轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)（Wankel Engine、Rotary Engine）是由德國人菲加士·汪克爾（Felix Wankel，1902-1988）所發(fā)明，他在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上，解決了一些關(guān)鍵技術(shù)問題，研制成功了第一臺轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)工作原理

轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的基本結(jié)構(gòu)是在一個近似“8”字型的空間中，放入一個三角錐狀的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子安裝在偏心軸上，當(dāng)偏心軸旋轉(zhuǎn)時，會帶動轉(zhuǎn)子進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在運(yùn)動的過程中，轉(zhuǎn)子的三個面恰好將內(nèi)部空間劃分為三個獨(dú)立的腔室。被分隔出來的腔室在轉(zhuǎn)子的運(yùn)動過程中，其容積會不斷地改變，也只有這樣才可以使轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)利用密閉空間的變化來完成傳統(tǒng)四沖程內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時所進(jìn)行的進(jìn)氣、壓縮、做功以及排氣的過程。而這種巧妙的運(yùn)動特性的產(chǎn)生則要?dú)w功于偏心軸以及“8”字型的空間結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)。

傳統(tǒng)的四沖程往復(fù)式活塞發(fā)動機(jī)中的任意一個汽缸進(jìn)行一次完整的工作循環(huán)，曲軸需要旋轉(zhuǎn)兩周，但對于轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)來說，這卻是另一番嶄新的世界。三角轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，可以完成三次進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣的過程，也就是做功三次，而偏心軸則已經(jīng)旋轉(zhuǎn)了三周，也就是說曲軸與三角轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速比為3:1。由于以上運(yùn)動關(guān)系，輸出軸的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子自轉(zhuǎn)速度的3倍，這與往復(fù)運(yùn)動式發(fā)動機(jī)的活塞與曲軸1：1的運(yùn)動關(guān)系完全不同。

這看上去有些令人匪夷所思，而其中的奧秘就蘊(yùn)藏在簡單的機(jī)械原理中，三角轉(zhuǎn)子的中心繞輸出軸中心公轉(zhuǎn)的同時，三角轉(zhuǎn)子本身又繞其中心自轉(zhuǎn)。在三角轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，以三角轉(zhuǎn)子中心為中心的內(nèi)齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪嚙合，齒輪固定在缸體上不轉(zhuǎn)動。通常轉(zhuǎn)子的內(nèi)齒圈的齒數(shù)與中心齒輪的齒數(shù)之比為3:2，如果是常規(guī)的兩個內(nèi)嚙合齒輪的話，二者永遠(yuǎn)會保持3:2的轉(zhuǎn)速比，而轉(zhuǎn)速比最終定格在3:1，一是基于精心設(shè)計(jì)的齒數(shù)比，另外很重要的則是特殊的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即三角轉(zhuǎn)子在自轉(zhuǎn)的過程中還會產(chǎn)生公轉(zhuǎn)運(yùn)動。