在巨头林立的日本汽车市场中, 马自达常年处于不温不火的状态. 论总体实力, 马自达不仅追不上丰田和本田, 甚至比最近抱团取暖的雷诺日产三菱联盟还要差上不少. 但每当时机来临的时候, 马自达总能掏出许多黑科技来给自己旗下的产品做加持. 比如创驰蓝天, 比如魂动设计, 也比如今天我们准备聊一聊的转子发动机技术.
转子发动机, 听起来就有一股科幻的味道, 其实它也属于汽油发动机. 市面上绝大多数汽车采用的是往复运动式发动机, 工作时活塞在气缸中做往复直线运动, 为了把活塞的直线运动转化为车轮的旋转运动, 就必须使用曲柄滑块机构. 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旋转运动. 正中间的三角转子把汽缸分成三个独立空间, 三个空间根据转动的方向先后完成进气, 压缩, 做功和排气的步骤. 三角转子自转一周, 每个空间都完成了一次点火做功的步骤, 也就代表发动机总共做功三次.
与一般的四冲程发动机每旋转两圈才作功一次相比, 转子发动机具有高马力容积比的优点. 另外, 由于转子发动机轴向运动的特点, 它不需要精密的曲轴平衡就能达到较高的运转转速. 整个发动机只有两个转动部件, 与一般的往复运动式发动机二十多个活动部件相比结构精简了很多, 发生故障的可能性也大大减小. 除了以上的优点外, 转子引擎的优点亦包括体积小巧, 重量轻, 重心较低, 震动较小等.
这个时候可能有朋友想问了: 你说的这么好, 那为什么转子发动机没有普及呢? 因为它虽然优点明显, 缺点也同样致命. 首先由于没有往复运动式发动机的高压缩比, 转子发动机的燃烧就不够充分, 这直接导致了油耗和排放都比较高. 其次是由于需要将汽缸分成三个密闭的空间, 所以导致转子上的密封片磨损较大, 容易造成漏气等问题, 同时复杂的机械结构也让转子发动机的维修成本很高. 在排量计算方面, 由于标准的缺失, 目前各国在制订与发动机排气量相关要求时, 都是用转子发动机的实际排量乘以二来进行比较的, 也就是说一款排量为1.0的转子发动机在纳税时需要按照2.0的标准来执行.
其实最初的时候全球有数十家公司都获得了转子发动机的研发授权, 但由于传统发动机技术的发展, 绝大多数公司都放弃了对转子发动机的投入, 仅有马自达一家凭借转子发动机技术造出了一代神车RX7和备受争议的RX8. 随着2012年6月22日最后一台转子发动机在广岛马自达工厂下线, 这场历经半个多世纪的发动机之争也终于告一段落. 但在短短三年之后的2015东京车展上, 马自达发布了全新RX-Vision概念车, 同时也对外宣布将复活转子发动机. 据马自达官方透露, 未来的转子发动机或许将不再单独负责驱动汽车, 而是作为电动汽车的增程器来为电池组供电. 同时, 远在欧洲的奥迪也宣布将会在自家的A1e-tron增程式电动汽车上部署转子发动机. 看来这个有些小众的发动机还没有做好彻底退休的准备, 希望在调整了工作岗位之后, 转子发动机也能够在新能源汽车时代继续发光发热, 创造出更辉煌的历史.
