马自达转子发动机专利年限(马自达还在研究转子发动机吗)
从转子发动机,再到压燃汽油机,马自达造车都有哪些历史?
软木时代:1920~1931
马自达的历史开始于1920年,不过当时公司名为东洋软木工业公司。顾名思义,公司的主营业务是软木塞,就是葡萄酒和热水瓶用的那种软木塞。直到1927年,才把软木两个字从公司名中去除。
三轮时代:1931~1960
1931年,东洋工业公司转型开始涉足三轮货车(俗称“三蹦子”)制造,推出了一款名为Mazda-Go Type-DA的三轮卡车。
家用时代:1960~1967
时间来到了1960年,这年发布的马自达R360,算得上是马自达生产的之一辆真正意义上的家用车:轴距为1753毫米,重量仅为380千克,后置风冷356 cc V型双缸发动机,输出约16马力(12千瓦)和22牛米的扭矩,时速达到84公里/小时。
两年后的1962年,R360的加大款——马自达卡罗尔360推出,其使用了历史上最小的四缸汽车发动机之一:后置水冷式 358 cc 4缸发动机,输出约18马力(13千瓦)。
之后该车系还推出过四门版的600车型,但仅仅两年后就被自家更大的Familia车系替代并停产。
直到1989年马自达复活了卡罗尔车系,但其实本质上,就是一台换标的铃木奥拓(参数|图片)。下图为第七代卡罗尔,既第八代奥拓。
转子时代:1967~1995
60年代初,马自达受到德国NSU公司Ro 80车型的启发,作了一个彻底影响公司日后发展的决定:将转子发动机列为公司的重点开发目标。在和NSU公司正式开展合作之后,1967年属于马自达的之一辆量产转子车型——Mazda Co *** o诞生。
从此马自达开始了和转子长达半个世纪的故事,而在NSU和雪铁龙于70年代放弃转子之后,马自达也成为了当时世界上唯一还在量产车上使用转子发动机的品牌。
马自达的下一个100年:黄昏已近?还是借力重来?
马自达这家车企的成立时间已过百年,但它并不像其他大型日本汽车制造商们那么光彩照人,反而一直处于小众、易碎以及财务紧张的边缘。
当然,作为一家认定自己「只需要被2%消费者认可便足矣」的企业,马自达能够在巨头云集的汽车世界中持续经营一百年时间和不断圈粉的特质在于:它善于挖掘造车人才和寻求创新,以不断的自我否定来弥补自身的规模和销售体量上的劣势,从不让条条框框限制自己的思维。
这么形容马自达,可能多少带有点昭和气息,但既然这家日本制造商迈入了一百年之后的新阶段,面临着行业变化,马自达不得不比以往更多地传播其略显偏执的企业精神,并在成本高昂的自动驾驶,电气化以及互联网汽车的全球竞争中窥探机遇。
01
生存危机与转子往事
马自达在过去一百年时间经过大大小小多次生存危机,不过影响更大的一次,无疑是1945年8月6日,美国向马自达的总部所在地——日本广岛投下 *** 的那一天。
当天正好是马自达当时的话事人松田重次郎的生日,不过在这场核爆中,松田重次郎与其长子松田恒次都奇迹般得以生还,而他的次子松田宗弥却不幸遇难。
而和松田一起幸存下来的,还有马自达的前身「东洋软木工业株式会社」。
资深一点的马自达粉丝,可能对马自达此前和酒瓶水壶软木塞打交道,以及之一台车Mazda GO因为没有生产资质而挂三菱标等陈年往事烂熟于心,这里要划重点的地方是,自上世纪30年代以来,Mazda品牌便一直存在,但直到1984年,公司才正式更名为马自达汽车公司(Mazda Motor Corp.)
