196 1 년, 회전자 엔진의 잠재적 장점에 깊이 끌렸고, 마자다 엔지니어는 회전자 엔진의 지속적인 개발에 적극 나서기로 했다. 6 년 후, 수많은 시간의 노력 끝에 엔지니어들은 1967 년 Cosmo Sports 에 세계 최초의 이중 회전자 엔진을 설치한 것을 자랑스럽게 생각합니다. 물론 이런 독특한 엔진을 개선하기 위한 지속적인 노력은 멈추지 않았다. 지금까지 마자다는 회전자 엔진에 의해 구동되는 약 200 만 대의 자동차를 생산했다.
파리 르망 24 시간 지구력 경기는 차량 성능과 지구력 한계를 점검하는 자동차 경기다. 199 1 년, 회전자 엔진에 의해 구동되는 마자다 787B 가 최초로 경기에서 이긴 일계차가 되었다. 이 유례없는 승리는 마자다가 자동차 역사상 휘황찬란한 한 페이지를 썼다. 더 중요한 것은, 이 승리는 그 회사의 회전자 엔진 방면의 성숙한 기술을 증명했다. 회전식 엔진은 보통' 패션',' 혁신',' 활력' 으로 묘사된다. 이 세 단어는 마즈다의 브랜드 이미지와 독특한 기술을 정의하는 데도 사용될 수 있다.
40 년의 추구
마자다 (Mazida) 가 회전자 엔진을 개발하기 시작한 이후 이 회사는 이 엔진의 무게가 가볍고, 구조가 작고, 동력성능이 높은 고유의 장점을 성공적으로 활용해 연료 소비가 높고 배기가스 배출이 큰 단점을 점차 극복했다. 마즈다 RX-7 을 위해 개발된 13BREW 터빈 증압 회전자 엔진에서 마즈다는 회전자 엔진 개발에서 최대 전력의 기술 최고봉에 이르렀다.
그러나, 마자다 회전자 엔진의 발전을 촉진하는 열정과 꿈은 무궁무진하다. 엔지니어들은 이 동력장치를 더욱 촘촘하게 만들고 흡기와 연소 효율을 높이기 시작했다. 이러한 노력은 MSP-RE 에서 충분히 드러났고, 이 엔진은 1995 년 도쿄 모터쇼에서 내놓은 RX-0 1 컨셉트카에 설치되었다. 자연흡입 MSP-RE 는 이후 마자다 RX-8 의 동력 시스템으로 양산돼' RE (회전자 엔진) 의 기원' ('회전자 엔진의 기원' 이라는 의미) 을 나타내는 RENESIS 로 이름을 바꿨다.
RENESIS 회전자 엔진은 자연 흡입 회전자 엔진으로, 8500 회전/시간에 184 kW (250 PS) 의 최대 전력 (일본의 고전력 차량용) 을 생성할 수 있습니다. 컴팩트하고 가벼운 차체를 통해 마즈다 RX-8 은 고급 전면 중심 전력 시스템 구성을 채택할 수 있습니다. 이전 RX-7S 에 비해 엔진 위치가 낮고 뒤처져 있습니다. 부드러운 성능, 컴팩트한 크기, 독특한 운전 특성으로 인해 RENESIS 는 2003 년 6 월, 새로운 마즈다 RX-8 이 출시된 지 얼마 되지 않아 올해의 국제 엔진으로 선정되었습니다.
세계 유일의 회전자 엔진 제조업체로서 전 세계 운전자로부터 호평을 받고 있는 스포츠카 제조업체로서 마자다는 회사의 꿈을 현실로 만들기 위해 부단히 노력하고 있다. 바로 이 꿈과 스포츠카 개발에 대한 우리의 열정으로 마즈다의 고객들은 혁신적인 RENESIS 엔진에 대한 높은 기대를 갖게 되었다.
차세대 회전자 엔진
왕켈형 회전자 엔진의 구조와 작동 원리.
지난 400 년 동안 많은 발명가와 엔지니어들이 지속적으로 작동하는 내연 기관을 개발하고 싶어 했습니다. 언젠가는 왕복피스톤 내연 기관이 우아한 소수 엔진으로 대체될 수 있기를 바라며, 그 운행 궤적은 인류의 위대한 발명품 중 하나인 바퀴에 매우 가까워야 한다.
