什麼?聞名於世的轉子發動機第一家居然是奧迪製造的?

前段時間公社君的一篇有關於吳亦凡與馬自達RX-7之間的淵源,從而挖掘出他的“超級車庫”,一時間後臺引發了一大堆日系的痴迷群體,紛紛要求整理出一篇關於TA們心中的夢,那麼今天就跟大家來聊聊轉子的故事!

什麼?聞名於世的轉子發動機第一家居然是奧迪製造的?

說到轉子發動機,大家第一時間想到的一定就是馬自達。馬自達就是轉子發動機做出了名的日本廠家。隨著馬自達在轉子發動機領域取得的成功,轉子發動機成為了馬粉的驕傲。但是,轉子發動機真正開始生產的廠家,卻不是馬自達,而是奧迪!為什麼呢?

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▲ 轉子發動機之父——Felix Wankel(菲利克斯·汪克爾)

轉子發動機的誕生,要從1924年開始,德國工程師Felix Wankel設立了轉子發動機研究所,在二戰期間他的研究被認為為德國帶來極大利益,得到了德國航空部以及許多大企業的支持,在這些條件的支持下,成功發明了轉子發動機,並獲得了轉子發動機的第一項專利。

二戰過後,這匹德國的“千里馬”被“伯樂”NSU公司相中,1950年,這位瘋狂的工程師便在NSU公司開始新一輪的研發,1957年完成開發原型機DKM 54,最大功率為15 kW(21 PS),NSU公司隨後將該設計授權給了全球的廠商以不斷的改進。

1960年1月19日,Felix Wankel在德國工程師學會(德語:VDI,Verein Deutscher Ingenieure)的會議上向世人公開發表這具新的無活塞回轉式引擎,因此又被稱作汪克爾引擎。同年NSU車廠將KKM 250型引擎試裝在NSU Prinz車款上,最大馬力30 PS。不過該車還沒有量產。

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▲ NSUWankel Spider

在還沒跟奧迪合併之前的1964年,NSU正式下線生產第一臺搭載轉子發動機的跑車——NSU Wankel Spider,搭載498 cc單轉子發動機,最大功率為40 kW(55 PS),這臺車的車身還是由知名的跑車設計公司博通公司(Bertone)設計的!匹配4速手動變速器,而且也裝備了同步器。油箱容積35L,0 - 100 km/h加速時間為14.5秒。該車共生產了2375輛,該車直到1967年停產。不過在這裡先留個彩蛋。

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1967年8月,NSU推出了第二款量產的轉子發動機車型——Ro80,Ro代表Rotary Engine(轉子發動機),當時的德國有錢人早期可選擇的豪華品牌不多。家喻戶曉的奔馳雖然獨自擁有完整的產品線,但它車子造型十分保守。寶沃雖標新立異,卻砍掉了它受歡迎的Isabella sedan和能與奔馳220直接競爭的六缸P100。寶馬在1966年前還在努力通過1500和2000車型東山再起,但Superb 2500和2800還沒有出現。Auto Union的奧迪當時剛擺脫它一戰前的設計,開始採用兩衝程引擎。歷史上大賣的奧迪100影子都沒有。不是狂熱的愛國者的話,倒可以考慮法國的雪鐵龍DS,或者Humber,捷豹,路虎這些英國品牌,但總體來說選擇太少。該車採用一顆995 cc單轉子發動機,可產出86 kW(116 PS)的最大功率。並匹配3速自動離合器手動變速器。

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1969年,NSU跟奧迪合併,Ro80從此便是奧迪的產品了。也是奧迪100車型的鼻祖,奧迪100經過蛻變以後,便成了“不論大小官員都坐四個圈”的奧迪A6。而NSU跟奧迪合併的原因又是什麼呢?由於轉子發動機的開發成本太高了,NSU Ro80的客戶投訴得最多的問題便是他高溫、短命、怠速死火,NSU提升了怠速但是一點力都沒有,密封性差,而且還漏氣。整完這個問題還是沒完沒了,點火又來問題,博世品牌解決。點火問題完了接著又是潤滑。奧迪就是這樣在客戶的抱怨下不停地……緊接著70年代爆發石油危機,1977年,隨著大眾集團的C平臺、D平臺豪華車出世。Ro80這臺車在全球客戶的不滿和吐槽下,終於停產了。NSU這個品牌從此退市。奧迪的EA871轉子發動機100車型隨後也沒能量產,胎死腹中了。因為NSU這個品牌不存在了,所以本文的標題,給到的答案,就是奧迪了;而至於轉子發動機為什麼在日本卻做起來了呢?

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60年代NSU把轉子發動機這個技術授予並許可其他廠商改進,其中包括阿爾法·羅密歐,美國汽車公司(AMC),雪鐵龍,福特,通用汽車,東洋工業(馬自達),奔馳,日產,保時捷,勞斯萊斯,鈴木和豐田等等……但由於製造成本太高且燃油經濟性一直是問題,越來越多的廠家打了退堂鼓。然而,一家來自日本廣島的生產廠家仍在堅持。那個廠家就是大家所說的馬自達,馬自達當年的名字叫東陽工業(Toyo Kogyo)。

