德国工程师费利克斯·汪克尔(Felix Wankel)于1934年获得了转子发动机设计的专利。多年来,多家汽车制造商致力于将汪克尔发动机转化为具有商业可行性的推进方式。然而,真正拥抱转子发动机的是日本马自达公司,该公司打造了一系列由这种高转速发动机驱动的高性能汽车。
马自达广受欢迎的13B转子发动机后来成为全球车迷的首选发动机,生产历史超过30年。然而,更为罕见的20B发动机,排量为2.0升,采用双涡轮增压器,才是马自达转子发动机产品线中的巅峰之作。以下是它的故事。
我们参考了马自达自己的记录,以及Bring a Trailer等平台提供的列表。我们还深入研究了转子发动机的巅峰之作——R26B。它为赢得 1991 年勒芒 24 小时耐力赛的马自达 787B 提供动力。
越大越好!
马自达著名的13B转子发动机于1973年首次亮相。50多年来,它一直是马自达的核心转子发动机,为全球大多数转子汽车提供动力。对于那些不熟悉转子发动机工作原理的人来说,这或许就像个笑话。排量只有1.3升,竟然用在高性能汽车上?没错。在配备双涡轮增压器的RX-7跑车上,这台小型发动机的官方功率约为276马力,转速超过8000转/分。
但是,如果你不想让老爷车聚会上的朋友们拿你车的小引擎开玩笑,那该怎么办呢?如果你想要更大排量的引擎呢?那就来看看20B三转子引擎吧,它配备了两个顺序涡轮增压器,为低速行驶增添了澎湃动力。这款三转子引擎搭载在马自达Cosmo(或称Eunos Cosmo,这是它的品牌名称)上,可输出276马力(约276千瓦)的动力,峰值扭矩为297磅-英尺(约350牛·米)。原厂调校下,它的转速可达7000转/分(约7000转/分)。
遗憾的是,马自达Cosmo轿跑车仅在日本销售,顾客可以选择13B和20B两种版本。1990年至1995年间,Cosmo车型共售出近9000辆,其中约三分之一是20B版本。
当时,搭载2.0升双涡轮增压发动机的Cosmo是日本市场上速度最快的跑车之一,它能在不到6秒的时间内加速到60英里/小时(约97公里/小时),但由于日本的道路法规,其最高时速被限制在112英里/小时(约180公里/小时)。
马自达Cosmo 20B仅生产了约2200辆,搭载最大排量转子发动机的量产车已然成为稀世珍品。从许多方面来看,Cosmo 20B堪称菲利克斯·汪克尔作品的巅峰之作,堪称量产转子发动机技术的圣杯。
所以,也许你现在正在考虑在你的马自达Miata上安装一台300马力的20B发动机吧?嗯,我们确实考虑过。快速搜索后发现,你肯定能买到20B,但价格不菲,整机零售价现在大约在1.5万美元左右。这还不包括为了把发动机装进MX-5引擎盖而进行的任何定制工作。
但还有一款汪克尔发动机比20B更具传奇色彩,那就是传奇的R26B。这款革命性的四转子赛车发动机助力马自达787B夺得了终极赛道赛车桂冠:1991年勒芒24小时耐力赛的胜利。
加油!
