【原】转子发动机「回归」，马自达做了什么？

RX-Vision概念车的发布，对于跑车控和技术控来说都是件值得纪念的好事情——马自达打算让转子发动机焕发「第二春」。在此之前，马自达CEO山田宪昭（Takashi Yamanouchi）曾经说过，只要他还留在马自达，那么必然会有搭载转子发动机的车型问世，而且并不止一款。

于是，他们花了几年时间来兑现这个承诺。

没落的转子发动机

转子发动机也是内燃机的一种，同样是通过燃油的燃烧过程来做功，驱动车辆。与活塞发动机一样，同样拥有进气、压缩、燃烧做功和排气四个行程。不同的，是其“活塞”的运动方式。在转子发动机里，取代“活塞”作用的是三角转子。

Δ转子发动机工作原理图

Δ转子发动机内部结构图

这是转子发动机的工作原理图与内部结构图。可以看到，里面有两个啮合的齿轮，中间小的齿轮是三角转子的中心，外面的齿轮则是输出轴上的齿轮。三角转子围绕其中心旋转，而其中心又与外圈齿轮啮合驱动输出轴。可以理解为三角转子一边自转，一边还围绕输出轴公转。

在旋转过程中，三角转子将气缸内分成了几个部分。气体从进气口进入之后，随着三角转子而旋转，进而被压缩、点火进而膨胀做功。

从这个结构很容易发现，与活塞发动机的每一个气缸，在一个时间节点只处于某一个阶段不同，转子发动机的气缸之内会同时存在做功进程中的不同阶段。换句话说，转子发动机每时每刻都在做功。

两种完全不同的机制给转子发动机带来了很大优势：

1. 结构简单，没有了曲轴和复杂的配气机构存在，尺寸小重量轻，且在震动和噪声上比活塞发动机有很大优势

2.时时刻刻都在做功，让转子发动机具有高功率的输出特性，尤其是低速下的功率区别，会更加明显

但所谓成也萧何，败也萧何，转子发动机最大的劣势同样来自于此：

高功率的代价是耐久与寿命，三角转子的工作环境其实十分恶劣，一直处于高温状态，这个高温状态影响的不仅是三角转子，还有输出轴；且易磨损，三角转子的三个角与气缸缸体之间有类似于活塞环的密封部件，但是却没有活塞环的润滑环境。恶劣的工作环境对材料和工艺有高要求，导致其研发成本和生产成本都会很高，如果无法适应，则会导致寿命与耐久无法满足要求，得不偿失。

另外，其运行状态也导致了压缩比相比活塞式发动机要低，这样的后果是燃油无法进行充分燃烧，于是热效率低、油耗高且排放污染重。

这些问题要说解决也并非完全无法解决。当初针对易磨损这个毛病，就有对气缸内壁表面陶瓷化的措施，来减小摩擦和高温耐性。然而，阻碍的因素更多。过于简单的机构导致无法随意添加装置，其输出轴的冷却就是个大问题。当然，更直接的原因还有，当时活塞发动机的技术发展已经日趋成熟，花大力气研发转子发动机很容易得不偿失。

最为热衷的马自达在1974年曾经取消了活塞发动机系列，全部精力投入到转子发动机上，而一度让企业陷入困境。后来在80年代又恢复了活塞发动机，转子发动机成为跑车和赛车专属。

马自达的坚持

马自达对转子发动机的研究是从54年之前，1961年开始的，那是马自达开始尝试将一款转子发动机商业化，并向奥迪的前身NSU公司获得授权许可。直到1967年，马自达才推出第一款基于转子发动机的量产车Cosmo，搭载了两台转子发动机。在接下来的35年时间里，马自达发布了转子发动机的系列车型RX系列，1978年的RX-7这款车是最为成功的一款。

直到1991年，马自达的787B赢得了24小时勒芒拉力赛，转子发动机的辉煌到达了定点。最新一款转子发动机的量产车是2003年的RX-8跑车，这款车在2011年停产，正是马自达CEO山田宪昭做出「不放弃转子发动机」表态的时候。

可以说，这四年里，马自达一直在寻找转子发动机的复活之路。不过，这次在东京车展上，马自达虽然发布了RX-Vision概念车，但是关于转子发动机，却并没有透露太多，除了名字SkyActiv-R。根据海外媒体采访到信息，可以知道的有几个关键词：新材料、涡轮增压以及混合动力。

ΔRX-Vision概念车

新材料的加入是改善转子发动机在基础结构上存在问题的关键。如果材料本身就能够耐高温，耐磨损，并且改善摩擦状态，那么发动机的寿命与耐久都能够得到改善。如果新材料还能够以降低的成本获得，那么转子发动机才有在乘用车上量产的可能。

此外，在研发时，马自达通过电脑模拟控制发动机的点火系统与喷油系统，去观察在不同状态下发动机燃烧过程，来确定发动机在燃油经济性上的表现以及具体的控制逻辑。当然，研究发现，正在研发的转子发动机还有很大的发展空间。

至于涡轮增压，马自达提到会是未来如果量产的话，会是一个选项。这款据称很有可能要量产的RX-Vision概念车，据介绍，很可能是一款RX-7系列，其直接竞争对手会是保时捷的Cayman。

最后提到的混合动力。在两年前，马自达曾经将转子发动机作为电动车的増程器使用，不过却引来转子发动机粉丝的不满。技术控们认为，转子发动机首先要是一款合格的发动机，才能考虑其他用途。不论真实原因如何，马自达现在是按照这个原则来进行研发的。所以，虽然表示未来会考虑混合动力作为一个发展方向，但是目前并没有在研发，在这款发动机量产之前，应该是没戏了。

同样没有被透露的，是这款发动机具体的发布日期。马自达希望这款发动机能够在没有任何电气化手段助力下，能够达到非SkyActiv车型的排放与油耗水平。至于搭载转子发动机的具体车型，同样是个不确定的消息：转子发动机此前在可靠性与寿命上的问题已然成为阴影，所以马自达这次希望更保险一点，对于车辆会做2-3倍于其他车型的测试工作；在市场定位上，也会慎重考虑。

车云小结

似乎仔细研究下来，转子发动机的「复活」与否，还是个伪命题。不过，日系车企向来就有执着的传统，如同丰田之于混合动力，斯巴鲁之于水平对置，还有马自达之于转子发动机。尤其是在这个动力系统百花齐放的时代，梦想还是要有的，万一实现了呢？