사실, 16 세기 말,' 연속적으로 작동하는 내연 기관' 이라는 단어가 처음으로 발행물에 등장했다. 커넥팅로드 크랭크 메커니즘의 발명가인 제임스 와트 (1736- 18 19) 도 회전식 내연 기관을 연구했다. 특히 지난 150 년 동안 발명가들은 회전자 엔진의 구조에 대해 많은 건의를 했다. 1846 년, 사람들은 오늘날의 회전자 엔진 스튜디오의 기하학을 그려 외륜을 이용하여 첫 번째 개념 엔진을 설계했다. 그러나, 이 개념들은 펠릭스까지? 6? 필립 왕켈 박사는 1957 년 왕켈 회전자 엔진을 개발했다.
다양한 유형의 회전자 엔진의 실현 가능성을 연구하고 분석하여 왕켈 박사는 사이클로이드 껍데기의 최적 모양을 찾았다. 그는 비행기 엔진에서 사용하는 회전 밸브와 과급기의 밀폐 밀봉 기계에 대해 깊은 이해를 가지고 있다. 설계에 이러한 기구를 사용하면 왕켈 회전자 엔진이 실용적으로 됩니다.
현대 회전 엔진은 굳은살 껍데기로 이루어져 있으며, 껍데기 안에는 삼각형 회전자가 놓여 있다. 회전자와 셸 벽 사이의 공간은 내부 연소실로, 기체가 팽창하는 압력으로 회전자 회전을 구동한다. 회전자 엔진은 일반 내연 기관과 마찬가지로 흡기, 압축, 연소, 배기 등 네 가지 작업 과정을 거쳐야 한다. 삼각형의 회전자를 원형 쉘의 중심에 배치하면 작업실의 부피는 회전자가 쉘 내부에서 회전하는 것에 따라 변하지 않습니다. 공기와 연료로 형성된 혼합물이 그곳에서 불을 붙이더라도 연소 가스의 팽창 압력은 회전자 중부에만 작용하며 회전하지 않는다. 이것이 하우징의 내부 원주가 보조 사이클로이드 모양으로 설계되어 편심 샤프트에 설치된 회전자와 함께 조립되는 이유입니다. 따라서 1 주일마다 스튜디오의 용적이 두 번 변경되어 내연 기관의 네 가지 작업 과정을 실현할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오, 스튜디오)
왕켈형 회전자 엔진에서 회전자의 정점은 엔진 하우징의 내부 원주에서 타원형 하우징과 함께 이동하면서 엔진 하우징의 중심을 둘러싸는 편심 레일에서 출력축 기어와의 접촉을 유지합니다. 삼각형 회 전자의 궤도는 위상 기어 메커니즘에 의해 결정됩니다. 위상 기어에는 회전자 내부에 설치된 내부 링 기어와 편심 샤프트에 설치된 외부 기어가 포함됩니다. 회 전자 기어의 내부에 30 개의 톱니가 있는 경우 샤프트 기어의 외부 원주에 20 개의 톱니가 있으므로 톱니 수 비율은 3:2 입니다. 이 전동비로 인해 회전자와 축 사이의 회전 속도 비율은 1:3 으로 제한됩니다. 회전자의 회전 주기는 편심축보다 길다. 회전자는 1 주일 회전하고 편심축은 3 주 회전합니다. 엔진 회전 속도가 3000 rpm 이면 회전자 회전 속도는 1000 rpm 에 불과합니다.
전통적인 왕복동 엔진과 비교하면
왕복식 엔진과 회전식 엔진은 모두 공기 연료 혼합물 연소로 인한 팽창 압력에 의지하여 회전력을 얻는다. 두 엔진의 기계적 차이는 팽창 압력을 이용하는 방식에 있다. 왕복동 엔진에서 피스톤 윗면에서 발생하는 팽창 압력은 피스톤을 아래로 밀고, 기계력은 커넥팅로드로 전달되고, 크랭크축 회전을 유도한다.
회전자 엔진의 경우 팽창 압력이 회전자 쪽에 작용합니다. 이렇게 하면 삼각형 회전자의 세 면 중 하나를 편심 축의 중심으로 밀어낼 수 있습니다. (그림의 PG 참조). 이런 운동은 두 가지 다른 힘으로 인해 발생한다. 하나는 출력 축의 중심을 가리키는 구심력 (그림의 Pb 참조) 이고, 다른 하나는 출력 축을 회전하는 접선력 (ft) 입니다.
껍데기의 내부 공간 (또는 방적실) 은 항상 세 개의 작업실로 나뉜다. 회전자 운동 과정에서, 이 세 작업강의 용적은 끊임없이 변화하여, 진열통에서 연이어 흡기, 압축, 연소, 배기의 네 가지 과정을 완성하였다. 각 과정은 진열대의 다른 위치에서 진행되며 왕복식 엔진과는 확연히 다르다. 왕복식 엔진의 네 가지 과정은 모두 하나의 실린더 안에서 진행된다.
