概述

講到轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，大多數(shù)人馬上想到了發(fā)明轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的德國工程師菲加士·汪克爾（FelixWankel）和NSU公司，想到了將轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)發(fā)揚光大的日本馬自達(dá)和日本轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)之父山本健一，但卻不知道還有美國美國柯蒂斯-萊特（Curtiss-Wright）公司和美國轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)之父馬克斯·本特勒（Max Bentele）。

該公司生產(chǎn)了世界上第一臺“柴油”轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，并將轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)推向“軍事應(yīng)用”。究其原因，主要是由于馬自達(dá)玩的是“民用”、“小功率”、“汽油”轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，主要應(yīng)用于商用汽車領(lǐng)域，也因此被眾人熟知。而萊特公司玩的是“軍用”“大功率”“柴油”轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，由于涉及到軍事秘密，因此這方面報道也很少，因此很多人都不知道萊特公司的柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

由于是軍事應(yīng)用，也就沒有了排放污染等限制問題，也可以忽略其它任何缺點（如高油耗、高成本、高維護(hù)等），也因此不會像馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子汽車因排放問題、高油耗問題和低壽命等問題而最終被淘汰出局。

在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)軍事應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，要遠(yuǎn)比我們想象的精彩。世界各軍事強國和心存軍事野心的國家當(dāng)仁不讓，主要有日本、德國、英國、法國、俄羅斯、以色列、瑞士、意大利、加拿大、奧地利、韓國、捷克、印度等都在研制軍用轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，而且每個國家研制廠家眾多，大有蜂擁而至、占領(lǐng)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)軍事領(lǐng)域內(nèi)的制高點之勢。

本文重點講述美國轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的總體發(fā)展歷程。

美國轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)許可證技術(shù)引進(jìn)情況

1958年，NSU公司宣布，Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)獲得了極大成功。這一消息在世界汽車界激起了千層浪，轉(zhuǎn)子引擎成為了那個時代的明星，全世界近100家公司爭先恐后向Wankel和NSU公司提出技術(shù)合作意向，擬將轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)納入其產(chǎn)品序列之中。美國先后共有四家分公司向Wankel和NSU公司購買了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)許可證技術(shù)。

柯蒂斯-萊特（Curtiss-Wright）公司

沒錯，這個公司就是發(fā)明飛機(jī)的萊特兄弟和美國"海上飛行之父"格倫·柯蒂斯(Glenn Curtiss)于1929年合并而成的新公司，堪稱航空界的活化石。1958年10月21日，美國柯蒂斯-萊特（Curtiss-Wright）公司以210萬美元的價格成為全球第一家購買德國NSU公司的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的許可證生產(chǎn)商，開發(fā)內(nèi)容包括“大功率”汽油轉(zhuǎn)子機(jī)和柴油轉(zhuǎn)子機(jī)。

1960年，德國NSU公司和美國Curtiss-Wright公司又簽署了一項聯(lián)合開發(fā)協(xié)議， NSU將專注于中低功率轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的開發(fā)，而基于Curtiss-Wright擁有數(shù)十年設(shè)計和生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動機(jī)的經(jīng)歷和經(jīng)驗，由Curtiss-Wright負(fù)責(zé)開發(fā)航空用大功率發(fā)動機(jī)。為此，Curtiss-Wright還專門招募了Max Bentele來領(lǐng)導(dǎo)他們的設(shè)計團(tuán)隊。

柯蒂斯-萊特（Curtiss-Wright）公司對轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)“貢獻(xiàn)巨大”：

1959年首先對Wankel汽油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了“革命性”改進(jìn)，使得發(fā)動機(jī)變得更簡單，體積、重量和零件數(shù)量減少一半以上。接著對燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了研究，提出了“Rotating Combustion，RC”理論，制造出了“RC”轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。1970年代又提出了“分層充氣燃燒”（stratified charge combustion）理論，并由此發(fā)明了全球第一臺“柴油”轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

