目前由于量產(chǎn)車(chē)上的發(fā)動(dòng)機普遍采用四沖程活塞往復式發(fā)動(dòng)機，無(wú)論是直列、V型排列、W型排列，還是對置式發(fā)動(dòng)機，都是依靠燃料在燃燒室內燃燒推動(dòng)活塞進(jìn)行上下或水平往復運動(dòng)，再由連桿和曲軸將活塞的往復運動(dòng)轉化為曲軸的旋轉運動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)傳動(dòng)機構驅動(dòng)車(chē)輛行駛的。而馬自達RX-7卻拋棄了這一傳統的發(fā)動(dòng)機形式，開(kāi)創(chuàng )了采用轉子發(fā)動(dòng)機的先河，使得轉子發(fā)動(dòng)機得以量產(chǎn)?？蓵r(shí)隔半個(gè)世紀，自從20世紀50年代，德國工程師汪克爾發(fā)明轉子發(fā)動(dòng)機以來(lái)，現在為何只有馬自達公司在RX-7和RX-8車(chē)型上采用了這種發(fā)動(dòng)機，而其他知名品牌均不采用這種發(fā)動(dòng)機呢，難道是他們沒(méi)有制造轉子發(fā)動(dòng)機的技術(shù)么？就算如此，為何馬自達不在其他普通民用車(chē)型（例如馬自達3、馬自達6）上配備？轉子發(fā)動(dòng)機與傳統的活塞往復式發(fā)動(dòng)機雖然具備極大優(yōu)勢，但這種巨大的優(yōu)勢依然無(wú)法掩蓋其致命的缺陷，從而導致其無(wú)法廣泛地應用于民用車(chē)上。

    到底轉子發(fā)動(dòng)機相比傳統的活塞往復式發(fā)動(dòng)機有何優(yōu)劣呢？又是什么原因使其無(wú)法在民用車(chē)上普及呢？首先我們從轉子發(fā)動(dòng)機的結構看起。

    轉子發(fā)動(dòng)機顧名思義，其重要的組成部件是轉子，他就相當于活塞往復式發(fā)動(dòng)機中的活塞，將燃料和空氣燃燒后膨脹釋放出的熱能轉化為驅動(dòng)車(chē)輛行駛的機械能。轉子發(fā)動(dòng)機除了有轉子還有主軸、前后端蓋、氣缸體等零部件組成，它將空氣燃燒膨脹后的熱能直接裝化為推動(dòng)轉子轉動(dòng)的機械能，再由轉子帶動(dòng)主軸將動(dòng)力傳動(dòng)給傳動(dòng)機構，驅動(dòng)車(chē)輛行駛。單從其結構上看，其零部件要比活塞往復式發(fā)動(dòng)機碩大機體結構、繁多的運動(dòng)部件相對簡(jiǎn)單了許多。也正是其運動(dòng)部件少的緣故，使其具有發(fā)動(dòng)機體積小重量輕的自然優(yōu)勢。

    當轉子受到混合氣燃燒膨脹的推動(dòng)力時(shí)，轉子圍繞著(zhù)主軸進(jìn)行轉動(dòng)，直接將熱能轉化為主軸旋轉的機械能，這種驅動(dòng)方式大大削減了活塞往復運動(dòng)中由于活塞上下運動(dòng)時(shí)加速度的改變，造成對曲軸無(wú)法削減的沖擊，使得機體運轉更加平穩，機械振動(dòng)也更小。同時(shí)由于不再像活塞往復是發(fā)動(dòng)機那樣要有活塞的往復運動(dòng)轉化為曲軸的旋轉運動(dòng)，因此相應的運動(dòng)部件也減少了很多，相對個(gè)運動(dòng)部件間在運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦和能量損失也更小，能更高效的將熱能轉化為機械能。

