【汽車知識】「活塞引擎」和「轉子引擎」之間的差異為何?(TL;DR懶人包整理)

【汽車知識】「活塞引擎」和「轉子引擎」之間的差異為何?(TL;DR懶人包整理)

 2020-06-18 14:26:40  3,595  0  0

說明

有看頭文字D的人就會聽過馬自達的轉子引擎,雖然有印象,但你有了解過為什麼它稱為轉子引擎嗎?為什麼現在幾乎看不到了呢? 街上多數的汽車幾乎使用4缸引擎,排量約在1.4-2.0升之間。如果是性能車或大型的車就會使用5缸以上,像L6或V6,V8 V10,V12甚至是W16引擎,而不同的引擎也都有自己的特點。 而轉子引擎就像引擎界的一匹黑馬,運作方式不太一樣,為了解釋這兩種引擎的優缺點,就從動畫影片來看引擎各別是怎麼運作的! 【一般活塞引擎運作】 通常四行程循環引擎要產生動力必須做4件事! 1. (進氣)透過多個活塞吸進空氣。 2. (壓縮)壓縮帶有空氣與燃油的混合體。 3. (爆炸)火星塞點燃油氣將活塞推下。 4. (排氣)最後將廢氣排出氣缸。 99%汽車引擎通常是這種方式運作的。 活塞下降讓開啟的氣門把空氣吸入氣缸,同時燃料噴射到氣缸中,之後活塞上升把空氣和燃料壓縮成混合物,然後火星塞點燃油氣混合物,迫使活塞向下壓,隨著活塞再次上升擠壓,燃燒後的混合物通過排氣門被迫離開氣缸。 柴油引擎的原理幾乎相同,除了一點,柴油引擎無需火星塞來點燃油氣混合物,而是利用更大程度的高溫壓縮來點燃,但柴油引擎啟動時需預熱塞提前達到工作溫度。 這些就是傳統燃油引擎利用吸入、壓縮、爆炸及排氣,讓曲軸將活塞的動力,由引擎傳遞到車輪的過程。 【轉子引擎如何運作】該引擎運作也同樣有四個階段,吸入油氣混合物進入燃燒室,再來進行壓縮,之後火星塞點燃混合物,最後燃燒完的混合物被排出,一樣也是吸入,壓縮,爆炸和排氣,不同的是轉子引擎過程中沒有氣缸與活塞零件,大致上用轉子完成所有艱苦的運作,有時人們稱它為多力多滋,因為它形狀很像,而一個簡單的轉子引擎有五個主要部分組成。 【轉子五個部件】前板、轉子外殼、轉子及後板,第五個是連接轉子的偏心軸,而偏心軸類似傳統引擎的曲軸,轉子殼具有一個進氣孔、兩個火星塞及一個排氣孔。 1. 當轉子旋轉時,進氣孔將上方的真空氣室,吸入空氣和燃料。 2. 當轉子繼續轉動時,轉子擋住進氣孔,讓壓縮使進氣與燃油混合。 3. 兩個火星塞點燃油氣混合物,迫使轉子進一步旋轉。 4. 旋轉至排氣孔,排出燃燒的空氣和燃料混合物。 現在了解運作了,來説說各別引擎的優缺點,先談熟悉的活塞引擎。 【一般活塞引擎優缺點】 優點:它已經過嘗試與測試的多種應用,像常見的直列或V形汽缸配置,且活塞易於維護,還不會消耗太多機油,而且非常經濟省油。 缺點:較多的作動零件,例如活塞、進氣、排氣門及凸輪軸,它們會產生很大的往返運作量,意味著由於氣門浮動的危險,因此這些引擎會受到轉速限制,避免氣門彈簧不再能跟上凸輪軸的運作。另一個缺點是它們體積很大,特別在直列配置中,例如BMW的直6引擎,這些引擎較不能用在前驅車或較小引擎室的車,所以大多數的汽車會使用V6的配置節省使用空間,像MX5就可放入V6。 【轉子引擎優點】 它的最大優點是引擎非常緊湊,這代表它幾乎可以放到任何引擎底座中,而轉子引擎運動部件也不多,引擎大致只有兩個部件運轉,分別是轉子及偏心軸,由於沒有大量往返運作量,該引擎能具有更高的轉速,也比活塞引擎更平順,大家也都知道這個引擎的聲音聽起來非常酷。 【轉子引擎缺點】 轉子引擎會燃燒過多的機油,是因為機油是直接注入轉子殼體內的,以保持密封圈的潤滑和腔室的分離,因此如果沒有進行機油維護,或者使用了錯誤等級的機油,轉子引擎會空轉的是很常見的。 另一個主要缺點是,儘管從簡單的結構本質說,引擎應該要非常可靠,但『壞掉的菱封,後面有角落哭泣的男生』,因為轉子的菱角油封容易摩擦而耗損,與缸壁的產生侵蝕或裂紋而失去壓縮能力,導致點火失敗、功率降低、嚴重的怠速及冷車難發的問題,由於轉子燃燒室較大,部分油氣不會完全燃燒,所以跟傳統活塞式引擎相比,不但燃油效益差,還有很高的廢氣排量。 轉子引擎排氣管會噴火,而且聲浪聽起來雖然不錯,但設計存在著缺陷,並且還會燃燒大量的油,導致嚴重的排放,所以你現在知道關於活塞與轉子引擎的優缺點了。

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