請問什麼是(轉子引擎)
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請問什麼是轉子引擎呢?它和一般的引擎有什麼不同?
#2
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轉子引擎的活塞類似三角型
並不是以往復方式行程~~
行程方式是旋轉來進行~~
所以引擎的體積較小~~
身可做很低~~
轉子引擎可全完排出癈氣、完全進氣
從進氣、壓縮、點火、排氣的行程時間
比傳統式的引擎來得快...
所以引擎效能非常高~~~
以RX-7來說~~~
1300CC的排氣量能產出兩百多匹馬力
的實力哦！~~~~^^
轉子引擎的在國內維修的技術
不知是否成熟許多了.....^^|||
此具引擎最大缺點是活塞與汽缸
屬於〝點〞接觸型態~~
其於引擎是活塞與汽缸是〝線〞或
〝面〞接觸~~
在點火的瞬時較容易造成損耗~~~
而磨損後氣密不足的現象嚴重~~~
不知我的回答你還滿意嗎？
#博啟大哥~~~
給點意見吧！~~~~^^
並不是以往復方式行程~~
行程方式是旋轉來進行~~
所以引擎的體積較小~~
身可做很低~~
轉子引擎可全完排出癈氣、完全進氣
從進氣、壓縮、點火、排氣的行程時間
比傳統式的引擎來得快...
所以引擎效能非常高~~~
以RX-7來說~~~
1300CC的排氣量能產出兩百多匹馬力
的實力哦！~~~~^^
轉子引擎的在國內維修的技術
不知是否成熟許多了.....^^|||
此具引擎最大缺點是活塞與汽缸
屬於〝點〞接觸型態~~
其於引擎是活塞與汽缸是〝線〞或
〝面〞接觸~~
在點火的瞬時較容易造成損耗~~~
而磨損後氣密不足的現象嚴重~~~
不知我的回答你還滿意嗎？
#博啟大哥~~~
給點意見吧！~~~~^^
#3
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嗯嗯....沒錯轉子引擎嗯...三角型的活塞,優點~~~一缸抵三缸,缺點....
#4
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缺點嘛......
聽說全台灣只有2個會修(有到日本受訓)
低速油耗大
引擎類似活塞環功能的東東易損耗
AUDI的雜誌說:轉子引擎最早為AUDI製造
聽說全台灣只有2個會修(有到日本受訓)
低速油耗大
引擎類似活塞環功能的東東易損耗
AUDI的雜誌說:轉子引擎最早為AUDI製造
#5
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還有一個致命傷就是--污染
因為轉子引擎整個行程時間過短
因此會造成燃燒不完全
印象中rx-7是加了一大堆觸媒才通過日本污測的
轉子引擎未來的隱憂就是日益嚴格的環保法規
因為轉子引擎整個行程時間過短
因此會造成燃燒不完全
印象中rx-7是加了一大堆觸媒才通過日本污測的
轉子引擎未來的隱憂就是日益嚴格的環保法規
#6
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真正的致命傷是「燃燒室的形狀」。
#7
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沒錯,轉子引擎最早為AUDI向發明人購買權利來製造,後來覺得不理想,放棄..又被轉賣馬自達...
馬自達搞到這樣算不錯ㄌ...
有心再搞下去,但聽說大股東福特有意件...
馬自達搞到這樣算不錯ㄌ...
有心再搞下去,但聽說大股東福特有意件...
#8
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發明人是德國人 Wankel博士 (運高博士, 所以轉子引擎又叫「運高引擎」)。
這具引擎一個行程有三個爆發, , 可視為二行程引擎, 雖說圓形運轉對能量及機件的損耗較小, 但一來耗油, 二來換氣不完全污染大, 三來燃燒室形狀不良, 四則密閉問題一直無法獲得完全改善, 所以雖然輸出功率大, 但總是無法成為主流。
這具引擎一個行程有三個爆發, , 可視為二行程引擎, 雖說圓形運轉對能量及機件的損耗較小, 但一來耗油, 二來換氣不完全污染大, 三來燃燒室形狀不良, 四則密閉問題一直無法獲得完全改善, 所以雖然輸出功率大, 但總是無法成為主流。
#9
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樓上的大哥~~~~是"萬克耳引擎"
課本上是這樣寫的~~
課本上是這樣寫的~~
#11
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無法「搪缸」是「Wankel Engine」在維修&改裝上的一大缺點。
由於「Wankel Engine」在構造上的特色，使其無法以一般「四行程引擎」的方式做潤滑的動作；
因此必須以類似「二行程引擎」的潤滑方式做氣缸的潤滑；
此一情形即為使「Wankel Engine」成為"高污染引擎"的一大原兇。
「氣密性」是「Wankel Engine」在技術上令人頭痛的一個問題....也因此MAZDA公司在這一方面取得不少的專利。
「Wankel Engine」可以"一缸抵三缸用"......