    我們知道活塞往復是發(fā)動(dòng)機為了提高發(fā)動(dòng)機的進(jìn)氣效率，需要復雜的配器機構，最簡(jiǎn)單的配器機構也需要有氣門(mén)、凸輪軸、氣門(mén)彈簧等零部件，現在為了進(jìn)一步提高進(jìn)氣效率，又出現了可變氣門(mén)正時(shí)和可變氣門(mén)行程等技術(shù)，這些都大大增加了配氣機構零件數量，增加了結構重量和零部件運動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和噪聲，而如此多的運動(dòng)部件又降低了結構的可靠性，降低了傳動(dòng)精度。而轉子發(fā)動(dòng)機由于其自身機構的優(yōu)勢，不需要又如此復雜的配器系統，相比之下，轉子發(fā)動(dòng)機都不需要有氣門(mén)，只需要進(jìn)氣口和排氣口，其運轉過(guò)程中就相當于兩沖程發(fā)動(dòng)機活塞，在掃氣的過(guò)程中完成進(jìn)氣和排氣，由轉子運轉過(guò)程中分別遮擋進(jìn)、排氣口實(shí)現了氣門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉。由此看來(lái)更體現出轉子發(fā)動(dòng)機結構簡(jiǎn)單重量輕的優(yōu)勢。

　　在轉子發(fā)動(dòng)機運轉過(guò)程中，由于轉子呈現出三角形，轉子的三個(gè)表面就相當于活塞的頭部，是承受氣體燃燒的主要作用面，由此看來(lái)，轉子的三個(gè)表面可以分別處于進(jìn)氣行程、壓縮和做功行程、排氣行程。這樣一來(lái)單個(gè)轉子的轉動(dòng)就呈現出連續性，不再需要利用慣性讓活塞進(jìn)入下一個(gè)工作行程。這樣也就實(shí)現了動(dòng)力的無(wú)間斷輸出，進(jìn)而提高了發(fā)動(dòng)機功率，而單個(gè)轉的工作效率也就相當于3個(gè)活塞進(jìn)行往復運動(dòng)。轉子轉動(dòng)一周做一次功，而活塞要上下往復4個(gè)行程才能完成一次做功，由此我們可以看出轉子發(fā)動(dòng)機比活塞往復是發(fā)動(dòng)機具備更大的功率。此外由于轉子發(fā)動(dòng)機的運動(dòng)部件少，質(zhì)量輕，所以可以大幅提高發(fā)動(dòng)機轉速，我們知道發(fā)動(dòng)機轉速越高，向外輸出的功率也越大。由此看來(lái)，轉子發(fā)動(dòng)機的功率遠遠高于傳統的活塞往復式發(fā)動(dòng)機，甚至要高于采用諸如可變氣門(mén)正時(shí)和行程、增壓技術(shù)等各種輔助技術(shù)的活塞往復式發(fā)動(dòng)機。

 
　　我們看到轉子發(fā)動(dòng)機具備了如此多的好處，是活塞往復式發(fā)動(dòng)機最好的替代品。然而自從轉子發(fā)動(dòng)機面世至今，半個(gè)世紀過(guò)去了，可現在廣泛用于車(chē)輛上的發(fā)動(dòng)機依然是活塞往復式發(fā)動(dòng)機，為何轉子發(fā)動(dòng)機遲遲不能進(jìn)行廣泛的應用，為何各大汽車(chē)業(yè)內的巨頭不爭相開(kāi)發(fā)轉子發(fā)動(dòng)機呢？能解釋這一現象的唯一答案就是，轉子發(fā)動(dòng)機本身也存在著(zhù)不可掩蓋的缺陷，其技術(shù)還遠達不到能夠廣泛應用的程度。那么到底轉子發(fā)動(dòng)機有何缺陷，不能廣泛用于民用車(chē)上呢？

