原理
聖希萊爾家族率先在1996年申請了奎西燃燒發動機的專利。奎西發動機的概念源於一項研究,該研究起初是想對所有發動機概念進行深入評估,以發現各發動機概念的優缺點及改進機會。 在此過程中,聖希萊爾團隊認識到,如果對標準的汪克爾或旋轉發動機進行改造,也許就能推出某種獨特的發動機解決方案。
與旋轉發動機相同,奎西發動機也是基於轉子和殼體來設計的。 奎西發動機的轉子使用的不是三個葉片,而是四個串在一起的元件,每個元件和殼體壁之間都有一個燃燒室。
四面轉子是奎西發動機與汪克爾發動機的不同之處。較簡單的奎西發動機模型看上去與傳統的旋轉發動機非常相似: 轉子在近乎橢圓形的殼體中旋轉。 但請注意,奎西發動機的轉子有四個元件,而不是三個。 轉子的四面密封在殼體壁上,轉子的角密封在內側周圍,從而將內側分成四個室。
帶托架的奎西發動機的與簡單發動機的工作原理相同,只是所增添的設計能夠產生光爆震。 光爆震是一種優質燃燒模式,該模式要求更大的壓縮和更強的堅固性,而這些都是活塞發動機或旋轉發動機所不能提供的。光爆震所需的高壓會給發動機本身帶來巨大壓力。
活塞發動機不能承受爆震威力。 而傳統旋轉發動機(如汪克爾發動機)因燃燒室較長而限制了所能達到的壓縮量,因此傳統旋轉發動機不能提供發生光爆震所需的高壓環境。
優點
顯然,增加的動力輸出令奎西發動機優於汪克爾發動機和活塞發動機,不僅如此,奎西發動機還解決了汪克爾發動機面臨的許多問題。 例如,汪克爾發動機的燃料空氣混和物不能充分燃燒,未能充分燃燒的剩餘碳氫化合物將被排放到廢氣中。 奎西發動機通過將燃燒室加長不到30%,從而解決了這個問題。 也就是說,奎西發動機中的燃料空氣混和物將承受更大的壓縮,獲得更完全的燃燒。 另外,因為未燃燒燃料減少,奎西發動機的燃料效率將極大提高。奎西發動機的其他主要優點包括:
1. 零震動,因為發動機完全平衡
2. 更快加速且無飛輪
3. 在較低轉速下具有較大扭矩
4. 運轉幾乎無需機油
5. 噪音更少
6. 具有全方位靈活性,實現完全隱沒式作業,或可在任何方位(甚至顛倒方位)進行作業
7. 運動零件更少,從而減少磨損和破裂
8. 最後,奎西發動機可使用不同類型的燃料,包括甲醇、汽油、煤油、天然氣和柴油。 隨著汽車燃料從傳統燃料向替代燃料過渡,它甚至可以氫為燃料。
套用
卡爾·本茲於1886發明了現代內燃發動機,迄今為止,內燃發動機已經歷了約120年的設計改進,但奎西發動機仍處於初期階段。奎西發動機尚未有任何實際套用,因此無法測試其是否適合替代活塞發動機(或者說旋轉發動機)。它目前還處於原型開發階段,至今為止,人們只是在2004年的微型競賽汽車展上對其有過最為近距離的了解。在今後的幾十年中,奎西發動機也許並不能成為具有競爭力的發動機技術的代表產品。
但在未來,奎西發動機可能套用於汽車之外的其他設備。因為這種發動機的中心區域龐大,且無需使用中心軸,因此它可以容下發電機、推進器和其他輸出設備,從而使其成為能夠驅動鏈鋸、航空動力傘、雪地車、空氣壓縮機、艦船推進系統和發電廠的理想發動機。