基于這些重大貢獻(xiàn)，Curtiss-Wright公司的轉(zhuǎn)子團(tuán)隊負(fù)責(zé)人，德國工程師馬克斯·本特勒（Max Bentele）被譽為美國轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)之父。從70年代末，Curtiss-Wright停止了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的研發(fā)，徹底退出轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。如果想了解更多更詳細(xì)關(guān)于Curtiss-Wright研制轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的內(nèi)容，請關(guān)注我們該系列后續(xù)的文章

1984年2月，美國John Deere公司以1400萬美元的象征性費用獲得了Curtiss-Wright許可證，后購買了有關(guān)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的全部技術(shù)和資產(chǎn)，原來屬于柯蒂斯·萊特公司的新澤西州（New Jersey）伍德里奇（Wood Ridge）的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)研究所也成為John Deere轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)研究分部。

美國OMC公司

1936年成立的舷外船舶公司（Outboard Marine Corp，OMC）是世界上最大的舷外發(fā)動機(jī)制造商和供應(yīng)商，也是第二大摩托艇生產(chǎn)商（第一生產(chǎn)商Brunswick Corporation）。

60年代初，OMC開發(fā)了采用Wankel發(fā)動機(jī)驅(qū)動的雪地摩托車。當(dāng)時全球第一大雪地車生產(chǎn)商美國北極貓公司（Arctic Cat Inc.）生產(chǎn)的雪地摩托車，采用的就是德國Fichtel & Sachs AG公司（1960年12月29日購買了Wanke許可證，為繼Curtiss-Wright之后全球第二家許可廠家）專門為其研制的KM48 型303cc Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，但在使用過程中，Wankel引擎表現(xiàn)出動力不足，也不可靠。1966年3月1日，OMC與Felix Wankel簽訂了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)許可證專利，許可范圍為50-400 Ps的汽油轉(zhuǎn)子機(jī)。

其他公司

除了上述兩家公司之外，美國通用汽車（GM）和美國汽車公司（AMC）也分別于70年代初購買了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)許可證專利?？上У氖?，基于這兩家公司主要業(yè)務(wù)是“汽車”領(lǐng)域，引進(jìn)許可證技術(shù)又不逢時（1973年世界石油危機(jī)），加上無法滿足當(dāng)時提出的排放問題，最終都無疾而終。

# 美國通用汽車（GM）“VAUXHALL”旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī) #

1970年11月10日，美國通用汽車（GM）支付了5000 萬美元購買了NSU轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)許可證專利，許可范圍為除了飛機(jī)用發(fā)動機(jī)之外的所有應(yīng)用。通用汽車總裁埃德科爾（Ed Cole）最初預(yù)計將在三年內(nèi)發(fā)布商業(yè)汽車版本，后來被視為是非常輕率的聲明。該發(fā)動機(jī)最初的目標(biāo)是 1973 年 10 月在 1974 年雪佛蘭 Vega 中作為發(fā)動機(jī)選項或運動版的標(biāo)準(zhǔn)引入。

后GM對此項目進(jìn)行了大肆報道宣傳。1972年5月，美國《大眾科學(xué)》（Popular Science）雜志發(fā)表了一篇題為“1974年Vega的GM旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)”的文章，大肆宣傳、預(yù)測GM未來的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，可惜這些預(yù)測最終證明都是錯誤的! 因此，GM對于這一段歷史視為恥辱，之后避而不談當(dāng)年研制轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的經(jīng)過。

1972年8月，GM旋轉(zhuǎn)燃燒發(fā)動機(jī)(GMRCE)的最終設(shè)計方案被確定下來，為RC2-206 Wankel轉(zhuǎn)子汽油機(jī)，批量生產(chǎn)和滿足排放標(biāo)準(zhǔn)的責(zé)任被移交給通用汽車液壓機(jī)械部門（Hydra-Matic），兩個轉(zhuǎn)子排量206立方英寸（3380cc），6000rpm時凈功率150 hp。

