三叉星徽下的转子发动机
戴姆勒-奔驰C111车型投石问路
1961年,戴姆勒-奔驰公司购买了汪克尔发明的大型转子发动机(450~700cm3)专利,开始进行旋转活塞发动机开发。在1969年的法兰克福世界汽车博览会上,戴姆勒-奔驰公司展出了第一辆配置三叶转子发动机的C111试验车。这种新款汽车不仅装置了新式发动机,而且采用了型的材料技术:全塑料车身。同年,三叶转子发动机改进为四叶转子发动机型。装置了最新发动机的C111新车的时速达300km/h, 100km/h提速只需4.8秒。1970年,C111在日内瓦汽车博览会上露面,引起轰动。但是C111车型未能进入批量生产,因为戴姆勒-奔驰已决定发展活塞发动机。
转子发动机
转子发动机全称为三角活塞转子发动机,它是一种特殊的活塞式发动机。转子活塞为一个凸弧边三角形,当转子在近似椭圆的外旋轮线缸体内旋转时,弧边三角形的三个顶点与缸壁保持接触,从而使转子弧面同缸壁之间形成三个相互分隔的工作室。这三个工作室的容积大小随转子的转动而周期性变化,转子每旋转一周,各个工作室都能完成一次四个冲程的过程,这四个冲程同活塞往复式发动机的四个冲程相对应,从而形成完整的工作循环。
优点:
1. 体积小、重量轻,便于降低车辆重心。由于转子发动机没有曲柄连杆机构,所以大大减小了发动机高度,同时降低了车辆重心。
2. 结构简单。相比较于往复式活塞发动机,转子发动机减少了曲柄连杆机构,导致了发动机机构大为简化,零件减少。
3. 均匀的扭矩特性。由于转子发动机一个气缸同时有三个工作腔处于工作状态,所以扭矩输出比较于往复式活塞发动机更加均匀。
4. 利于发展高速发动机,由于活塞转子与主轴转速比为1:3,故不需很高的活塞转速即可实现发动机的高转速。
缺点:
1. 油耗高,尾气排放难达标。因其每个气缸有三个工作腔,活塞转子每旋转一周相当于有三个作功冲程,以3000rpm和往复式活塞发动机作对比,往复式活塞发动机喷油750次/分,转子发动机相当于转速为1000rpm,但是需要喷油3000次/分,可见转子发动机油耗明显高于往复式活塞发动机,同时转子发动机的燃烧室形状不利于可燃混合气的充分燃烧,火焰传播路径长,燃油机油消耗量大,同时导致废气中污染物含量较高。
2. 发动机的结构导致只能采取点燃式而不能采用压燃式,即只能用汽油作为燃料而不能用柴油。
3. 由于转子发动机采用偏心轴,导致发动机振动较大。
4. 功率输出轴(主轴)位置高,不利于整车布置。
3. 由于转子发动机采用偏心轴,导致发动机振动较大。
5. 转子发动机的加工制造技术高,成本比较高。