構造上的特色之一是進、排氣會同時發生在不同的燃燒室當中，因此無須進、排氣閥門。
由於不須(也無法)使用進、排氣閥門，使得在新一代「四行程引擎」上面所使用的省油技術無法運用在「Wankel Engine」上面。
環顧周遭......大概只能夠期待將「直接噴射」的技術運用在「Wankel Engine」了。
由於「Wankel Engine」在構造上的特色，使其無法以一般「四行程引擎」的方式做潤滑的動作；
因此必須以類似「二行程引擎」的潤滑方式做氣缸的潤滑；
此一情形即為使「Wankel Engine」成為"高污染引擎"的一大原兇。
「氣密性」是「Wankel Engine」在技術上令人頭痛的一個問題....也因此MAZDA公司在這一方面取得不少的專利。
「Wankel Engine」可以"一缸抵三缸用"......
構造上的特色之一是進、排氣會同時發生在不同的燃燒室當中，因此無須進、排氣閥門。
由於不須(也無法)使用進、排氣閥門，使得在新一代「四行程引擎」上面所使用的省油技術無法運用在「Wankel Engine」上面。
環顧周遭......大概只能夠期待將「直接噴射」的技術運用在「Wankel Engine」了。
#12
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嗯....課本上是這樣說的~~~~
迴轉式活塞引擎:又稱"萬克耳引擎",早期由德國 NSU 公司所使用,後來日本馬自達 MAZDA 亦將運用於汽車上.
迴轉式活塞引擎是用一類似橢圓形的氣缸及一個三角形轉子活塞,其缺點為燃燒不完全及........是為一般往復式引擎之汙染的兩倍,所近年來則多加裝加熱器或觸媒轉換器及後燃器,用以改善其汙染..........(待續)
迴轉式活塞引擎:又稱"萬克耳引擎",早期由德國 NSU 公司所使用,後來日本馬自達 MAZDA 亦將運用於汽車上.
迴轉式活塞引擎是用一類似橢圓形的氣缸及一個三角形轉子活塞,其缺點為燃燒不完全及........是為一般往復式引擎之汙染的兩倍,所近年來則多加裝加熱器或觸媒轉換器及後燃器,用以改善其汙染..........(待續)
#13
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看著課本打~~~~:
迴轉活塞式引擎:又稱"萬克耳引擎",此式引擎最先是由德國 NSU 公司所使用,
後來日本馬自達 MAZDA 公司亦將使用於汽車,然而此式引擎耗油率高,廢氣嚴重污染,約為往復式引擎之2倍,故近年來多裝熱反應器或觸媒轉換器及後然器改良之。
迴轉活塞式引擎,使用一類似橢圓形之汽缸及三角形轉子活塞,運轉時,不論轉子活塞在任何位置,三個活塞面中總有一個活塞面產生動力,故進氣.壓縮.及排氣所耗之動力,皆可由迴轉活塞自行供給,不像往復式活塞到達上、下死點時均有慣性力存在,故必須利用飛輪之慣性來供應動力。
此式引擎轉動一圈可產生3次動力,一缸可抵三缸,所以馬力加大容易,加速、超車、起步速度之反應性能均遠優於往復式引擎。--------------------(完)
迴轉活塞式引擎:又稱"萬克耳引擎",此式引擎最先是由德國 NSU 公司所使用,
後來日本馬自達 MAZDA 公司亦將使用於汽車,然而此式引擎耗油率高,廢氣嚴重污染,約為往復式引擎之2倍,故近年來多裝熱反應器或觸媒轉換器及後然器改良之。
迴轉活塞式引擎,使用一類似橢圓形之汽缸及三角形轉子活塞,運轉時,不論轉子活塞在任何位置,三個活塞面中總有一個活塞面產生動力,故進氣.壓縮.及排氣所耗之動力,皆可由迴轉活塞自行供給,不像往復式活塞到達上、下死點時均有慣性力存在,故必須利用飛輪之慣性來供應動力。
此式引擎轉動一圈可產生3次動力,一缸可抵三缸,所以馬力加大容易,加速、超車、起步速度之反應性能均遠優於往復式引擎。--------------------(完)
#14
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http://140.115.30.93/voliron/
這裡有詳細解說,並有動畫展示.
如果想看西德進口的"實體模型",建議找"小可愛"本人.
這裡有詳細解說,並有動畫展示.
如果想看西德進口的"實體模型",建議找"小可愛"本人.
#15
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萬克"耳",聽起來也怪怪地...改為
萬克"爾"...會不會比較"順耳"...
萬克"爾"...會不會比較"順耳"...
#16
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樓上的大哥,不要這樣挑嘛!!
我不是唸汽修的,課本是我從日校生那裡
幹來的,而課本上是這樣子寫,我也就這樣照打,所以請將就點吧!!~~不然我會對不起日校生的。
我不是唸汽修的,課本是我從日校生那裡
幹來的,而課本上是這樣子寫,我也就這樣照打,所以請將就點吧!!~~不然我會對不起日校生的。
#17
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辛苦你了,不過下次用借的就好,不要用幹的,哈哈哈.