1973 年初，GM第一代汪克爾發(fā)動機(jī)取得了較大進(jìn)展，為了滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，GM不得不放棄了其“大間距雙火花塞”（widely-spaced dual spark plugs）的設(shè)計理論（該理論實際上相當(dāng)于Curtiss-Wright公司的“分層充氣燃燒”理論），并將轉(zhuǎn)子室容量盡量接近日本馬自達(dá)（因馬自達(dá)于1973年初成為繼日本本田Honda公司之后，全球第二家達(dá)到排放法規(guī)的公司）。

到1973年12月21日，RC2-206Wankel發(fā)動機(jī)既沒有完成生產(chǎn)認(rèn)證，也沒有準(zhǔn)備好進(jìn)行排放認(rèn)證。該公司第一次宣布項目推遲。1974年9月24 日，埃德科爾（Ed Cole）推遲了汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)項目，表面上是由于排放不達(dá)標(biāo)原因。他同月退休。而GM承認(rèn)，是由于轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性低于標(biāo)準(zhǔn)，因此推遲生產(chǎn)，以支持進(jìn)一步開發(fā)。

后Pete Estes接替Ed Cole擔(dān)任通用汽車總裁，由于對轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)不感興趣，加之1973年開始，日本馬自達(dá)推出的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)汽車成功打入了美國，GM轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)項目最終都被擱置放棄。

通用汽車放棄轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)也影響了美國AMC，AMC原計劃從GM這里購買轉(zhuǎn)子機(jī)，并設(shè)計了擬于1975年推出的 AMC Pacer汽車以使用GM的新型轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，基于此因， AMC 被迫銷售原搭載有古老的直列六缸發(fā)動機(jī)的汽車。

唯一一款安裝在公開展示的汽車上的GM Wankel發(fā)動機(jī)是 1973 年的中置發(fā)動機(jī)雪佛蘭 AEROVETTE 概念車（為了搭載GM-Wanke發(fā)動機(jī)，1975年推出雪佛蘭 Monza 2+2），它使用了2轉(zhuǎn)子RC2-206 發(fā)動機(jī)的4轉(zhuǎn)子版本，但由于燃油經(jīng)濟(jì)性和排放合規(guī)性問題，發(fā)動機(jī)被取消，取而代之的是省油的4.3升V8發(fā)動機(jī)選項。

# 美國汽車公司（AMC）旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)項目 #

第二次世界大戰(zhàn)后，美國數(shù)十家汽車公司經(jīng)過整合形成三大汽車公司，即通用、福特和克萊斯勒，所有的汽車公司都掛靠在這三大汽車公司之下。但獨有一家，這就是1954年成立的“American Motors Corporation，簡稱AMC”，譯為“美國汽車公司”，這是當(dāng)時唯一沒有被三大巨頭收購，成為美國第四家也是最后一家汽車制造商。

1971年，AMC這家苦苦掙扎的公司，決定冒險嘗試一些全新的東西，開始研究一款新車-Pacer。為了保持Pacer的快速和輕便，AMC計劃為其提供以德國工程師Felix Wankel命名的Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。對于Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，采取兩條途徑，一是前期先從通用汽車公司購買的，二是自己引進(jìn)Wanke許可證生產(chǎn)。

1973年2月3日，AMC以150萬美元的價格從德國NSU那里獲得了20-200馬力的汽油旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的制造許可。他們計劃在一段時間后用自己的設(shè)計取代通用汽車發(fā)動機(jī)。

可惜AMC引進(jìn)許可證生不逢時，當(dāng)時正是第一次石油危機(jī)。最后，AMC決定向已取得許可的通用汽車公司采購。沒料到GM于1974年10月擱置了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的研制，這讓AMC措手不及，后AMC又與Curtiss-Wright協(xié)商無果，最終被迫銷售原搭載有古老的直列六缸發(fā)動機(jī)的汽車。AMC雖然引進(jìn)了Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)許可證技術(shù)，但在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)方面基本上沒有進(jìn)行過相關(guān)研究。

