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    史料 |马自达CEO确定转子发动机将回归?揭秘转子前世今生

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    车摄汇2020-11-25

    在我们的印象中,转子发动机早就和马自达绑定在了一起。这个品牌在销量仅有丰田几分之一的情况下仍然拥有众多的拥趸和粉丝,它的造车理念绝对是最大功臣。而构成它造车理念的最大功臣,就是转子发动机。

    最近我在微博上看到一个段子:“马自达:我玩转子发动机我就会没钱,没钱了我就去卖车,卖了车我就会有钱,有钱了我就去玩转子发动机。”

    我喷饭之余,再次深深感慨网友企业级“理解的到位。

    微博上之所以会出现这个段子,原因是几天前马自达CEO亲口承认了转子发动机将会以纯电动车增程器的方式回归。尽管它只是个增程器、尽管它只能供电、尽管它不能直接驱动车轮,但当发动机中的转子再次做离心运动的时候,那些属于高桥凉和FC3S的回忆便会涌上心头。情怀化为泪水,信仰凝结成梦。我们这些马自达的脑残粉“,除了能用键盘表示鼓励,也只能一声声的高喊”马自达牛X“了。

    关于转子发动机为何会成为增程器,我们以后有机会细说。本篇文章,我就带大家回顾一下转子发动机的前世今生,以及它最后为什么会成为马自达粉丝的终极信仰。

    •转子发动机之父

    我们得承认,转子发动机是因为马自达而发扬光大的,可惜的是,这个日本品牌并不是转子发动机的生父“。真正发明转子发动机的其实是一位德国工程师,菲力斯·汪克尔(Felix Wankel)。

    与大多数车企的著名工程师一样,汪克尔博士也与二战有着千丝万缕的联系。早年间,汪克尔博士在纳粹德国的帝国航空部工作,专门研究飞机和鱼雷等武器的油封和旋转阀门。随着德国的战败,汪克尔博士被盟军关了一段时间,获释后在50年代加入了NSU汽车厂(后来被奥迪合并),开始专心研究汽车发动机。

    起初,汪克尔博士是想发明一种没有太大振动的发动机,认为活塞的往复运动是发动机振动最大的来源,在经过了反复尝试后,汪克尔博士终于在1957年发明了一种不需要往复运动的发动机——转子发动机。

    Tips:汪克尔博士发明的转子发动机代号为DKM54但这款发动机由于种种原因没能量产,后来NSU汽车厂的另一个工程师对其进行了改良,使其能够量产,而发动机的代号也变为了KKM 57P“。

    •转子发动机的原理

    那么,汪克尔博士既然想发明一种振动小的发动机,这种发动机自然就是以振动小“为标去研发的。首先,传统的四冲程发动机转两圈才能做功一次,而转子发动机转一圈就能做功三次,效率很高。其次,因为没有了曲轴、传统的进排气阀、凸轮轴等等一系列的零件,转子发动机的体积就可以很小,而且因为发动机内部不会有往复运动,所以它在运行时的振动很小,也更加平顺。

    简单点说转子发动机的气室是一个椭圆形的,不像传统的圆柱形。在里面有一个旋转的转子,转子的形状也很特殊,是三段圆弧组成的类似于等边三角形的形状。转子内通过齿轮与中间轴啮合,转子不断的做离心运动。

    这种设计的巧妙之处就在于转子和气室的形状,转子在运转的过程中,将气室分为三部分,这三部分分别负责进排气、压缩和点火完美完成传统四冲程发动机的工作。另外,它也顺带手的增加了一个好处,就是发动机的转速可以做的很高,升功率方面优势很大。

    Tips:通过上面这张图大家也能看出来,传统活塞发动机的零件很多,所以带来了高的故障率和装配难度,而零件较少的转子发动机此时的优势一览无遗。

    那些研究过转子发动机的车企

    按照当时的眼光来看,转子发动机绝对是属于黑科技“级别的产品了。1960年,NSU将一台30匹马力的转子发动机放在了Prinz车型上。因为转子发动机体积小、振动小等优势,这台发动机甚至被安置在了后背地板的下面。

    此时各大车企一看:“有这么厉害的技术,那我一定不能落在别人后面!“(类似于今天的新能源车和自动驾驶)于是NSU开始出售转子发动机的制造权,并且从这些车企的身上赚了不少授权费。

    再然后,军备竞赛正式开始了。此时全球的大部分车企都开启了转子发动机的研发和改进,像奔驰、日产、雪铁龙、通用、保时捷、丰田等等厂商都对该技术有所涉足。

    其中研发速度较快的,比如雪铁龙推出了一款与NSU合作的双转子发动机,车型为雪铁龙GS Birotor。还有奔驰著名的概念车C111,也搭载了一台燃油直喷的三转子发动机。我们印象中最具肌肉范儿的福特野马也采用过转子发动机,甚至连劳斯莱斯都研发出了一台双转子柴油发动机,计划应用在军工车型上。