#18
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小可愛，太感動了！！只是藍眼要怎麼樣才能和你聯絡呢？
#19
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一、前言
幾週以前,北美汽車界傳出日本的Mitsubishi 3000GT將暫時停止供應的消息,
這是繼Nissan 300ZX,Mazda RX-7,Toyota Supra之後,又一台日製超級跑車跟
北美市場說道別的例子,為什麼會這樣呢?原因無它,一是都會用車與休旅車的流行,
造成對高價跑車的市場排擠效應,二是環保意識的抬頭,消費者與政府都訂定出更
嚴苛的標準,無論是對油耗.排污標準.噪音...的要求都有日益嚴格的趨勢,而另
一個最重要的原因是日本在'80年代泡沫經濟的快速發展後,於'90的經濟衰退期
造成各日系車廠紛紛對旗下的超級跑車之投資與世代更新都採取更加保留的態度;
從'90年代後幾乎沒有一家日本車廠對它們的超級跑車對出最重要的大改款動作,
即使是去年日系車廠中最風光的Honda車廠,在北美市場也只剩下NSX在苦苦撐著,
而它也已是高達9-10歲的高齡車款,而相對之下的歐系超級跑車,在穩健的經濟體
制下,各車廠都正常地更新旗下的超級跑車,無論是Porsche,Ferrair,BMW....等等
都紛紛大改款,把最新最好的技術換在自己的產品身上,再加上北美本土的Dodge與
Pontiac跑車的競爭,再再使得日系跑車漸漸失去在'90年代初期打下的一片江山!
原理教室之十四
Mazda 的科技代表作:『轉子引擎』(Rotary Engine)
不過,這樣的效應也反應出一個事實:" 如果你擁有科技,它日還是可以東山再起的! ",
其中的例子就是Nissan與Mazda,日產在這幾年的銷售,可以說是慘不忍睹的,(不過
台灣的裕隆剛好相反)但是,在公司整頓之後,賣出部份部門,或釋出或交換股權後,
近來已有起色(雖然它可能不再是純正的日本車啦);另一個例子就是Mazda在納入
Ford的產銷體系之後,Ford的主管積極地改造Mazda的體質,這一兩年來,Mazda已經
開始賺錢囉~~~~
所謂飯飽思.....X!@#$%^&*:Pㄟ,我要講的事,當你有錢之後,當然就是又開始想搞搞
最喜歡的東西囉;那談起Mazda公司,我想大家一定就想到它的科技代表-『轉子引擎』!
所以囉,它很自然就是又玩起轉子引擎(而不是Miller-cycle引擎),在1999年初,Mazda
發表了大規模『小改款』的RX-7.....這次的原理教室就是介紹Mazda的轉子引擎與搭
載它的超級跑車'99 RX-7.
二.轉子引擎的歷史:
說起一些科技的原創精神,這就必須提起擁有雄厚工業基礎的德國了,而這轉子引擎最先
的idea就是在1957年由德國工程師Felix Wankel完成第一部單旋式的轉子引擎,125c.c.的
它可以產生28.6匹的馬力;而到1960年時,由德國的NSU廠購買Wankel的專利,經過改良後,
Dr. Walter Froede改成引擎的燃燒室外殼固定,其中三角活塞轉動的行星式PLM轉子引擎,
於1964年首次裝在NSU(後來被併在Audi車廠下)的汽車上.
而真正把轉子引擎的科技發揮到極致的就是之後購下專利權的Mazda了,1966年Mazda的
Cosmo就是第一具搭載Mazda轉子引擎的車款,它就是後來RX-7的前身;之後歷經了RX-2,
RX-3,RX-4等等,而RX-7一開始也不只是兩人座的coupe,當時也曾經有房車與敞篷車等,
而Mazda車系中,也曾經在Capella...等等平價車款中大量使用Rotary engineㄛ.
轉子引擎(Rotary engine,Wankel engine)到底有什麼媚力讓Mazda對它情有獨鍾呢?,
而它跟一般的往復式引擎有何不同呢?為什麼1306c.c.的它可以輸出255hp或280hp的
馬力呢?大伙請看看下面的原理介紹哩^_^
三.轉子引擎的構造與原理:(不同往復式引擎之處)
圖一:轉子引擎於各行程的作動方式
轉子引擎與一般我們汽車所使用的往復式引擎在機構的結構上與運轉上都有很大的不同,
但是,再怎麼說無論是轉子引擎.Miller-cycle.turbo.GDI.VTEC.VANOS....等等,都是在
Otto-cycle的規範下使用不同技巧後的結果,只是以轉子引擎而言,它對其他引擎來說,是
"長"的最不一樣的設計;轉子引擎外表看有一個轉子殼,其中一樣有冷卻水從中流過,作冷
卻的效用,但是它最大不同處是殼中有一顆略似"三角形"的轉子,而我們一般往復式引擎是
利用活塞的上下運動還進行所謂的"進.壓.動.排"這四個process,而轉子引擎就是利用這
"三角形"的轉子在進行同樣的動作,在這"三角形"的轉子結構上,它外有似活塞環的稜封
與邊封,為的就是造成油封(oil seal)與氣封(gas seal),內有一個偏心軸,它外接動
力的輸出端,這偏心軸就相當於往復式引擎的"曲軸"功能;當轉子在轉子殼內轉動時,
動力就由偏心軸對外輸出.....
轉子引擎內部的重要構造
轉子引擎在進行Otto-cycle的四個行程時跟往復式引擎有同樣的目的,但動起來卻很不同,
如下面的圖(a)(b)(c)(d)所示:
I.進氣行程:
圖(a)中,編號1的地方為進氣口,新鮮的油氣混合空氣由此引入氣缸內,到圖(b)
時,其中的編號2的體積增大再到圖(c)的編號3,之後圖(d)的編號4,此為進氣行程.