美國柴油轉(zhuǎn)子機(jī)的研制情況

汽油機(jī)，最容易起火，汽油的運輸、儲存等也存在安全隱患，特別是用于軍事裝備時，如戰(zhàn)斗機(jī)、坦克、軍艦等，炮彈一打就爆，因此有“氣體打火機(jī)”之綽號。為此，除非不得已，否則不會采用汽油機(jī)作為動力，都會選擇更為安全的煤油、柴油等“重質(zhì)燃油”。

從前面介紹可以看出，美國引進(jìn)Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)許可證技術(shù)之后，同時開始了汽油機(jī)轉(zhuǎn)子和柴油轉(zhuǎn)子機(jī)在汽車、摩托車、飛機(jī)三大領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用開發(fā)。其中Curtiss-Wright重點研制軍事用途的飛機(jī)用大功率“柴油”發(fā)動機(jī)， GM、AMC目標(biāo)是汽車用中等功率“汽油”轉(zhuǎn)子機(jī)，而OMC目標(biāo)是雪地摩托車用更小功率的“汽油”轉(zhuǎn)子機(jī)。在汽車市場，由于70年代的排放標(biāo)準(zhǔn)，使得GM、AMC由于排放不達(dá)標(biāo)而停止了汽油轉(zhuǎn)子機(jī)的進(jìn)一步研發(fā)。因此只有Curtiss-Wright和OMC兩家公司繼續(xù)堅持。

Curtiss-Wright

# Curtiss-Wright的“分層充氣燃燒”柴油機(jī)理論 #

柯蒂斯·萊特公司從1962年就開始研制柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

分層充氣燃燒（STRATIFIED CHARGE）概念源于將汽油機(jī)和柴油機(jī)的“融合”， “STRATIFIED CHARGE”，意思為“分層進(jìn)料”、“分層噴油”之意?！胺謱映錃狻币庵溉剂蠂娙肟諝庵小俺錃狻睆亩纬伞翱扇蓟旌蠚怏w”；而在導(dǎo)彈及固體火箭發(fā)動機(jī)業(yè)界，更多意為“分層裝藥”。

1973年石油危機(jī)之后，內(nèi)燃機(jī)的研究轉(zhuǎn)向具有更高效率的“燃燒”理論研究。與此同時，Curtiss-Wright的工程師們產(chǎn)生了一個“想法”，對60年代中期開發(fā)的兩款不成功的柴油轉(zhuǎn)子機(jī)“聯(lián)姻”：將RC2-60UI0轉(zhuǎn)子機(jī)的低工況性能與另一款RC2-90的高工況性能相結(jié)合，即在低功率、低轉(zhuǎn)速工況時采用RC2-60UI0的“進(jìn)氣、噴油和燃燒模式”，而在高功率、高轉(zhuǎn)速工況時采用RC2-9的“進(jìn)氣、噴油和燃燒模式”，這樣就可以使發(fā)動機(jī)在一個由低到高的全工況范圍都能實現(xiàn)良好運行。

從1973年底開始到1974年初，Curtiss-Wright經(jīng)過幾次嘗試竟然“意外”獲得了成功。這也是Curtiss-Wright分層充氣、分層燃燒技術(shù)的源頭。

分層充氣燃燒系統(tǒng)從此成為Curtiss-Wright的核心專利技術(shù)并閃亮登場。這在當(dāng)時，絕對是一項劃時代的技術(shù)創(chuàng)新。

# 世界上第一臺柴油轉(zhuǎn)子機(jī)RC1-60 #

1977年初，Curtiss-Wright成功研制出世界上第一臺柴油轉(zhuǎn)子機(jī)RC1-60。

到了70年代末80年代初，在多燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)機(jī)即將取得更大成功時，Curtiss-Wright公司失去了對軍方的期望，放棄了堅守了26年（1958年至1984年）的轉(zhuǎn)子陣地，徹底退出了發(fā)動機(jī)市場。