    然而,各大车企在尝试了一段时间后纷纷碰壁,上述的这几款车型没有一款能够大获成功。事实上,转子发动机在当时的确是有缺陷的,最大的问题就在于随着转子的旋转,转子三个顶端气封的密闭性会逐渐降低,而且由于转子在不断摩擦转子室内壁,上面会出现严重的磨损,导致转子发动机的寿命大幅降低。

    此时,大部分厂商已经知难而退了,留下了一个身披红色战衣“的匠人——马自达。

    马自达将转子发动机推上神坛

    在经过了时间的沉淀后,转子发动机早就褪去了最初的光环,如今的它更像是一块烫手的山芋,无人敢接。在这样的情况下,马自达毅然决然的购买了转子发动机的所有专利,它也为此付出了2亿8千万日元的巨额资金,这相当于全公司8000名员工的一个月薪资。

    此时的马自达销量状况很差,随时有可能有被兼并的风险。马自达在此时孤注一掷,也颇有些不成功便成仁的味道。随后,著名的马自达转子引擎研发部门成立,后人称其为“转子四十七士”。

    我们如今都很难相信,当年多少车企没有解决的难题,居然被这四十七个人解决了。在经过了无数次的尝试后,马自达终于将转子发动机推向实用化,发布了一款惊世骇俗的传奇跑车——马自达cosmo sport

    要知道,就在上个月的北京车展上,该车还作为马自达百年庆典的“重磅嘉宾”亲临了现场,它的重要程度可见一斑。

    对于大多数男孩儿来说,这款车也一定在你们的童年中出现过,只不过你们当时都在看杰克·奥特曼打怪兽而已。没错,《杰克·奥特曼》中号称“陆战猛虎”的MAT队巡逻车就是马自达cosmo sport,这可是《奥特曼》系列中难得没有被“魔改”的车型。

    没有任何意外,马自达cosmo sport成功了,而这辆车的成功也为RX系列的辉煌奠定了基础。1991年,采用了转子发动机的马自达787B赛车赢得了勒芒24小时耐力赛的冠军,这也是转子发动机和马自达在“人生”中最高光的时刻了。只不过后来赛事官方禁止了转子发动机参赛,这次比赛也成为了转子发动机“最耀眼的绝唱”。

    后面的故事想必大家都能略知一二了,马自达RX家族诞生,转子发动机成为了马自达的“独门秘籍”。这其中最令人印象深刻的,恐怕就是《头文字D》中高桥兄弟驾驶的RX-7了,那辆白色的FC3S和黄色的FD3S也被如今的日本改装爱好者奉为“神物”,它们在日本的地位甚至超越了熊猫色的AE86。

    •转子发动机的陨落

    尽管“转子四十七士”用尽了毕生功力解决了转子发动机内壁划痕的问题,但终归解决不了物理规律所遗留下来的油耗和排放问题。

    马自达将转子发动机推向市场后不久,第一次石油危机爆发,油价飙升的同时,丰田、斯巴鲁等厂商开始抓住这次难得的机会,推出了诸多“经济实用且省油”的小型车,马自达转子发动机遇冷。

    虽然马自达并借着惊人的毅力挺过了第一次石油危机,但接踵而来的不是捷报,而是噩耗,因为第二次、第三次石油危机开始又来了此时马自达已经将转子发动机从家用车“上放”到了性能车上面,这种迫于无耐收缩而转子发动机应用范围的做法无疑令人心酸。当年的辉煌烟消云散,努力付之东流。

    我们以为《头文字D》中FD3S是神话的开始,但没想到那就是神话的结束了。虽然马自达后来又推出了RX-8,但这款车本质上只是四门四座车型,因此不能称之为纯粹的跑车,RX-7终归是后继无人了。

    2011年10月,马自达宣布RX-8车型将于2012年6月份停产,该车成为了最后一款搭载转子发动机的车型。现在,不明所以的观众应该知道为什么马自达的粉丝会因为转子发动机的回归而如此欢呼雀跃了吧?

    •总结

    其实关于转子发动机,有太多太多的故事可讲,比如当年“转子四十七士”是如何解决的发动机室内壁划痕问题?马自达为什么会选择转子发动机作为增程器,只是因为情怀吗?汪克尔因为高度近视没驾照为什么还能研发出转子发动机这种神物?

    好吧,最后一个是我用来搞笑的。

    我只是想说,转子发动机的故事还远远没有结束,它消失的这几年,汽车市场少了很多乐趣。无论是马自达的粉丝也好,还是不明真相的吃瓜群众也好,我们的欢呼一方面是因为马自达,另一方面,只是希望如今的汽车市场能够增添一份乐趣罢了。毕竟满屏幕的新能源和自动驾驶,也挺无聊的不是吗?

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