#老司机聊汽车品牌#

近日,马自达又曝光将要打造装备转子发动机的后驱汽车,这种网传信息是实锤还是又一次炒作不得而知;似乎在马自达表现不好的时候就要炒炒转子,有点转机了就再放一放,一马和长马合资后并没有让这个三线日系品牌有什么转机,所以转子可能还是不会应用。

然而真正决定转子发动机没有普及价值的核心因素不在于马自达能不能搞好这种机器,而是电动机的应用,转子机的优势时转速高、劣势是扭矩小,最大的问题是转子磨损问题无法解决,使用寿命时非常短的。先来看一看转子机的结构吧,下面这个三角形的转盘就是转子。

转子发动机的本质也是内燃式热机,和其他燃油车使用的活塞往复循环式热机没有区别,都是依靠燃烧产生的热能转化为机械能;燃油燃烧后的火焰传播速度会非常快,可以达到每秒几十米的标准,爆震燃烧的传输速度可以达到~m/s,所以内燃机运行中必然会产生振动,不论活塞还是转子在振动中都会产生磨损和噪音。

普通内燃机是曲轴转两圈才能点火做功一次,而转子发动机每转一圈可以点火三次,因为转子有三个面,每个面转到火花塞的位置都要点火一次,等于做功一次;这是转子发动机和普通发动机的主要区别,做功效率确实更高,且转子轴向运动的特点决定了振动会很小,即便是高转速运行也没有什么明显的振动。

转子发动机的转速可以超过rpm,超过1万转也不算夸张,这确实比普通的活塞式发动机更强;但是转子发动机的缺点也很突出,那就是会限制进排气量导致扭矩偏小,小扭矩高转速的发动机并不适合普通代步车。因为“扭矩×转速÷常数=功率”,转速越高油耗越高,想要节油就只能以“大扭矩低转速”的组合实现,活塞式发动机的优势就在于扭矩更大,所以也才能成为主流。

那么如果不讨论耗油量,只讨论高性能的话,转子发动机是不是更理想呢?

只讨论高性能则只需要讨论电动机,电机在通电的一刹那即可爆发最大扭矩,因为电机转化机械能依靠的是磁场;电磁场依靠动力电池组输入到电机绕组(线圈)的电流形成,电场的传输速度等同于光速,那么只要电池组在起步瞬间以最大倍率放电,爆发力就会比活塞式发动机还要强很多。不过最核心的优势还是转速,转子发动机能接近万转,而量产车的电动机就有能达到1.5万转的选项,某款将于年上市的国产电动轿车似乎能达到1.8万转。

为什么电机敢于设定出如此高的转速呢?

原因在于没有磨损,转子发动机的转子要和缸壁接触,在振动和高温状态下运行必然会产生严重的磨损;可是电机的转子和定子是不接触的,就像是“磁悬浮”,即便转速到达两万转也只是切割空气,使用寿命、噪音和温度都不用担心。

综上所述,电机可以以1.5-2.0万转的高转速运行,起步即可爆发最大扭矩,活塞式发动机与其比扭矩必败、转子机与其比转速和扭矩都完败,比使用寿命和NVH则更没有可比性;这就是为什么近几年打造的高性能汽车总会是电动车,或者是以电机为主、活塞式内燃机为辅的插混车的原因,其实F1和MOTOGT都有电车组,这些车的性能自然也是非常强悍。

马自达的转子机搞来搞去最终面对了不该面对的对手,如果只是和活塞式发动机对比还会有些优势,但面对必然要取代内燃机的电动机,面对电动机可靠的转子,这种技术连炒作的价值都没有了。

最后需要了解的是电机的效率,内燃机的热效率能达到40%左右就算了不得了,柴油机的极限在50%左右;可是永磁同步电机的极限能达到97%,消耗等量的能量转化出的机械能一定是电机更多,反之也可以理解为电机的损耗最小。

集节能、高性能与超长使用寿命为一体的电机才是未来,转子发动机没有意义了,活塞式发动机也不过是在插混车为主的过渡阶段中作为辅助动力单元或增程器使用,要求的是使用寿命足够长,这也是转子机无法胜任的任务;马自达没有什么好聊的,东瀛宝马毕竟自来东瀛,起点太低、没有讨论的价值。

编辑:天和Auto-汽车科学岛

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