《神機(jī)傳》東瀛篇(六)他人之子視如己出,馬自達(dá)不棄,轉(zhuǎn)子不死

《神機(jī)傳》之東瀛篇——君子協(xié)定下的隱忍與咆哮(六)
一個(gè)誕生自德國的舶來品,卻在遙遠(yuǎn)的日本生根發(fā)芽直至壯大。別人放棄的難題,卻成為了這個(gè)汽車品牌的救命稻草。從一種發(fā)明,到一種車型,再到一種精神象征,這已經(jīng)成為“日式堅(jiān)持”的典型案例,這就是馬自達(dá)的“轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)”。

“轉(zhuǎn)子不死!”是大家對馬自達(dá)這個(gè)汽車品牌最深刻的印象之一。雖然很長一段時(shí)間里,馬自達(dá)在售車型中,看不到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的身影,但是車迷卻從未忘卻那萬轉(zhuǎn)的高亢轟鳴。2017年12月20日,日本轉(zhuǎn)子之父山本健一與世長辭,讓全球的車迷倍感沉痛。筆者懷著敬意與追思寫了一篇《那位給了我們?nèi)f轉(zhuǎn)夢想和轉(zhuǎn)子不死信念的男人去世了》來悼念這位偉大的汽車工程師。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車工業(yè)歷史中的一朵“奇葩”。90年代日本車壇聚集“四大天王”,搭載13B雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的馬自達(dá)RX-7正占據(jù)一席,其真正實(shí)力可見一斑。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)對于國內(nèi)的絕大多數(shù)車友們都是“只知其名,未見其身”傳說中的“神機(jī)”,我們先回顧一下其真實(shí)的“身世”。揭秘馬自達(dá)是如何與“轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)”結(jié)緣的。

其實(shí)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)不是日本人發(fā)明的,更不是馬自達(dá)最先使用的。1954年4月13日,全世界第一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)由德國工程師菲加士·汪克爾(Felix Wankel)發(fā)明,并在德國NSU公司的幫助下研制誕生,但是直到1957年2月1日才成功完成首次點(diǎn)火運(yùn)行,所以轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)Rotary Engine又命名為汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)Wankel Engine。這里的NSU公司后來被大眾汽車收購與新汽車聯(lián)盟Auto Union公司合并成為了現(xiàn)在的Audi?奧迪。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)問世后,立刻成為了各大廠商追捧的對象,他們紛紛向NSU購買專利使用權(quán),并分頭開始制造自己的“轉(zhuǎn)子之車”。其中不乏車界大佬,如奔馳、保時(shí)捷、通用、阿爾法·羅密歐、福特、豐田等,在將近三十個(gè)獲得授權(quán)的企業(yè)中堅(jiān)持到最后的卻只有馬自達(dá)。





鮮為人知,其實(shí)中國也生產(chǎn)過轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。1969年,在政府的支持下,天津動(dòng)力機(jī)廠研發(fā)的2110型雙轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝入了TJ140型載重汽車,由天津貨車修理廠整車制造下線。這應(yīng)該是全世界第一款也是唯一一款轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)卡車,并且完成了天津到拉薩的長距離路試,性能表現(xiàn)十分優(yōu)秀,最高時(shí)速能達(dá)到140km/h??紤]到當(dāng)時(shí)的中國汽車工業(yè)水平,這絕對是轟動(dòng)性的新聞。但是轉(zhuǎn)子TJ140卡車也只是生產(chǎn)了40輛,隨后項(xiàng)目停止資料封存,到今日甚至連一輛樣車都沒有留下來,成為了中國汽車工業(yè)永久的記憶。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在中國的嘗試還沒停止。70至80年代,北京汽車在不斷嘗試制造中級(jí)轎車,在BJ750型轎車的基礎(chǔ)上改良了兩輛搭載轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的BJ751試驗(yàn)原型車,但最終沒有走向量產(chǎn)。在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)轎車方面,上海汽車比北汽起步更早一些,1975年上汽啟動(dòng)了對SH760更新?lián)Q代的研發(fā)工作,新車型被命名為SH750,但是SH750只制造了兩輛原型車,其中一臺(tái)搭載了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),非常可惜它也沒有走到量產(chǎn)便夭折,但是它以另一種形式留下了印記。在中國第一部科幻電影《珊瑚島上的死光》中,SH750走上了熒幕,這對于它來說也算是另一種“永生”。



轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為何從最開始的“香餑餑”變成后來無人問津的“冷饅頭”?
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轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)與我們常見的往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)有本質(zhì)上區(qū)別。它的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)由一個(gè)截面為勒洛三角形(弧邊三角形)的轉(zhuǎn)子、偏心軸、8字型的轉(zhuǎn)子外殼組成。其中所有的運(yùn)動(dòng)部件都是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞進(jìn)行的是直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),需要通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)來轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),之后才會(huì)將動(dòng)力輸出給變速箱。如此,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)整體機(jī)構(gòu)更簡潔,零件數(shù)量大幅度減少,運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可靠性更高。其中偏心軸作為動(dòng)力輸出端它的轉(zhuǎn)速是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的3倍,轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈則可以完成三次做功。三角轉(zhuǎn)子的三個(gè)面,在旋轉(zhuǎn)一圈后,都可以完成進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣的完整工作循環(huán)。而往復(fù)活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)做一次功要往復(fù)兩次,曲軸要旋轉(zhuǎn)兩圈。這也是為何在很多國家,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的排量相比往復(fù)活塞發(fā)動(dòng)機(jī)要在真實(shí)的排量上乘以2。轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)動(dòng)部件只有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),省去曲柄連桿的“拖累”,轉(zhuǎn)速上升得更快,轉(zhuǎn)速也更高,同時(shí)重量和尺寸都更小,這讓它具備了天生的卓越運(yùn)動(dòng)性和良好的平順性。

起初,各大車企也都是相中了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的天生優(yōu)勢,但是他們都忽略了它的天生劣勢。轉(zhuǎn)子由于永遠(yuǎn)只向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),三角形轉(zhuǎn)子尖端的氣封與轉(zhuǎn)子外殼內(nèi)壁長期摩擦,進(jìn)而產(chǎn)生偏磨,最后會(huì)在內(nèi)壁上留下刮痕,大家稱之為“惡魔の爪印”,進(jìn)而造成氣缸漏氣、燒機(jī)油、積碳嚴(yán)重,最終等待車主的就是“趴窩”。而且轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速高,發(fā)熱量大,如此造成了極高的油耗和駭人的廢氣排放量。就連轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的東家NSU公司在推出幾款車型后,也在大量消費(fèi)者的負(fù)面口碑下,無奈地停止了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)。


當(dāng)時(shí),馬自達(dá)的前身——東洋工業(yè)于在破產(chǎn)邊緣搖搖欲墜,轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的到來仿佛就是“希望之光”。岌岌可危的情況下,他們決定抓住這顆“救命稻草”,來一次“生死豪賭”。最終,馬自達(dá)花費(fèi)了2億8千萬日元(相當(dāng)于8000名員工一個(gè)月的薪水),并簽訂多項(xiàng)不對等的合作條款,他們得到了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的使用授權(quán)。隨即1962年12月,山本健一帶隊(duì)來到德國向NSU學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。次年4月,馬自達(dá)成立了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)研究部(RE研究部,RE是Rotary Engine的縮寫),山本健一被任命為部長。

馬自達(dá)開始研究轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)后才發(fā)現(xiàn)“理想很美好,現(xiàn)實(shí)很殘忍”。由于轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)磨損的問題,根本無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)裝機(jī),但是孤注一擲的馬自達(dá)不打算放棄,山本健一率領(lǐng)其他46名工程師開始專心研究如何解決轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的密封和磨損問題。這47人后來被稱為“轉(zhuǎn)子四十七士”。困擾全球的技術(shù)難題,最終的解決卻有些戲劇化。那一天,山本健一已經(jīng)被轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)折磨得接近崩潰,他用鉛筆在草紙上胡亂畫著,突然之間“靈光乍現(xiàn)”,鉛筆頭上的石墨成為了點(diǎn)金之石。之后整個(gè)團(tuán)隊(duì)開始深入研究,同時(shí)聯(lián)合日本碳素公司研發(fā)出了混入碳素的鋁合金材料密封零件,最終他們成功了!

