机也多次登场,但正是这一次让全世界通过马自达知道了转子发动机的厉害之处。虽然厉害归厉害,但其结构缺陷和原理弊端仍导致其并不适合规模量产推广。

转子发动机的原理十分简单但正是因为其原理简单才导致它的结构也很简单。关键点在于其特殊的运行原理使其相对活塞做功具有更强的动力输出。

转子发动机主要结构包含如下:外壳、椭圆气缸缸、偏心输出轴、转子、转子齿圈、定子齿轮等等。

外壳:是保证气缸整体在一个相对稳定且无干扰的空间运行,外壳上预留有必要的进排气口和机油口、点火系统预留,是保证发动机有效运行的基础构件。

椭圆气缸:它是气体燃烧的空间,也是发动机最主要的结构。它不是一个标准的椭圆而是短轴面稍微凹陷,类似一个“花生”形椭圆,这样做的目的是保证转子切面能很好的和气缸壁贴合。同时气缸同样设计有进排气口、机油口和点火口,不过还包含冷却管道等其它设计。

偏心输出轴、转子齿圈、定子齿轮和转子共同组成转子发动机运行的必要结构。转子围绕定子做偏心旋转,通过燃烧做功将动力传递给偏心输出轴,从而直接将动力输出。

了解了转子发动机的结构,我们看看转子发动机的运行原理:

椭圆气缸为发动机提供了密闭空间,而转子的形状是一个类三角形,所以它有三个切面,这三个切面相当于是活塞面,用来压缩气体和承受动力的传递。如果发动机不运转,三角转子把气缸分为三个空间,转子发动机的吸气和排气口会经过精准的计算布局在缸体同一侧,而点火位置也会经过准确计算往往布局在缸体另一侧,这样做的目的就是转子在气缸内运行的过程中保证每个冲程都互补干涉且精准。定子齿轮会固定在气缸外壳上,用来规范转子的运行轨迹,转子齿圈安装在转子中心,偏心输出轴也会和转子相连。当发动机运行时转子齿圈会围绕定子齿轮啮合旋转从而带动偏心输出轴传递动力至外部。(这一些列组件必须经过精确计算才能保证各组件的完美契合)

转子发动机的特别之处除了上述说的直接传递转矩外就是它的做功特性。由于有三个密闭空间,所以转子旋转一周会有三次做功,如何理解:由于旋转做功的特性,转子的第一个切面(吸气-压缩-做功-排气)运行360度做完一个完整四冲程后,其它两个切面其实也做完了一个完整的四冲程。而一般的活塞式往复运行发动机一个完整的四冲程需要曲轴720度且只有一次做功行程。所以,转子发动机的功率输出比要高于往复式活塞发动机。

由于偏心输出轴偏心柱和转子齿圈的周长比被设定为3:1,所以转子每旋转一周就会带动偏心轴旋转三周。且转子由于每旋转120度都会有一次做功行程,加上两者周长比的设定可以让转子每旋转120度做一次功且输出轴都会旋转一周。简单理解为,转子每一次的做功冲程都会带动偏心输出轴旋转一圈输出转矩,这就保证转子发动机做功频率更快,动力输出更持续。而由于转子避免了类似活塞式的垂直无用功可以直接输出旋转力矩,加上质量轻、做功频率高等因素就使转子发动机可以用极少的排量爆发出相当大的转速和功率。这就是为何转子发动机轻松上5000转,且1.3L的排量就能压榨出3.0L或者更高的动力。