II.壓縮行程:
圖(a)中,編號5的地方,到圖(b)中,編號6的地方,混合空氣被壓縮,此時,
體積縮小,壓力上升,為壓縮行程.
III.動力行程:
圖(c)中,編號7的地方,到圖(d)中,編號8的地方,最後看圖(a)中,
編號9的地方;混合空氣在被壓縮到最小時,火星塞點火,油氣燃燒爆炸,產生動力,把燃
燒室撐大,此為動力行程.
IV.排氣行程:
圖(b)中,編號10的地方,到圖(c)中,編號11的地方,再看圖(d)中,
編號12的地方,最後到圖(a)中,編號13的地方;燃燒後的廢氣,由排氣口排放出去,此為
排氣行程.
由上面的Process I.-II.-III.-IV.就完成一次的Otto-cycle的循環;配合看圖一
的說明喔!想一想後,再回顧一般的往復式引擎的作動情況,你會發現幾個很重要的
不同處:
轉子引擎中類似三角形的轉子的每一面,在轉一周360度後,即完成一次的循環,
即產生一次的動力行程,而轉子共有三面,所以,轉子每轉一周後,一共產生3次的
動力輸出喔!!!而往復式引擎則要轉兩周720度才能完成一次的循環,即曲軸轉了
兩圈才產生一次的動力行程,相較之下,一個轉子引擎轉一圈的動力相當於要六個
往復式引擎(四行程引擎)曲軸轉一圈的動力結果,See?....
圖二:比較一下轉子引擎(左)與往復式引擎(右)不同之處!
所以,轉子引擎的動力銜接上較往復式引擎要來的連續而縝密多了,且進.排氣與壓縮
的消耗動能接由轉子本身所提供,不像往復式引擎需要借助飛輪的慣性作用來提供!
而Mazda的RX-7之轉子引擎是由兩個轉子所構成,每一個的排氣量為654c.c.,兩個共有
1308c.c.的排氣量,再考慮入轉子引擎與往復式引擎在動力上作用的次數而言,單位時
間內一具RX-7之1308c.c.的轉子引擎產生的動力約略可以看成是『兩倍』排氣量,
即2616c.c.的往復式四行程引擎於單位時間的動力(因為轉子引擎一圈產生3次動力,
而往復式引擎是兩圈才1次動力)
這樣的想法我在BBS上提過一次,但是礙於沒有圖片與轉子引擎運轉的說明,"一具1.3升的
轉子引擎是約可以看成一具2.6升的往復式引擎的動力輸出"這說法被網友懷疑過,但是,
想想這中間的動力特性,我想大伙應該可以了解這具話的意義;而不只是voliron這樣講,
在今年其中一期的"車主雜誌"當中對轉子引擎的報導也有提出這樣的說法;再在以科技
實用的角度去想,一具2.6升的引擎加上0.8 bar的turbocharge來產生255hp的動力,這
就很清楚地能被大家接受了吧,而RX-7在今年未小改款之前,就是1.3升加上0.8 bar的
序列式渦輪裝置,所以有255hp的動力產生,其中的奧妙之處就是在這裏,而不是憑空以
一具1.3升的引擎而榨出255匹的馬力般地被人神話,要是真的這麼神,那為什麼不被普遍
使用呢?....
--------------------------------------------------------------------------------
說到為什麼不普遍地使用轉子引擎這麼天才式的運轉方式呢,ㄟ,這就要說說它的優缺點
的問題了,休息一下....吃晚餐企:PP 寫了5小時了.....
偏心軸的設計就是整顆引擎扭力的施力臂
四.轉子引擎的優缺點:
轉子引擎那特殊的運作過程,使得它有比一般的往復式引擎更連續的動力輸出,
此外,由於轉子的旋轉過程,直接就控制了進排氣口的開與關,所以它也省去氣門
或凸輪軸.搖臂等等複雜的機械構造;轉子引擎也因為沒有局部高溫點,所以各區
域冷卻均勻,沒有排氣門過熱的現象;而它的壓縮比,由於不是活塞式的上下運動,
所以不會是上下死點的比例,而是轉子在引擎主體內旋轉時的最大體積值除以壓縮
體積時的最小值,這壓縮比也比較高;也由於轉子引擎的均溫性,它即使吃辛烷值較
低的汽油也較不會有爆震的可能,且一旦發生爆振現象時對引擎的傷害也不會像往
復式引擎那樣嚴重;且轉子引擎的轉子內部的偏心軸的"力臂"長度不長,(比起往
復式引擎的衝程距離而言)所以引擎拉高轉速就很容易,而當轉速越高性能也就
越佳^_^
轉子引擎
往復式引擎
壓縮比
8-12
7-9
單位功率重量比(kg/ps)
0.68-1.13
13.5-20.5
熱效率(%)
34-40
25-35
表一:轉子引擎的優點
各位還記不記得在Impreza介紹中voliron提到的"缸徑"與"衝程"的概念呢?而轉子引擎
是沒有直接的缸徑與衝程的,但是,它的偏心軸的"力臂"長度就是相當於衝程的概念,
而短衝程就適合拉升引擎的轉速,轉子引擎也是如此,同樣的道理,有一好就沒有兩好,
一部RX-7在未小改款前是255hp的馬力與30kgm的扭力,這對一般的駕駛人來講都是很
好的性能輸出,但是,以一部馬力有255hp左右的車子而言,扭力30kgm是偏小的,我們
以一部BMW 535i(NA)為例:245hp/5800rpm,扭力有34.5kgm;而一部VOLVO S70 T5(turbo)
有240hp/5100rpm的馬力,扭力也有33.6kgm/2700rpm;而一部Toyota Avalon(NA)有
扭力29.6kgm/4400rpm,而馬力則是203hp/5200rpm的馬力,;....