1967年5月,馬自達(dá)推出了Cosmo運(yùn)動(dòng)轎車,這是全球第一款可以真正實(shí)用的量產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車型。馬自達(dá)帶著這款車回到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的故鄉(xiāng)德國,參加了全世界最嚴(yán)苛的紐博格林84小時(shí)馬拉松大賽(沒寫錯(cuò),是84小時(shí)),最終取得了全場第四名的驚人成績,為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)摘下了“不可靠”的罪名,開啟了“轉(zhuǎn)子不死”的熱血史詩。


馬自達(dá)不斷將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)揚(yáng)光大,甚至讓世人認(rèn)為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)就等同于馬自達(dá),推出的機(jī)型從單轉(zhuǎn)子到四轉(zhuǎn)子有眾多型號(hào)種類,但是讓馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)揚(yáng)名天下的是兩款轉(zhuǎn)子神機(jī)——13B和R26B。

R26B是馬自達(dá)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的性能巔峰,它搭載于馬自達(dá)787B勒芒賽車,擁有四個(gè)轉(zhuǎn)子,自然吸氣,總排氣量為2616cc,每個(gè)轉(zhuǎn)子配三個(gè)火花塞,轉(zhuǎn)速達(dá)10500rpm時(shí)輸出930ps馬力,但是考量其耐用性被限制于9000轉(zhuǎn)時(shí)輸出700ps馬力。1991年馬自達(dá)787B憑借著超高的穩(wěn)定性和強(qiáng)大的動(dòng)力摘得了日本廠商在勒芒24小時(shí)耐力賽上的第一座冠軍獎(jiǎng)杯,直至2018年和2019年豐田連續(xù)兩年獲得勒芒冠軍之前,馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子賽車一直都是亞洲唯一一家獲此殊榮的汽車品牌,并且直至今日搭載R26B的787B仍然是唯一一款以非往復(fù)活塞式壓發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的勒芒冠軍賽車,這是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)愛好者永遠(yuǎn)的驕傲!




冠軍轉(zhuǎn)子R26B其實(shí)是由兩臺(tái)13B串聯(lián)拼接而成,相比高高在上的R26B,13B才是車迷們真正可以把玩的性能利器。13B是馬自達(dá)產(chǎn)量最多,生產(chǎn)周期超過40年的機(jī)型,隨著時(shí)間的遷移它也不斷進(jìn)化,基本設(shè)定是轉(zhuǎn)子深度80mm,排氣量為654cc?×?2,總排量1308cc,從1972年的RX-4一直到2012年的RX-8,進(jìn)氣系統(tǒng)從自然吸氣到單渦輪增壓再到序列式雙渦輪增壓,馬力從最早的125ps一路提升至280ps。但性能最強(qiáng)最著名的不是RX-8上面的13B-MSP,而是末代RX-7 FD上的那臺(tái)13B-REW型雙轉(zhuǎn)子序列式雙渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。


RX-7 FD熟悉日本性能車朋友們都知道,它也是90年代日本性能跑車 “四大天王”之一,無論是在《頭文字D》中高橋啟介的爬坡王,還是《速度與激情:東京漂移》里“韓”的那輛擁有“Fortune FD”套件的RX-7 Veilside,都是轉(zhuǎn)子愛好者向往的目標(biāo)。


13B-REW采用兩顆日立HT-12型渦輪,低轉(zhuǎn)速時(shí)第一顆直徑51mm的小渦輪在1800rpm左右就開始介入工作,從而可以減少渦輪遲滯的現(xiàn)象,當(dāng)?shù)谝活w小渦輪接近最高工作轉(zhuǎn)速時(shí),第二顆57mm的大渦輪開始工作,4000rpm時(shí)兩顆渦輪開始全力作動(dòng),馬力全開。第三代RX-7 FD3S會(huì)在6500rpm時(shí)輸出280ps馬力,雖然賬面數(shù)據(jù)并不驚人,但是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提升迅猛,質(zhì)量輕體積小,讓RX-7的運(yùn)動(dòng)性能卓越不凡。


