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转子发动机为什么被禁赛?它到底有多强?

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转子发动机,这个曾经叱咤风云的机械奇迹,如今却在赛场上销声匿迹,原因错综复杂,背后是技术革新、规则限制以及市场选择等多重因素的博弈。要说它“被禁赛”可能有些绝对,更准确地说,是它在很多主流赛事中“不再适合”或“被规则排除”。那么,转子发动机究竟有多强,又为何会走到今天这一步呢?

转子发动机的独特魅力:轻巧、高转速与平顺

首先,我们得好好聊聊转子发动机的“强”在哪里。它最核心的优势在于其独特的结构。传统活塞发动机依靠活塞在气缸内上下往复运动来驱动曲轴,这个往复运动会产生大量的惯性力,需要平衡轴来抵消。而转子发动机则使用一个三角形的转子在特殊的“花生壳”形状的腔体里旋转,直接带动输出轴。

这种结构带来了几个显而易见的优势:

结构紧凑、重量轻: 省去了活塞、连杆、曲轴等一系列复杂的往复运动部件,转子发动机的体积更小,重量也更轻。想象一下,一个只有几个主要零件的发动机,比一堆金属疙瘩要精巧得多。这对于赛车来说至关重要,更轻的重量意味着更好的加速、操控和燃油经济性。
高转速潜力巨大: 由于没有了活塞的上下运动,转子发动机在理论上可以达到非常高的转速。每一次转子绕自身轴心旋转,相当于活塞发动机完成了好几个工作循环。这意味着它能在一个很小的排量下爆发出惊人的功率,而且在中高转速区间表现尤为出色,动力输出非常线性、平顺,几乎感受不到顿挫感。你可以把它想象成一个顺滑的丝绸,而不是一台震动不已的柴油机。
震动极小、运行平稳: 由于转子是旋转运动,其自身产生的惯性力相对更容易被平衡。这意味着转子发动机运行起来异常平稳,几乎感受不到传统发动机那种恼人的震动。这不仅能提升驾驶舒适性,对于赛车而言,更稳定的车身有助于提升操控精度和稳定性。
输出动力连续平滑: 相比于活塞发动机的脉冲式动力输出,转子发动机的动力传递更加连续和均匀,能够提供一种源源不断的推背感,这种体验非常独特和迷人。

转子发动机的辉煌时代与赛场上的传奇

正因为这些特性,转子发动机在汽车发展史上留下了浓墨重彩的一笔,尤其是在赛车领域。

勒芒24小时耐力赛的统治者: 最让人津津乐道的莫过于马自达在1991年,凭借搭载转子发动机的787B赛车,赢得了勒芒24小时耐力赛的冠军。这是亚洲车队首次在勒芒夺冠,也是唯一一次由转子发动机赛车获胜。787B那标志性的“哇哇”声浪,至今仍是许多车迷心中的经典。在长距离的耐力赛中,转子发动机的可靠性和高转速优势得到了充分发挥,它能够在长时间高负荷运转下,依然保持强大的动力输出和相对稳定的表现。
漂移界的宠儿: 在地面上的赛事,尤其是日本的漂移锦标赛(D1GP)中,转子发动机同样是许多高性能赛车和改装车的心头好。其爆发力强、容易拉高转速的特性,使得车辆在需要瞬间扭矩爆发以制造甩尾时表现出色。

为什么转子发动机在很多赛事中“消失”了?

然而,正如很多技术一样,转子发动机的光芒并未能持续照耀所有赛道。随着赛车运动的发展和规则的演变,它也面临着一系列挑战,导致其在许多主流赛事中不再是主流选择,甚至被拒之门外。