John Deere

John Deere公司（譯為迪爾公司、強鹿公司等），全球著名的農(nóng)機(jī)巨頭，一家農(nóng)用機(jī)械制造公司，以“跳躍的小鹿”商標(biāo)聞名全球。1984年2月，美國JohnDeere公司以1400萬美元的象征性費用獲得了許可證，后購買了有關(guān)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的全部技術(shù)和資產(chǎn)，原來屬于柯蒂斯·萊特公司的新澤西州伍德里奇（Wood Ridge）的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)研究所也成為John Deere轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)研究分部。

為此，John Deere專門成立了一家名為John Deere Technologies InternationalInc.（簡稱JDTI）的全資子公司來管理這些工作。

# JDTI公司的SCORE多燃料分層充氣燃燒技術(shù) #

分層進(jìn)氣燃燒系統(tǒng)是Curtiss-Wright公司開發(fā)出來的“柴油”燃料版本，在此基礎(chǔ)上，通過“渦輪增壓技術(shù)+電子燃油噴射系統(tǒng)+分層進(jìn)氣燃燒系統(tǒng)”的組合，JDTI開發(fā)出了“多種燃料”（omnivorous）版本的分層進(jìn)氣燃燒系統(tǒng)（Stratified Charge omnivorous Rotary Engine，縮寫為SCORE），從而產(chǎn)生了JDTI的SCORE系列轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。該系統(tǒng)既解決了柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)高壓縮比帶來的密封問題，又可實現(xiàn)發(fā)動機(jī)多種燃料性能要求。SCORE系列發(fā)動機(jī)可以燃用1號、2號柴油、JP4、JP5、JP8噴氣動機(jī)燃油、汽油、煤油和酒精等多種燃料。

# JDTI公司轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)CFD軟件的研究開發(fā) #

JDTI的貢獻(xiàn)不僅在于開發(fā)了SCORE多燃料分層充氣燃燒技術(shù)，還與普林斯頓大學(xué)等一起完成了“轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)”+三維計算機(jī)流體動力分析（CFD）軟件的開發(fā)，并從1987年開始付諸應(yīng)用。

CFD計算分析軟件不僅用來優(yōu)化燃油噴束和改進(jìn)噴嘴設(shè)計，還用于改進(jìn)點火系統(tǒng)、優(yōu)化增壓器與發(fā)動機(jī)的匹配、輔助設(shè)計先進(jìn)的轉(zhuǎn)子燃燒室凹坑形狀等等。為JDTISCORE系列多燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

經(jīng)過7年的轉(zhuǎn)子機(jī)開發(fā)業(yè)務(wù)，迪爾國際（JDTI）最終還是選擇放棄，在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)領(lǐng)域內(nèi)與軍方打了7年之久交道之后，最終決定退出軍方市場，退出轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的進(jìn)一步開發(fā)，于1991年4月將“轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)研究部門”出售給了2000年代初倒閉的美國旋轉(zhuǎn)動力國際公司“Rotary Power International，Inc.，簡稱RPI”。

關(guān)于JDTI轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的詳細(xì)情況，請參閱《JDTI 公司SCORE系列轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)》。

美國旋轉(zhuǎn)動力國際公司（簡稱RPI）

隨著John Deere公司的成功，同時，隨著多種燃油的霧化、燃燒機(jī)理的突破，重油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)迎來了新生。

在美國軍方的推動下，美國的眾多發(fā)動機(jī)巨頭們也都開始了重油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的開發(fā)，其中以RPI公司最具代表。

美國旋轉(zhuǎn)動力國際公司（Rotary Power International,Inc.，簡稱RPI），是一家科技公司，成立于1991年10月23日。美國在此前后成立了約20多家名稱中帶有“Rotary Power”的公司，極易混淆。該公司成立目的就是為了購買約翰迪爾技術(shù)國際公司（"JDTI"）旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)部門的幾乎所有資產(chǎn)和業(yè)務(wù)。RPI由此成為JDTI和Curtiss-Wright所有旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)資產(chǎn)的唯一所有者，包括兩家公司開發(fā)的所有專有技術(shù)。

