汪克爾發動機

汪克爾發動機是一種旋轉活塞發動機（RKM），使用汪克爾發動機，燃燒能量直接轉化為旋轉運動，而無需繞過沖程運動，往復式活塞發動機 (HKM) 就是這種情況。 原則上，有兩個運動學版本：旋轉活塞式汪克爾發動機 (DKM 54) 和旋轉式活塞式汪克爾發動機 (KKM 57)，其中數字代表起源年份。

在 KKM 57P中，彎曲的三角形旋轉活塞（稱為轉子）同時承擔動力輸出和氣體交換過程控制的功能。 旋轉活塞 汪克爾發動機 有一個偏心軸，因此有輕微的不平衡，可以通過平衡塊完全補償。 旋轉活塞式汪克爾發動機DKM 54沒有偏心軸。 在這里，跑步者和橢圓形拱形包圍圖形（擺線）繞著自己的重心不平衡地旋轉。 軸因此彼此偏心地安裝。 對于DKM 54，外轉子是動力發射元件，內轉子僅作為切斷部件來控制氣體交換。

旋轉活塞發動機根據四沖程原理工作，當活塞運行經過進氣槽時，工作腔容積的增加吸入與腔室容積相對應的油氣混合物。 油氣混合氣在第二個工作沖程被壓縮，隨著回轉活塞繼續旋轉，工作腔越來越小。 根據氣體定律，它會升溫。 就在燃料-空氣混合物達到其最高密度之前，火花塞點燃混合物。 燃燒時放出的熱量導致壓力升高，這意味著旋轉活塞在繼續旋轉的同時做了有用的功，工作腔的容積再次增加：這就是工作沖程。

廢氣到達排氣口后被排出。 這個循環由三個轉子側面中的每一個完成，這意味著在一個轉子旋轉中發生三個點火。 腔室由轉輪側面、次擺線的相應部分和側壁界定。

一個工作循環，偏心軸在汪克爾發動機上旋轉1080°。 這意味著需要三個偏心軸旋轉，直到轉子的一個邊緣運行完所有四個循環。 由于時鐘在所有三個側面同時運行，因此偏心軸每旋轉一圈，就會產生一個延伸超過 270° 的工作時鐘。 作為比較：四沖程往復式活塞發動機一個工作循環需要 720°，而單缸發動機僅在曲軸每轉一圈的一半時間內工作，因為氣體交換需要兩個沖程。 如果將控制時間和工作過程與偏心軸聯系起來，則汪克爾發動機在相同速度下使用“排量當量”（在此計算兩倍腔室容積）四沖程活塞發動機的體積流量的兩倍。

在旋轉活塞發動機中，三角形轉子在雙拱形殼體中旋轉，并與殼體壁保持恒定接觸。 旋轉活塞的輪廓由三個扁平的圓弧組成，看起來像一個球根三角形，類似于 Reuleaux 三角形。 它代表表殼的內部包絡（數學上是橢圓積分），其長邊大致呈橢圓形。 表殼的精確輪廓是外旋線，即所謂的車輪曲線。 當較小的滾輪在較大的輪子上滾動而不打滑時，它被創建為較小滾輪上標記點的路線。 車輪曲線的形狀是根據兩個車輪的半徑比創建的。在汪克爾發動機的情況下，基圓的半徑與滾動圓的比例為 2:1，結果在熟悉的房屋輪廓中。 對于真實的發動機，在密封條的波峰半徑的距離處選擇與車輪曲線等距的外殼輪廓。 有利地，由于密封條的攻角（傾斜角）的變化，與覆蓋層的接觸線在密封條的頂部上來回移動，使得密封條可以跟隨殼體低磨損輪廓。 等距還包括用于密封條和次擺線內的流道的足夠大的游隙。 與外殼（定子）一起，轉輪（轉子）形成三個大小不等的獨立腔室。 它通過轉子軸承帶動安裝在電機中心的偏心軸的偏心輪。 跑步者的中心在一個圓圈內移動半徑為 e 的軌道（偏心率）； 也對應于偏心輪中心與偏心軸中心之間的距離。

活塞和小齒輪的傳動由活塞和偏心軸的速比決定。 齒部沒有動力傳遞功能，僅支持活塞的精確導向。 小齒輪牢固地連接到外殼的側面部分，轉子的內齒在其上滾動。 對于汪克爾發動機，轉子內齒與小齒輪外齒的齒數比為3:2； 例如，如果轉子有 30 個內齒，則小齒輪有 20 個外齒。 當活塞繞其中心旋轉一圈時，這導致偏心軸旋轉三圈。 轉子軸承和主軸承既可以設計為滾子軸承，也可以設計為滑動軸承，這僅取決于潤滑類型（混合潤滑或壓力潤滑）。

汪克爾發動機的幾何形狀代表了在生產具有不同滾動曲線的內部轉子或外殼時出現的一系列可能性的選擇。

原則上，汪克爾發動機沒有往復式發動機那樣的容積。 然而，所謂的工作體積 V H 可以確定為一個汪克爾發動機，它是等效的，因此可以直接與往復式發動機的排量相比較。 工作容積 V H 由腔室容積 V K 計算得出。

帶有擺線的汪克爾發動機的腔室容積 V K 為：

V K = V K m a x ? V K m i n

并計算為：

V K = 3 3 ? ( R + a ) ? e ? b 和

R基圓半徑 {\displaystyle e} … 偏心率 b ，室寬 a 等距與擺線等距的不是擺線，而且密封條不接觸 V K m a x 和 V K m i n 。 因此，計算室容積的公式并不準確，但可以忽略不計。

為了使四沖程過程正常工作，萬克發動機的偏心軸必須旋轉三圈 (1080°)。 然而，由于工作循環在活塞的每一側以 360° 的相位偏移同時發生，因此偏心軸每旋轉一圈，整個工作容積被吸入一次并被點燃一次。 這可以與兩缸四沖程發動機進行比較，該發動機的做功沖程彼此相差 360°。