這些相對的數據就是要來說明rotary engine是一顆偏"馬力值"的引擎,它雖然有
255hp/6500rpm的馬力,但是,扭力值只有30.0kgm/5000rpm來講較是不夠的!
而這就是『轉子』引擎先天上的特性了.....
轉子引擎的零件少(左);而往復式引擎構造多而複雜(右)
而真正讓轉子引擎發展上被世人懷疑與垢病的地方就是它的"油耗"與"廢氣
排放表現"上,這也造成它日後發展的極限與困難!轉子引擎的動力行程相當密集,
在同樣的"進.壓.動.排"四個行程下,換句話說就是:每個行程的時間都相當短暫!
更白話一點就是:因為燃燒時間甚短,故燃燒不完全,造成油耗的噩運:~
轉子引擎的熱效應雖高,但是,真正有效發生燃燒的油氣比例較低,造成油耗表現上
十分不理想,且隨者引擎越用越老舊時這問題就越為嚴重,我想擁有這台RX-7的車主,
應該都有這樣的心情寫照;再來就是它在剛發動時與低速轉動時的廢氣排放的HC
(碳氫化合物)都比一般的往復式引擎高一倍,需要裝一堆各式各樣的觸媒轉換器或
是後燃器等等,這在早期的汽車工業來講又是一項不小的成本,而現在的空污標準更
高啦,更加重轉子引擎在環保上的發展壓力;再加上維修上的問題(因為構造特殊嘛),
會修的人又不多,成本自然又高了...
種種因素下造成日後在銷售上日益減少,而在1996年全球暫時停產@_@
然而,在Mazda財務狀況漸漸好轉之後,於1999年初,Mazda推出小改款的RX-7囉!
1999 Mazda RX-7
五.'99 Mazda RX-7的簡介:
大家都曉得在日本國內的國產車是有280ps的馬力上限的,也因此無論是那一車廠的
超級跑車,無論是天皇之稱的Skyline,還是在國際上倍受肯定的NSX,還是用上一堆
電子科技而笨重的3000GT(GTO),還是牛頭牌中的牛魔王Supra....它們都是
『280匹俱樂部』的成員,獨獨缺RX-7,這.....Mazda怎麼可能如此作罷呢?!
在Mazda財物狀況日漸好轉之後,'99年初他們推出RX-7的小改款,哇,裏裏外外
改的東西很多,其他詳細的內容大家可以參考日本的Mazda公司網站.
不過,重點是它由255ps變成280ps啦:)使得重量與馬力比被降到4.75kg/ps的水準!
這歸功於進排氣道都作了修改,而序列式渦輪裝置的增壓壓力也提高,
加上車身也是採用FR的配置,在Mazda工程師的校正後有達到前後50:50的完美配重......
1999轉子引擎的新的Turbine^_^
Mazda
'99 RX-7
馬力
280ps/6500rpm
扭力
32.0kgm/5000rpm
車長寬高(mm)
4285*1760*1230
軸距;迴轉半徑
2425mm;5.1m
車重
1330kg
表二:'99年RX-7的基本資料
1999 Mazda RX-7(後面)
六.總結:
有時候『堅持』某種科技,也是一種企業精神;例如一談到安全,大家就想到VOLVO;
一說到性能與操控,大家就想到BMW;而一談到可變氣門技術,大家就想到Honda的
VTEC一樣......而轉子引擎就是Mazda這幾十年來的堅持.....\^o^/
也許也有人說:Mazda就是因為Rotary Engine而賠掉整個公司營運的.......
但是,在維持公司的營運情況下繼續堅持最原始與最愛的初衷不也是一種令人
敬佩的企業精神嗎?但是,這也給我們世人一個警惕,一樣是引擎科技上的堅持,
有人因為看準有潛力的科技,因為堅持並克服種種困難,最後得到很好的經濟報酬
與科技形象;而有人卻因為堅持,而在時代轉變之後,差點賠上整個公司的營運!....
我想要在這競爭激烈的時代中贏得先機與市場,除了堅持科技的發展之外,
也要把精神花在值得投資的技術上;很多報導都指出:只要轉子引擎在油耗與排污標準上有更重大的突破,那要再掀起轉子引擎熱並不是不可能的.....不過,我個人的看法卻是比較保守的:PP
但是,無論如何Mazda的轉子引擎的確是很值得一提與了解的科技代表作!
