我們?nèi)粘=?jīng)常看到的為活塞往復運動形式的發(fā)動機,即活塞在汽缸內(nèi)作往復的直線運動,通過曲軸把活塞的直線運動轉(zhuǎn)化為曲軸的旋轉(zhuǎn),而轉(zhuǎn)子發(fā)動機沒有這個轉(zhuǎn)化過程,它是通過活塞在汽缸內(nèi)的旋轉(zhuǎn)來帶動發(fā)動機主軸(即普通發(fā)動的曲軸,因為不是彎曲的故不再叫曲軸)旋轉(zhuǎn)的,故兩者有著很大的區(qū)別。
發(fā)動機通過燃燒油氣混合氣來推動活塞作往復運動帶動曲軸旋轉(zhuǎn),活塞頂面距曲軸中心線最遠的位置稱為上止點(TDC---Top Dead Center),活塞頂面距曲軸中心線最近的位置稱為下止點(BDC---Bottom Dead Center).以沖
程汽油發(fā)動機為例,如下圖:
a進氣沖程:活塞從上止點運動到下止點的過程叫進氣沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)角度0~180°),該沖程進氣門打開,排氣門關(guān)閉,氣室與大氣相通,通過大氣壓力使油氣混合氣進入,進氣終了汽缸內(nèi)壓力約為0.075~0.09MPa。
b壓縮沖程:活塞從下止點運動到上止點的過程叫壓縮沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)角度180°~360°),該沖程進排氣門全關(guān)閉,氣室內(nèi)的油氣混合氣壓力逐漸升高,壓縮沖程終了氣室內(nèi)壓力約為0.6~1.2MPa。
c作功沖程:活塞從上止點運動到下止點的過程叫作功沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)角度360°~540°),該沖程進排氣門全關(guān)閉,活塞在上止點位置時火花塞跳火點燃油氣混合氣使氣缸內(nèi)的壓力急劇升高(可達到3~5MPa),推動活塞作向曲軸的運動,壓力逐漸下降,作功沖程終了氣室內(nèi)壓力約為0.3~0.5MPa。
d排氣沖程:活塞從下止點運動到上止點的過程叫排氣沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)角度540°~720°),該沖程進氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運動推動燃燒后的廢氣排出氣室,該沖程終了氣室內(nèi)的氣壓約為0.105~0.115MPa。該沖程的結(jié)束也標志這發(fā)動機一個工作循環(huán)的結(jié)束。
下圖為轉(zhuǎn)子發(fā)動機與往復式發(fā)動機各沖程的比較(圖中兩個氣孔左側(cè)為進氣,右側(cè)為排氣),該轉(zhuǎn)子發(fā)動機與往復式四沖程發(fā)動機工循環(huán)相同,即由進氣、壓縮、作功、排氣四個沖程構(gòu)成,圖中由三角轉(zhuǎn)子的一個弧面BC與氣缸型面之間形成的工作腔(BC工作腔)為例,說明轉(zhuǎn)子發(fā)動機的四沖程工作原理。
進氣沖程:當三角轉(zhuǎn)子的角頂C轉(zhuǎn)到進氣孔右邊的邊緣時,BC工作腔開始進氣,在位置a,進排氣孔相通,進排氣重疊。這是BC工作腔的容積最小,相當于往復式發(fā)動機的上止點位置。隨著轉(zhuǎn)子繼續(xù)轉(zhuǎn)動,BC工作腔的容積逐漸增大,可燃混合氣不斷被吸入氣缸。當轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)90°(主軸轉(zhuǎn)270°,轉(zhuǎn)子發(fā)動機中轉(zhuǎn)子與主軸轉(zhuǎn)速比為1:3,通過相互嚙合齒輪確定)到達位置b時,BC工作腔的容積達到最大,相當于往復式發(fā)動機的下止點位置,進氣沖程結(jié)束。