超酷易懂!用樂高積木帶你了解轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理
用樂高拼一個(gè)“轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)”會(huì)是什么樣的?酷玩潮今天就帶你看一個(gè)超有趣的作品!一個(gè)用樂高積木拼出的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)(Wankel Engine)模型。這個(gè)模型是基于馬自達(dá)13B-MSP“RENESIS”發(fā)動(dòng)機(jī),曾經(jīng)用于馬自達(dá)RX-8跑車上。

模型作者是Akiyuki,酷玩潮之前也介紹過他拼的68米長的龐大室內(nèi)過山車,而這個(gè)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)模型還原度頗高,關(guān)鍵是能讓你很容易就明白了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理,真正的寓教于樂。
先看視頻,酷玩潮編譯。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是由德國人菲加士·汪克爾(1902-1988)所發(fā)明的,所以也叫汪克爾引擎。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)采用三角轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來控制壓縮和排放,與傳統(tǒng)的往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的直線運(yùn)動(dòng)迥然不同。

三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時(shí),三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。

在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合,齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動(dòng),內(nèi)齒圈與齒輪的齒數(shù)之比為3:2——作者用精確的36齒和24齒齒輪樂高零件來還原了這個(gè)比例。

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上述運(yùn)動(dòng)關(guān)系使得三角轉(zhuǎn)子頂點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡(即汽缸壁的形狀)似“8”字形。視頻中用熒光顆粒來模擬了這個(gè)過程。

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三角轉(zhuǎn)子把汽缸分成三個(gè)獨(dú)立空間,三個(gè)空間各自先后完成進(jìn)氣、壓縮、做功和排氣,三角轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)一周,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火做功三次。視頻汽缸中不同顏色的區(qū)域代表目前正在進(jìn)行的周期。

用發(fā)光磚來模擬發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火好有趣!

由于以上運(yùn)動(dòng)關(guān)系,輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍,這與往復(fù)運(yùn)動(dòng)式發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞與曲軸1:1的運(yùn)動(dòng)關(guān)系完全不同。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈就作功三次,與一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)每旋轉(zhuǎn)兩圈才作功一次相比,具有高馬力容積比(引擎容積較小就能輸出較多動(dòng)力)的優(yōu)點(diǎn)。另外,由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的軸向運(yùn)轉(zhuǎn)特性,它不需要精密的曲軸平衡就能達(dá)到較高的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)亦包括體積較小、重量輕、低重心、震動(dòng)小等。

但由于油耗環(huán)保以及利益相關(guān)等種種原因,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在與往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)的競爭中敗下陣來,目前已經(jīng)不再用在汽車生產(chǎn)中了,真正的退出了市場。不過能有機(jī)會(huì)看到這樣優(yōu)秀有趣的作品也是非常的高興,還能漲知識。

也由于發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的問題,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)需要經(jīng)常更換密封零件,所以有很多馬自達(dá)RX-8車主看到這個(gè)視頻后,也在下面紛紛留言,要是更換密封零件能像視頻中那么簡單多好??!這真是讓人哭笑不得。

經(jīng)過視頻和上面的解讀,現(xiàn)在你能懂轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理了吧?
