滚动莱洛三角形时,平面丝毫不动
德国人菲加士·汪克尔注意到莱洛三角形在直线上翻转时,上下宽度总是一样,旋转中心是中间区域的一个小圆形。如果以莱洛三角形为转子,在这个转子中间再加上偏心轴,再构造一个特定的腔体,不就可以规避掉旋转过程中心波动问题,并且还可以使得转子持续转动下去做功了么?
转子发动机发明人 菲加士·汪克尔
然而莱洛三角形是有3个明显的角的,这3个尖角在实际加工过程中是不容易实现的,而且转子在高速转动时,必然会带来更多的磨损,因此用尖角是不可行的。于是汪克尔采用了变形了的莱洛三角形,也就是让一个圆在原先的莱洛三角形边上滚动一圈,以这个圆的最大边缘的轨迹重新构造一个改进的莱洛三角形。可以想象,若这个外围的圆相对于莱洛三角形的直径越大,最后的轨迹就将越圆滑。我们仍然可以证明这样的曲线是等宽曲线,因此用这样的圆滑莱洛三角形来作为发动机转子将更加适合。
转子发动机模型
理论上可行了,但是在实际加工制造过程中,汪克尔还要克服各种各样的问题才有可能让转子发动机成为现实。1927年,汪克尔在经过无数次试验过后,基本上解决了诸如气密性和润滑等的一系列技术问题。1967年,日本东洋公司第一次把转子发动机批量装在汽车上,后来让转子发动机大放异彩的还是执着的马自达公司,几十年来一直锲而不舍研究。马自达公司在1991年6月23日创造了历史,在当天进行的勒芒24小时耐力赛上,搭载转子引擎的马自达787B赛车以领先第二名两圈的巨大优势夺冠!
创造历史的马自达神车 787B
虽然转子发动机也有燃烧不充分,污染严重,油耗高等缺点,但是它却跟传统的活塞发动机有着巨大的不同,小小的体积可以迸发出惊人的动力。它的出现的确给人们在动力的追求上带来了耳目一新的感觉,原来发动机还可以长这样。