　　我們還是要從轉子發(fā)動(dòng)機的結構和工作原理上進(jìn)行分析。首先轉子發(fā)動(dòng)機雖然是消除了活塞往復運動(dòng)中的沖擊，但是由于轉子是偏心結構，在其運轉過(guò)程中又產(chǎn)生了額外偏心振動(dòng)，而為了消除這種振動(dòng)又需增加與轉子反方向運動(dòng)的平衡重，來(lái)緩解這種偏心振動(dòng)。同時(shí)在其做功時(shí)，總是缸體一個(gè)局部區域受到巨大的沖擊，造成了發(fā)動(dòng)機局部磨損劇烈，使得發(fā)動(dòng)機磨損不平衡，嚴重降低的其使用壽命。為了減小其局部磨損嚴重的問(wèn)題，就只有采用先進(jìn)的制造工藝，采用強度和耐磨、耐沖擊性更高的材料，這無(wú)形中又大大增加了制造成本。這些其實(shí)都并不是影響轉子發(fā)動(dòng)機推廣的主要原因。對其對推廣影響最大的莫過(guò)于其只能大幅提高功率，而低速扭矩卻低得令人難以接受。由于轉子發(fā)動(dòng)機是由轉子直接與主軸接觸，驅動(dòng)主軸轉動(dòng)的，因此由于轉子自身是在氣缸內進(jìn)行偏心轉動(dòng)，其就是一個(gè)套在主軸外緣上作偏心運動(dòng)的大齒輪，而主軸軸頸相對較小，因此就形成了大齒輪驅動(dòng)小齒輪的驅動(dòng)方式，使得其扭矩大大降低，這就是造成轉子發(fā)動(dòng)機扭矩低的根本原因，也是轉子發(fā)動(dòng)機不能廣泛推廣的主要原因。同時(shí)轉子發(fā)動(dòng)機在結構上又對發(fā)動(dòng)機潤滑、冷卻、密封也提出了相當高的要求。此外，由于轉子發(fā)動(dòng)機能在小排量車(chē)上實(shí)現大功率，因此其巨大的燃油消耗往往被人們忽視了，由于轉子發(fā)動(dòng)機自身的結構，其排量為三角形轉子一個(gè)表面與缸體形成的最大容積與最小容積的差，而對于三角形的轉子來(lái)說(shuō)，一個(gè)轉子實(shí)際上就相當于有三個(gè)活塞在工作，這就使其排量相當于3個(gè)活塞工作的排量，油耗也自然相當于3個(gè)活塞同時(shí)工作的油耗。由此看來(lái)，雖然其排量小，但油耗也相對較高。

　　我們說(shuō)轉子發(fā)動(dòng)機雖然具備重量輕、結構簡(jiǎn)單、能實(shí)現發(fā)動(dòng)機的高轉速、功率大、有助于合理分配整車(chē)前后載荷、降低車(chē)身重心、有助于提高整車(chē)操控性的天然優(yōu)勢，但其扭矩低，存在偏心振動(dòng)，對發(fā)動(dòng)機的材料、潤滑、冷卻和密封都提出了相當高的要求，提高了整機的制造成本。因此在目前的量產(chǎn)車(chē)中只有馬自達公司的RX-8和RX-7采用了轉子發(fā)動(dòng)機。既然轉子發(fā)動(dòng)機已經(jīng)可以實(shí)現批量生產(chǎn)并應用于現在的汽車(chē)上，可對于民用車(chē)來(lái)說(shuō)，其具備如此多的優(yōu)點(diǎn)卻為何不能普及呢？

　　我們知道，活塞往復式發(fā)動(dòng)機技術(shù)已經(jīng)是十分成熟的技術(shù)，無(wú)論是設計、制造、維護都早已被人們認知。雖然其重量、體積、振動(dòng)和噪聲都高于轉子發(fā)動(dòng)機，但是在現在的民用車(chē)上與之配套的底盤(pán)、車(chē)身、傳動(dòng)系統、發(fā)動(dòng)機控制系統等構成車(chē)輛的主要部件也都是成熟的技術(shù)，不需單獨開(kāi)發(fā)，相應的搭配也較為容易。而相對轉子發(fā)動(dòng)機，要將其用于民用車(chē)上，就要重新開(kāi)發(fā)用于搭載其的底盤(pán)、車(chē)身、傳動(dòng)系統等關(guān)鍵部件，這都無(wú)形增加了新車(chē)的設計制造成本和難度。