隨著全球?qū)τ谄嚹茉聪暮团欧诺囊笤絹碓絿?yán)格,“運(yùn)動(dòng)健將”也只能停止步伐。2012年RX-8停產(chǎn),直到現(xiàn)在再也沒有生產(chǎn)一臺(tái)搭載轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的量產(chǎn)車(今年有所變化)。但是,馬自達(dá)沒有放棄轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),馬自達(dá)的愛好者們也沒有放棄轉(zhuǎn)子。日本有一位匠人叫雨宮勇美,他在馬自達(dá)轉(zhuǎn)子這段空檔期扛起了“轉(zhuǎn)子不死”的旗幟,不斷優(yōu)化改良馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),不斷刷新著它的性能上限。RE Amemiya?雨宮這個(gè)日本改裝廠牌獲得了全球轉(zhuǎn)子愛好者的尊重與敬仰,據(jù)說有轉(zhuǎn)子的地方就有RE雨宮的作品。這位可愛和藹的老先生用溫柔的守望打造著最強(qiáng)的“轉(zhuǎn)子惡魔”。希望我們還有機(jī)會(huì)再次聽見那萬轉(zhuǎn)的咆哮,灑著熱淚喊出“轉(zhuǎn)子不死”!


轉(zhuǎn)子后傳,不死帶電:
今年年初,2023年1月10日馬自達(dá)官方宣布轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)正式回歸,但它的身份定位有了重大改變,最新的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)將作為增程混動(dòng)系統(tǒng)的增程器,率先搭載于2023款Mazda MX-30?e-Skyactiv R-EV插電混動(dòng)車型上,主攻歐洲市場。時(shí)隔11年之后的2023年6月22日,馬自達(dá)日本廣島第一工廠重新開始了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)量產(chǎn),此時(shí)馬自達(dá)已經(jīng)累計(jì)生產(chǎn)了199萬輛轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。現(xiàn)在,2023款Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV在英國已經(jīng)上市起售價(jià)31250英鎊,約合28.7萬元人民幣,預(yù)計(jì)在今年秋天開始交付。



Mazda MX-30 e-Skyactiv R-EV搭載的這款轉(zhuǎn)子增程器代號(hào)8C,單轉(zhuǎn)子布局,排量為830cc,4700rpm時(shí)可以輸出75ps馬力(55kW)的最大功率,4000rpm轉(zhuǎn)速下可以提供116Nm的最大扭矩,壓縮比為11.9:1,并首次將汽油直噴技術(shù)應(yīng)用于量產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī),燃油經(jīng)濟(jì)性相比之前提高了25%。




雖然馬自達(dá)的轉(zhuǎn)子復(fù)活了,但以這樣一種方式卻讓不少轉(zhuǎn)子迷十分失望。大家想要的是當(dāng)年馳騁賽場的冠軍性能,是曾經(jīng)萬轉(zhuǎn)紅區(qū)的澎湃激情,但如今它只是個(gè)發(fā)電機(jī)。曾經(jīng)的“神機(jī)”,如今圣光熄滅,讓人唏噓。

到此為止,《神機(jī)傳》之東瀛篇也告一段落。二十世紀(jì)90年代的日本汽車工業(yè)是人類汽車工業(yè)史上一段璀璨篇章。那時(shí)的日本車企都有著一種堅(jiān)持不懈的韌勁兒,盡管還有“君子協(xié)定”這樣的政策束縛,但不斷競爭、不斷進(jìn)化、不斷創(chuàng)新、不斷突破自我的精神樹立了日本汽車工業(yè)在國際汽車行業(yè)中的地位,并贏得了全世界汽車愛好者的認(rèn)可,其中的故事有心酸、有喜悅、有遺憾,但更多是熱血激情。那時(shí)制造出來的汽車也飽含著工程師的智慧與感情,讓冰冷的機(jī)器有了靈魂與溫度?,F(xiàn)如今,汽車已經(jīng)成為普通家庭的必需品,科技的發(fā)展讓汽車也越來越智能先進(jìn)。但我們回望歷史時(shí),總覺得哪些逐漸消失的“老車”給我們帶來的溫暖無可替代?!安皇俏覀兿矚g老車,是我們喜歡的車?yán)狭恕保?/p>
特別說明:
此篇文章為作者原創(chuàng)版權(quán)作品,首次于2019年8月269日在《汽車之友》微信公眾賬號(hào)刊登,并發(fā)表于《汽車之友》雜志2022年03期。此次發(fā)表相比于之前刊出的版本進(jìn)行了少部分文字修訂與調(diào)整。若希望轉(zhuǎn)載本文,請私信聯(lián)系本賬號(hào)。