我們都知道,一般車輛使用的是四行程活塞引擎,引擎要上下各兩次才能完成一次迴圈,所以被稱為四行程引擎。而轉子引擎並沒有活塞,有的是一顆三角弧型的轉子。當然也沒有汽缸壁,而是一個8字型的氣室,而轉子就是在這8字型的氣室內咕嚕咕嚕的轉動。
是的!轉子在氣室內不是規規矩矩的繞著同一個軸心轉動的,如果轉子真的是繞著固定軸心轉動,那氣室的形狀將會是圓形,進氣、壓縮、動力、排氣的内燃机四大基础动作将不存在,所以转子的驱动轴是偏心的,也就因为驱动轴是偏心的,所以转子才会忽上忽下忽左忽右的旋转,因此气室才会形成8字型。
这时气室就被三角弧型的转子分成了三份,而且大小会有变化,这大小的变化量就是转子引擎的排气量。这时只要在气室的腰部上下开孔,孔就会因转子膨胀或压缩气室内的空间而变成进排气孔,而没开口的腰部,空气就会被压缩及膨胀,这时只要有火星塞就可以引爆汽油混合气,这样转子引擎就有了进气、压缩、动力、排气四个基础行程而可以运作。
而且因为转子是三角形的,所以有三个独立运作的空间,于是转子转一圈就会有三次的动力行程,媲美三缸活塞引擎。除了8字型气室与三角型转子外,转子引擎还有一个很重要的比例,那就是转子齿与驱动齿的齿比绝对是‘2:3’。于是,这又带出一个转子引擎的绝对现象,就是转子转1圈驱动轴转3圈。等等!齿比不是2:3吗?怎么转速比不是3:2而是3:1。
原因很简单,当转子转1圈时,驱动轴除了被带动的自转外还有公转运动,所以转子转1圈驱动轴不是转1.5圈,而是两倍的3圈。这也讲到转子引擎容易高转速化的优点,例如引擎转速9000rpm时,转子才3000rpm而已,不像活塞引擎在9000rpm时,活塞每分钟上下9000次共18000行程!
知道转子转速与驱动轴转速的比例后,我们就能比较转子引擎与四行程活塞引擎的相对关系,当转子转1圈的时候驱动轴转3圈,驱动轴转3圈就代表飞轮转了3圈,而转子转一圈有三次动力行程,也就是说飞轮每一转就有一次动力。而四行程活塞引擎要运转两圈才有一次,若要达到每一转就有一次动力则需要两缸,也就是说相同的转速下,一个转子相当于两缸。不过,MAZDA一直对外宣称双转子相当于6缸引擎又是怎么一回事呢?这就要看动力时间了。
四行程引擎由于每两转完成四个行程,所以动力行程为半圈180°,而转子转一圈驱动轴转了三圈,所以动力行程为3/4圈270°,每次动力行程较四行程活塞引擎多了50,再加上同转速下一个转子相当于两缸,就变成动力时间长度相当于3缸引擎,所以双转子就拥有与六缸引擎等长的动力重叠时间,等于运转平顺度同于六缸引擎。但这个270°的动力行程也成为转子引擎的致命伤,相对于四行程活塞引擎的180°,转子引擎多了1.5倍的燃烧时间,使得平均压力降低了约18.76,说白点就是扭力只有同排气量活塞引擎的81.24。
算到最后可以得知转子引擎的动力相当于1.625倍同排气量的活塞引擎,可是同时间的耗油量却是两倍,注定了转子引擎耗油的宿命。综合来说,转子引擎有著很小的体积、很轻的重量、简单而扎实的结构,有著同排气量活塞引擎1.625倍的动力、2倍的油耗,动力平顺、震动与噪音都较活塞引擎低,具有超高转速的潜力等,如果油耗不是问题的话,转子引擎几乎都优于活塞引擎。
由于以上原因,马自达钟情于转子引擎,转子引擎在技术上的难点也是马自达钟情于炫耀的地方