战后马自达推出了Type-CA,通过这辆四轮货车完成了公司重新定位。1951年,松田重次郎将话事权移交给长子松田恒次,1952年与世长辞。
Type-CA 4-Wheel Truck
松田恒次接管公司后便将注意力转向了大众汽车消费领域。但造车并不容易,马自达的之一辆乘用车R360 Coupe直到1960年才宣告出货,一辆体积小重量轻的微型车,但价格亲民且合理,甚至提供了自动变速箱,一度很热销。
R360 Coupe
而马自达此后各种创新理念的萌发,也是从这个时期开始的。
你知道我们要提到转子发动机了,这是马自达的精神标签,时至今日,很多青年人仍以为马自达是转子发动机发明者。
往事不多言说,马自达在60年初期与德国NSU公司签订技术协议取得了转子发动机专利的授权,随后运用到产品上,这其间转子发动机走上神坛,有两个重要节点:
一个是马自达在1967年所推出的Co *** o Sport——品牌首款搭载转子引擎的车型,一辆时尚、耐看的双门轿车。
Co *** o Sport(110s)
另一个车是787B赛车,它在1991年赢得了勒芒24小时耐力赛冠军,给日本品牌长脸无比。
也就是从这个时候起,谈论马自达,就一定会出现转子发动机。实际上自RX-8之后,转子发动机就告别了江湖,青年们没有见过,没有摸过,没有开过,却仍津津乐道,而且马自达一直没有打算放弃转子发动机,今年恰好是百年纪念,如果复活这一象征性的动力总成,在社交 *** 发达的今天,那还不得起飞咯!
留心观察下,如果接下来 *** 上出现大批「泪目!转子发动机终复活」等标题的自媒体文章,一定别奇怪。
02
福特与丰田,接盘与接济
前面提到过,马自达总部位于广岛,远离日本的政治金融中心东京,过去一直不怎么被资本青睐,特别二战以后,竞争对手们在市场上都是一掷千金开发技术和扩大市场,马自达的经营方式却一直是花小钱办大事,这套经营方针让马自达尝到了高效率的甜头,并对「提升创造力」这一目标愈发痴迷。
不过拥有创新企业文化是一回事,饼可以画,但如果没有可持续的利润,不可取。
从70年代开始,马自达被财务业绩所困扰早就成为了日常,福特在这个时候购入了马自达25%的股份,并且在90年代中期当马自达又双叒叕遇到财务危机的情况下,福特再次将其控股比例提高到了33.4%。
有一说一,虽然福特和马自达在经营理念上完全不同,被兼并之后马自达脸上也时常流出「勉强合作」的表情,但马自达通过福特在美国市场积累了宝贵的经验,也正是在这一时期,他们创造了“ Zoom-Zoom”的广告语。
后来的故事离我们比较近,福特在2008年经济危机时选择减持马自达股份,并在2015年,双方正式切割。
当福特退出时,马自达内部曾有不少人担心独立运营的前景,但当时的CEO山内孝却察觉到天亮了,马自达将有机会独自设计自己的命运。
这一想法体现到与消费者相关的产品层面,最典型的就是创驰蓝天技术,以及一系列驾驶乐趣十足的车型。
当然开启Solo模式并不像马自达想象得那么容易。
首先新技术的开发成本依然很高,伤害更大地方在于,消费者对马自达的品牌认知提升比较有限,如今马自达在全球范围内仍然是一个小众汽车品牌,即使在销量最多的美国市场也是如此。
更要命的是,马自达的现金流自2016年起已经连续三年下降,从财报数据看,马自达截至2019年3月31日的年度的净收入和营业利润相比2015年3月31日财年下降了60%。马自达预计,在截至3月31日的当前财年,其净利润将下跌32%,营业利润将下降27%,全球销量将停滞在155万辆。
