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自古红颜多薄命细说转子发动机的前世今生

  上次给大家介绍了四种汽车上常见的发动机,应网友要求今天我们来聊一聊已经消逝已久的转子发动机。

  转子发动机又叫汪克尔发动机,最早由德国工程师菲利克斯·海因里希·汪克尔发明,原型机与1957年问世。转子发动机通过偏心旋转的原理,让三角转子绕中心驱动轴(偏心轴)旋转的同时自转,奥托循环的四冲程发生在三角转子的三个平面与发动机壳体之间。

  在转子发动机中,三角转子每旋转一次,就做功三次(每个面做功一次),用不严谨的角度来讲,一台转子发动机就相当于一台三缸发动机。相比传统的活塞往复式发动机,转子发动机体积更小、稳定性高、功率重量比更大、传动效率更高。所以在初期阶段,世界各大车企都渴望与汪克尔所在的公司NSU签订开发许可协议。

  20世纪60年代,世界各大车企都获得了NSU的开发许可,他们开始一心钻研这种堪称“完美”的发动机。雪铁龙曾和NSU合资生产出M35车型,该车型装有普思娱乐注册单转子引擎,输出功率为50马力,扭矩为68牛·米。

  劳斯莱斯曾研发过转子柴油发动机,为了解决压缩比问题,聪明的英国人,将两个转子拼在一起,一个负责进气、压缩、排气,另外一个负责二次压缩和点火。

  梅赛德斯-奔驰也曾在1969年推出C111型号转子试验车,该车采用中置三转子发动机布局,但由于技术问题,在第二代C111车型上奔驰放弃了转子发动机。

  转子发动机虽然吸引了诸多车企,但是没有一个车企将转子发动机的研发坚持下来。当所有人都要放弃转子发动机时,有一个车企站了出来,他的出现以至于没有让转子发动机淹没在历史长河中,他就是马自达。

  提到马自达不得不提就是“马自达转子引擎之父”山本健一。二战结束后,山本健一回国来到马自达工作,20世纪60年代,山本健一从公司中挑取了47名精英工程师着手研发转子发动机,这47人被后人称为“转子47壮士”。

  1967年,搭载双转子引擎的量产车马自达Cosmo Sport 110S正式推出,该车输出功率约为110马力,400米加速性能约为16.4秒,最高时速可达185km/h。

  Cosmo Sport 110S的诞生只是一个开端,最能代表马自达转子引擎的便是大名鼎鼎的马自达RX-7。相信绝大部分人了解马自达和转子发动机都是从这台车开始,无论是《头文字D》、《湾岸MIDNIGHT》还是《假面骑士》里都有RX-7的身影。相比同时代其他日系性能车,RX-7的双转子有着超高的转速和不俗的改装能力,在日本性能车蓬勃发展的年代RX-7大放异彩。

  提到马自达的转子发动机,不得不提的还有著名的787B。从20世纪70年代开始马自达就开始参加勒芒24小时耐力赛,但每一场比赛马自达都充当炮灰选手,没有人知道哪辆车是属于马自达车队的,甚至还有人都不知道马自达到底是个什么样的汽车品牌。直到1991年,一台序号为55号的马自达787B赛车以领先对手两圈的优势取得了冠军。

  在马自达787B夺冠之前,前58届勒芒24小时耐力赛一直由欧美车队制霸。787B的出现让人们知道了马自达也让人们知道了转子发动机的强大。

  在787B夺冠后,勒芒24小时耐力赛C组赛车修改了参赛规定,此后的787B也再也没有机会征战勒芒赛场。不过此次修改规定并不是针对马自达,勒芒24小时耐力赛一直都在逐渐完善赛制,1991年之前C组比赛就提案“引擎必须和F1一样的3500c.c.、自然吸气引擎”。至此,787B成为了勒芒24小时耐力赛历史上的一个传奇。

  转子发动机虽然动力更直接、转速更高,但是有几大缺陷工程师们一直没有攻克。首先是燃油经济性差。转子发动机转速高,就意味着油耗高,1.3排量的转子发动机油耗高达15L/100km左右。又由于气缸容积小,压缩能力有限,进而导致汽油没有充分燃烧就被排放出去,因此转子发动机的排放严重超标。

  第二点是烧机油。三角转子的每一个顶点都有类似活塞环的密封件,他们与缸体之间需要润滑,所以转子发动机不得不直接将机油注入缸体内,这就意味着转子发动机天生就是一个“油油混动”的小能手。

  第三点是密封问题。烧机油又会进一步影响润滑效果,时间一长,三角转子顶端的密封件就会磨损,加之由于转子发动机燃烧室固定,缸体受热不均匀,三角转子与缸体的密封问题无法得到有效的改善,这使得转子发动机寿命远小于活塞往复式发动机。

  以上三点原因总结来说就是转子发动机高污染、高成本、低耐久度,这样一来想让转子发动机应用在民用车型上很难实现,因为根本就没有多少消费者愿意买账。为性能而生的转子又在赛车领域遭到了禁止,这就转子发动机“薄命”的原因。

  2012年,随着最后一台RX-8下线,马自达宣布停止生产转子发动机车型,至此,转子发动机也正式退出历史舞台,虽然马自达并未放弃转子发动机的研发,但不知下一次人们再见到转子发动机车型时又是何年何月。

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