马自达转子发动机为何被淘汰,同样有转子的电动机却能逆袭?

钟悦梦讲车 2025-03-19 15:17:10

你有没有想过,为什么有些曾经风靡一时的技术,最终却被时代无情地抛弃?就好像那些年我们追过的偶像剧,现在回过头来看,除了满满的回忆,剩下的可能就是“这剧情也太老套了吧!”。汽车界也一样,有一个技术,曾经让无数车迷为之疯狂,它就是转子发动机。

提到转子发动机,懂车的朋友们一定会想起马自达,毕竟它和转子发动机几乎已经划上了等号。 但是,就在我们怀念转子发动机带来的激情驾驶体验时,马自达却推出了纯电动车型EZ-6,还广受好评。这就让人有点摸不着头脑了:同样都带个“转”字,一个被捧上天,一个却成了时代的眼泪,这到底是为什么呢?难道仅仅是因为电动车是未来的趋势吗? 或者说,转子发动机真的就一无是处,彻底没有翻身的可能了吗?今天,我们就来聊聊这个话题,看看转子发动机到底输在了哪里。

上个世纪,马自达RX-8横空出世,它搭载了一台2.6升(实际上是两个1.3升转子发动机)的转子发动机,百公里加速仅需7秒。在那个年代,这个成绩绝对算得上是跑车级别了。要知道,当时很多3.0升甚至更大排量的六缸发动机,最大功率也只有130千瓦左右。RX-8的转子发动机却能爆发出151千瓦的最大功率,绝对是当时的明星产品。

但是,转子发动机也有一个致命的缺点:它的最大扭矩只有211牛·米,这在今天看来简直是惨不忍睹。 扭矩是发动机“干活”的能力,扭矩越大,车辆加速就越快,爬坡也更有劲。而转子发动机扭矩不足,就好像一个肌肉男,虽然爆发力很强,但持久力却不行。

那么,问题来了,为什么转子发动机能够实现高功率,但是扭矩却这么低呢?这就要说到“功率”和“扭矩”之间的关系了。 它们之间有一个公式:功率=扭矩×转速÷常数。这个常数是固定的,所以想要提升功率,要么增加扭矩,要么提高转速。很明显,转子发动机选择了后者——拉高转速。

但是,高转速带来的问题就是高油耗。你可以把发动机的转速理解成它每分钟转动的圈数。 传统的活塞式发动机,一个工作循环需要活塞上下运动四次(也就是四个冲程),才能完成一次做功。如果发动机以2000转/分钟的转速运转,意味着活塞每分钟要上下运动2000次,但实际上只完成了1000次做功。而转子发动机的结构不同,它转动一圈就能完成三次做功。这意味着,在相同的转速下,转子发动机的做功频率更高,消耗的燃油自然也就更多。

看到这里,可能有些朋友会问:“那柴油机也很省油啊,是不是也和转速有关系呢?” 问得好!柴油机省油,当然不仅仅是因为柴油本身的特性,更重要的是它的工作方式。柴油机的特点是扭矩大,但功率相对较小。有些3.0T的柴油发动机,最大功率也不过100千瓦左右,甚至还不如一些优秀的1.5T汽油发动机。

为什么柴油机的功率这么低呢?原因就在于它的转速被限制了。一般来说,家用车的汽油机最高转速可以达到6500转/分钟左右,正常行驶时,维持在3000-4000转/分钟是很常见的。有些小排量汽车在高速上以120公里/小时的速度行驶时,发动机转速甚至会超过4000转/分钟。

但是,柴油机的正常行驶转速通常在2000转/分钟左右,最大扭矩在2500转/分钟就会开始下降,超过3000转/分钟就算高转速了。柴油机的最高转速通常在4000-4500转/分钟之间。转速的限制,使得柴油机在保证足够扭矩的同时,降低了燃油消耗。所以,在追求燃油经济性的市场环境下,大扭矩、低功率的发动机更受欢迎。当然,我们也知道,柴油机由于噪音和振动较大,并没有在乘用车领域得到广泛应用。但是,通过涡轮增压等技术,活塞式汽油机也可以实现大扭矩,并且功率也能超过同排量的柴油机。

那么,回到最初的问题:既然提高扭矩、控制转速就能降低油耗,并且同样能实现高功率,为什么不给转子发动机也用上涡轮增压或者其他提高燃油效率的技术呢?这才是问题的关键所在。 要想搞清楚这个问题,我们首先要明白,转子发动机本身就存在难以克服的技术难题。

