
我们日常经常看到的为活塞往复运动形式的发动机,即活塞在汽缸内作往复的直线运动,通过曲轴把活塞的直线运动转化为曲轴的旋转,而转子发动机没有这个转化过程,它是通过活塞在汽缸内的旋转来带动发动机主轴(即普通发动的曲轴,因为不是弯曲的故不再叫曲轴)旋转的,故两者有着很大的区别。
发动机通过燃烧油气混合气来推动活塞作往复运动带动曲轴旋转,活塞顶面距曲轴中心线最远的位置称为上止点(TDC---Top Dead Center),活塞顶面距曲轴中心线最近的位置称为下止点(BDC---Bottom Dead Center).以冲
程汽油发动机为例,如下图:
a进气冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫进气冲程(曲轴旋转角度0~180°),该冲程进气门打开,排气门关闭,气室与大气相通,通过大气压力使油气混合气进入,进气终了汽缸内压力约为0.075~0.09MPa。
b压缩冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫压缩冲程(曲轴旋转角度180°~360°),该冲程进排气门全关闭,气室内的油气混合气压力逐渐升高,压缩冲程终了气室内压力约为0.6~1.2MPa。
c作功冲程:活塞从上止点运动到下止点的过程叫作功冲程(曲轴旋转角度360°~540°),该冲程进排气门全关闭,活塞在上止点位置时火花塞跳火点燃油气混合气使气缸内的压力急剧升高(可达到3~5MPa),推动活塞作向曲轴的运动,压力逐渐下降,作功冲程终了气室内压力约为0.3~0.5MPa。
d排气冲程:活塞从下止点运动到上止点的过程叫排气冲程(曲轴旋转角度540°~720°),该冲程进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动推动燃烧后的废气排出气室,该冲程终了气室内的气压约为0.105~0.115MPa。该冲程的结束也标志这发动机一个工作循环的结束。
下图为转子发动机与往复式发动机各冲程的比较(图中两个气孔左侧为进气,右侧为排气),该转子发动机与往复式四冲程发动机工循环相同,即由进气、压缩、作功、排气四个冲程构成,图中由三角转子的一个弧面BC与气缸型面之间形成的工作腔(BC工作腔)为例,说明转子发动机的四冲程工作原理。
进气冲程:当三角转子的角顶C转到进气孔右边的边缘时,BC工作腔开始进气,在位置a,进排气孔相通,进排气重叠。这是BC工作腔的容积最小,相当于往复式发动机的上止点位置。随着转子继续转动,BC工作腔的容积逐渐增大,可燃混合气不断被吸入气缸。当转子自转90°(主轴转270°,转子发动机中转子与主轴转速比为1:3,通过相互啮合齿轮确定)到达位置b时,BC工作腔的容积达到最大,相当于往复式发动机的下止点位置,进气冲程结束。