RPI的貢獻(xiàn)在于，除了完善了JDTI 公司的SCORE產(chǎn)品型譜中有關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)，更是在JDTI 公司嘗試天然氣發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上，開發(fā)成功天然氣燃料轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。此外，在高壓共軌、電控燃油噴射技術(shù)、新型金屬陶瓷缸體、廢氣渦輪增壓中冷等技術(shù)，都是代表了當(dāng)代柴油機(jī)采用的最尖端的技術(shù)，使美國的柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)達(dá)到世界最高的技術(shù)水平。

該公司截止2002年共擁有約18項專利，涵蓋其旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的設(shè)計、材料和制造。隨著這些專利的到期，RPI認(rèn)為終止這些不會對公司的業(yè)務(wù)產(chǎn)生重大影響，因此目前已不再持有有關(guān)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的任何專利。

關(guān)于RPI轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的詳細(xì)情況，請參閱該系列后續(xù)文章。

美國汽油轉(zhuǎn)子機(jī)的研制

Curtiss-Wright的“RC”燃燒理論

Curtiss- Wright公司開發(fā)的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)以“RC”命名，“RC”是“Rotating Combustion”的簡稱。內(nèi)燃機(jī)，顧名思義，最核心的就是“燃燒系統(tǒng)”。Curtiss- Wright公司首先從燃燒系統(tǒng)入手，提出了“Rotating Combustion，RC”理論。

得益于“RC”燃燒系統(tǒng)，1959年，Curtiss- Wright設(shè)計了一個超越了德國NSU公司和Wankel的排量為980cm的單轉(zhuǎn)子31RC6汽油發(fā)動機(jī)，這臺發(fā)動機(jī)表現(xiàn)出了“驚人”的性能：在5500rpm時發(fā)出100bhp的功率。

這么一個小排量引擎能發(fā)出如此之高的功率，這在當(dāng)時簡直難以想象，就連NSU公司也大為驚嘆。這一水平相當(dāng)于NSU在5年之后于1964年推出的雙轉(zhuǎn)子995cc在5500rpm時發(fā)出116 hp的功率，馬自達(dá)在6年之后于1965年推出的10A系列982cc雙轉(zhuǎn)子在7000 rpm時為110hp?？碌偎?萊特從此像“明星”一樣以“領(lǐng)導(dǎo)者”姿態(tài)開始在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)領(lǐng)域內(nèi)閃亮登場。

OMC公司Curtiss-Wright/ OMC RC系列

在1970-71年的冬天， OMC意識到四沖程發(fā)動機(jī)比二沖程機(jī)具有更好的燃料消耗和更低的排放，在的雪地摩托車市場，二沖程汽油機(jī)已經(jīng)沒有了競爭力。為此，OMC瞄準(zhǔn)轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，與Curtiss -Wright簽訂了50馬力以下的小功率汽油轉(zhuǎn)子機(jī)開發(fā)合同。

為此，公司開始研究D471轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)項目，使用 Curtiss Wright 專利許可，開發(fā)出用于Johnson雪地摩托車的小型發(fā)動機(jī)Curtiss-Wright/ OMC RC35。35馬力的OMC Wankel的轉(zhuǎn)速為528cc，是第一臺專門為雪地摩托開發(fā)的旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)，是當(dāng)時最強大的旋轉(zhuǎn)式雪橇，也是北美建造的第一臺量產(chǎn)旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。然而，它基本上與非常受歡迎但功能不那么強大的Sachs 303 Wankel的尺寸和重量相同。

1972 年，OMC 推出了他們的旋轉(zhuǎn)動力 Evinrude RC-35-Q ，推出了Evinrude和Johnson Phantom 雪地摩托車。1973年，OMC開發(fā)了4轉(zhuǎn)子OMC2120cc -300hp版本（單轉(zhuǎn)子530 cc）并將其用于舷外賽艇，并在水面賽艇上占主導(dǎo)地位，這方面的歷史非常精彩（當(dāng)時美國舷外賽艇在兩大霸主Mercury和OMC之間展開白熱競爭）。他們也開發(fā)了OMC 530 cc水冷版本，但從未生產(chǎn)銷售。1974年，OMC對 D471進(jìn)行了重新設(shè)計，開發(fā)了型號為Curtiss-Wright/ OMCRC45，壓縮率為8.5:1，轉(zhuǎn)速5500rpm，在不增加排量的情況下產(chǎn)生45馬力。