而马自达高层和股东们也明白,在各大巨头纷纷抱团降本的大趋势下,马自达在这个动荡年代里如果继续保持小众和特立独行,无异于自我隔绝。
开发新技术意味着拥抱新的合作伙伴。马自达首先做的一件事情是,让内部的员工重新认识马自达是一家什么样的企业,以及,在下一个100年中,马自达应当同外界建立一种什么样的关系。
“我的期望是,在与其他企业建立合作关系的前提下,外界依然可能很好地理解马自达的独特性”。马自达现任CEO丸本明在接受海外媒体采访时强调道。
按照今年的各大主力市场的开局形势,今年马自达的业绩有可能进一步下滑,此前公司已经将2020财年的销量目标调低到了150万辆,其局限性无疑是现实存在的。
而如果继续保持其品牌辨识度和独特感,此时寻求外力的介入和帮助,就显得顺理成章。马自达高层们也多次对外表明「我们不可能独自搞定所有事情,必须与强力合作伙伴进行深度合作,并获得他们的信任」。
这个「强力合作伙伴」显然指的是在成本控制能力方面无人能及的丰田汽车,2017年丰田收购了马自达约5%的股份建立资本合作,二者在美国市场组建合资工厂并研发电动汽车技术,同时计划在2020年这个重要节点向市场投放各自的量产型纯电动汽车,这一合作使马自达进入丰田派系,而同一阵营的企业还有斯巴鲁,铃木以及大发,合作重点和资源均指向电动车领域。
马自达与丰田在北美耗资16亿美元的工厂投产在即,这家工厂将让马自达增加15万辆的产能,并全部用于生产全新跨界车产品,这是其冲击200万辆/年销量体量的重要一环。
不过马自达也规划好了自己的路线,比如押注独特的动力总成和品牌高端化,期望将自己在与平民车市场上与丰田、本田等品牌的产品形成差异化。
在欧洲和日本市场,功率数据和热效率优势突出的新一代Skyactiv-X发动机已经面世,同时马自达全新直列六缸发动机也在开发当中,还有一直在传言复活的转子发动机。马自达计划将其引入到未来的增程式电动车上。
选择将有限的资金投入到研发和品牌打造上,对于一家去年在美国、中国市场均出现销量下滑的汽车品牌而言,显然是一个成本昂贵且风险系数极高的选择,但马自达似乎没得选,毕竟北美市场和中国市场的体量摆在那里,唯有放手一搏。
“如果我们不能在产品,技术,价格和客户体验方面保持独特,而是选择去跟随他人脚步的话,恐怕马自达很难生存下来。”
撰文|袁梦泉
图片| ***
编辑|白术
审校|兰青青
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
马自达转子发动机为什么1992年被国际汽联明令禁止参赛,好像是91年制定,92年实施,为什么要禁止
转子发动机重量轻、超大升功率、高转速,当年787B的2.6自吸转子能输出700匹,升功率比当时的F1引擎还要强,而且不是F1那种只能跑2小时的引擎而是要跑上24小时,之一次参赛的转子赛车就斩落各大豪强,像当年日产的GT-R一般横空出世。勒芒这种欧洲人主导的赛事不会允许外来厂商影响比赛,因为要平衡欧洲各大厂商的利益,转子引擎在当时实在太锋芒,于是勒芒就要修改规则对其进行限制,借着各种名目将它限制住,比如限制更低车重(转子引擎轻量化的优势不再)、不限发动机类型的组别降低更大加油量(直击转子引擎高油耗的软肋)、不限油量的组别只能使用活塞发动机(直接没转子引擎什么事儿了),表面上说是为了节能环保,其实只是借口而已,就像当年F1因为本田涡轮引擎一家独大而禁止涡轮一样。不过马自达确实争气,在即将因为规则限制而无法参赛的最后一年投入重金横扫勒芒,成为了亚洲唯一的一个勒芒冠军,787B和转子发动机也从此成为传奇。
马自达转子发动机是怎样的?为何停产?
