转子发动机：重生之我在新能源车上“干增程”

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最近有条新闻挺炸：东安动力首台转子发动机R05E点火成功。

看到“转子发动机”五个字，是不是有点穿越感？
没错，就是那个曾经让马自达封神、也让马自达差点破产的“黑科技” 。
不过这一次不是为燃油车来的，而是要为新能源事业发光发热了。
因为，它要当新能源车的“增程器” 。
没错，就是你理解的那个“烧油发电”的增程器。
燃油车不要的“烫手山芋” ，新能源接住了
转子发动机诞生的时间其实很早。 1927年，德国工程师就获得了转子发动机的技术专利，那个时候欧洲车厂就在研究这项技术。

奔驰C111概念车，搭载转子发动机
到了上世纪60年代，马自达拿到了转子发动机的研发授权后，同样经过一番技术攻关后开始大范围地使用转子发动机。
在车企里，马自达算是转子发动机的拥趸，而转子发动机在上世纪也为马自达带来很多高光时刻。
比如搭载10A转子发动机的RX-3 ，曾在日本国内赛事中创造过终结日产GT-R 50连胜、拿下本土单一车型累计夺冠100场的历史记录。
搭载马自达R26B 四转子发动机的787B赛车，曾以领先第二名捷豹XJR-12两圈的成绩，夺得下勒芒24小时耐力赛总冠军。
这也是至今唯一夺得下勒芒总冠军的亚洲汽车制造商。

马自达在赛场的气势如虹，正是得益于结构特殊、性能强大的转子发动机。
可以说，它在欧洲出生，在日本被马自达玩出花。
但赛场风光，不等于街上好使。
转子发动机被放弃的原因有很多，有代表性的缺点就有：燃烧不充分、油耗高、烧机油、寿命差、低扭差等等。
比如，寿命差主要因为转子发动机的三个燃烧室始终是变化的，活塞与缸体是线接触，且接触位置还一直在变化，时间久容易造成密封不好。
比如，转子发动机的缸体火花塞点火始终是在一个位置，缸体受热会不均匀，时间久了就会缸体轻微变形。
说白了，这玩意儿就像个“天才病娇”——性能强，但难伺候，还容易挂。
新能源才更是优势赛道？
但也是因为结构相对特殊，转子发动机也有自己的独家优势，尤其对于当下一些增程式新能源车来说，这些优势还相当有吸引力。
【转子发动机：重生之我在新能源车上“干增程”】为什么这么说？首先我们得知道什么是转子发动机。

上图就是转子发动机的大致结构图，第一印象就是它结构简单、体积小。
因为现行的汽车内燃机，不管是4缸、6缸还是8缸的结构，不管是直列、V型、还是水平对置等布局方式都属于往复活塞式发动机。
都是通过活塞在气缸内的往复直线运动，然后经过连杆和曲轴将直线运动转化为旋转力矩。
但转子发动机是直接通过活塞直接驱动曲轴，也就是三角转子直接驱动偏心轴（输出轴）旋转作功。
相比起往复活塞式发动机，转子发动机少了曲柄连杆机构、凸轮轴、摇臂、正时系统等等一系列零部件。
得到的则是轻量化、NVH变好、仅需很小的布置空间。
转子发动机整个系统零部件数量大概是直列6缸发动机的三分之一，夸张点说去掉一些涡轮等附件，它不比鞋盒大多少。

其次，它转速高、功率大。
上图是转子发动机的做工过程，气缸内部的三角转子把汽缸分成三个独立空间。
三角转子旋转一周发动机点火做功三次，三个空间依次完成进气、压缩、做功、排气这四个循环。
往复活塞式发动机比如四缸引擎，曲轴旋转两周才完成这四个工作循环，点火一次作一次功。
而转子发动机已经作了三次功，工作效率极大地提升。
另外，转子发动机的特殊还在于内部的三角转子在绕其自身中心转动的同时，也会绕中间的偏心轴旋转。
两者又以内齿圈与齿轮的方式啮合，齿数比为3:2 。
这也就意味着偏心轴（输出轴）的转速将是转子自转速度的3倍。
也就是说作为活塞的三角转子自转速度5000转时，输出轴转速已经飙升至15000转。

相比起往复活塞式发动机，活塞上下运动5000次，发动机曲轴转速才2500转。
再加上转子发动机本身三角转子是做偏心旋转运动，进而直接驱动偏心轴旋转做功。
这不仅附带着让发动机运转更平稳、振动小，有很好的NVH 。
最重要的是，相比起往复活塞式发动机活塞的上下运动，转子旋转时需要克服惯性就很小了，可以极大地提升发动机转速。

而高转速意味着能在单位时间内释放出更多的动力，这都为转子发动机带来了非常好的性能表现。
比如上世纪末第三代马自达RX-7搭载的13B-REW转子发动机，净重仅为81公斤。
这台1.3L的双转子双涡轮发动机在原厂状态下就能爆发出280匹的马力。
即便放在今天，很多2.0T往复活塞式发动机也达不到这个性能。

细数下来，这不正是增程式电动车梦寐以求的“发电神器”：安静、小巧、发电猛，还不占地方。
“秽土转生”的转子，能成吗？
那么转子能在新能源车上重生吗？
其实把转子发动机做增程器也并非当下才有的想法，很早之前就有其他车企，包括马自达自己也有过这类计划。
在2010年的日内瓦车展，奥迪就展示过一台A1 etron概念车。
它就是以转子发动机为增程器的新能源产品。

它具备1台254cc的单转子发动机为增程器，纯电续航里程为50公里，综合续航里程为250公里，在15年前这个续航里程也不短了。
最有趣的是，这台转子发动机连同进排气、冷却系统等附件以及发电机，总重量仅70公斤左右，也就是不到传统1.5T四缸发动机二分之一的重量。
更离谱的还是这套增程发电系统的体积，它可以直接塞进奥迪A1 e-tron这台小型车后备箱下方的隔板里。
马自达也说过要在MX30混动上用转子增程，然后……就没然后了。
说到底，还是那些老问题：密封差、寿命短、容易坏。
但这次东安动力点的这把火，可能真不一样。
他们号称用“复合密封材料+多结构设计+精密工艺” ，把“卡脖子”的密封问题给搞定了。

这台R05E预计2027年量产，据说先要用在飞行汽车上试水。

如果表现不错，下一步可能就是你家隔壁那台增程车。
写在最后
曾经被燃油车淘汰的“偏科天才” ，如今被新能源捡回来，改行当了“发电厂” 。
这剧情，像极了那句老话：“不是你没用，只是没放对地方。 ”
转子发动机能不能在新能源时代真正“重生” ，还得看它这次能不能把“病”治好。
但至少，它已经重新点火了。