1999 Mazda RX-7
<img src="http://home1.8d8d.com/Recreation/Cars/tcwbbs.hinet.to/teach/teach7/r-11.jpg">
幾週以前,北美汽車界傳出日本的Mitsubishi 3000GT將暫時停止供應的消息,
這是繼Nissan 300ZX,Mazda RX-7,Toyota Supra之後,又一台日製超級跑車跟
北美市場說道別的例子,為什麼會這樣呢?原因無它,一是都會用車與休旅車的流行,
造成對高價跑車的市場排擠效應,二是環保意識的抬頭,消費者與政府都訂定出更
嚴苛的標準,無論是對油耗.排污標準.噪音...的要求都有日益嚴格的趨勢,而另
一個最重要的原因是日本在'80年代泡沫經濟的快速發展後,於'90的經濟衰退期
造成各日系車廠紛紛對旗下的超級跑車之投資與世代更新都採取更加保留的態度;
從'90年代後幾乎沒有一家日本車廠對它們的超級跑車對出最重要的大改款動作,
即使是去年日系車廠中最風光的Honda車廠,在北美市場也只剩下NSX在苦苦撐著,
而它也已是高達9-10歲的高齡車款,而相對之下的歐系超級跑車,在穩健的經濟體
制下,各車廠都正常地更新旗下的超級跑車,無論是Porsche,Ferrair,BMW....等等
都紛紛大改款,把最新最好的技術換在自己的產品身上,再加上北美本土的Dodge與
Pontiac跑車的競爭,再再使得日系跑車漸漸失去在'90年代初期打下的一片江山!
原理教室之十四
Mazda 的科技代表作:『轉子引擎』(Rotary Engine)
不過,這樣的效應也反應出一個事實:" 如果你擁有科技,它日還是可以東山再起的! ",
其中的例子就是Nissan與Mazda,日產在這幾年的銷售,可以說是慘不忍睹的,(不過
台灣的裕隆剛好相反)但是,在公司整頓之後,賣出部份部門,或釋出或交換股權後,
近來已有起色(雖然它可能不再是純正的日本車啦);另一個例子就是Mazda在納入
Ford的產銷體系之後,Ford的主管積極地改造Mazda的體質,這一兩年來,Mazda已經
開始賺錢囉~~~~
所謂飯飽思.....X!@#$%^&*:Pㄟ,我要講的事,當你有錢之後,當然就是又開始想搞搞
最喜歡的東西囉;那談起Mazda公司,我想大家一定就想到它的科技代表-『轉子引擎』!
所以囉,它很自然就是又玩起轉子引擎(而不是Miller-cycle引擎),在1999年初,Mazda
發表了大規模『小改款』的RX-7.....這次的原理教室就是介紹Mazda的轉子引擎與搭
載它的超級跑車'99 RX-7.
二.轉子引擎的歷史:
說起一些科技的原創精神,這就必須提起擁有雄厚工業基礎的德國了,而這轉子引擎最先
的idea就是在1957年由德國工程師Felix Wankel完成第一部單旋式的轉子引擎,125c.c.的
它可以產生28.6匹的馬力;而到1960年時,由德國的NSU廠購買Wankel的專利,經過改良後,
Dr. Walter Froede改成引擎的燃燒室外殼固定,其中三角活塞轉動的行星式PLM轉子引擎,
於1964年首次裝在NSU(後來被併在Audi車廠下)的汽車上.
而真正把轉子引擎的科技發揮到極致的就是之後購下專利權的Mazda了,1966年Mazda的
Cosmo就是第一具搭載Mazda轉子引擎的車款,它就是後來RX-7的前身;之後歷經了RX-2,
RX-3,RX-4等等,而RX-7一開始也不只是兩人座的coupe,當時也曾經有房車與敞篷車等,
而Mazda車系中,也曾經在Capella...等等平價車款中大量使用Rotary engineㄛ.
轉子引擎(Rotary engine,Wankel engine)到底有什麼媚力讓Mazda對它情有獨鍾呢?,
而它跟一般的往復式引擎有何不同呢?為什麼1306c.c.的它可以輸出255hp或280hp的
馬力呢?大伙請看看下面的原理介紹哩^_^
三.轉子引擎的構造與原理:(不同往復式引擎之處)
圖一:轉子引擎於各行程的作動方式
轉子引擎與一般我們汽車所使用的往復式引擎在機構的結構上與運轉上都有很大的不同,
但是,再怎麼說無論是轉子引擎.Miller-cycle.turbo.GDI.VTEC.VANOS....等等,都是在
Otto-cycle的規範下使用不同技巧後的結果,只是以轉子引擎而言,它對其他引擎來說,是
"長"的最不一樣的設計;轉子引擎外表看有一個轉子殼,其中一樣有冷卻水從中流過,作冷
卻的效用,但是它最大不同處是殼中有一顆略似"三角形"的轉子,而我們一般往復式引擎是
利用活塞的上下運動還進行所謂的"進.壓.動.排"這四個process,而轉子引擎就是利用這
"三角形"的轉子在進行同樣的動作,在這"三角形"的轉子結構上,它外有似活塞環的稜封
與邊封,為的就是造成油封(oil seal)與氣封(gas seal),內有一個偏心軸,它外接動
力的輸出端,這偏心軸就相當於往復式引擎的"曲軸"功能;當轉子在轉子殼內轉動時,
動力就由偏心軸對外輸出.....
轉子引擎內部的重要構造
轉子引擎在進行Otto-cycle的四個行程時跟往復式引擎有同樣的目的,但動起來卻很不同,
如下面的圖(a)(b)(c)(d)所示:
I.進氣行程:
圖(a)中,編號1的地方為進氣口,新鮮的油氣混合空氣由此引入氣缸內,到圖(b)
時,其中的編號2的體積增大再到圖(c)的編號3,之後圖(d)的編號4,此為進氣行程.