燃油经济性和排放问题: 这是转子发动机最致命的弱点之一。由于其工作原理,燃烧室形状不规则,燃烧效率相对较低,导致油耗普遍较高。同时,燃烧过程中容易产生较多的碳氢化合物(HC)和一氧化碳(CO)等污染物,排放控制一直是其难以逾越的障碍。在环保法规日益严苛的今天,这点尤其难以满足。
机油消耗大且易损毁: 转子发动机的密封件(Apex seal)在高转速和高负荷下磨损速度较快,需要定期更换。而且,它的工作原理决定了会“吃机油”,将机油喷入燃烧室一同燃烧以润滑密封件。虽然这是设计的一部分,但在高强度赛车中,机油消耗量会非常可观,而且一旦密封件损坏,发动机的动力会大幅下降,甚至直接报废,可靠性相比于成熟的活塞发动机要差一些。
散热是个老大难: 转子发动机的燃烧室形状导致其散热面积相对较大,但布置也比较紧凑,在设计上要做到有效的散热非常困难。尤其是在赛道上长时间承受高负荷,过高的温度容易导致发动机性能衰减甚至损坏。
扭矩输出的局限性: 虽然转子发动机在高转速时动力充沛,但其低转速时的扭矩输出相对较弱。在一些起步要求高、低速弯多的赛道上,这种动力特性可能不如拥有强劲低扭的活塞发动机有优势。
比赛规则的调整: 许多赛事组织为了追求技术的多元化,或者出于对发动机性能平衡的考量,会调整相关规则。例如,一些赛事可能会根据发动机的特性设定不同的排量系数或进气限制,使得转子发动机在这种规则下不再具有技术优势。又或者直接设定某些类型的发动机不得参赛,这就直接“禁赛”了。例如,很多一级方程式(F1)的规则变化,就直接排除了转子发动机的可能性。

总结:并非被“禁赛”,而是时代的选择

所以,与其说是转子发动机被“禁赛”,不如说它在许多领域“不适合”当前的规则和技术发展趋势。它并非技术上的死路一条,而是因为在燃油经济性、排放控制、可靠性和低扭输出等方面存在固有的短板,这些短板在当下尤其是在主流赛事和民用汽车领域,成为了制约其发展的瓶颈。

尽管如此,转子发动机的独特魅力依然吸引着一批忠实的拥趸。马自达在其转子发动机发展道路上从未完全放弃,近年来也有推出搭载转子发动机作为增程器的车型,这表明转子发动机在特定应用场景下依然有其价值。

转子发动机的故事,是一个关于技术创新、追求极致性能,也关于适应时代变迁和市场需求的故事。它曾是赛道上的王者,也曾是车迷心中的浪漫,虽然如今在许多赛场上看不见它的身影,但它留下的机械美学和驾驶体验,永远值得被铭记。它的“退场”,与其说是被淘汰,不如说是更适合去寻找新的舞台和价值。

网友意见

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奥迪的A1 etron也用转子发动机比RX8还晚停产一阵子呢,事实上并不是只有马自达一家在用转子引擎。

发动机排气量说的是发动机的工作容积,不同类型的发动机做功原理不一样,不同结构的发动机排量不能简单的比大小。

一般的四冲程活塞式发动机曲轴转两圈工作容积做功一次,对于转子发动机来说转子转一次工作容积做功三次偏心轴(相当于曲轴)转三圈,相当于曲轴转一圈做工一次。

所以在排量上1.3L转子发动机应该是等效于2.6L的活塞式发动机的,对于2.6L的活塞式发动机来说马自达的参数并不算高。

勒芒那个也并不是看马自达夺冠了就针对转子发动机,这种看法是很浅薄的。

勒芒24小时耐力赛和所有其他比赛一样是有很明确的规则和分组的,指定规则和分组是为了为了能够让更多的人参赛,同时严谨的规则会让有钱的和没钱的车队能在差不多的起点竞争,规则太宽松肯定是愿意花钱的车队胜利,同一个组别内性能差别并不是很大。

马自达从74年开始就开始用转子发动机参加勒芒各个组别的赛事,767B还得过90年GTP组冠军。90年开始举办方觉得降低赛车的速度,降低车队的参赛成本,90年就开始盛传要取消掉转子引擎,让大家都用F1引擎以降低参赛成本,但反正因为种种原因到92年才真的执行而已,取消转子的原因主要也是因为同样性能的情况下转子更贵。

真要是不看组别直接pay to win的话燃气轮机加电动机才是性能和效率最高的组合。

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