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玩车|第一个生产转子引擎的居然不是马自达?而是……

2020年03月11日 19:08:02
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来源:改联网

说到转子发动机,大家第一时间想到的一定就是马自达马自达就是转子发动机做出了名的日本厂家。随着马自达在转子发动机领域取得的成功,转子发动机成为了马粉的骄傲。但是,转子发动机真正开始生产的厂家,却不是马自达,而是奥迪!为什么呢?

▲ 转子发动机之父——Felix Wankel(菲利克斯·汪克尔)

转子发动机的诞生,要从1924年开始,德国工程师Felix Wankel设立了转子发动机研究所,在二战期间他的研究被认为为德国带来极大利益,得到了德国航空部以及许多大企业的支持,在这些条件的支持下,成功发明了转子发动机,并获得了转子发动机的第一项专利。

二战过后,这匹德国的“千里马”被“伯乐”NSU公司相中,1950年,这位疯狂的工程师便在NSU公司开始新一轮的研发,1957年完成开发原型机DKM 54,最大功率为15 kW(21 PS),NSU公司随后将该设计授权给了全球的厂商以不断的改进。

1960年1月19日,Felix Wankel在德国工程师学会(德语:VDI,Verein Deutscher Ingenieure)的会议上向世人公开发表这具新的无活塞回转式引擎,因此又被称作汪克尔引擎。同年NSU车厂将KKM 250型引擎试装在NSU Prinz车款上,最大马力30 PS。不过该车还没有量产。

▲ NSUWankel Spider

在还没跟奥迪合并之前的1964年,NSU正式下线生产第一台搭载转子发动机的跑车——NSU Wankel Spider,搭载498 cc单转子发动机,最大功率为40 kW(55 PS),这台车的车身还是由知名的跑车设计公司博通公司(Bertone)设计的!匹配4速手动变速器,而且也装备了同步器。油箱容积35L,0 - 100 km/h加速时间为14.5秒。该车共生产了2375辆,该车直到1967年停产。不过在这里先留个彩蛋。

1967年8月,NSU推出了第二款量产的转子发动机车型——Ro80,Ro代表Rotary Engine(转子发动机),当时的德国有钱人早期可选择的豪华品牌不多。家喻户晓的奔驰虽然独自拥有完整的产品线,但它车子造型十分保守。宝沃虽标新立异,却砍掉了它受欢迎的Isabella sedan和能与奔驰220直接竞争的六缸P100。宝马在1966年前还在努力通过1500和2000车型东山再起,但Superb 2500和2800还没有出现。Auto Union的奥迪当时刚摆脱它一战前的设计,开始采用两冲程引擎。历史上大卖的奥迪100影子都没有。不是狂热的爱国者的话,倒可以考虑法国的雪铁龙DS,或者Humber,捷豹路虎这些英国品牌,但总体来说选择太少。该车采用一颗995 cc单转子发动机,可产出86 kW(116 PS)的最大功率。并匹配3速自动离合器手动变速器。

1969年,NSU跟奥迪合并,Ro80从此便是奥迪的产品了。也是奥迪100车型的鼻祖,奥迪100经过蜕变以后,便成了“不论大小官员都坐四个圈”的奥迪A6。而NSU跟奥迪合并的原因又是什么呢?由于转子发动机的开发成本太高了,NSU Ro80的客户投诉得最多的问题便是他高温、短命、怠速死火,NSU提升了怠速但是一点力都没有,密封性差,而且还漏气。整完这个问题还是没完没了,点火又来问题,博世品牌解决。点火问题完了接着又是润滑。奥迪就是这样在客户的抱怨下不停地……紧接着70年代爆发石油危机,1977年,随着大众集团的C平台、D平台豪华车出世。Ro80这台车在全球客户的不满和吐槽下,终于停产了。NSU这个品牌从此退市。奥迪的EA871转子发动机100车型随后也没能量产,胎死腹中了。因为NSU这个品牌不存在了,所以本文的标题,给到的答案,就是奥迪了;而至于转子发动机为什么在日本却做起来了呢?