OMC的貢獻(xiàn)在于：該公司是美國有史以來唯一批量生產(chǎn)過Wankel汽油轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的公司，他們?yōu)檠┑啬ν邢盗猩a(chǎn)了超過150000臺Wankel發(fā)動機(jī)，遠(yuǎn)超當(dāng)時的Curtiss-Wright公司。除了自己使用之外，還為當(dāng)時全球第一大雪地車生產(chǎn)商美國北極貓公司（Arctic Cat Inc.）提供轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。

到了1980年，由于OMCWankel引擎未能滿足更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，OMC被迫出售其轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)資產(chǎn)。1984年，美國John Deere公司收購Curtiss-Wright公司轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)所有業(yè)務(wù)，其中也包括Curtiss-Wright/OMC wankel業(yè)務(wù)。1985年，美國保羅·穆勒（Paul Moller）創(chuàng)建的MI Research公司（Freedom Motors）購買了OMC Wankel 雪地摩托車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)技術(shù)和硬件設(shè)備，并且擁有 John Deere在1984年收購 OMC wankel業(yè)務(wù)后所做的所有開發(fā)。Freedom 開發(fā)的530 cc轉(zhuǎn)子機(jī)幾乎與風(fēng)冷版的 OMC 530完全相同。

Freedom Motors公司

在2000年代初，美國誕生了“Rotapower? Engine”品牌的轉(zhuǎn)子汽油機(jī)和重油機(jī)，這是前面介紹的OMC公司的轉(zhuǎn)子機(jī)技術(shù)的延續(xù)，是Paul S. Moller博士收購OMC并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步改進(jìn)的結(jié)果。

保羅·穆勒（Paul Moller）博士，從1963年到1975年是加州大學(xué)戴維斯分校的機(jī)械力學(xué)和航空空氣動力學(xué)教授。

1968年，Moller創(chuàng)建了“MI Research”公司，以開發(fā)由Wankel旋轉(zhuǎn)引擎驅(qū)動的個人通勤飛機(jī)為目的，也從此開始了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的研究與開發(fā)。1985年，MI Research公司購買了前面介紹過的OMC 公司轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)和硬件設(shè)備。

1999年，Rotapower?發(fā)動機(jī)展示了使用酒精、柴油和天然氣的能力，關(guān)鍵技術(shù)已獲得專利，尤其是涉及轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)和免潤滑涂層的幾項專利。Moller博士個人持有43項專利，涉及空中汽車、內(nèi)燃機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，目前專利由Freedom Motors 公司持有。

從2000年開始，MI Research公司演變?yōu)椤癋reedom Motors，簡稱FM”公司，致力于Wankel旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)的開發(fā)與生產(chǎn)。2003年，穆勒國際推出了skycar M400空中汽車，其中關(guān)鍵技術(shù)是Aerobot（空中機(jī)器人）和Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。M400共有8臺轉(zhuǎn)子汽油機(jī)，總功率為860馬力。其中4臺發(fā)動機(jī)供正常飛行用，另外4臺備用。

在汽油機(jī)的基礎(chǔ)上，F(xiàn)reedom公司應(yīng)美國陸軍總部和航天總署要求，開發(fā)了650cc和530cc系列可燃用柴油、航空煤油等多種燃料的發(fā)動機(jī)，用于超輕小型便攜式發(fā)電機(jī)組和軍用無人機(jī)。

關(guān)于Freedom Motors轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的詳細(xì)情況，請參閱該系列后續(xù)文章。

美國轉(zhuǎn)子新秀液體活塞公司(LPI)

前面介紹的每一家公司，技術(shù)上都是源于引進(jìn)德國NSU公司和Wanke的轉(zhuǎn)子技術(shù)。但唯獨一家，這就是美國轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)新秀-液體活塞公司(LPI)。

