全球唯一還在把轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)當(dāng)寶的汽車品牌就是馬自達(dá)。但是馬自達(dá)2012年2月因尾氣排放限制,馬自達(dá)終止了最后一款轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)跑車RX-8的生產(chǎn),隨后轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在汽車行業(yè)再也見不到了。
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但馬自達(dá)今年年初表示,將在新的緊湊型跨界量產(chǎn)車MX-30上采用轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。但是這里有一個疑問。轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)曾因日益加強(qiáng)的尾氣排放限制而停產(chǎn),現(xiàn)在又為何復(fù)活?
旋轉(zhuǎn)引擎,雖小但強(qiáng)大!
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的最大特點(diǎn)是與相同排氣量的往復(fù)發(fā)動機(jī)相比,更容易實(shí)現(xiàn)高性能。再加上與相同排氣量的往復(fù)發(fā)動機(jī)相比,尺寸很小,相應(yīng)地也會有明顯輕的重量。這源于轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)獨(dú)特的工作方式。
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)由具有特有蠶繭形狀燃燒室的殼體和在其內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子組成。燃燒室內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子呈正三角形形狀,由三條緩和的曲線組成。轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)由特殊設(shè)計的齒輪和襯套組成,轉(zhuǎn)子的三個邊繞著蠶繭形狀的燃燒室內(nèi)部連續(xù)執(zhí)行吸入-壓縮-爆炸-排氣的四個行程。因此,轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一次的過程中,將連續(xù)進(jìn)行約三次的行程。也就是說,與活塞往返2次進(jìn)行1行程的自動循環(huán)4行程往返發(fā)動機(jī)相比,在同一時間進(jìn)行更多的行程。這是轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)比相同排氣量的往復(fù)發(fā)動機(jī)性能優(yōu)越的核心。
但轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)也有致命的缺點(diǎn)。首先最重要的問題就是“燃油效率”,與通常的往復(fù)發(fā)動機(jī)相比,更多的行程在短時間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行,因此與相同排氣量的往復(fù)發(fā)動機(jī)相比,燃料消耗嚴(yán)重,而且必然成為產(chǎn)生更多尾氣排放的主要原因。再加上結(jié)構(gòu)上與往復(fù)發(fā)動機(jī)相比,燃燒室的氣密性難以維持,與往復(fù)發(fā)動機(jī)相比壽命明顯較短,這也是致命的。
如此短的壽命、極度的燃料消耗以及最終因尾氣排放問題而不得不退出歷史舞臺的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)能夠重新復(fù)活,竟然是電動汽車時代的到來。在這一領(lǐng)域,上述轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的三大優(yōu)點(diǎn)得到放大:體積小、重量輕、性能高。
轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)能夠再次發(fā)揮優(yōu)勢的領(lǐng)域不是別的,而是作為增程車型的發(fā)動機(jī)來進(jìn)行發(fā)電。實(shí)際的驅(qū)動還是由電機(jī)負(fù)責(zé)。
馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)最適合作為這種行駛里程延長型電動汽車的發(fā)電機(jī)使用,這得益于前面提到的三個優(yōu)點(diǎn)。延長行駛距離型電動汽車的發(fā)電機(jī)只需生產(chǎn)所需的電力即可,因此與直接驅(qū)動汽車的動力源相比,即使性能更低,也能滿足所需性能。不僅如此,性能越低,尾氣排放量越小,最重要的是,與傳統(tǒng)的往復(fù)發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)相比,可以以更小的尺寸和重量實(shí)現(xiàn)合適的性能。
特別是,這些優(yōu)勢在打包和優(yōu)化方面也起到了相當(dāng)大的作用。由于占用內(nèi)部空間小,在配置動力源方面負(fù)擔(dān)也小,而且可以應(yīng)對各種大小的車型,在車輛的開發(fā)上更加靈活。特別是,即使比過去小得多,也能獲得所需的性能,而且不直接參與車輛的驅(qū)動,因此旋轉(zhuǎn)水也可以更加靈活地控制,從而降低燃料消耗和尾氣排放。
馬自達(dá)的動力系統(tǒng)利用小型/輕型/高性能的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)作為延長行駛里程的電動汽車的發(fā)電機(jī),被稱為“e-SkyActive R-EV(e-SKYACTIV R-EV)”。馬自達(dá)的e-Sky Active R-EV是馬自達(dá)獨(dú)有的戰(zhàn)略動力系統(tǒng),長期積累了旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的經(jīng)驗(yàn),如前所述,該動力系統(tǒng)適用于緊湊型跨界車型MX-30。馬自達(dá)將從MX-30開始擴(kuò)大新時代的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī),目標(biāo)是在2050年最終在其整個供應(yīng)鏈中實(shí)現(xiàn)碳中和。