滑落天際的流星 解讀馬自達轉子發動機

● 轉子發動機的優劣

——優點

　　整個轉子發動機在工作時只有兩個轉動部件（偏心軸和轉子），這跟一般的四沖程往復式發動機相比，簡化的結構可以使發動機的體積更小、重量更輕，故障率也大為減少。另外，由于轉子發動機沒有往復式運動，所以其不需要精密的曲軸平衡就能達到較高的轉速，而且其轉速相比往復式發動機提升得更快。

　　正是得益于轉子發動機小巧的特點，故可以將其布置在車輛前軸靠后的位置，以更好的平衡車輛的整體配重。

　　轉子旋轉的軸向運動比活塞往復式發動機的水平直線運動要來得更加平順，故轉子發動機的震動與噪音都比較小。由于偏心軸的轉速始終是轉子轉速的3倍，所以從這一點可以看出，當轉子發動機達到9000rpm時，三角轉子不過才3000rpm，相比往復式活塞發動機9000rpm時，活塞每分鐘要上下9000次，相當于活塞每秒鐘要完成300個沖程，這也使得轉子發動機可以輕易獲得更高的轉速。

——劣勢

　　因燃燒時間短暫，且混合氣燃燒不完全，同時做功行程偏心軸所轉過的角度只有活塞往復式發動機的一半，所以轉子發動機的耗油量要遠遠高于傳統式內燃機，而且轉子發動機在啟動與低轉速時會排出大量的碳氫化合物，這與現今嚴格的排放法規可謂格格不入。

　　此外，點火系統也是轉子發動機的弱點之一，因為它的燃燒室在移動運轉，爆炸的過程中火焰傳播的型態并不理想，這也就對點火系統提出了更高的要求，不僅要提高點火能量，同時點火正時以及火花塞的位置也非常重要。

　　雖然轉子發動機具有排量小、轉速高的工作特性，但由于其工作原理與往復式發動機不同，所以世界各國在制訂發動機排量的繳稅法規時，皆是以轉子發動機的實際排氣量乘以2來作為其最終認定的排量，更高的稅賦也意味著轉子將面臨更多的壁壘而無法大規模的普及開來。

● 馬自達對轉子發動機的貢獻

　　為了讓三角轉子與缸壁之間的腔室保有良好的氣密性，在轉子的三個頂點必須安裝一種由“”（apex seal）與“角封”（corner seal）組成的立體機構，它也被稱為氣封。但經過日積月累的偏心旋轉，菱封對缸壁造成的波狀刮痕，也被戲稱為“惡魔的爪痕。應該說，針對氣封材質的改進是轉子發動機改良與發展的重要一環。

　　馬自達的研究團隊經過大量測試后發現，波狀刮痕的間隙與菱封固有的振動頻率相同，因此他們改變菱封的形狀，并通過開孔的方式來改變菱封與缸壁的共振頻率，同時通過材料學的開發，不斷地將更加耐磨的材料用于氣封上移改進和提高轉子發動機的氣密性和使用壽命。

　　針對燃油經濟性以及低速扭矩差的情況，馬自達特別對進氣系統進行了改進，通過增加進氣孔的數量，且采用類似本田VTEC的三段式設計，再配合傾斜燃燒技術，從而大大降低了燃油消耗且彌補了發動機在低轉速區間扭矩的不足。

● 轉子的未來

　　這個世界上往往存在著諸多的機緣巧合，但有些或許是冥冥之中早有注定。馬自達最初正是從NSU車廠獲得轉子的授權許可并將其發揚光大，時光荏苒，在馬自達準備停下轉子的腳步之際，由NSU與汽車聯盟合并而來的奧迪公司卻繼續扛起了轉子的大旗，將其應用在自家的A1 e-tron增程式電動車上，不過它的使命不再是直接驅動車輪而是為電池組充電。

　　在愈加嚴格的排放法規以及節能減排的全球大背景下，轉子發動機與生俱來的“脾氣秉性”很難融入當今的社會，特別是在商業化高度發達的今天，單靠馬自達一家的力量很難有大的突破，無法商業化量產也就無力繼續加大投入研發，至此陷入了一種惡性循環，最終導致其被拋棄的命運。在混合動力車型以及電動車初露鋒芒的時代，轉子發動機難以有大的作為，所以未來我們幾乎不會看到單純的將轉子發動機作為車輛的心臟。

全文總結：

　　在當時，有幾十家公司都獲得了轉子發動機的研發授權許可，但唯有馬自達堅持至今并將其發揚光大。在這幾十年里的時間里，馬自達不斷的將最新的科技成果應用于轉子發動機的改進與完善上，但即使這樣也依然無法追趕上世界變化的腳步。在傳統內燃機以及新能源車型的強大攻勢面前，馬自達與轉子發動機看上去是如此形單影只，但與璀璨的星光相比，滑落天際的流星往往可以收獲更多的感動與回憶。（文/編譯 汽車之家 馮景毅）

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