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日本Hot Version節目的截圖,當年的馬自達叫“東洋工業株式會社”,車型便是剛剛那張黑白圖展出的Cosmo Sport;在別的廠家打退堂鼓不做的時候,馬自達為什麼堅持做轉子發動機?原因就在於馬自達需要自己品牌的價值,其實馬自達的堅持也是不容易,就像薩博一樣,執著也是一種無奈。也像現在斯巴魯、保時捷堅持生產水平對置發動機也是一樣道理。馬自達在做轉子發動機的時候也是困難重重,據說馬自達有臺實驗機器,機器極限運作1個多小時,有問題了,簡單修理,但機器卻炸了。而且這個“新奇”的技術,初初到了日本也無人會修,70年代石油危機爆發,其他的各個廠商為了應付石油危機生產低油耗的車型,無暇轉子發動機。但就馬自達依然深信轉子發動機有潛力。馬自達的堅持,克服了重重的困難,才使得轉子發動機發展到今天,依然讓全球咂舌。

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▲ 馬自達RX-8是目前最後一臺轉子發動機量產車

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轉子發動機的威力大家可想而知,90年代,馬自達787B參加了勒芒,2.6L R26B四轉子(兩副13B發動機組裝在一起,654 x 4)發動機,710匹馬力!紅區高達9000轉!那種聲音可以帶來如F1賽車一樣的聲音。匹配保時捷5速手動變速器。雖然說馬自達是贏得了冠軍,但是轉子發動機驚人的油耗,導致787B賽車在參賽期間,頻繁往返維修站的動作增多。而且比賽期間甚至有車因為出現問題導致退賽。所以後來勒芒就禁止了轉子發動機參加勒芒賽事。也對汽油的限制做了調整。

「 轉子發動機的優缺點

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轉子發動機示意圖:

1、進氣口

2、排氣口

3、外殼

4、燃燒室

5、小齒輪

6、活塞(或者是轉子)

7、冠狀齒輪

8、偏心軸

9、火花塞

轉子發動機由三個燃燒室組成。工作原理為,A燃燒室開始進氣,B燃燒室點火,C燃燒室準備排氣。A燃燒室開始壓縮的時候,B燃燒室準備排氣,C燃燒室準備進氣。A燃燒室點火的時候,B燃燒室完成排氣,C燃燒室準備壓縮。當A燃燒室開始排氣,B燃燒室進氣,C燃燒室點火……就這樣,3個燃燒室就在一個密閉的空間內,活塞旋轉一週為一個衝程,一個衝程完成3次做功。

說到轉子發動機的優點和缺點,轉子發動機最大的優點便是結構緊湊。緊湊的結構,帶來的重量也就很輕,而且也可以做到低重心的設計。

接著,燃油效率高,從進氣到排氣一個衝程(旋轉360度為一個完整衝程)之內做工三次。跟我們平時的往復式活塞發動機相比,往復式活塞發動機需要第三個衝程才點火。且這個發動機靜謐性能好,震動也小。

什麼?聞名於世的轉子發動機第一家居然是奧迪製造的?

轉子發動機的真實損耗,劃痕就像被野獸的爪子抓過一樣可怕!觸目驚心!說到缺點大家肯定了解的非常清楚了,轉子發動機的三角頂有一個叫徑向密封片(Apex Seal)的東西,那個東西相當於它的活塞環,隨時間推進,它的耗損也相當的厲害,一旦嚴重耗損導致的結果又是什麼呢?汙染!密封不嚴,造成漏氣的同時,機油也會竄入燃燒室,火花塞點燃機油,冒出白煙,造成汙染。

再第二個就是零配件難求,會修的人少之又少。而且維護一次的費用跟大修差不多,要拆解、拆散整臺機器,到了後期,由於維修的人技術參差不齊,組裝回去後,問題還是出現,轉子角度一不對,也會造成維護後各種問題。更何況玩車文化不發達的我大天朝,轉子發動機的配件等都要等個好久……

在第三個就是低扭不足,由於跟往復式活塞發動機相比較,雖然一個衝程做工三次,但轉子發動機還是依賴高轉速發力,低扭只有高轉速才呈現。低轉換檔,轉速不高,走在路上起步分分鐘被車秒。而且給大腳油門的時候,沒幾百米下一個紅綠燈又要被出租車師傅藐視。還有,由於不像往復式活塞發動機一樣可以做到高壓縮比,燃燒也不充分,油耗也很高。

最後一個問題就是……錢!要知道,轉子發動機的研發成本真的是很高的,加上越來越嚴苛的環境法規、能耗法規,車廠更重視往復式活塞發動機的發展前途,投入了大量的人力物力去創新。哪有什麼時間和錢去搞?轉子發動機,1.3的排量,卻是3.6的油耗,相當於這個排量的3倍。買一臺3.6L自然吸氣的6缸發動機,跟他同樣的油耗,卻擁有比他更大的低扭,誰會去稀罕呢?

什麼?聞名於世的轉子發動機第一家居然是奧迪製造的?

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不過寫到這裡,公社君對馬自達的執著,證明轉子發動機的存在價值,努力克服轉子發動機的諸多問題,這也讓馬自達對於汽車的發展,有著擰成一股勁的精神。雖然說,技術誕生於德國,但卻在日本發揚光大,這也是轉子發動機的無奈。轉子發動機依然是有前景的,但是,懂轉子發動機的人卻是很孤單的。借用美人魚的插曲,一句歌詞,證明轉子發動機的現狀。無敵是多麼,多麼寂寞……

公 社

3 月 8 日 精 彩 留 言

什麼?聞名於世的轉子發動機第一家居然是奧迪製造的?

*本文彩蛋:NSU WankelSpider的繼任車型,就是奧迪TT!

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