听说转子发动机你只认马自达?

· Jun 16, 2016

一看到「转子发动机」几个字,千万别只知道马自达,因为还有一家公司叫做「LiquidPiston」,他们也在做转子发动机。

ps:此文略技术

先科普一下:马自达研究的转子发动机又叫做「汪克尔发动机」,不过,LiquidPiston 和他们的套路有点不一样。但本质上,两者结构都属于转子发动机的范畴。从封面图可以看出,这个发动机足够小。

LiquidPiston 的发动机名字为「LiquidPiston X」,它的热力过程和汪克尔发动机不同,官方称之为「High Efficiency Hybrid Cycle」(以下简称 HEHC 循环)。

在官方的介绍中,多次强调 HEHC 循环是他们的核心技术。这个所谓的 HEHC 循环是怎样运作的?推荐你看下面这个视频。

你居然是这样的发动机

从结构上来说,LiquidPiston X 和汪克尔发动机也不太一样。汪克尔发动机的的转子是三角形的,每个边都有一定的弧度,而 LiquidPiston X 的转子是椭圆形的。使用椭圆转子的好处在于,可以形成更高的燃烧室压力,同时也能保证密封性和排放。它也具备转子发动机本来就有的优点,比如震动很小。

另外,它的膨胀行程比压缩行程更长,这一点和阿特金森循环有点像。当它在高负荷工况下工作时,会向燃烧室喷水以降低温度。

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这个和手机一样大的发动机,转子每转一圈做三次功,功率密度达到了 3.3 千瓦/公斤。这样的表现,比同级别的传统汽油机体积小了 30%。与此同时,它的油耗比同级别汽油机低 20%。其实,我们很难界定 LiquidPiston X 到底是汽油机还是柴油机,因为它可以烧汽油、柴油、天然气和美军专用的 JP-8 燃料。

一切听上去都很美好,但 LiquidPiston X 发动机有一个致命的缺点:每隔 1000 小时就需要大修一次。

按照 LiquidPiston 公司官方的说法,他们的 HEHC 循环发动机性能是可扩展的,功率范围是 1-1000 马力。当然,这可能只是他们的一方说辞,搞一台小马力发动机并不代表他们有能力制造出大马力机器。

如果 HEHC 循环开到几百马力,寿命、排放、NVH 都是未知,这种发动机未来要走向量产的话,要克服的困难还是挺多的。

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目前,排量为 70cc 的 LiquidPiston X 发动机可输出 3.5 马力(10000rpm),LiquidPiston 的下一个目标是 5 马力。(离 1000 马力还很远…)

为了展示 LiquidPiston X 发动机的工作状况,工程师们改装了一辆卡丁车。其实除了能在卡丁车上用,一些小型设备也能够使用这种发动机,比如割草机。

爱的代价如此沉重

如果你是一名狂热的 DIY 爱好者,可以买他们的开发者套装,体验动手的乐趣。但是价格比较坑爹,最低 3 万美元。什么?3 万美元你也心里长草了?下面是拔草时间…

你花 3 万美元买到的只包括机械部分,没有 ECU 和火花塞,交货需要 10 周的时间。如果你想让它转起来,还得再花 2000 美元买 ECU 和线束。发动机倒是能转了,作为一个 Geek,你不得跑个分?好吧,你得再花 25000 美元买个测功机。

如果你遇到问题,需要 LiquidPiston 的工程师上门服务,还得根据工程师级别收费。收费是每小时 125 或 175 美元不等,差旅还得你报销…

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另外,开发者套装排放不能保证,没有保修条款,你还得答应 LiquidPiston 公司的一系列附加条款。

比如:未经过允许,你不能把它转卖给别人,也不能逆向这款发动机。如果你真的花了几万美元买了一台,想作为研究学习之用,一旦你有了什么重大学术发现,知识产权得归 LiquidPiston 公司所有…

无论是价格还是条款,听上去都是如此坑爹。当然也是有一定原因在里面的,因为这种发动机毕竟不是量产的,成本很难均摊下来。LiquidPiston 公司更像是一家研究型的公司,保护知识产权是必要的,卖开发者套件更像是个副业。

不过,对于这种新技术路线,我们也不能着急去否定。毕竟,当年内燃机刚发明的时候,还有人坚持在用马车。

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