轉子發動機：重生之我在新能源車上“干增程”

最近有條新聞挺炸：東安動力首臺轉子發動機R05E點火成功。

看到“轉子發動機”五個字，是不是有點穿越感？

沒錯，就是那個曾經讓馬自達封神、也讓馬自達差點破產的“黑科技”。

不過這一次不是為燃油車來的，而是要為新能源事業發光發熱了。

因為，它要當新能源車的“增程器”。

沒錯，就是你理解的那個“燒油發電”的增程器。

燃油車不要的“燙手山芋”，新能源接住了

轉子發動機誕生的時間其實很早。1927年，德國工程師就獲得了轉子發動機的技術專利，那個時候歐洲車廠就在研究這項技術。

奔馳C111概念車，搭載轉子發動機

到了上世紀（參數丨圖片）60年代，馬自達拿到了轉子發動機的研發授權后，同樣經過一番技術攻關后開始大范圍地使用轉子發動機。

在車企里，馬自達算是轉子發動機的擁躉，而轉子發動機在上世紀也為馬自達帶來很多高光時刻。

比如搭載10A轉子發動機的RX-3，曾在日本國內賽事中創造過終結日產GT-R 50連勝、拿下本土單一車型累計奪冠100場的歷史記錄。

搭載馬自達R26B 四轉子發動機的787B賽車，曾以領先第二名捷豹XJR-12兩圈的成績，奪得下勒芒24小時耐力賽總冠軍。

這也是至今唯一奪得下勒芒總冠軍的亞洲汽車制造商。

馬自達在賽場的氣勢如虹，正是得益于結構特殊、性能強大的轉子發動機。

可以說，它在歐洲出生，在日本被馬自達玩出花。

但賽場風光，不等于街上好使。

轉子發動機被放棄的原因有很多，有代表性的缺點就有：燃燒不充分、油耗高、燒機油、壽命差、低扭差等等。

比如，壽命差主要因為轉子發動機的三個燃燒室始終是變化的，活塞與缸體是線接觸，且接觸位置還一直在變化，時間久容易造成密封不好。

比如，轉子發動機的缸體火花塞點火始終是在一個位置，缸體受熱會不均勻，時間久了就會缸體輕微變形。

說白了，這玩意兒就像個“天才病嬌”——性能強，但難伺候，還容易掛。

新能源才更是優勢賽道？

但也是因為結構相對特殊，轉子發動機也有自己的獨家優勢，尤其對于當下一些增程式新能源車來說，這些優勢還相當有吸引力。

為什么這么說？首先我們得知道什么是轉子發動機。

上圖就是轉子發動機的大致結構圖，第一印象就是它結構簡單、體積小。

因為現行的汽車內燃機，不管是4缸、6缸還是8缸的結構，不管是直列、V型、還是水平對置等布局方式都屬于往復活塞式發動機。

都是通過活塞在氣缸內的往復直線運動，然后經過連桿和曲軸將直線運動轉化為旋轉力矩。

但轉子發動機是直接通過活塞直接驅動曲軸，也就是三角轉子直接驅動偏心軸（輸出軸）旋轉作功。

相比起往復活塞式發動機，轉子發動機少了曲柄連桿機構、凸輪軸、搖臂、正時系統等等一系列零部件。

得到的則是輕量化、NVH變好、僅需很小的布置空間。

轉子發動機整個系統零部件數量大概是直列6缸發動機的三分之一，夸張點說去掉一些渦輪等附件，它不比鞋盒大多少。

其次，它轉速高、功率大。

上圖是轉子發動機的做工過程，氣缸內部的三角轉子把汽缸分成三個獨立空間。

三角轉子旋轉一周發動機點火做功三次，三個空間依次完成進氣、壓縮、做功、排氣這四個循環。

往復活塞式發動機比如四缸引擎，曲軸旋轉兩周才完成這四個工作循環，點火一次作一次功。

而轉子發動機已經作了三次功，工作效率極大地提升。

另外，轉子發動機的特殊還在于內部的三角轉子在繞其自身中心轉動的同時，也會繞中間的偏心軸旋轉。

兩者又以內齒圈與齒輪的方式嚙合，齒數比為3:2。

這也就意味著偏心軸（輸出軸）的轉速將是轉子自轉速度的3倍。

也就是說作為活塞的三角轉子自轉速度5000轉時，輸出軸轉速已經飆升至15000轉。

相比起往復活塞式發動機，活塞上下運動5000次，發動機曲軸轉速才2500轉。

再加上轉子發動機本身三角轉子是做偏心旋轉運動，進而直接驅動偏心軸旋轉做功。

這不僅附帶著讓發動機運轉更平穩、振動小，有很好的NVH。

最重要的是，相比起往復活塞式發動機活塞的上下運動，轉子旋轉時需要克服慣性就很小了，可以極大地提升發動機轉速。

而高轉速意味著能在單位時間內釋放出更多的動力，這都為轉子發動機帶來了非常好的性能表現。

比如上世紀末第三代馬自達RX-7搭載的13B-REW轉子發動機，凈重僅為81公斤。

這臺1.3L的雙轉子雙渦輪發動機在原廠狀態下就能爆發出280匹的馬力。

即便放在今天，很多2.0T往復活塞式發動機也達不到這個性能。

細數下來，這不正是增程式電動車夢寐以求的“發電神器”：安靜、小巧、發電猛，還不占地方。

“穢土轉生”的轉子，能成嗎？

那么轉子能在新能源車上重生嗎？

其實把轉子發動機做增程器也并非當下才有的想法，很早之前就有其他車企，包括馬自達自己也有過這類計劃。

在2010年的日內瓦車展，奧迪就展示過一臺A1 etron概念車。

它就是以轉子發動機為增程器的新能源產品。

它具備1臺254cc的單轉子發動機為增程器，純電續航里程為50公里，綜合續航里程為250公里，在15年前這個續航里程也不短了。

最有趣的是，這臺轉子發動機連同進排氣、冷卻系統等附件以及發電機，總重量僅70公斤左右，也就是不到傳統1.5T四缸發動機二分之一的重量。

更離譜的還是這套增程發電系統的體積，它可以直接塞進奧迪A1 e-tron這臺小型車后備箱下方的隔板里。

馬自達也說過要在MX30混動上用轉子增程，然后……就沒然后了。

說到底，還是那些老問題：密封差、壽命短、容易壞。

但這次東安動力點的這把火，可能真不一樣。

他們號稱用“復合密封材料+多結構設計+精密工藝”，把“卡脖子”的密封問題給搞定了。

這臺R05E預計2027年量產，據說先要用在飛行汽車上試水。

如果表現不錯，下一步可能就是你家隔壁那臺增程車。

曾經被燃油車淘汰的“偏科天才”，如今被新能源撿回來，改行當了“發電廠”。

這劇情，像極了那句老話：“不是你沒用，只是沒放對地方。”

轉子發動機能不能在新能源時代真正“重生”，還得看它這次能不能把“病”治好。

但至少，它已經重新點火了。