2003年，Nikolay Shkolnik博士和Alexander Shkolnik博士發(fā)明了創(chuàng)新的HEHC熱力學(xué)循環(huán)，并以此循環(huán)開發(fā)了發(fā)動機(jī)初始設(shè)計，創(chuàng)建了液體活塞公司(Liquid Piston,Inc.，簡稱LPI)，一個新型、充滿實力的科技公司。

該公司在轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)領(lǐng)域，掀起了轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的顛覆性的創(chuàng)新、顛覆性的革新。

2011年，LPI公司發(fā)明并設(shè)計了一種新的發(fā)動機(jī)架構(gòu)，即"X"型旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)。

“HEHC”熱力循環(huán)“革新”

液體活塞公司發(fā)展了一個新的熱力循環(huán)，稱為高效混合循環(huán)（High Efficiency Hybrid Cycle，簡稱HEHC）。

傳統(tǒng)的Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)，采用的是Otto循環(huán)或Diesel循環(huán)。而HEHC的核心：阿特金森循環(huán)+Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的結(jié)合。這是兩種完全不同的熱力學(xué)循環(huán)，因此HEHCX與Wankel發(fā)動機(jī)不同。

阿特金森循環(huán)，Atkinson cycle，是1882年英國工程師詹姆斯·阿特金森“James Atkinson”為了規(guī)避Otto循環(huán)的專利而提出的。

顛覆性的“結(jié)構(gòu)革新”

除了熱力循環(huán)創(chuàng)新之外，液體活塞公司更對“發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)”進(jìn)行了顛覆性的創(chuàng)新。他們設(shè)計的，其結(jié)構(gòu)類似于“內(nèi)外對調(diào)”的Wankel轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)。汪克爾轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)是目前主流的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)形式，由一個橢圓形的外殼包裹著一個三角形的內(nèi)部轉(zhuǎn)子。而X發(fā)動機(jī)則剛好相反，由一個三角形的外殼包裹著一個橢圓形的轉(zhuǎn)子。

X發(fā)動機(jī)的體積和質(zhì)量只是傳統(tǒng)柴油發(fā)動機(jī)的1/10，而燃油效率是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的2倍。如此技術(shù)“逆天”、結(jié)構(gòu)“逆天”和性能“逆天”的高科技，美國國防部當(dāng)然不會放過。

2015年4月23日，美國國防部國防高級研究計劃局（DARPA）授予美國流體活塞公司（LiquidPiston）一份總金額99,1557美元的合同，為美軍發(fā)展高效、輕質(zhì)、采用重油燃料的轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)技術(shù)，海陸空通吃。

2016年，LPI公司開發(fā)了動力密集、接近零振動、安靜的X Mini型70cc“汽油”動力旋轉(zhuǎn)四沖程發(fā)動機(jī)。這標(biāo)志著發(fā)動機(jī)首次在實驗室外運行，也是公司的一個重要里程碑

“高效率的重油發(fā)動機(jī)需要高壓比，我們建造了40馬力的X4的核心，并驗證了高達(dá)26:1的壓比”，26:1的壓比，這對轉(zhuǎn)子機(jī)而言絕對“逆天”，無論是早期的Curtiss-Wright、JDTI，還是較近的RPI公司、Freedom Motors柴油機(jī)，其壓比皆為10:1左右，26:1，這絕對是數(shù)量級上的進(jìn)步。

2019年7月，LPI公司向美國陸軍交付混合式 JP8 燃料2kW混合動力發(fā)電機(jī)，使用重燃料運行。2019年10月，燃用噴氣式 A 燃料實現(xiàn)首飛，首次在55磅無人機(jī)上演示了重型燃料的混合eVTOL（Electric Vertical Take-off，電動垂直起降）能力。

目前，在軍事領(lǐng)域內(nèi)，除美國之外，德國、英國、奧地利等也已實現(xiàn)商品化，廣泛應(yīng)用于導(dǎo)彈、無人機(jī)、特種車輛的推進(jìn)裝置和輔助動力裝置、軍用移動電源等。