馬自達重啟轉子發動機研發:轉子加增程是不是最優解

2024年01月19日15:25:11 汽車 1881

轉子發動機馬自達以引為傲的特有技術,這項技術在2018年停止研發,研發團隊正式解散;而近日馬自達總裁官森勝宏表示將於2月1日創建全新研發團隊,專註於轉子發動機的研發。

時隔數年又回來了,可是馬自達想要重回巔峰卻有難度。

最後一款搭載轉子發動機的汽車是馬自達RX-8,該車停產於12年前,到今年正好是一旬;似乎是一個輪迴的重啟是,但如果說轉子發動機真的特別好的話,當年的RX-8為什麼會停產呢?

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功率和轉速

RX-8是一台很有趣的四門四座硬頂跑車,四門跑車真的是特別的少見,不過這台車的後門特別的小且採用對開門設計,所以看起來倒是還有些跑車的味道。不過最有趣的還是它的發動機,其搭載的是一台雙轉子1.3L自然吸氣發動機,排量特別的小,可是要驅動的車身至少還有4460*1770*1340毫米,似乎是有些「小馬拉大車」的感覺。可是這台車的手動版百公里加速成績卻能達到6.4秒,真的是非常非常的誇張。

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不要小看轉子發動機,它的排量小但是功率可以很高。

  • 最大功率170kW
  • 最大扭矩211N·m

同期的2.5L直列四缸自然吸氣發動機最大功率普遍不超過150kW,知名度最高的「大後超」豐田銳志所搭載的2.5L-V6發動機的最大功率也不過是142kW而已,只是最大扭矩高出一些。

為什麼排量如此小的轉子發動機可以有如此高的功率呢?

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其秘訣在於「轉速」!普通的直列或V型發動機用於一般車型的最高轉速只是6500轉左右,最大功率對應的轉速在5000轉左右。而這台1.3L的雙轉子發動機的最大功率對應轉速是8200轉,上限還要高——轉速乘以扭矩除以常數等於功率,即便扭矩不大但只有轉速足夠高,其功率同樣可以足夠高。F1方程式賽車所搭載的1.6T-V6發動機的最大扭矩也不過是三百多牛米,但是其最高轉速可以達到1.8萬轉左右,所以功率才會高得離譜。

這就是轉子發動機能實現高功率的秘訣,可是高轉速同樣等於高油耗。

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轉速和油耗

轉子發動機里的轉子每轉一圈可以做功三次,而活塞往複式發動機(參考直列四缸或V型六缸)則是曲軸轉兩圈才做功一次;所以轉子發動機的升功率和升扭矩有優勢,可是耗油量也真的很高。排量小等於單次做功耗油量低,但也架不住做功頻率過高。馬自達RX-8隻是一台小小的跑車,整備質量不過是1406公斤(手動版),它的耗油量應該是多少呢?

這種小車的平均油耗應當在百公里七到八升左右,可是RX-8的真實平均油耗不會低於10L/100km,平均達到12-13L/100km左右是很正常的,駕駛習慣稍微激烈一些則能達到15L/100km上下。

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轉速高則油耗高,轉子發動機實現高功率的基礎是高轉速,所以用這種發動機的車真的不省油。

反之,活塞往複式的普通發動機追求的是「大扭矩」,其通過渦輪增壓技術可以有效提高燃油燃燒充分性,在消耗燃油量不變的前提下能實現扭矩超過同排量自然吸氣發動機兩倍多!比如2.0L自然吸氣發動機最大扭矩平均為200N·m左右,而2.0T單渦輪增壓機即可達到400N·m,雙渦輪增壓機最高可以達到420-430N·m。柴油機里2.0T發動機的最高標準已經能達到500N·m,這是自然吸氣發動機至少4.5L-V6/V8左右才能達到的標準。

有了大扭矩就不需要高轉速,因為兩者是相乘的關係。

平均轉速有效的降低即可有效控制耗油量,而節油減排已經是車企們繞不開的話題。

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總結:轉子發動機不論如何研究都無法克服其高油耗的缺點,同時其還有轉子不耐磨損的缺點。馬自達近兩年里推出過一款搭載轉子發動機的插電增程車,命名為MX-30,該車純電續航里程為85公里,綜合續航里程僅僅為600公里。其油箱容積是50升,所以平均油耗粗略計算也要達到8~9L/100km,MX-30隻是一台小型SUV,而使用直列四缸1.5T發動機的中大型增程SUV的油耗也不過是6~7L/100km。

所以轉子發動機與增程車的搭配似乎不是最優解,個人認為轉子發動機只適合賽車。

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