转子发动机是1957年德国机械工程博士汪克尔发明的。转子发动机和普通的往复式内燃机一样，都是四冲程发动机，都需要进气、压缩、做功和排气四个过程。但是转子发动机工作的方式非常特别。

这种发动机的旋转活塞和缸体的形状都是特别设计的。它在中间有一个固定不转的齿轮，转子内部有齿圈。在齿轮的啮合和缸体轮廓线的引导下，转子旋转并通过偏心主轴输出。转子和缸体之间的空间周而复始地增大——缩小——增大，就像活塞下行——上行——下行一样。

接下来要理解动力是如何输出的。转子的运动看起来并不是很规则，实际上转子除了自转，它的中心点还绕着缸体的中心点公转。所以，转子发动机输出动力需要靠转子和一根偏心转轴的配合。通俗地说，就是转子扳动偏心主轴，类似于连杆扳动曲轴，这样就输出了动力。

转子和偏心主轴的结构如下图所示：

具体结构参考下图的马自达转子发动机。

另外，转子发动机还特别容易拓展。就像搭积木一样，一个缸一个缸地串起来，把主轴加长，就能得到功率很大的发动机。而普通发动机是绝对做不到了，要增加活塞数量，只能重新设计制造缸体。下图是奔驰四转子发动机。

优点明显的同时，缺点也很明显。

1、燃烧室密封困难，润滑困难，天然烧机油

爆燃的高压气体冲击转子和缸体之间长长的缝隙。而且，转子侧面又是更加长的缝隙。这就对发动机材料和工艺方法提出很高的要求，需要薄薄的密封片能够长期承受住高温高压的冲击。所以，为了保证密封片的性能和寿命，需要特意向燃烧室喷入机油。转子发动机烧机油是先天性的。

而普通内燃机，两个活塞环解决气体密封，再加一个油环解决润滑问题。工艺上更简单，结构上更可靠。机油消耗也更少。

2、发动机零件磨损大，寿命不如普通发动机

这个缺点源于转子的运动型式，转子的运动本来就靠缸体的轮廓来维持，就是要刮擦滑动。再加上，密封片为了保证效果，也是紧紧贴住缸体表面的。因此，转子发动机的配合面容易划伤，增加磨损。

而普通内燃机的活塞和缸体是有微小间隙的，活塞环虽然也刮擦缸体，但是润滑条件好，接触面积也不大，发动机转速也没有转子那么高。

3、燃烧条件差，排放条件差，燃油经济性差

这是结构造成的。仔细观察下图可以发现，当转子进一步压缩空间，快要点火时，燃烧室又扁又长，几乎只有一条小小的缝。气流就会剧烈地流动，从一边被挤到另一边，这种强烈的挤气横流会影响燃烧。因为当转子高速工作，气流速度竟然会比火焰的燃烧速度快，直观地说就是能把爆炸的火焰都吹灭了，导致失火。

在高速大负荷情况下，转子发动机的燃烧情况就差，再加上转子发动机本身转速就非常高，点火次数也多。就这样，一边凶猛耗油，一边烧不起来。

而普通发动机，虽然压缩比也会很高，但是好歹燃烧室更规则，有充裕的空间组织气流和燃烧。

结构原理说了，优点缺点也说了，再补充一点点。

研究转子发动机曾是世界级的热潮，各个主流汽车公司都拿到专利授权进行研发。60年代在机械工业部指导下，国内高峰时期曾有152家单位立项研制。而转子发动机的先天缺点难以突破，是无数工程师花了30多年时间才逐渐认识到了。

马自达转子发动机最出名，商业化也最成功，RX系列转子跑车累计销量超过200万辆。虽然车迷喜欢把马自达对转子引擎的偏执视作情怀，可这并不是赔钱的买卖。而且转子发动机领域也并非只有马自达独步天下。

转子发动机的世界比我们想象的精彩。目前在工业、军事领域仍有市场，美国在这方面投入最多成果最多。从3000马力柴油转子引擎，到排量只有10ml的超微小转子引擎，产品丰富。

美国、德国、英国等国家仍然有公司生产转子发动机。之所以如此痴迷，是因为这种发动机体积小、功率高、运转平顺。要输出相同的马力，转子发动机大约只有普通发动机的一半大小。

所以，转子发动机的研发生产还在继续。好名声不能全让马自达独占。