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那被遗忘的辉煌转子时代都去了哪里?

| @andywoo996
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摘要

作为航空动力技术的转子发动机,随涡喷技术的萌芽,失去了发展机遇。先后有十余家车企都做出过将其应用于汽车的努力,但大多没结果.只有马自达取得了突破...

车身上被涂得花花绿绿的55号马自达787B勒芒24小时耐力赛赛车,经常会出现在世界各地车展的马自达展台上。不过这辆90后勒芒赛车在中国的车展上亮相时并没有引起太多的关注。

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在此之前,马自达不仅把量产和氢动力的RX-8跑车带到了中国各大车展的展台上,著名的13B-MSP双转子发动机也曾是重要的展品之一。

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如今虽然还能看到曾经销量惨淡的马自达RX-8在街上跑来跑去,但这些很可能成为转子遗作的稀有车型,在如此不利于转子发动机长寿的环境里究竟还能坚持几年,恐怕只能去问老天了。

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这项险些被纳粹利用的发动机技术,应用在汽车上先后经过了十余家著名车企的努力。奔驰使用一台物理排气量仅600毫升(转子发动机的转子旋转360度即可完成四个行程,所以实际排气量是活塞式发动机的两倍),动力输出却达到370马力的M950F四转子发动机,让C111成为第一辆车速接近300公里/小时的转子发动机汽车,不过C111和C112只能作为实验车型,经过二十余年的挣扎还是没能实现量产。劳斯莱斯研制成功了柴油两级转子发动机,但也并没能应用在量产车型中。

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首次实现转子发动机车型量产的NSU,在生产了第二款转子发动机车型Ro 80之后,这家在当时就已经拥有近百年历史的品牌,终被大众汽车集团收购。

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雪铁龙在与NSU合作开发了两款转子发动机车型之后,也明智的选择了退出。曾染指转子发动机技术的通用汽车,也因废气排放表现不佳,无缘无法走上转子发动机之路。

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1961年马自达正式从NSU手中接过了转子发动机技术,在NSU独立经营的最后几年中,两家处于合作中又有竞争的关系。1964年NSU推出了世界上首款后置单转子发动机后轮驱动敞篷跑车——Spider,马自达则在同年的东京车展上,展出了双转子和四转子发动机。

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1967年NSU又推出了世界上首款前置双转子发动机前轮驱动中型轿车——Ro 80,同年马自达推出了首款前置双转子发动机后轮驱动Coupe车型——Cosmo。

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表面上看马自达是跟随着NSU的脚步,其实配备物理排气量为498毫升单转子发动机的NSU Spider,虽然最大动力输出一开始只有50马力,但凭借仅700公斤的车重,仍有着不错的性能表现。纵使因转子尖端的“菱封”密封性不良,需要经常拆机大修,最终也达到了2375辆的产量。

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而到了拥有着前麦弗逊、后半扭力梁悬架(并非半独立扭力梁悬架,此种结构的扭力梁并非为一个整体,而是左右各一单独运作),ATE代工的四轮盘式刹车系统,ZF(采埃孚)齿轮齿条式液压助力转向机(当时奔驰的大部分车型仍采用循环球式转向机),由Fichtel & Sachs(现为ZF Sachs AG)提供的三前速全同步器、自动离合器、扭矩转换器半自动变速箱(早期的AMT变速箱)等先进技术的Ro 80,NSU就变得没有那么乐观了。

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由于制造转子尖端密封装置菱封的材料自身的问题,Ro 80配备的这台物理排气量接近1升的双转子发动机,连续行驶2.4-3万公里就需要进行大修。冷启动时因菱封并不能完全达到密封的作用,会大量消耗润滑油,造成机体的严重磨损。NSU并没有办法解决这一问题,所以就落下了可靠性极差的评价,作为奥迪汽车其中一个环,NSU恐怕也没有想到,在近半个世纪以后,其下家也发生了机油消耗量过高的问题,只是发动机大修的里程没有那么短而已。

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马自达则是先从完善转子发动机开始做起,采用更理想的材料制造菱封自然就成为重点。据说马自达发现转子发动机工作时菱封处的温度并不是很高(不超过摄氏205度),使用半金属材料也可以起到密封的作用,而且还可以具有足够的耐用性,至于具体用的是什么材料,也只有马自达自己才会知道了。

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相比于因一部漫画和翻译蹩脚的动漫而广为人知的第二代、第三代RX-7,Cosmo不仅是马自达转子发动机车型的开山之作,这个历经近三十年历史共发展了四代的车型,还曾经是马自达的旗舰运动车型,地位和马自达929无异。

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为了证明已经解决转子发动机耐久性的问题,1968年马自达使用两辆Cosmo参加了Marathon de la Route-Nurburgring 84 Hours(纽伯格林84小时马拉松汽车耐力赛),两辆Cosmo均顺利完赛,在仅剩的26辆赛车中分获第四、五名。

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这两辆Cosmo配备的10A(0810)型双转子发动机,物理排气量为982毫升,略低于NSU Ro 80的995毫升,总体结构和NSU的原始设计差别并不大。但是马自达在沙模铸铝制成的发动机壳体内壁镀上了一层很耐磨的铬合金,铝合金制成的侧盖与转子侧面的接触面上,以特殊的热熔喷涂技术,喷涂上了一层碳钢微粒,同时达到了重量轻、散热优良、耐磨损的目的。

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转子则采用传统的铸铁材料,这样做可以提高转子发动机的惯性,防止转速下跌过快。转子发动机固定的缺点就是低转速动力、扭矩输出较差,如果采用较轻的材料会因惯性不足,造成转速攀升和下跌都极快,收油或换挡时,发动机动力下跌就会非常严重,无法在常见的行驶环境中使用。其实不仅转子本身不能做得很轻,其使用的飞轮都是经过加重处理的。

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而负责定位两个转子的偏心轴,则采用军工上常用的铬钼合金钢,而最让NSU头疼的菱封,马自达则采用了碳、铝合成材料制造。这种介于金属与非金属之间的材料,因温度变化造成的膨胀和收缩很少,不管冷启动还是正常工作状态,都能起到很好的密封的作用。高温环境下也不易因过度膨胀,造成对发动机壳体内壁的异常磨损,也就是所谓的“魔鬼的爪痕”。

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NSU Ro 80的转子发动机平均每行驶三万公里就需要进行一次大修,那同时期上市的Cosmo表现又如何呢?在开始销售之前,马自达为日本各地经销商提供了60辆Cosmo进行耐久性测试,包括连续行驶10万公里和累计行驶70万公里,整个测试过程历时一年之久。

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而油耗方面的表现,根据《Car Graphic》1967年9月号公布的测试结果显示,在998公里常规道路、108公里赛道行驶之后,Cosmo(L10A前期版)的综合油耗为8.3公里/升,换算成我们习惯的表述方法就是百公里约12升,以当时的道路条件和测试环境来说已属很不错了。由于Cosmo尚可以符合当时美国的排放标准,所以可以顺利输入美国市场,Motor Trend杂志也有机会在1968年把此车评为年度最佳进口车。

相关标签: 13B-MSP Cosmo RX-7
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