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转子发动机禁赛的原因(转子发动机还有机会吗)
发布时间：2022-10-24 16:05 点击：次
提到转子发动机，很多人第一时间想到的应该是马自达，1991年6月23日举行的勒芒24小时耐力赛上，搭载转子引擎的马自达787B赛车以领先第二名两圈的巨大优势夺冠，让转子发动机大放异彩。
但下一年年马自达787B赛车便失去了参赛的资格，传说是因为转子发动机太过于“黑科技”而导致被禁赛。这好比因为博尔特拥有强大优势夺取百米赛冠军，就取消他的参赛资格一样，让人匪夷所思。
我个人是非常欣赏转子发动机的，因为它基本是原力驱动曲轴来做功。当汪克尔1956年发明转子发动机，到1964年首次搭载在车上，就被当时各大汽车厂商疯抢其研发、生产权，甚至一度被认为会取代传统的往复活塞式发动机，从这一点来看，转子发动机的优越性能是得到普遍认可的。
由于这是一项新兴技术，需要大量资金投入，各大厂家权衡利弊之后，纷纷停止对其的研发，只有马自达公司坚持下来，并在1992年的勒芒24小时耐力赛上一举成名。
为赛道而生
转子发动机得天独厚的天赋就是为赛道而生，92年的勒芒24小时耐力赛成绩足以证明。它是怎么做到的？优势在哪里？
大家知道不久前东京车展上奔驰AMG Project ONE,拥有一颗F1赛车的引擎，为了达到12000转速，1.6L做成V型6缸来克服近400G的加速度，而F1赛车发动机活塞需要克服的加速度至少在600G左右，因为曲轴的转动，是由活塞在气缸里往复做直线运动，再通过曲柄连杆机构转化而来。
这是往复式活塞发动机的硬伤，特别是L型发动机，燃烧膨胀压力最大的上止点，连杆的传递力与曲轴切向基本垂直。这将是一个巨大的挑战。但是对转子发动机而言，这些都是小儿科。
转子发动机和常规的往复式四冲程发动机一样，也需要完成，吸气、压缩、做功、排气这四个循环，不同的是，常规往复式活塞发动机曲轴旋转两周完成这四个工作循环。
而转子发动机转子旋转一周即完成这四个工作循环，工作效率提高了1倍，而且在转子旋转这一周之内，被转子的顶角分成3个独立空间的气缸同时完成这四个工作循环，这点相当完美，无间断的推动活塞做旋转运动，这点正是赛车所需要的。
根据下图，燃烧气体推动转子做偏心旋转运动，转子对偏心轴施加旋转力矩，直接驱动偏心轴旋转做功。因为是旋转力矩做功，所以无需克服任何惯性力，发动机的转速可以极大的提高，
另外，三角转子转动时，以三角转子中心为中心的内齿圈与输出轴中心为中心的固定齿轮啮合，齿轮是固定在缸体上不转动，内齿圈与齿轮的齿数比为3:2，由于两者是内啮合，且内齿圈始终都是以两者的接触点（如红色点）为中心旋转，所以旋转半径是内齿轮的3倍，由于这独特的运动关系，输出轴的转速将是转子自转速度的3倍。
比如说曲轴转速达到15000转时，三角转子的自转速度只需要达到5000转即可。而往复式活塞发动机曲轴转速要达到15000转，活塞在1分钟之内要上下往复运动30000次，两者优势不言而喻。
此外，在1W多以上的发动机高转速下，常规往复式活塞F1赛车发动机的气门开启和关闭是用高压氮气压力罐来驱动，因为常规钢制弹簧完全不能胜任这项工作，但对于转子发动机来说，根本不是事，因为转子发动机压根就没有气门、凸轮轴、摇臂、正时系统等这套进气系统。
从这一点还可以说明，，由于没有气门、凸轮轴等运动噪声，NVH相比传统发动机将会优越很多，转子发动机结构非常紧凑，如转子发动机中，单转子发动机长宽高只有1英尺左右，方便整车布置，相同排量的发动机至少减轻1/3的重量。
所以转子发动机就是为赛道而生不是凭空而造，据说德国Rotary Supercars 公司将推出一款八转子四涡轮增压发动机的超级跑车，而这款超跑从0加速到100KM/h仅耗时0.9秒。就是一眨眼的功夫，这款跑车已经完成百公里加速度，在它面前布加迪、兰博基尼等超跑简直是小儿科。
劣势也很明显
虽然转子发动机拥有众多优点，但也有不可忽视的缺点，这就是当今没有批量民用化的原因：
1：燃烧不充分，由于转子发动机的进排气不是气门驱动，是靠转子的旋转来打开和关闭进排气门，就没有正时VVT精确的控制空燃比，混合气就燃烧就不完全，对当前排放日趋严格的法规来说是比较致命的。
2：油耗非常高。1.3L左右的转子发动机搭载在车上的油耗大约有12L/百公里，这点我要为转子发动机伸冤一下，因为转子发动机三角转子在旋转做功的过程中，即转子旋转一周，三个缸三次点火，三次喷油，但是往复式活塞发动机旋转2圈才喷一次油，点火一次。当然油耗比同排量的往复式活塞发动机高，所以很多国家对转子发动机的排量收税为标值的排量乘以2来计算。
3：烧机油：其实对于转子发动机来说，烧机油是无法避免。因为三角转子的高速旋转需要极速降温和润滑，机油就起到如此作用，在缸体上有一个小孔是专门喷射机油的，喷射机油到转子的运动内壁面，靠三角转子的顶角密封条均匀的涂抹在转子的运动内壁上。当其中一缸点火燃烧时，自然的就把机油燃烧了，且转子旋转一周点火三次，所以机油就燃烧的很快。
4：磨损严重，零部件寿命短：由于三角转子引擎的相邻容腔只有一个经向密封片，经向密封片与缸体始终是线接触，并且经向密封片与缸体饥接触的位置始终在变化，因此三个燃烧室非完全隔离，经向密封片磨损很快。而且缸体火花塞点火的位置始终时在同一处，缸体受热不均，容易出现缸体轻微变形。
潜力依然巨大
但是随着常规活塞式发动机潜力的不断深挖，比如，高压缩比，VVT,VVL 涡轮增压，GDI EGR等等技术的运用，常规发动机的潜能已经发挥到极致，热效率已经遇到瓶颈，所以转子式发动机的不断升级，研发来解决常规活塞式发动机的瓶颈并不是无稽之谈。
只要能解决转子发动机的短板问题，如为了解决转子与缸体的磨损严重问题，目前工程师们正在研究采用超高音速等离子喷涂碳化钨，形成超抗磨损的工作表面来解决磨损严重的问题。