旋转活塞式发动机

图2为旋转活塞式发动机的基本组成。缸体内壁有 "8"字形的特定气缸型面，两侧用端盖封闭，缸体和端盖均为固定件。在气缸内装有弧边三角形旋转活塞。发动机主轴(输出轴)由轴承支承在缸体上。外齿 小齿轮与主轴同心，固定在端盖上。在主轴的偏心轴颈上通过轴承套装着旋转活塞。旋转活塞的另端固定有同心的内齿大齿轮。

发动机运转时，外齿的小齿轮不动，活塞上的内齿大齿轮绕外齿小齿轮啮合旋转作行星运动。旋转活塞绕偏心轴颈的轴线自转，偏心轴颈又绕主轴轴线公转。内齿大齿轮与外齿小齿轮的齿数比为3:2，故活塞的自转速 度与公转速度之比为1:3，即主轴的转速为活塞绕偏心轴颈的转速的3倍。

三角旋转活塞式发动机结构的主要特点是，它用转子的旋转运动代替了往复机活塞的往复运动。它的三角转子(即类似三角形的活塞)在双圆弧外旋轮线的缸体(类似8字形的缸体)中作行星旋转运动，旋子三个顶端的三个径向密封片始终贴着缸体型面滑动，利用转子轮廓与缸体型面之间容积的周期性变化，成功地实现了往复机的四行程工作循环，即:进气、压缩、膨胀做功和排气。转子发动机工作时，作用在转子弧面上的燃烧气体压力推动转子旋转，进而带动主轴旋转输出动力。它与往复式发动机相比，省去了复杂的曲轴连杆机构和配气机构。同时，转子旋转一周，转子三个面所对应的三个工作室各自完成一次热力做功循环。这就是转子发动机比往复式发动机结构简单、重量轻、体积小的原因所在。

三角转子发动机也有它本身的弱点。由于其气缸密封线比往复机长，因此发动机在低速运转时的气体泄漏就高于往复机;加之，旋转活塞式发动机的燃烧室狭长，面容比大，相应旋转活塞式发动机的低速动力性能和燃料经济性也低于往复机(旋转活塞式发动机的高速动力性优于往复机)。随着转子发动机的结构设计、工艺、材料的不断改进和提高，特别是采用了分层燃烧技术以后，其差距正在逐步缩小，目前其燃料经济性已可以与先进的汽油往复机相媲美。另外，随着不断地强化试验和改进，其使用寿命正在日益接近往复机的水平。

转子发动机的缺点是不容忽视的，人们正在以不断的努力加以改进和克服。然而，旋转活塞式发动机的优点则更为突出，试以双缸汽油转子发动机为例，与一般同功率指标先进的6-8缸汽油往复机相比，它的自重仅为往复机的50-70%，体积约小30-50%，发动机零件总数约少20-40%，运动件数少40-60%，在生产批量相等的情况下，旋转活塞式发动机的生产成本约为同功率往复机的80%。在实际使用中表明，转子发动机还以运转平稳、振动小、噪音小、高速性能好、易于系列化等技术特点优于往复活塞式发动机。这就是为什么旋转活塞式发动机能够得到不断发展的根本原因。

燃烧室内产生的高温高压燃气推动活塞旋转以产生动力的内燃机。动力由主轴输出。自1876年德国人N.A.奥托发明往复活塞式内燃机后，人们就曾试图创制转子式内燃机，但都因转子密封问题而失败。虽然旋转活塞式泵和压缩机等已获得应用，但是旋转活塞式发动机直到1954年联邦德国工程师F.汪克尔在密封技术上有了突破之后才得以实现。他于1957年制成第一台旋转活塞式发动机，有人称之为汪克尔发动机。它经过改进具有功率高、振动小、运转平稳、结构简单轻小等优点。但这种发动机只适用于高转速，因燃料经济性差低速性能不佳，排气性能也不太理想，故未能广泛使用。至80年代仅用在个别型号轿车以及极少数直升飞机、雪橇和舷外机上。