II.壓縮行程:
圖(a)中,編號5的地方,到圖(b)中,編號6的地方,混合空氣被壓縮,此時,
體積縮小,壓力上升,為壓縮行程.
III.動力行程:
圖(c)中,編號7的地方,到圖(d)中,編號8的地方,最後看圖(a)中,
編號9的地方;混合空氣在被壓縮到最小時,火星塞點火,油氣燃燒爆炸,產生動力,把燃
燒室撐大,此為動力行程.
IV.排氣行程:
圖(b)中,編號10的地方,到圖(c)中,編號11的地方,再看圖(d)中,
編號12的地方,最後到圖(a)中,編號13的地方;燃燒後的廢氣,由排氣口排放出去,此為
排氣行程.
由上面的Process I.-II.-III.-IV.就完成一次的Otto-cycle的循環;配合看圖一
的說明喔!想一想後,再回顧一般的往復式引擎的作動情況,你會發現幾個很重要的
不同處:
轉子引擎中類似三角形的轉子的每一面,在轉一周360度後,即完成一次的循環,
即產生一次的動力行程,而轉子共有三面,所以,轉子每轉一周後,一共產生3次的
動力輸出喔!!!而往復式引擎則要轉兩周720度才能完成一次的循環,即曲軸轉了
兩圈才產生一次的動力行程,相較之下,一個轉子引擎轉一圈的動力相當於要六個
往復式引擎(四行程引擎)曲軸轉一圈的動力結果,See?....
圖二:比較一下轉子引擎(左)與往復式引擎(右)不同之處!
所以,轉子引擎的動力銜接上較往復式引擎要來的連續而縝密多了,且進.排氣與壓縮
的消耗動能接由轉子本身所提供,不像往復式引擎需要借助飛輪的慣性作用來提供!
而Mazda的RX-7之轉子引擎是由兩個轉子所構成,每一個的排氣量為654c.c.,兩個共有
1308c.c.的排氣量,再考慮入轉子引擎與往復式引擎在動力上作用的次數而言,單位時
間內一具RX-7之1308c.c.的轉子引擎產生的動力約略可以看成是『兩倍』排氣量,
即2616c.c.的往復式四行程引擎於單位時間的動力(因為轉子引擎一圈產生3次動力,
而往復式引擎是兩圈才1次動力)
這樣的想法我在BBS上提過一次,但是礙於沒有圖片與轉子引擎運轉的說明,"一具1.3升的
轉子引擎是約可以看成一具2.6升的往復式引擎的動力輸出"這說法被網友懷疑過,但是,
想想這中間的動力特性,我想大伙應該可以了解這具話的意義;而不只是voliron這樣講,
在今年其中一期的"車主雜誌"當中對轉子引擎的報導也有提出這樣的說法;再在以科技
實用的角度去想,一具2.6升的引擎加上0.8 bar的turbocharge來產生255hp的動力,這
就很清楚地能被大家接受了吧,而RX-7在今年未小改款之前,就是1.3升加上0.8 bar的
序列式渦輪裝置,所以有255hp的動力產生,其中的奧妙之處就是在這裏,而不是憑空以
一具1.3升的引擎而榨出255匹的馬力般地被人神話,要是真的這麼神,那為什麼不被普遍
使用呢?....
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說到為什麼不普遍地使用轉子引擎這麼天才式的運轉方式呢,ㄟ,這就要說說它的優缺點
的問題了,休息一下....吃晚餐企:PP 寫了5小時了.....
偏心軸的設計就是整顆引擎扭力的施力臂
四.轉子引擎的優缺點:
轉子引擎那特殊的運作過程,使得它有比一般的往復式引擎更連續的動力輸出,
此外,由於轉子的旋轉過程,直接就控制了進排氣口的開與關,所以它也省去氣門
或凸輪軸.搖臂等等複雜的機械構造;轉子引擎也因為沒有局部高溫點,所以各區
域冷卻均勻,沒有排氣門過熱的現象;而它的壓縮比,由於不是活塞式的上下運動,
所以不會是上下死點的比例,而是轉子在引擎主體內旋轉時的最大體積值除以壓縮
體積時的最小值,這壓縮比也比較高;也由於轉子引擎的均溫性,它即使吃辛烷值較
低的汽油也較不會有爆震的可能,且一旦發生爆振現象時對引擎的傷害也不會像往
復式引擎那樣嚴重;且轉子引擎的轉子內部的偏心軸的"力臂"長度不長,(比起往
復式引擎的衝程距離而言)所以引擎拉高轉速就很容易,而當轉速越高性能也就
越佳^_^
轉子引擎
往復式引擎
壓縮比
8-12
7-9
單位功率重量比(kg/ps)
0.68-1.13
13.5-20.5
熱效率(%)
34-40
25-35
表一:轉子引擎的優點
各位還記不記得在Impreza介紹中voliron提到的"缸徑"與"衝程"的概念呢?而轉子引擎
是沒有直接的缸徑與衝程的,但是,它的偏心軸的"力臂"長度就是相當於衝程的概念,
而短衝程就適合拉升引擎的轉速,轉子引擎也是如此,同樣的道理,有一好就沒有兩好,
一部RX-7在未小改款前是255hp的馬力與30kgm的扭力,這對一般的駕駛人來講都是很
好的性能輸出,但是,以一部馬力有255hp左右的車子而言,扭力30kgm是偏小的,我們
以一部BMW 535i(NA)為例:245hp/5800rpm,扭力有34.5kgm;而一部VOLVO S70 T5(turbo)
有240hp/5100rpm的馬力,扭力也有33.6kgm/2700rpm;而一部Toyota Avalon(NA)有
扭力29.6kgm/4400rpm,而馬力則是203hp/5200rpm的馬力,;....