简单来说,转子发动机很难提升扭矩。

首先,转子发动机的转子尖端容易漏气。 如果燃烧室压力过高(也就是压缩比过高),燃烧室就会出现漏气现象。这就像一个气球,如果你捏得太紧,它就会从缝隙里漏气一样。所以,转子发动机的结构特点决定了它只能采用“小扭矩、高转速”的配合。

其次,转子发动机的燃烧室面积过大。 在燃烧做功的时候,热量会更容易散失,这也会影响扭矩的输出。你可以想象一下,同样是一堆火,放在一个密闭的空间里,温度就会很高;如果放在一个空旷的广场上,温度就会降低很多。

此外,转子发动机的摩擦面积大,动力损耗也比较严重。 这就像两个齿轮,啮合面积越大,摩擦力就越大,损耗的能量也就越多。所以,转子发动机的能量转化效率注定不会很高。

讲到这里,大家应该明白了,转子发动机被淘汰的根本原因,并不是因为 “高转机” 的特点导致它不够耐用,而是它“小扭矩、高功率”的特点导致了高油耗。在追求燃油经济性的今天,高油耗就等于 “判了死刑”。

可能有些朋友会觉得奇怪,既然转子发动机有这么多缺点,为什么还有人会坚持使用它呢? 这就要说到转子发动机的优点了。 相比于传统的活塞式发动机,转子发动机的结构更简单、体积更小、重量更轻。 这意味着,它可以更容易地安装在汽车里,并且可以降低车辆的整体重量,从而提升操控性能。此外,转子发动机的运转平稳性也更好,振动和噪音更小,可以提供更加舒适的驾驶体验。

但是,这些优点在日益严格的排放法规和日益高涨的油价面前,显得苍白无力。 所以,即使马自达对转子发动机有着深厚的感情,也不得不面对现实,逐渐放弃了这项技术。

事实上,中国汽车工业也曾尝试过使用转子发动机。 上个世纪,一汽集团试制过搭载转子发动机的卡车,北汽也打造过采用转子发动机的卡车,甚至还有BJ212越野车也搭载过同类型的发动机。此外,天津动力机厂、金华修理厂等企业也制造过转子发动机。但是,无一例外,这些尝试最终都失败了。

这些失败的案例说明,转子发动机的技术难题是普遍存在的,无论在哪个国家、哪个企业,都难以克服。 这也进一步证明了,转子发动机的命运早已注定。

文章的最后,我们再来说说马自达的EZ-6电动车。为什么电动机也有转子,却能被市场接受呢? 答案很简单:电动机的转子和定子之间没有物理接触,不会产生磨损。而且,电动机是利用磁场转化机械能,而不是依靠燃烧产生热能,所以根本不用考虑转子发动机所面临的那些难题。 这就像用滑板鞋在光滑的冰面上行走,和穿着拖鞋在粗糙的地面上行走一样,完全是两种不同的体验。

总而言之,电动机和转子发动机是两种完全不同的技术,它们之间并没有太多的可比性。在燃油车领域,活塞式发动机仍然是最合适的选择。 而在新能源时代,电动机则成为了新的希望。

那么,转子发动机真的就彻底没有机会了吗? 也许在未来的某一天,随着材料科学和制造工艺的进步,我们能够找到解决转子发动机技术难题的方法。 但至少在目前来看,转子发动机的时代已经结束了。 它就像一颗流星,虽然曾经划破夜空,留下了短暂的光芒,但最终还是消失在了无尽的黑暗之中。

从马自达RX-8的惊艳亮相,到如今EZ-6电动车的广受好评,我们看到了汽车技术的不断进步和变革。 曾经辉煌的转子发动机,最终还是因为其固有的缺陷,被时代所淘汰。 这也提醒我们,任何技术都有其局限性,只有不断创新,才能适应市场的变化,才能在激烈的竞争中立于不败之地。

根据数据显示,2023年全球新能源汽车销量达到了1400万辆,同比增长35%。 而燃油车的销量则出现了明显的下滑趋势。 这充分说明,新能源汽车已经成为了汽车市场的主流。在这样的背景下,转子发动机这种高油耗的技术,自然也就没有了生存空间。

当然,我们也不能完全否定转子发动机的贡献。 它曾经为我们带来了独特的驾驶体验,也推动了汽车技术的发展。 它就像一位老朋友,虽然已经渐渐远去,但我们永远不会忘记它曾经带给我们的美好回忆。

所以,让我们向转子发动机致敬,感谢它曾经为汽车工业做出的贡献! 同时也让我们拥抱新能源,迎接更加美好的未来!

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