在复兴转子发动机这条路上,马自达越来越偏执了

· Apr 08, 2016

这个世界永远不缺少偏执狂,马自达就是其中之一。

马自达绝对算是一家小众车企,车一直卖得不愠不火。但是对于技术路线,他们一直有自己的套路:坚持 SKYACTIV 创驰蓝天技术不动摇,小排量涡轮增压和电动车并不环保。

关于马自达的技术,大家都知道,他们有一门祖传绝学叫做「转子发动机」。当年搞转子发动机的有很多家厂商,但到最后,就剩下马自达自己在孤军奋战。虽然搭载转子发动机的勒芒 787B 车型成为东瀛骄傲,但后来 RX-8 却成为转子发动机的绝唱。

自 RX-8 停产后,转子发动机沉寂了几年的时间。最近又有了关于它的最新消息:马自达最近刚获批通过了一项关于转子发动机的新专利。

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转子发动机的复兴

马自达最新通过的这项专利叫做「Rotary Piston Engine Mounted on Vehicle」,于 2015 年 8 月申请,半个月前公开。

既然是新专利,就有新的设计。与马自达上一代 13B 转子发动机相比,这项新专利中的设计,主要亮点在于:重新设计了进排气管、采用歧管喷射、使用涡轮增压。

与 13B 转子发动机相比,重新设计的进排气管路,是最为不同的一点。新的专利中,马自达把发动机进气管设计在了发动机下部,排气管放在了发动机上部。说简单点,就是新的转子发动机被旋转了 180 度。

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这样的设计,可以让发动机的安装位置更低,有利于降低车身重心。同样是由于翻转式的布置方式,进气歧管变得更长了,能够在更宽广的转速区间提高进气效率,特别是当进气歧管中的混合气频率和进气门开启频率共振的时候。

另外,发动机排气管变得更短了。与过去的转子发动机相比,这种设计能够降低排气阻力,减小涡轮迟滞。

重新设计的进排气管路,加上涡轮增压,理论上是可以达到省油目的的。但实际上,效果非常非常有限。所以对于马自达的转子发动机来说,油耗问题还需要进一步解决。

除了进排气管的变化,新型转子发动机从过去的缸内直喷,改成了歧管喷射。火花塞的位置不变,数量还是两个。在传统往复式发动机纷纷转为缸内直喷时,马自达又一次反潮流了…

在专利文件中,马自达并未提到如何提高发动机「可靠性」。从 2012 年 RX-8 停产以来,过去了近 5 年的时间。在这 5 年里,材料科学的发展,应该有助于转子发动机可靠性的提高。

坎坷的复兴之路

现在人们对于转子发动机的印象,还停留在马自达 RX-8 上。转子发动机的逐步消逝,主要还是由于自身的技术缺陷导致的,其技术缺陷主要体现在三方面。

一是由于转子发动机压缩比和燃烧室的特殊形状,有些油气混合物还没烧完,就到达了排气口。直接造成整体热效率较低,所以转子发动机的排气管尾部经常喷火。

二是很难保证转子发动机的密封性。还是由于转子发动机的另类设计,燃烧一直发生在发动机的一侧,造成这一侧温度较高,另一侧温度较低。热胀冷缩,机体就发生了轻微变形。安装在活塞上的密封环(菱封、顶封、边封)会发生磨损,密封性变差,不同腔内的气体乱窜。

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第三,为了保证密封性和润滑性,转子发动机会直接向腔内喷射机油。说简单点,就是这种发动机天生烧机油。为了「烧机油」,转子发动机还有一套专门设计的烧机油管路。你开的越猛,机油喷的越猛。

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前三个技术缺陷综合作用,就造成了最大的排放和油耗问题。

要解决上述三个技术缺陷,显然前半部分提到的新专利是解决不了的。但是按照马自达一贯的作风,就是要死磕技术。

2 个月前,「创驰蓝天之父」人见光夫在马自达总部进行了一次演讲。在他的 PPT 中,表明了对「小排量涡轮增压」和「纯电动路线」的怀疑态度,却依然对内燃机抱有信心。马自达对新能源车并不热衷,虽然旗下也有混动版的 Axela(只在日本出售),但其混合动力系统是和丰田合作后的产物。

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去年的东京车展上,马自达展出了「RX-Vision」的概念车,将要搭载 SkyActiv-R 转子发动机。对于转子发动机,马自达方面一直保持低调的态度。或许这种另类路线真的遇到了很多困难,或许他们想突然搞个大新闻出来。

转子发动机最终形态如何,我们还要在等几年。想必马自达会交出一份满意的答卷,不然怎么对得起当年的「转子 47 壮士」。


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