难得一见的马自达转子发动机组装过程

百家 作者:制造原理 2018-02-07 12:23:35

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文:制造原理 中国汽车校企联盟

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转子发动机是什么?可能对于一些新车迷而言,这是个相当陌生的名词,但对于另外一些人来说,转子发动机,却是一个有着无数传奇的名字。从787B到RX-8,从赤城白彗星到上坡之王,懂的人自然知道这些名字背后都代表着什么。但在时代的潮流之下,转子发动机,终究是走向了灭亡的道路。今天,教授将为你讲述马自达,和作为它的灵魂---转子发动机的那些故事。


诞生



与世界上很多发明、公式、定律都以创造者的名字来命名一样,转子发动机也以其缔造者的名字被称为汪克尔发动机。这位出生于1902年的德国工程师菲力斯·汪克尔从小就对机械有着浓厚的兴趣,且蕴藏丰富的想象力与创造力。正是天赋与勤奋,使他创造出世界上与众不同的新型内燃机。

上个世纪五十年代初,汪克尔加盟德国NSU车厂(NSU后来与汽车联盟共同组成现今的奥迪),并开始全力研发转子发动机。1960年,汪克尔向世人宣布了这个颠覆想象力的新型内燃机,对于嗅觉敏锐的商家来说,新技术往往意味着巨大的商机,所以它着实吸引了包括通用、奔驰以及丰田等众多厂商的目光。


但不幸的是,这个“新生儿”存在着诸多先天性缺陷,如果想立刻将其量产并装备在车辆上几乎是不可能的,而且改造它的困难度也远远高于预期,即使这样依然有众多厂商与NSU签署了转子发动机的研发授权许可。

当时,奔驰公司也向NSU车厂取得了授权许可,且基于自己的技术优势开发出燃油直喷型的三转子发动机,它于1969年搭载在C111概念车上,最大功率280马力,最高时速达到了260km/h,1970年奔驰更是制造出四转子发动机,其最大功率350马力,极速可达290km/h。但是奔驰始终也没有解决转子发动机先天性的高油耗以及高排放的问题。


除了借助新技术对公司进行更好的宣传外,我们不能排除某些公司真心要把转子技术发扬光大,但是在面对上个世纪70年代突如其来的第一次石油危机时,耗油量巨大且缺乏耐用性的转子发动机也被众多厂商无情的抛弃了。

然而远在东方的日本广岛市,一家名不见经传的“东洋工业有限公司”(马自达前身)最初也对这项技术垂涎三尺。公司的社长松田恒次很清楚当时的处境,并力争通过转子这最后一根稻草来挽救公司被吞并的命运,所以他不惜一切代价要为公司取得转子发动机的授权制造许可。1961年2月,马自达如愿获得了转子的研发授权许可,但是公司也付出了颇为沉重的代价:


1、马自达需要向NSU车厂缴纳2亿8千万日圆,在当时,这些资金大约可支付马自达8000位员工一个月的薪水。

2、马自达必须无条件提供产品专利权给NSU车厂。

3、每一辆搭载转子发动机的汽车上市后,必须向NSU车厂交付一定的使用金。


同年7月,马自达公司指派8名技术人员远赴当时位于西德的NSU车厂去接受有关转子发动机的技术培训,这其中就包括后来被任命为“转子研究部”部长的山本健一。


当时NSU车厂的工作人员将一枚铜板放在运转中的转子发动机上,铜板可以屹立不倒,他们借此向马自达的技术人员展示这种发动机运转的平稳性。不过马自达的技术人员稍后却发现转子发动机在工作一段时间后,转子室内的缸壁会出现超乎想象的波纹状磨痕(恶魔抓痕),而这台转子发动机的寿命甚至只有几十个小时,他们深刻意识到此问题是转子发动机实现量产道路上最大的障碍。

1963年,马自达成立“转子研究部”,并任命山本健一率领精心挑选的46名工程师针对转子发动机进行研究与改良,这47人也被称为“转子47壮士”。因为面对当初与NSU签订的“不平等条约”以及公司自身所面临的巨大竞争压力,松田恒次社长深知这是最后的豪赌,可谓不成功便成仁,并提出“技术永远是革新”的口号,以此来激发转子研究部取得胜利的决心。


转子时代


虽然规模与财力都略显单薄,但凭借着一股“蛮劲”,马自达公司竟率先完成了转子发动机的量产,惊艳车坛的Cosmo Sport 110S跑车在1967年5月发布,它采用一台双转子发动机,排量为0.982L(0.491L*2),最大功率110马力,最大扭矩130N·m,它的推出比“转子老祖宗”NSU的第一款转子汽车Ro80还早了四个月。

作为日系经典跑车之一的RX-7,从第一代起就搭载了代号为12A的双转子发动机,最大功率105马力,到了1984年推出13B发动机的版本,动力也提升至135马力。此车风阻系数为0.36,车身仅重1065公斤,并且前后重量已经达到完美的50:50。


第二代RX-7,同样搭载13B双转子发动机,动力最高提升至200马力。到了第三代RX-7,还是搭载了13B的发动机,但是在双涡轮增压器的作用下,最大功率已跃升至至规定的280马力上限。


历史上,马自达是唯一夺得过勒芒24小时耐力赛总冠军的亚洲汽车制造商。纵观勒芒大赛历史,前58届的冠军均被欧美车手垄断。1991年的比赛中,搭载马自达R26B 2.6L(0.654L*4)四转子发动机的787B赛车,以领先第二名两圈的巨大优势夺得冠军。


虽然787B不是当时实力最强的勒芒赛车(事实上其竞争力相当弱),但在对手的赛车纷纷出现故障时,它却以稳定的可靠性坚持到最后,而勒芒24小时耐力赛最考验的正是赛车的可靠性。通过此项赛事足以奠定马自达787B在日本赛车史上的传奇地位。


未来在何方

这个世界上往往存在着诸多的机缘巧合,但有些或许是冥冥之中早有注定。马自达最初正是从NSU车厂获得转子的授权许可并将其发扬光大,时光荏苒,在马自达准备停下转子的脚步之际,由NSU与汽车联盟合并而来的奥迪公司却继续扛起了转子的大旗,将其应用在自家的A1 e-tron增程式电动车上,不过它的使命不再是直接驱动车轮而是为电池组充电。

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