　　此外由于對于轉子發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō)，由于其大功率、低扭矩、高油耗的特點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足日常工作的需要，只是用于不注重扭矩和油耗的賽車(chē)使用。要知道駕駛車(chē)輛在城市中行駛，人們往往不會(huì )追求過(guò)大的功率，因為出于安全的考慮，城市中往往限制車(chē)輛行駛的最高車(chē)速，由于轉子發(fā)動(dòng)機是追求高速大功率的發(fā)動(dòng)機，當其在低速運轉時(shí)，沒(méi)有足夠的扭矩輸出用以推動(dòng)車(chē)輛行駛。這樣就造成了為了提高發(fā)動(dòng)機的扭矩就要極大程度的增大發(fā)動(dòng)機的轉速，這樣一來(lái)在城市里駕車(chē)就成了相當困難和痛苦的事情了。

同時(shí)，相對于眾多美國車(chē)和高檔豪華車(chē)來(lái)說(shuō)，其自身重量較大，當車(chē)輛啟動(dòng)時(shí)就需要充足的扭矩，而轉子發(fā)動(dòng)機在低速下不能提供充足的扭矩，用于推動(dòng)重量較大車(chē)輛。而其對于民用車(chē)來(lái)說(shuō)，不僅需要大功率還需要低速高扭矩，這些需求轉子發(fā)動(dòng)機只能滿(mǎn)足大功率，而無(wú)法實(shí)現低速高扭矩。若將轉子發(fā)動(dòng)機技術(shù)用于民用車(chē)上，為了緩解期低速低扭的缺陷，又需開(kāi)發(fā)全新的傳動(dòng)系統，極大限度增大傳動(dòng)比，以達到增扭的目的，這樣一來(lái)反而又降低轉子發(fā)動(dòng)機高速大功率的特點(diǎn)。再次，由于其油耗相對同排量的活塞往復發(fā)動(dòng)機的油耗要高很多，對于滿(mǎn)足日常需求來(lái)說(shuō)，活塞往復式發(fā)動(dòng)機已經(jīng)可以滿(mǎn)足動(dòng)力的需求，同時(shí)其油耗也相對不高，人們更不會(huì )去考慮采用一臺同排量低扭矩大油耗的轉子發(fā)動(dòng)機作為自己愛(ài)車(chē)動(dòng)力源。最后，由于轉子發(fā)動(dòng)機自其發(fā)明以來(lái)，其存在上述諸多不足，經(jīng)過(guò)馬自達公司買(mǎi)斷了轉子發(fā)動(dòng)機的技術(shù)后，其他汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)轉子發(fā)動(dòng)機技術(shù)也受到了限制，導致轉子發(fā)動(dòng)機技術(shù)沒(méi)能像活塞往復式發(fā)動(dòng)機那樣普及，轉子發(fā)動(dòng)機依然屬于汽車(chē)制造領(lǐng)域的尖端技術(shù)，沒(méi)有相對成熟汽車(chē)技術(shù)基礎和制造技術(shù)作為鋪墊，使轉子發(fā)動(dòng)機后期維護較為困難，現在的活塞往復式發(fā)動(dòng)機的維護網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)相當完善，而采用轉子發(fā)動(dòng)機后，各汽車(chē)企業(yè)要為其改造全球龐大的維護網(wǎng)絡(luò )和配套的設施，讓維修技術(shù)人員重新了解轉子發(fā)動(dòng)機并掌握其維護技術(shù)也是相當困難的，不像活塞往復式發(fā)動(dòng)機已經(jīng)沒(méi)有了技術(shù)障礙。

　　總而言之，轉子發(fā)動(dòng)機現在雖然具備諸多優(yōu)點(diǎn)，并有馬自達率先實(shí)現量產(chǎn)，但由于其自身的缺陷和技術(shù)、后期維護的障礙，使得其依然是汽車(chē)制造領(lǐng)域里的尖端技術(shù)，其技術(shù)價(jià)值遠高于其使用價(jià)值，所以轉子發(fā)動(dòng)機無(wú)法像當今活塞往復式發(fā)動(dòng)機那樣在民用車(chē)上普及。

來(lái)源：che168