차세대 회전자 엔진
회전자 엔진의 변위는 일반적으로 단위 스튜디오 용적과 회전자 수로 표현됩니다. 예를 들어 모델 13B 의 이중 회전자 엔진은 "654cc × 2" 입니다.
단위 스튜디오 용적은 스튜디오의 최대 용적과 최소 용적 차이를 말합니다. 압축비는 최소 볼륨에 대한 최대 볼륨의 비율입니다. 왕복동 엔진에도 동일한 정의가 적용됩니다.
앞 페이지에서 볼 수 있듯이 회전자 엔진의 작동 용적 변화와 4 행정 왕복동 엔진과의 비교. 이 두 엔진 모두에서 작업강 용적은 파도처럼 부드럽게 변하지만, 두 엔진 사이에는 뚜렷한 차이가 있다. 첫 번째는 각 프로세스의 회전 각도입니다. 왕복동 엔진 회전 180 도, 회전식 엔진 회전 270 도, 왕복동 엔진의 1.5 배입니다. 즉, 왕복동 엔진에서 크랭크 샤프트 (출력축) 는 네 가지 작업 중 두 번 (720 도) 회전합니다. 그러나 회전식 엔진에서 편심축은 세 바퀴 (1080 도) 회전하고 회전자는 한 바퀴 회전합니다. 이렇게 하면 회전자 엔진이 처리 시간이 길어져 작은 토크 파동을 형성하여 원활히 작동할 수 있습니다.
또한 고속으로 가동할 때에도 회전자의 회전 속도가 상당히 느려 흡기 시간을 더욱 느슨하게 하여 더 높은 동력성능을 얻을 수 있는 시스템의 가동을 용이하게 한다.
왕켈 로터 엔진 특성
● 부피가 작고 무게가 가볍다
회전자 엔진에는 몇 가지 장점이 있는데, 그중 가장 중요한 것은 부피와 무게를 줄이는 것이다. 운행의 조용성과 안정성 방면에서, 이중 회전자 RE 는 직열 6 기통 왕복동 엔진과 맞먹는다. 같은 출력 전력 수준을 보장한다는 전제하에 회전자 엔진의 설계 무게는 왕복동 엔진의 3 분의 2 로 자동차 엔지니어에게 매우 매력적이다. 특히 최근 몇 년 동안 내충격성 (충돌 안전), 공기역학, 무게 분포, 공간 활용에 대한 요구가 점점 더 엄격해지고 있다.
● 구조 간소화
회전자 엔진은 공연 혼합물 연소로 인한 팽창 압력을 삼각형 회전자 및 편심축의 회전력으로 직접 변환하므로 커넥팅로드를 설정할 필요가 없습니다. 흡입구와 배출구는 회전자 자체의 움직임에 따라 개폐됩니다. 타이밍 벨트, 캠 샤프트, 로커 암, 밸브, 밸브 스프링 등 공기 분배 메커니즘이 필요하지 않습니다. 이 부품은 왕복동 엔진에 필수적인 부품입니다. 요약하면 회전자 엔진 구성에 필요한 부품이 크게 줄어든다.
● 일관된 토크 특성
연구 결과에 따르면 회전자 엔진은 전체 회전 속도 범위 내에서 상당히 균일한 토크 곡선을 가지고 있습니다. 두 개의 회전자의 설계에도 불구하고 작동 중인 토크의 변동은 인라인 6 기통 왕복동 엔진과 마찬가지로 세 개의 회전자의 배치도 V 형 8 기통 왕복동 엔진보다 작다. (윌리엄 셰익스피어, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자, 회전자)
● 운행이 더 조용하고 소음이 적다.
왕복동 엔진의 경우 피스톤 운동 자체가 진동원이며 밸브 메커니즘도 성가신 기계적 소음을 발생시킵니다. 회전자 엔진의 부드러운 회전으로 인한 진동은 상당히 작고 밸브 기구가 없어 운행이 더욱 원활하고 조용하다.
● 안정성과 내구성
앞서 언급했듯이 회전자의 속도는 엔진 속도의 3 분의 1 이다. 따라서 회전 엔진이 9000 rpm 으로 작동할 때 회전자의 회전 속도는 회전 속도의 약 3 분의 1 입니다. 또한 회전자 엔진에는 로커 암 및 커넥팅로드와 같은 고속 운동 부품이 없으므로 고부하 운동에서 더욱 안정적이고 내구성이 있습니다. 르망 자동차 경기 199 1 의 대승이 이를 충분히 입증했다.