用來擺脫被兼并的厄運 馬自達轉子發動機興衰史

2023-10-13     汽車立體聲

當一項技術難以突破,是義無反顧的繼續發研?還是隨波逐流選擇放棄?夢想,總是由擁有挑戰精神的人去創造,在所有人都不相信的時候,我們選擇相信,去挑戰不可能,走一條,前無古人的路,做一件,前所未有的事。

在60年代的日本車廠林立,但許多車廠規模較小,他們沒把精力放在技術研發上,而是大打價格戰,所以日本車當時給人們的感覺是非常價廉且質量不好的,根本無法與那些歐美的汽車品牌巨頭所抗衡。於是日本頒布了條新規,那就是小規模的汽車公司需要與大公司合併,以提升日本汽車產業的競爭力,除非該公司擁有一項特別的技術。當時的馬自達屬於被兼并的對象。再三考慮之下馬自達決定引進當時很特別但並不成熟的轉子發動機技術來擺脫被兼并的厄運,從此轉子發動機儼然成為馬自達的一根「救命稻草」,但出乎所有人意料的事,轉子發動機在後來還真被馬自達發揚光大了。

這還要從1961年7月說起,當時馬自達派了8名技術人員赴西德的NSU公司(奧迪前身),去參觀學習備受眾多廠商關注的「汪克爾轉子發動機」構造,在參觀現場德國人用一枚硬幣放在發動機上而不倒的演示,深深地震撼了馬自達的技術員。

其實當年豐田、通用等汽車大品牌也對轉子發動機感興趣,但通過試驗發現實用量產化的難度比想像中要大得多,便紛紛打了退堂鼓,只有馬自達堅持了下來,因為馬自達把不被兼并的牌全都壓在了轉子發動機上。

轉子發動機具有結構簡單、小巧輕量、運轉平順安靜等特點,最主要的是能用更小的排量實現更大的功率輸出。另外,轉子發動機是沒有活塞的,只有一個三角弧形轉子在橢圓形的氣室內轉動。氣室被轉子分為三份,旋轉時每一份的大小會根據變化而變化,變化量就是轉子發動機的排氣量。

轉子發動機同樣屬於四缸發動機,包括進氣、壓縮、做功和排氣四個衝程,運動原理是:隨著轉子的轉動,混合氣體從進氣口吸入,在氣室密封部分被壓縮,火花塞點燃被壓縮的混合氣體,氣體燃燒後推動轉子旋轉,最後廢氣從排氣孔排出。

因為轉子在發動機的氣室內不斷旋轉的運動過程是連貫的,並不存在把活塞推到頂部再做功拉回來的這個慣性動能,因為沒有了上下往復運動,所以振動和噪音都要小很多。也就造成了轉子發動機不需要活塞發動機上的正時齒帶、凸輪軸、搖臂、氣門以及氣門彈簧等配件。

接下來我們再來說說讓眾多汽車廠商打退堂鼓的技術難點在哪?單從結構原理來看,轉子發動機應該是一種理想的發動機,但三角形狀的轉子頂點在旋轉時會一直高速摩擦氣缸內壁,一旦長時間運轉,氣缸壁就會出現像搓衣板一樣的波紋狀磨損,這種磨損被稱為「顫痕」。為了找到不磨損內壁的材質,馬自達的工程師們做了大量的試驗,起初選擇採用柔軟的金或鎳等材質,後來還嘗試過採用非常堅硬的鉻,最終在無奈之下還異想天開地嘗試了用牛骨和馬骨做原材料,但結果大家應該都想到了。

1964年,當日本碳素公司為新幹線導電架的摩擦面開發出新的耐磨材料時,馬自達迅速行動與日本碳素公司成立了研發團隊,經過反覆試驗和改進,最終成功的讓「顫痕」足跡消失了。

最終,由馬自達轉子之父山本健一帶領的馬自達「轉子47壯士」團隊成員,經過數年的艱苦研究,終於把轉子發動機從模型變成了量產發動機。

1967年,世界上第一輛搭載轉子發動機的馬自達CosmoSport 110S問世,隨後開啟了馬自達轉子發動機的輝煌時代。另外,搭載轉子發動機的RX-3車型終結了日產GT-R,並獲得日本賽事的50連勝。

1991年,註定是馬自達發展史上最重要的一年,同樣也是轉子發動機鼎盛的一年。經過18年的賽車及研發經驗積累之後,馬自達55號787B賽車,憑藉著9000轉時能爆發出690匹馬力的2.6升R26B四轉子渦輪增壓發動機,經過24小時的奮戰,取得了勒芒24小時耐力賽冠軍,成為首個且唯一在勒芒24小時耐力賽獲勝的日本汽車品牌。

2002年8月RX-7正式停產,隨後2003年1月,變得「溫和」了不少的接班人RX-8車型亮相,並搭載新一代RENESIS轉子發動機,整車採用對開門的設計理念顯得的十分特別。

由於轉子發動機的轉子旋轉一圈相當於做了三次功,每個做功衝程的燃燒時間短,混合氣得不到充分燃燒,從而導致耗油量過高和排放超標等問題,與此同時,燃燒室形態的不斷快速改變使火焰形態的控制變得困難,加上轉子頂角密封(Apex Seal)材質和氣缸壁之間潤滑不足以及材質一直沒有重大突破導致的磨損速度過快,各種問題的綜合結果,使馬自達RX-8最終於2012年宣布停產,在此之後一直未有後續的轉子發動機車型出現。

直到1995年,馬自達出現經營性虧損,並且高居日本虧損排行榜企業第二名,年度虧損額高達一千多億日元,而且時長達六年之久。

在那時,馬自達的所有希望是福特,但山姆大叔首先將自己的持股比從24.5%提升至33.4%獲得相應的發言權,並連續帶來了四個社長——亨利·華勒斯、詹姆斯·米勒、馬克·菲爾德斯、路易斯·布斯均,他們的思路出奇地一致,就是給「轉子一筋」的馬自達降溫,告別叫好不叫座的高端市場並節流瘦身,讓部分馬自達和福特產品同平台以降低開發成本,使馬自達重新擁有健康的現金流。同時,為了喚起消費者對於馬自達的熱情,提出了新的口號「Zoom-Zoom」,以及開發出馬自達6這款熱銷全球的車型。

讀到這裡大家還記得小時候我們的玩具車嗎?幻想著引擎的轟鳴聲,仿佛在賽道上享受速度與激情,每一個男人都是長不大的孩子,至死仍是少年,讓我們一起守護心中關於那個ZOOM-ZOOM的最初的夢想吧~

文章來源: https://twgreatdaily.com/zh/797096ae5686a44d87709ca35599bfe0.html