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★★★【 O.S. 49 转子发动机的前世今生】★★★

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发表于 2015-8-23 14:03:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 SKYSPORTBOY 于 2016-1-2 23:11 编辑

  转子发动机(Wankel Engine、Rotary Engine)是由德国人菲加士·汪克尔(Felix Wankel,1902-1988)发明。

                               
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菲加士·汪克尔(Felix Wankel)

  Wankel转子发动机的不断的优化改进并投入实用离不开日本“马自达”(MAZDA)公司。MAZDA不断改良wankel转子发动机,逐步克服了转子发动机的种种缺陷并广泛应用在其RX系列高性能车上。

说到wankel转子发动机就不得不提到MAZDA 和 MAZDA 787B 赛车,这是一辆装着排量为2.6L的R26B型4转子wankel自然吸气发动机,相信不少“车迷”都还识得。

                               
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  1991年6月23日的法国“勒芒”(LeMans)24小时耐力赛上,三支马自达787B 车队分别以第一、第六、和第八名冲过终点。Mazda车队终于获得了冠军,时至如今这是亚洲车厂在Lemans耐力赛中的第一次也是唯一一次的获胜。


    Wankel转子发动机采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,与传统的往复活塞式发动机的直线运动完全不同。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。由于以上运动关系,输出轴的转速是转子自转速度的3倍,也就是说转子旋转一圈曲轴将旋转3圈;这与往复运动式发动机的活塞与曲轴1:1的运动关系完全不同。


    转子发动机的转子每旋转一圈就作功三次(平均曲轴每旋转一圈就做功一次),与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比,具有高马力容积比(引擎容积较小就能输出较多动力)的优点。另外,由于转子引擎的轴向运转特性,它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速。整个发动机只有两个转动部件,与一般的四冲程发动机具有进、排气活门等二十多个活动部件相比结构大大简化,发生故障的可能性也大大减小。除了以上的优点外,转子发动机还有体积较小、重量轻、震动小等优点!





“汪克尔”转子发动机工作原理如下:

                               
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首先 WANKEL“汪克尔”转子发动机是有专利保护的,任何厂家生产都需要购买专利授权,这就导致生产厂家少且其价格高……   
德国Graupner购买了“汪克尔”转子发动机的专利授权(当然仅为模型发动机这类小排量机器的授权)。


                               
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德国Graupner于1967年购买了转子发动机的专利授权,生产的转子发动机功率被限定不得超过 3PS

    Wankel转子发动机,看似结构简单,但是对制作工艺和材料要求极高。三角转子的顶端“气封”俗称“菱封”,必须能经受住极大的温差而不会因热胀冷缩而导致扭曲变形、断裂破碎保持一定的强度和气密性;还必须非常耐磨、同时膨胀系数还不能太大……    Wankel转子发动机在运转过程中,三角转子把汽缸分成的三个独立空间分别处于不同的工作行程(发动机做功行程和进气行程中温差极大),“菱封”的两个侧面温差巨大,如使用普通材料制作会导致“菱封”扭曲变形、断裂、漏气等情况!德国Graupner不具备自己加工转子发动机的能力;需要找一个拥有长期模型发动机开发生产经验、研发加工能力强、加工精度高的资深的模型发动机厂与其合作生产!找来找去最终找到了最佳“人选”,日本小川精机 (也就是O.S.),德国Graupner与日本O.S.合作生产了以下一系列转子发动机,这才有我们今天能看到的模型用 O.S.49系列转子发动机!



                               
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OS wankel 49系列转子发动机的“菱封”
尺寸非常小;但对制作工艺和材料要求极高。在弹簧片的作用力下“菱封”始终紧贴气缸壁,保持着整台发动机的气密性.