20世纪80年代末,马自达正处于转子发动机浪潮的顶峰。RX -7和Cosmos等车型为马自达带来了转子发动机,而RX-7在赛道上也屡屡获胜,马自达管理层做出了一个大胆的决定:他们想要赢得勒芒24小时耐力赛,击败保时捷、梅赛德斯-奔驰以及其他老牌C组车队,最终夺冠。
正因如此,马自达于1988年推出了767赛车。这款赛车和随后的767B版本均采用了马自达13B发动机的四转子版本,即13J-M。该发动机的功率约为600马力。马自达未能赢得比赛,但这都是长期发展计划的一部分。新款787于1990年首次亮相,马自达聘请了一级方程式和勒芒传奇人物杰基·伊克斯(Jacky Ickx)协助研发新车。新款R26B发动机为787提供动力。
这款由Mazdaspeed 部门打造的全新赛车发动机,采用四个顺序转子壳体,转子形状与 13B 量产发动机相同。此外,它还配备了外围进气道和排气系统、电控喷射系统、线性可变进气系统、三点火装置以及陶瓷顶点密封件,而这些传统上都是汪克尔发动机的致命弱点。新发动机可输出 700 马力。
该发动机还配备了可变长度进气道,可在整个转速范围内优化发动机功率和扭矩。该系统由电子控制单元 (ECU) 控制,可根据情况自动调整系统。
团队最终得出结论,油耗可能是决定冠军亚军的关键因素。因此,尽管发动机转速可以达到10,000 rpm左右,但工程师们将四转子发动机的转速限制在8,500 rpm。这导致功率降低到650 hp左右,但也显著降低了油耗。
马自达及其备受尊敬的顾问杰基·伊克斯(Jacky Ickx)还成功说服了赛车运动管理机构,允许787B赛车以1830磅的较低最低重量参赛,而不是同级别标准的2205磅。当然,787B的重量只有375磅,但在赛车运动的世界里,这代表着一个显著的优势。
然而,在 1991 年勒芒 24 小时耐力赛的排位赛中,很明显马自达 787B 的速度根本无法与领先的日产、保时捷、捷豹和索伯厂队相提并论。
最终,马自达787B凭借其可靠性和燃油经济性,而非其纯粹的速度,超越了众多捷豹XJR-12,后者的功率约为730马力,最高时速可达230英里/小时。马自达成为首款搭载转子发动机的汽车,也是首家赢得这项全球最艰苦赛道比赛的日本汽车制造商。
凭借着突破常规的思维方式,并在经验丰富的杰克·艾克斯 (Jacky Ickx)的巧妙协助下,马自达成功击败了备受推崇的厂商车队,并在赛车运动的历史上留下了自己的名字。
扶轮社是为了你、为了我、还是为了大家?嗯,不……
很多汽车和摩托车公司都看好汪克尔发动机技术的巨大潜力,但最终却以失败告终。AMC、梅赛德斯-奔驰、本田、川崎、福特、柯蒂斯-莱特和雅马哈等等,不一而足。最常见的问题是发动机内部至关重要的顶点密封,它无法持续合理的行驶里程,以及相对较高的油耗和排放水平。
但通用汽车旗下雪佛兰分部在其汪克尔发动机项目上遭受的财务打击可能最大。据称,1970年,通用汽车支付了5000万美元的汪克尔技术授权费。随后,该公司又投资数亿美元用于自主研发转子发动机,用于多款潜在车型。
这项努力最终成就了科尔维特XP-895概念车,并于1973年首次亮相。这款跑车搭载一台3.3升四转子汪克尔发动机,据称可输出420马力,这相当酷炫。然而,为了接近20世纪70年代的排放法规,这款发动机需要进行大量的开发(和预算)。此外,还有尖端密封件业务。通用汽车于1976年终止了汪克尔发动机项目,放弃了传统内燃机的转子概念。
日本摩托车巨头铃木为其 RE5 摩托车配备了一款 0.5 升转子发动机。这款发动机拥有 62 马力的强劲动力和强大的扭矩,使 RE5 的速度可以超过 100 英里/小时。它的操控性也非常好。然而,复杂的发动机、持续存在的顶点密封问题,以及比该品牌更便宜的 750 cc 摩托车速度慢的事实,都对销量造成了不利影响。
据估计,在公司取消其汪克尔发动机计划之前,1974 年至 1976 年间共生产了 6,000 多辆铃木 RE5。
扶轮社前进的道路……
这么多年过去了,马自达依然坚信汪克尔发动机的优势。它正在大力投资转子发动机技术,至今仍然每隔一个月就注册新的专利。
但马自达转子技术的未来发展方向却截然不同。马自达认为,体积更小、重量更轻的转子发动机比传统内燃机维护成本更低,是混合动力系统的理想动力装置,可与电池组和一些电动机协同工作。365 马力的马自达 Iconic SP 概念车就是一个很好的例子。这款充满运动气息的马自达车型配备了中置双转子汪克尔发动机,与混合动力驱动系统协同工作。
好吧,对于13B的铁杆粉丝来说,这或许不是他们想听到的消息。相反,像Miata尺寸的敞篷跑车上搭载的“35B”发动机或许更能吸引他们。但好消息是,转子发动机依然活跃,远未走向衰亡。
目前,我们至少可以对疯狂迈克的疯狂四转子迈凯轮漂移车垂涎三尺。
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