60年代NSU把转子发动机这个技术授予并许可其他厂商改进,其中包括阿尔法·罗密欧,美国汽车公司(AMC),雪铁龙福特,通用汽车,东洋工业(马自达),奔驰日产保时捷劳斯莱斯铃木丰田等等……但由于制造成本太高且燃油经济性一直是问题,越来越多的厂家打了退堂鼓。然而,一家来自日本广岛的生产厂家仍在坚持。那个厂家就是大家所说的马自达马自达当年的名字叫东阳工业(Toyo Kogyo)。

日本Hot Version节目的截图,当年的马自达叫“东洋工业株式会社”,车型便是刚刚那张黑白图展出的Cosmo Sport;在别的厂家打退堂鼓不做的时候,马自达为什么坚持做转子发动机?原因就在于马自达需要自己品牌的价值,其实马自达的坚持也是不容易,就像萨博一样,执着也是一种无奈。也像现在斯巴鲁保时捷坚持生产水平对置发动机也是一样道理。马自达在做转子发动机的时候也是困难重重,据说马自达有台实验机器,机器极限运作1个多小时,有问题了,简单修理,但机器却炸了。而且这个“新奇”的技术,初初到了日本也无人会修,70年代石油危机爆发,其他的各个厂商为了应付石油危机生产低油耗的车型,无暇转子发动机。但就马自达依然深信转子发动机有潜力。马自达的坚持,克服了重重的困难,才使得转子发动机发展到今天,依然让全球咂舌。

马自达RX-8是目前最后一台转子发动机量产车

转子发动机的威力大家可想而知,90年代,马自达787B参加了勒芒,2.6L R26B四转子(两副13B发动机组装在一起,654 x 4)发动机,710匹马力!红区高达9000转!那种声音可以带来如F1赛车一样的声音。匹配保时捷5速手动变速器。虽然说马自达是赢得了冠军,但是转子发动机惊人的油耗,导致787B赛车在参赛期间,频繁往返维修站的动作增多。而且比赛期间甚至有车因为出现问题导致退赛。所以后来勒芒就禁止了转子发动机参加勒芒赛事。也对汽油的限制做了调整。

转子发动机的优缺点

转子发动机示意图:

1、进气口

2、排气口

3、外壳

4、燃烧室

5、小齿轮

6、活塞(或者是转子)

7、冠状齿轮

8、偏心轴

9、火花塞

转子发动机由三个燃烧室组成。工作原理为,A燃烧室开始进气,B燃烧室点火,C燃烧室准备排气。A燃烧室开始压缩的时候,B燃烧室准备排气,C燃烧室准备进气。A燃烧室点火的时候,B燃烧室完成排气,C燃烧室准备压缩。当A燃烧室开始排气,B燃烧室进气,C燃烧室点火……就这样,3个燃烧室就在一个密闭的空间内,活塞旋转一周为一个冲程,一个冲程完成3次做功。

说到转子发动机的优点和缺点,转子发动机最大的优点便是结构紧凑。紧凑的结构,带来的重量也就很轻,而且也可以做到低重心的设计。

接着,燃油效率高,从进气到排气一个冲程(旋转360度为一个完整冲程)之内做工三次。跟我们平时的往复式活塞发动机相比,往复式活塞发动机需要第三个冲程才点火。且这个发动机静谧性能好,震动也小。

转子发动机的真实损耗,划痕就像被野兽的爪子抓过一样可怕!触目惊心!说到缺点大家肯定了解的非常清楚了,转子发动机的三角顶有一个叫径向密封片(Apex Seal)的东西,那个东西相当于它的活塞环,随时间推进,它的耗损也相当的厉害,一旦严重耗损导致的结果又是什么呢?污染!密封不严,造成漏气的同时,机油也会窜入燃烧室,火花塞点燃机油,冒出白烟,造成污染。

再第二个就是零配件难求,会修的人少之又少。而且维护一次的费用跟大修差不多,要拆解、拆散整台机器,到了后期,由于维修的人技术参差不齐,组装回去后,问题还是出现,转子角度一不对,也会造成维护后各种问题。更何况玩车文化不发达的我大天朝,转子发动机的配件等都要等个好久……

在第三个就是低扭不足,由于跟往复式活塞发动机相比较,虽然一个冲程做工三次,但转子发动机还是依赖高转速发力,低扭只有高转速才呈现。低转换档,转速不高,走在路上起步分分钟被车秒。而且给大脚油门的时候,没几百米下一个红绿灯又要被出租车师傅藐视。还有,由于不像往复式活塞发动机一样可以做到高压缩比,燃烧也不充分,油耗也很高。

最后一个问题就是……钱!要知道,转子发动机的研发成本真的是很高的,加上越来越严苛的环境法规、能耗法规,车厂更重视往复式活塞发动机的发展前途,投入了大量的人力物力去创新。哪有什么时间和钱去搞?转子发动机,1.3的排量,却是3.6的油耗,相当于这个排量的3倍。买一台3.6L自然吸气的6缸发动机,跟他同样的油耗,却拥有比他更大的低扭,谁会去稀罕呢?

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