OS wankel 49系列转子发动机一共生产了三代

1、第一代转子发动机 OS rotary-1-49 生产于1970年左右。   使用单针汽化器,汽化器侧面有侧孔和调整螺丝以方便对怠速进行调整。汽化器安装在发动机正面的前面板上;散热片偏小,在汽缸散热片外另加了一圈环形散热片;无增压供油,消音器上无增压嘴。
    这款转子发动机为世界上第一款成功商品化并实现批量生产的wankel航模转子发动机,不少模友认为这个造型最漂亮,目前是收藏佳品。


                               
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2、第二代转子发动机 OS rotary-49-pi 生产于 1982年左右。

   同样是使用的单针汽化器(汽化器无副油针,也无侧孔和调整螺丝)。汽缸变化比较大,汽化器安装在发动机汽缸侧面(据说是为了提高进气效率,使燃烧更充分),汽缸散热片偏有所加大;同样无增压供油,消音器上无增压嘴。



                               
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第二代转子机生产期间还有个小插曲。菲加士·汪克尔(Felix Wankel) 100周年纪念时,第二代 O.S. rotary-49-pi曾出过一款限量版纪念“金机”。木盒包装,做工非常精美;由于是全球限量100台发行,非常珍贵!当时一发布就被全球的“转子迷”预定一空,如今基本都收藏在各位“引擎收藏家”手中。 在当时这样一台100周年纪念版“金机”在国外要卖到1000美元以上,多年后的今天也很难见到其身影,就更显得珍贵了


                               
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从结构和功能上说,这款100周年纪念版“金机”与当时生产的rotary-49-pi结构完全一样,同样可以使用;不过这样昂贵而罕见的“金机”谁会舍得拿出来装机使用呢?



3、第三代转子发动机 OS rotary-49-pi II 生产于 2007年左右。
   与上一代转子发动机的最大区别就为,改用双针汽化器,汽化器喉管加长(应该是为了提高发动机的工作稳定性),汽化器油针斜侧后倾(为了调整方便和安全)、汽缸也有所改进,散热片增多,尺寸加大;使用消音器增压供油,消音器上有增压嘴,可以是用增压油箱来提高供油稳定性。
   从使用角度来说,这一代转子是最实用的产品。

                               
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4、日本小川精机在2014年1月份左右推出了最后一款转子产品,其实就是49-pi II的限量版,没记错的话应该是全球限量100台。这是一款供“转子迷”收藏和展示用的机器。使用了有机玻璃制作了汽缸前后机盖,以方便展示内部的转子动作、曲轴后端配重块的动作。此外还配有精美的发动机展示座等,该发动机也提供了和49-pi II同样的金属汽缸前后盖等配件,换装为金属配件后和49-pi II基本无区别,可以和49-pi II 一样的使用。
但是这么昂贵而精美的“限量版”又有谁会舍得使用呢?呵呵



                               
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该发动机也提供了和49-pi II同样的金属汽缸前后盖等配件,换装为金属配件后和49-pi II基本无区别,同时可以使用。



                               
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很遗憾,在OS官网上看到这个限量版已经销售完! 
这个限量版在国外要卖到700美元以上,在国内好像还没看到销售……

虽然OS 49系列转子发动机已经停产,但是国外的模型爱好者对转子机依然是热情不减!在国外OS的转子机也称得上一机难求;有一大批“转子迷”
特别是车模爱好者,将其改造后搭载在车模上。有的将49-pi 改造为机械增压版的、有的将49-pi 改造为双转子机、有的则加装了废气涡轮增压器(Turbo)……国外模爱好者的加工能力让人羡慕,改造可谓五花八门,让人眼前一亮……



                               
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这个是使用OS 49 PI 打造“双转子”机的




                               
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这个是改造为增加机械进气增压器版的 OS 49 PI,可以清楚的看到发动机输出轴通过皮带驱动了一个进气增压器




                               
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这个是加装了“废气涡轮增压器”的



                               
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MAZDA 787B 赛车的缩比模型,同样使用wankel转子发动机