這些相對的數據就是要來說明rotary engine是一顆偏"馬力值"的引擎,它雖然有
255hp/6500rpm的馬力,但是,扭力值只有30.0kgm/5000rpm來講較是不夠的!
而這就是『轉子』引擎先天上的特性了.....
轉子引擎的零件少(左);而往復式引擎構造多而複雜(右)
而真正讓轉子引擎發展上被世人懷疑與垢病的地方就是它的"油耗"與"廢氣
排放表現"上,這也造成它日後發展的極限與困難!轉子引擎的動力行程相當密集,
在同樣的"進.壓.動.排"四個行程下,換句話說就是:每個行程的時間都相當短暫!
更白話一點就是:因為燃燒時間甚短,故燃燒不完全,造成油耗的噩運:~
轉子引擎的熱效應雖高,但是,真正有效發生燃燒的油氣比例較低,造成油耗表現上
十分不理想,且隨者引擎越用越老舊時這問題就越為嚴重,我想擁有這台RX-7的車主,
應該都有這樣的心情寫照;再來就是它在剛發動時與低速轉動時的廢氣排放的HC
(碳氫化合物)都比一般的往復式引擎高一倍,需要裝一堆各式各樣的觸媒轉換器或
是後燃器等等,這在早期的汽車工業來講又是一項不小的成本,而現在的空污標準更
高啦,更加重轉子引擎在環保上的發展壓力;再加上維修上的問題(因為構造特殊嘛),
會修的人又不多,成本自然又高了...
種種因素下造成日後在銷售上日益減少,而在1996年全球暫時停產@_@
然而,在Mazda財務狀況漸漸好轉之後,於1999年初,Mazda推出小改款的RX-7囉!
1999 Mazda RX-7
五.'99 Mazda RX-7的簡介:
大家都曉得在日本國內的國產車是有280ps的馬力上限的,也因此無論是那一車廠的
超級跑車,無論是天皇之稱的Skyline,還是在國際上倍受肯定的NSX,還是用上一堆
電子科技而笨重的3000GT(GTO),還是牛頭牌中的牛魔王Supra....它們都是
『280匹俱樂部』的成員,獨獨缺RX-7,這.....Mazda怎麼可能如此作罷呢?!
在Mazda財物狀況日漸好轉之後,'99年初他們推出RX-7的小改款,哇,裏裏外外
改的東西很多,其他詳細的內容大家可以參考日本的Mazda公司網站.
不過,重點是它由255ps變成280ps啦:)使得重量與馬力比被降到4.75kg/ps的水準!
這歸功於進排氣道都作了修改,而序列式渦輪裝置的增壓壓力也提高,
加上車身也是採用FR的配置,在Mazda工程師的校正後有達到前後50:50的完美配重......
1999轉子引擎的新的Turbine^_^
Mazda
'99 RX-7
馬力
280ps/6500rpm
扭力
32.0kgm/5000rpm
車長寬高(mm)
4285*1760*1230
軸距;迴轉半徑
2425mm;5.1m
車重
1330kg
表二:'99年RX-7的基本資料
1999 Mazda RX-7(後面)
六.總結:
有時候『堅持』某種科技,也是一種企業精神;例如一談到安全,大家就想到VOLVO;
一說到性能與操控,大家就想到BMW;而一談到可變氣門技術,大家就想到Honda的
VTEC一樣......而轉子引擎就是Mazda這幾十年來的堅持.....\^o^/
也許也有人說:Mazda就是因為Rotary Engine而賠掉整個公司營運的.......
但是,在維持公司的營運情況下繼續堅持最原始與最愛的初衷不也是一種令人
敬佩的企業精神嗎?但是,這也給我們世人一個警惕,一樣是引擎科技上的堅持,
有人因為看準有潛力的科技,因為堅持並克服種種困難,最後得到很好的經濟報酬
與科技形象;而有人卻因為堅持,而在時代轉變之後,差點賠上整個公司的營運!....
我想要在這競爭激烈的時代中贏得先機與市場,除了堅持科技的發展之外,
也要把精神花在值得投資的技術上;很多報導都指出:只要轉子引擎在油耗與排污標準上有更重大的突破,那要再掀起轉子引擎熱並不是不可能的.....不過,我個人的看法卻是比較保守的:PP
但是,無論如何Mazda的轉子引擎的確是很值得一提與了解的科技代表作!
1999 Mazda RX-7
<img src="http://home1.8d8d.com/Recreation/Cars/tcwbbs.hinet.to/teach/teach7/r-11.jpg">
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阪神兄:
我只想跟你說.....
你真是太神了!!
你速偶的偶像!!!!
我只想跟你說.....
你真是太神了!!
你速偶的偶像!!!!
