轉子發動機即將滿血歸來
不久前Automotive News採訪了馬自達全球動力系統部門負責人Mitsuo Hitomi，他說，下一代轉子發動機很有可能會被用來增加電動汽車的續航里程。採訪中還透露，新一代轉子發動機計劃一旦開發完成就將會馬上面世，因為馬自達汽車開發項目經理Akira Kyomen向Automotive News證實，馬自達計劃在2019年將轉子發動機重新推向市場，計劃會投入到純電動車和用於擴大續航里程範圍的車輛中去。
回顧過去，我們有理由相信這真的會發生。眾所周知馬自達對於轉子發動機的“愛”是有多深，距離馬自達將轉子發動機量產化已經長達半個世紀，早在2013年，馬自達就在Mazda 2系列車中再次使用轉子發動機，將其作為輔助動力來擴展續航。
這款車的總行駛里程為402.3 km，其中一半來自電池，另一半來自1個由9.84 L的油箱供油驅動的0.3 L小排量轉子發動機。而搭載在RX-8的轉子發動機於2012年正式退役後，馬自達一直未有明確的消息釋出，近幾年，馬自達在2015年東京車展和2017年的車展上，用RX-Vision概念車打破了沉默，也為馬自達下一代轉子發動機車型帶來新的曙光。
什麼是轉子發動機？
對於傳統內燃機來說，幾十年來不管是汽油機還是柴油機，往復式活塞發動機在汽車動力系統中一直佔據重要的作用。雖然轉子發動機並不會很快取代它的位置，但是我們已經開始看到在革新內燃機技術的領域中有更多的競爭對手的出現。電力系統已經開始大規模的出現，可以透過一些的概念車看到很多種可能性，比如不可思議的利用磁力驅動的Maxforce發動機。
而對於馬自達有著特殊情懷的轉子發動機來說，這是一個非常簡單的設計:一個三角的轉子在一個8字型或稱為圓外旋輪曲線的氣缸壁內旋轉。在三角轉子轉動時，以三角轉子中心為中心的內齒圈與以輸出軸中心為中心的齒輪齧合，發動機的四行程——進氣、壓縮、做功和排氣發生在三角轉子的外緣和缸體之間。
其中沒有氣門機構，吸氣和排氣過程均通過缸體的排放口交換。由於它跟活塞發動機不同，沒有往復運動，所以工作中會十分平順，即使在高轉速範圍內，也只是像“黃油”般平滑的旋轉做功。另外轉子發動機的尺寸比傳統的內燃機要小三分之一。如果想要更多的動力，就比較容易添加另一個轉子和一個缸體(RX-8使用2個轉子，但是馬自達1991年的Le mans 獲勝賽車使用了4個)。
擁有極限轉速和優秀的平滑動力性能
雖然轉子發動機設計已經存在了幾十年，但只有馬自達將它投入了量產。對於很多馬自達粉來說，可能會對搭載在RX-8車中的1.3 L轉子發動機有著很深刻的印象。從一個1.3 L的排量，可以提供170.5 kW的功率。而且發動機輕巧的特性使得成為在道路上最好駕駛的汽車之一，所以說令人印象非常深刻。另一個偉大的特性是它的9 000 r/min 的極限轉速和平滑線性的動力輸出，使得這一款馬自達RX-8車上的轉子發動機（原名為Wankel發動機）成為眾車迷熱議和相當懷念的產品。
追溯Wankel發動機的發展歷史， Felix Wankel在1929年就獲得了專利，並得到了許多公司的許可和開發，但最終只有馬自達公司堅持使用並繼續開發這款發動機。轉子發動機的另一個優點是它的運動部件比同類活塞發動機少。更少的部件和更小的尺寸允許在一個小包裝內配裝裝上大量的電力系統。Wankel發動機不太容易發生災難性故障，當活塞發動機失去壓縮或油壓時，則會產生一大團炭煙，而在相同情況下，轉子發動機首先會失去動力，給你時間開車去最近的維修地點。
轉子發動機的致命缺點
但畢竟馬自達之前對轉子發動機的停產是有原因的。那麼缺點是什麼? 雖RX-8的轉子發動機在這樣一個小排量上有出色的170.5 kW的功率輸出，但是它並不能產生太多的扭矩。Wankel只有205.9 N·m的扭矩，為了保持它的快速運轉，重要的是保持接近於9 000 r/min的轉速。儘管轉子發動機在動力上保證了足夠的性能，但在燃油經濟性上卻不盡人意。2010年馬自達RX-8在美國環保署EPA的工況測試中，其油耗在城市工況和高速道路中分別達到16 mpg和22 mpg, 這一數據比許多V8大排量活塞式發動機都多，其油耗高的驚人，也讓許多買車的人望而卻步。
儘管轉子發動機通過設計來燃燒少量的油(以保護封條)，但是需要車主定期去維護和添加一些機油來保持其壽命。並且其三角轉子發動機最大的缺點之一是在使用一段時間後容易因為油封材料磨損而造成漏氣問題，大幅增加了油耗與汙染。雖然大量冒煙的可能性很小，但馬自達RX-7s和RX-8s車型的車主經常抱怨發動機問題。
在RX-8中，馬自達安裝了他們的Renesis轉子發動機，這是對舊設計的巨大改進，但仍然容易磨損導致排放問題嚴重。轉子頂端的密封圈不像活塞環那樣堅固，所以這些發動機需要滿足高里程的排放要求，但是對於日益嚴格的排放法規，還有損耗過大的缺點更加讓市場競爭力變得慘淡，馬自達終將要面對現實，因此在之前停滯停滯了對轉子發動機的生產。
下一代轉子發動機正在開發中
但是從近期馬自達公佈的專利來看，提供了一種可以利用轉子發動機在電動車範圍中來擴增續航里程的方法。雖然在馬自達公佈的文件中，其動力系統佈局看起來和Mazda2當時的概念車中使用的一樣。值得一提的是，因為轉子發動機其緊湊的小型化尺寸和平滑度，會是一個很好的擴增電動車續航里程的輔助動力。
正如Hitomi提到的，轉子發動機當然不是以最高效的發動機而著稱,但如果它擁有足夠小的尺寸，留出的空間和節省出的質量能夠讓車輛更加實用,可以增加更多的電池提供足夠的動力,或者僅僅是保持輕量化，從任何方面來說都具備極大的潛力。
馬自達高層對媒體透露將復活轉子發動機的消息，讓那些等待RX-7 和 RX-8 後續車型的人們來說是好消息，另外Hitomi還透露，目前還有一個更大排量的轉子發動機在開發進行中，未來將在跑車中看到它的身影。所以我們很有可能會看到一款搭載轉子發動機的混合動力跑車，有了電動機的扭矩和效率。再加上轉子發動機出色的高轉速功率，如果將來一旦實現這一技術，那麼就是馬自達自Skyactive系列發動機之後再次帶來革新局面的全新發動機時代。
閱讀更多 汽車與新動力 的文章