                               
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发表于 2015-8-23 14:15:25 | 显示全部楼层
这个必须顶一下!
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发表于 2015-8-23 16:18:13 | 显示全部楼层
国外偶尔见有流出二手的,运气好还能碰到全新的,国内真的是很难碰到
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发表于 2015-8-23 17:04:48 | 显示全部楼层
好帖,射了
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发表于 2015-8-23 17:54:18 | 显示全部楼层
看到发动机就亲切。有幸见过实物。
顶。
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发表于 2015-8-23 17:54:20 | 显示全部楼层
楼主厉害!可以写引擎史了。曾经三代都有过,日本加德国的作品,精密翻番。
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发表于 2015-8-23 22:07:58 | 显示全部楼层
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发表于 2015-8-23 22:45:02 | 显示全部楼层
顶一个
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发表于 2015-8-23 23:33:21 | 显示全部楼层
好帖!谢谢楼主!
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发表于 2015-8-24 00:14:30 | 显示全部楼层
好贴,以前去HK还看到有全新的,现在不知道还有么。
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发表于 2015-8-24 09:33:29 | 显示全部楼层
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发表于 2015-8-24 09:34:54 | 显示全部楼层
好贴 顶[Y]
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发表于 2015-8-24 10:25:45 | 显示全部楼层

转子发动机好看不实用{:1_1:}

本帖最后由 ZM 于 2016-10-2 22:59 编辑

转子发动机好看不实用

  “转子发动机”就像马自达粉丝的“G点”一样,每每提及,必定高潮。转子发动机一直是马自达引以为傲的标签,而骄傲的资本就在于转子发动机的与众不同。在往复式活塞发动机雄霸天下的时代,只有马自达依然坚持不懈的研究着转子发动机,就好像一个脾气古怪的科学家。

  其实说起来,转子发动机还是有不少优点的。首先,不同于普通活塞式发动机的往复运动,转子发动机是旋转工作,所以相比普通活塞式发动机它的振动要小得多。同时由于转子发动机结构较简单,零部件相对较少,所以相比普通活塞式发动机故障率较低、体积也较小。其次由于转子的惯性小,转子发动机可以迅速提升转速,加速性能更为强劲。


                               
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  尽管转子发动机优点不少,但这么多年却依然没有普及,这到底是为什么呢?

  缺陷一 热效率低

  转子发动机的热效率较低,原因就在于较低的压缩比和燃烧室的形状。而热效率低就反映在油耗上,1.3升排量的转子发动机搭配手动变速箱,车重1390公斤,它的官方油耗数据为城市路况每百公里14.7升,甚至比2015款科尔维特stingray6.2升排量发动机的油耗还要高。


                               
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  缺陷二 密封性差

  即使转子发动机在易出现密封问题的地方加强了密封,但由于其进气行程和做功行程的特性导致缸体出现冷热不均,密封性差依然是转子发动机的大问题。


                               
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  缺陷三 消耗机油

  转子发动机为解决密封性差的问题,将机油直接注入燃烧室,以提高气缸壁的密封性。由此带来的问题就是,搭载转子发动机的汽车基本可以称为混动汽车,机油+汽油混合动力。


                               
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  缺陷四 排放糟糕

  上述的种种缺陷最终也导致转子发动机的排放非常糟糕,未完全燃烧的油气混合物直接排放到大气中,同时烧机油也会导致尾气排放不达标。


                               
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  总结

  转子发动机有个性,有特点,有逼格,但热效率低、密封性差、烧机油、排放差终归是其无法忽视的缺陷。而加之大部分车企都专心研发往复式活塞发动机,只有马自达(真不容易)一家苦苦坚持,所以在技术发展上,往复式活塞发动机也领先于转子发动机


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发表于 2015-8-24 12:46:32 | 显示全部楼层
真是好东西!
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发表于 2015-8-24 13:53:32 | 显示全部楼层
本帖最后由 XIANTHINKING 于 2016-9-5 21:20 编辑

不错,发几张大转子发动机的图片
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发表于 2015-8-24 14:45:24 | 显示全部楼层
好机器!
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发表于 2015-8-24 18:49:36 | 显示全部楼层
转子发动机的魅力一直这么高 可惜os停产了
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发表于 2015-8-24 19:00:54 | 显示全部楼层
好贴,含金量高
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发表于 2015-8-24 22:38:34 | 显示全部楼层
限量版的还能找到,就是价格高了点7800rmb
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发表于 2015-8-25 08:00:55 | 显示全部楼层
去年收了一台全新的
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