2005-6-30 08:49
Smallwhale
[轉帖]MAZDA 轉子引擎 - 轉子引擎的作動原理
汽油引擎大致可以分為兩種，一種是透過曲軸帶動活塞上下移動，將迴轉運動轉變為輸出馬力的往復式引擎，另一種是利用偏心軸帶動轉子旋轉進而產生動力，這種就稱為轉子引擎。一般來說，瞭解往復式引擎構造的人不在少數，但對轉子引擎熟悉的人相較之下則少的多，依據回函統計大約有七成的讀者，希望明白轉子引擎的構造以及作動原理，這也是為什麼我們要在本月解說轉子引擎的原因。
基礎中的基礎
轉子引擎的作動原理
說到轉子引擎是如何運動，就要先知道其基本構造，如果我們將轉子引擎從車上卸下，立起來把離合器壓在下方來看的話，就能夠很輕易地瞭解它的基礎構成。如此從上往下按照順序，分別為前側邊外殼、前轉子外殼、間隔外殼、後側轉子外殼以及後側邊外殼，負責迴轉的轉子即被收納在這些皆為鋁合金製成的外殼內，而偏心軸也是從上到下，將這個如三明治般的構造貫穿，就好像串丸子或烤小鳥的狀態。說的具體一些，轉子引擎是利用位於中心的轉子迴轉，來進行從吸氣到排氣狀態的構造。
與一般往復式引擎的上下連動機件相比較，轉子引擎的外殼就等於汽缸，而轉子即同等活塞，燃燒室則是由轉子與轉子外殼、側邊外殼所圍出來的空間形成。由於轉子的三個頂點分別都設有三角氣封所密閉，因此其燃燒室可以各自成為獨立進行的三個動作(吸入壓縮、爆發膨脹、掃氣)，基本上轉子引擎就是在轉子外殼中，讓轉子與偏心軸來對比迴轉的簡易機構，其中轉子內圈的齒數為51、中心軸齒數34，因此曲軸轉三圈時轉子才自轉一圈(51-34=17、17/51= 1/3)。
構成零件的解說
轉子外殼
轉子外殼為鋁合金製，內壁設計成施以硬化的電鍍眉形(餘擺曲線面)，三角錐狀的轉子則在其中進行衛星運動，另外在此面上還設有火星塞孔及排氣埠，此外殼就等於往復式引擎中的汽缸頭。
轉子
轉子(Rotar)的作用就如同往復式引擎中的活塞和連桿，外形方面為了製作出內包路線的形狀，因此被設計成三角錐形(側邊的凹槽攸關壓縮比)，根據迴轉的狀態進排氣埠會自動開閉，因而兼具進排氣門的功能。
側邊外殼
相當於汽缸本體、汽缸頭，由於它是組裝在圓筒形轉子外殼的側邊，形成一密閉的空間，所以也就是燃燒室的作用。此部分有組合轉子的側邊氣封、彎角氣封與機油油封，並且頂面上還配置一吸氣埠，中央則具備支持偏心軸軸承的中心齒輪，這個齒輪會與轉子內圈的齒輪咬合，進行著控制轉子本身的迴轉工作。
偏心軸
相對其本身的自轉會對轉子軸承部位形成偏心作用，因而能將轉子迴轉的作動、爆發力轉變為動力，角色同等於曲軸的功能，學名又稱為輸出軸。
三角氣封
配置在轉子自體三個頂點的三角氣封(Apex Seal)，三個墊片分別根據位於其底部的排氣壓力與彈簧張力，在受到轉子外殼壓迫的同時，由於側面而來的排廢氣推擠墊片溝槽的一方，因而能保持頂點及側邊燃燒室的氣密性，有類似於活塞環和排氣門的功用。
側邊氣封/彎角氣封
轉子本身除了設有頂端的三角氣封以外，在其側面也設計了側邊氣封，而兩者結合的部分則是用彎角氣封連接，形成一環狀的立體構造，關於此側邊和彎角氣封的功能性上，它們的角色是與活塞的壓力環相當，因此不僅能防止正在作動的壓縮排廢氣外漏，亦具備將轉子受熱的部分，傳導至外殼表面的散熱作用。
機油油封
由於轉子引擎的機油是利用泵浦強制壓送至各部位，為了防止機油穿過轉子壁面與側邊外殼的空隙，進一步洩漏至燃燒室裡，因此是採O型環油封組裝在轉子側面的彈簧上，來避免發生吃機油的情形。
轉子引擎的特點
動力綿密直逼V6
[看圖]
轉子引擎之優點
1.構造簡單、價格低廉，同馬力之引擎配件數僅為V-8引擎之半，因配件少，毛病自然少，保養費用亦相對減低。
2.重量與體積極輕小，體積僅V-8之三分之一。
3.因無往復運動機件，引擎運轉極平穩。
4.沒有局部高溫，冷卻均勻。沒有汽門過熱現象，故可提高壓縮比及使用辛烷值較低的汽油也不易發生爆震，即使發生爆震，對引擎機件的危害也較小。
5.轉速可以增加，而且轉速愈高性能高。
6.馬力加大容易，欲使馬力加大，可將引擎尺寸比例加大，或增加轉子數即可解決。
7.在性能、速度、起步、超車及耐用性方面之潛能，遠優於往復式引擎。
轉子引擎對馬自達的影響
MAZDA為了研發轉子引擎而敗光家產釋賣股份,FORD收購33%的股權(股東投資佔20%~50%,擁有對該投資公司部份控制力,佔有同比率的董事席次(CEO),
並持有同比率的認投資損益,亦即該股東為該投資公司的必要少數(minor),所以FORD掌有MAZDA的行銷(注意喔,是行銷而非研發),所以只能說 FORD是MAZDA最大的股東罷了,況且近來FORD/MAZDA共同技術研發與共用的情況會日益普遍,Metrostart/MAZDA6 的Duratec引擎就是FORD/MAZDA/YAMAHA合作~~
但是!!注意這個,FORD會挑上MAZDA除了MAZDA財務危機外,還有一個問題是FORD在亞洲沒有研發據點,主要以歐美為主,MAZDA會變賣家產給FORD除了財務危機外,還包括FORD世界三大車廠的行銷手法....
從過去MAZDA系列車種121/323/626/929看不到FORD的影子,倒是亞洲LIATA/TELSTART/TIERRA/PREMACY有著MAZDA的味道,現在底盤共用,技術共享的情況日益普遍,說誰主導誰,這結論也下的太快....最明顯的例子除了Metrostart/Mazda6 Duratec Engine,還有下一代的Ford Focus/Mazda Protege/Volvo S40 底盤共用!!
如果你是喜歡MAZDA這個廠牌的話,不用擔心,並不是完全被收購的!!完全收購需要股東投資佔50%以上,擁有整個公司的經營權,CEO超過一半,該投資公司正成為該股東的子公司!!