转子发动机的发展历程

自1886年戴姆勒发明了世界上第一辆汽油机的四轮汽车,短短二百余年,汽车已经成为大多数人的生活必需品。伴随着汽车走入寻常百姓家的不仅是经济的发展,也包含了无数科学技术做出的贡献。

19世纪末至20世纪30年代,奔驰、福特、通用等20相继成立,汽车技术开始发展,变速器、四轮制动、独立悬挂技术、压减震器作为当时的黑科技推动了汽车技术的进步。二战结束后,汽车技术在欧美引入民用,研发开始偏向于高速,方便,舒适。流线车身,前轮独立悬架、自动变速器、全轮驱动在这个阶段诞生。20世纪70年代后,伴随着电子行业的发展,汽车防抱死制动系统、安全气囊、电子控制喷油和点火、三元催化作为更先进的技术为汽车行业的进步增砖添瓦。时至今日,随着能源危机的到来,新能源技术更是弯道超车,成为趋势。而不泯然众人间的水平对置,阿特金森,转子发动机都是惊才艳艳之辈独辟蹊径之作。

单说转子发动机(Wankel Engine),这就是独树一帜黑科技的存在。自上世纪五十年代由德国人Felix Wankel发明以来,采用三角转子旋转运动来控制压缩和排放,在普通往复活塞式发动机的世界里开辟了一个新的技术路径。. 普通曲轴往复式发动机工作时,活塞是做往复直线运动,为了把活塞受到可燃气体施加的,由于膨胀而带来的力由直线运动转化为旋转运动,就由曲柄连杆机构来完成。而转子发动机则不同,它直接将可燃气的燃烧膨胀力转化为驱动扭矩。与普通发动机相比,转子发动机取消了无用的直线运动,因而同样功率的转子发动机相对于直线往复式发动机尺寸小,重量轻,并且振动小和噪声低。

上世纪60年代是转子发动机的黄金时代。除了宝马这种固执的企业。几乎所有主流车企,都投入到了转子发动机车型的研制当中。但是新事物的发展通常都不是一帆风顺的,面对新的科技,以往的发动机设计制作经验能起到的作用确实有限。通过试验发现实用量产化的难度比想象中要大得多,并且巨额投入在短期看不到产出,令许多厂家面对股东和车迷的压力知难而退。

旺克研发原型机的时代、涡轮增压技术还没有普及,那个时期想提高内燃机功率无非就是增加排量、拉高转速,功率=扭矩*转速意味着转速拉得越高、输出功率越高,而转子发动机没有曲柄连杆部分、配气部分、甚至与偏心轴(曲轴)呈现一体化!要知道往复式活塞发动机想要获得高转速,需要曲轴的平衡精密度极高、那个年代往复式活塞发动机想获得稳定的高转速是很难的!

而转子发动机结构简单,由茧型壳体(发动机缸体)、三角转子、偏心轴所组成,且对偏心轴的精度要求很低,也就是说在那个加工技术、精度还不太理想的年代,转子发动机才是实现更低成本(加工、物料)、更强性能的最佳解决方案,那个时期转速就能达到13000转,这就是转子发动机吸引很多车企目光的原因,因为在那时它的高转速特性太耀眼,且结构简单、重量轻,完全是性能取向的竞技机型!

在上世纪60年代的日本,本土车厂林立,大打价格战,而为了提升日本汽车的竞争力,日本通商产业省颁布新规,小规模的汽车公司需要与大公司合并以提升日本汽车产业的竞争力,除非该公司拥有一项特别的技术。当时的马自达属于被兼并的对象。为了摆脱被兼并的厄运,引进了转子发动机技术。

没想到这次奋力一搏,令转子发动机俨然成为了马自达的救生圈。然而也是这一不得为之的举措,令转子发动机在马自达被发扬光大。

而马自达作为亚洲企业,起步较晚。由1920年创始人松田在广岛创建的葡萄酒瓶木塞公司在1931转型生产三轮载重汽车开始涉足汽车制造业并于1940年开始生产小轿车。默默无闻的马自达真正站在了历史舞台的焦点是在:1967年和汪克尔公司签订协议,取得转子发动机生产权利,从而开始了马自达公司的迅猛发展期。

RX-3 Savanna终结了神车GT-R在GP赛场的50连胜,也构造了日本国内单一车型夺冠100场的丰碑。而在1991年,马自达以搭载转子引擎的787B赛车勒芒夺冠,抛离第二名捷豹XJR-12两圈,首次拿下勒芒冠军。

在《头文字D》中,高桥凉介驾驶的也是 RX-7 GT-X 编号 FC-3S;《假面骑士》里莱多隆战车以此为原型;更是柯南里安室透的爱车。

然而神话并没有延续研究。虽然91年搭载转子引擎的787B的确领先两圈夺冠,但勒芒赛玩的是耐力要跑3、400圈才能分胜负,往届领先几十圈夺冠的例子比比皆是;马自达用转子赛车陪跑10几年,1987年马自达757赛车落后冠军35圈,88年落后冠军56圈,89年落后冠军23圈,90年依然落后冠军50圈。

这实际上就是最真实的转子发动机,它并没有很多车友想象的那般强大;91年的787B获得减重170公斤的特殊照顾,再加上奔驰捷豹的神助攻(双双故障),787B赛车就夺得了冠军,不可否认787B的实力很强、顶级赛场的选手哪个不强?但转子发动机被禁用以及马自达夺冠真的没有半点悲情,只不过很多车友宁愿相信马自达是悲情的;转子发动机有它性能强势的一面、但在今天看来优势已经不大,但劣势依然存在如不耐用、不环保就足够使它淘汰了!

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