马自达转子发动机为啥不用了(转子发动机简史)

汪克尔发动机

上世纪60年代,在NSU工作的德国人汪克尔,发明了一种非常特殊的内燃机,被称为汪克尔发动机,也就是现在的转子发动机。

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利用三角转子把汽缸分成三个空间,通过转子绕偏心轴转动,改变三个气缸的空间大小,完成进气,压缩,做功和排气四个冲程。

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普通的往复式内燃机,曲轴旋转2圈,才能完成1次做功,但是转子发动机的转子每旋转1周,可以完成3次做功。

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转子发动机还省去了曲轴、凸轮轴、气门、正时链条等等部件,因为根本不需要。而且转子发动机的转速可以做得很高,在升功率方面有很大的优势。

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总的来说就是体积小、功率大、做功多、零件少。

各大车企追捧

正是因为这些强大的优点,让以前的很多人都认为,转子发动机一定会取代活塞发动机

新技术的诱惑,也吸引了一大批车企的注意

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奔驰、通用、雪铁龙、丰田、日产、劳斯莱斯等等,都曾经向NSU公司取得授权,研发过转子发动机。

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其中还包括当时的中国。60年代后期,中国决定逆向研发转子发动机,装在货车上。1969年,搭载TJ140型转子发动机的货车正式下线

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70年代又推出了搭载转子发动机的上海SH750/760型轿车。

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2大致命缺点

在众多车企尝试之后,发现转子发动机存在2个致命的缺点,就是油耗太高、寿命又太低。由于做功太快,导致燃烧时间缩短,燃料燃烧不够充分,导致油耗很高,而且排放还严重超标。

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转子的三个顶角需要安装密封件,长期摩擦又不能通过机油润滑,再加上输出轴的温度过高,导致转子发动机的寿命和稳定性大大缩减。

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这2项缺点,对于家用车来说,几乎是致命的,所以很多车企不得不放弃转子发动机。

马自达破釜沉舟

接下来,就要说到马自达了。其实马自达选择转子发动机,也是迫于无奈。

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1945年的一颗原子弹,让以制作软木塞起家的“东洋工业”几乎成为废墟。第二代社长松田恒次开始接手公司,并开始涉足汽车行业。但是到了1961年,日本开始计划启动《特定产业振兴临时措施法》(简称:特振法)

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简单理解就是,在汽车行业,没有独立技术的中小型企业必须被合并,最后只能留下3家汽车企业。按照当时的情况,只有三菱、丰田、日产这3家公司符合条件。

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虽然这个《特振法》最终在各方的反对下没有实施,但在当时也足以让马自达惊慌失措。

马自达不惜重金买下了转子发动机的专利,想要通过研究转子发动机,获得独立技术,保住公司不被吞并。

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为此,马自达在内部集结“转子47士”,成立了转子研究部。可以想象当时这47个人的压力有多大,成功与否直接决定整个企业的命运。

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“恶魔的爪印”

但是,转子发动机的缺陷并不是这么容易解决的。刚才说的三个顶角的密封件,就是最大的难题,由于过度的磨损,转子发动机的气缸壁内会留下明显的划痕,导致发动机密封性变差、寿命大大降低,这个划痕被称为“恶魔的爪印”,也让马自达的工程师痛不欲生。

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马自达的工程师甚至尝试用马骨和牛骨作为密封材料,最终皇天不负有心人,马自达通过在封条顶端打出十字孔,来改变封条的频率特性,配合一种特殊并且耐磨的“铝和碳复合材料”,解决了气缸摩擦受损的问题,让马自达成为唯一一家将转子发动机量产的公司

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也正是这一年,《特振法》被废除,马自达最终逃脱一劫。

从这个时候开始,马自达意识到技术研发的重要性,开始变成一个技术宅,不仅让转子发动机一步步走向成功,也为后来的创驰蓝天打下了基础。

憋屈的转子发动机

从此之后,转子发动机不仅成为马自达精神的象征,也为马自达带来了无数的荣誉。1967年马自达推出了10A型双转子发动机,排量只有1.0L,马力却达到了110Ps,是当时同排量发动机的2倍。

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正当马自达想要全面量产转子发动机时,却遭遇了2次比较著名的历史事件

第一个就是《大气净化法案》,要求5年内尾气有害物质降低90%,马自达直到1973年才通过,第二个就是著名的石油危机。

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排放差、油耗高的转子发动机,面临“天妒英才”的尴尬局面。

RX系列 大放异彩

1977年,新社长上任,重新调整了马自达的经营策略,把转子发动机用在了性能车上,并推出了著名的RX系列,其中就有非常经典的RX-7

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第一代RX-7搭载一台代号为12A的双转子发动机,最大马力130Ps,第二代的马力提升到了185Ps,第三代最大马力达到了255Ps

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最终在1998年,RX-7 Type R和Type RS的转子发动机,达到了当年“君子”协定最高的280匹,成为日本著名的四大超跑之一。

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RX-8成转子绝唱

2003年马自达推出了RX-8,搭载双转子自然吸气发动机,1.3L的排量,9000转的恐怖转速,231Ps的最大马力,让很多人赞叹不已

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但是由于排放政策的限制,在2012年正式停产,也成了转子发动机最后的绝唱。

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但是马自达也推出了"16X"计划,表示会继续研发转子发动机,重点针对节油技术进行改革,在适当的时机帮助转子发动机东山再起。

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小结

回顾历史可以发现,转子发动机从发明出来,到被各大主机厂追捧,再到成为马自达的救命稻草,始终无法摆脱低寿命、高油耗、高排放的缺点

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马自达之所以坚持不懈,也不一定是因为转子发动机有多优秀

而是因为它代表了马自达的一种精神和态度。

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