转子发动机(汪克尔发动机)先天的机械特性,造成其油耗大、制造精密度要求高(成本降不下去);所以最后的转子引擎厂家马自达,在2012年6月也最终停产了。
其机械结构使得其气缸内因燃烧时间短暂,且混合气燃烧不完全,同时做功行程偏心轴所转过的角度只有活塞往复式发动机的一半,所以转子发动机的耗油量要远远高于传统式内燃机,而且转子发动机在启动与低转速时会排出大量的碳氢化合物,这与现今严格的排放法规可谓格格不入。
此外,点火系统也是转子发动机的弱点之一,因为它的燃烧室在移动运转,爆炸的过程中火焰传播的型态并不理想,这也就对点火系统提出了更高的要求,不仅要提高点火能量,同时点火正时以及火花塞的位置也非常重要。
虽然转子发动机具有排量小、转速高的工作特性,但由于其工作原理与往复式发动机不同,所以世界各国在制订发动机排量的缴税法规时,皆是以转子发动机的实际排气量乘以2来作为其最终认定的排量,更高的税赋也意味着转子将面临更多的壁垒而无法大规模的普及开来。
马自达的转子发动机是怎么一回事?
转子发动机的发明人、德国工程师汪克尔没有工程学位,甚至没有驾驶执照。他是个实干家,“不喜欢方程式”,他在1961年发明了之一台转子发动机。当1988年10月汪克尔去世的时候,马自达公司研发总裁山本叹道:“世界汽车业少了一位伟大的思考者”。之后不久,马自达公司购买了汪克尔的专利,宣布将沿着汪克尔的理论继续开发这种没有气门和连杆的发动机。至今已有180万台转子发动机生产出来,其中大部分用于马自达的RX-8上。目前,马自达是唯一能将转子发动机量产的汽车厂商。
转子发动机和目前的往复式发动机大不相同。它的活塞是个偏心的转子,在枣核形状的缸体里旋转。转子呈三角形,3个尖点处的活塞环始终与缸壁接触,转子的3个面与对应的型腔内壁形成3个燃烧室,转子旋转一周的过程中,它们的容积始终在变化。这个结构不再需要曲轴和气门,唯一的运动部件就是转子活塞。很显然,它比传统发动机简单,也紧凑得多。
传统4冲程发动机的曲轴旋转两周完成一个工作循环,而转子发动机的转子只需旋转一周即可完成4个冲程,而且转子本身就能将动力传递给输出轴,不再需要额外的曲轴。紧凑的结构让它在质量和尺寸上都能受益。单转子以上的转子发动机在工作的时候会非常平滑和稳定。双转子发动机若布置成180度夹角,可获得几乎完美的质量平衡,比传统6缸发动机更加平滑,几乎感觉不到振动。
马自达图腾转子发动机,如此强大,又何去何从
提到马自达,车友们会想到什么?
固执!
东瀛宝马,坚持自吸,领先于时代的颜值。这些都代表了马自达的品牌精神,也显示出了马自达的固执一面。
但如果你是马自达的真粉,你就知道,马自达的精神图腾,必须是转子发动机。
有钱了就搞转子,钱花完了就赚钱,有钱了继续搞转子。车友们这样描述马自达。一半调侃,一半总结。因为马自达在技术研发上,确实就是走了一条这样的路。
那么为何马自达会如此执迷于转子发动机?最终,又不得不放弃呢?
强大的转子发动机!
转子发动机并不是马自达发明的,最早是德国人发明了转子发动机,马自达看好转子发动机的潜力,花大代价得到了转子发动机的研发许可。
其实,最早对转子发动机感兴趣的品牌可不少,包括通用、奔驰、丰田等品牌都在关注。奔驰甚至已经拿出了搭载转子的概念车。但是很快,这些厂商意识到转子发动机有无法克服的问题,停止了转子的研发。
只有马自达坚持了下来。从那时起,固执就是马自达的品牌性格!
1991年勒芒24小时耐力赛。马自达787B赛车凭借着转子发动机,以领先第二名两圈的巨大优势取得冠军,从此转子引擎一鸣惊人。
然后,主办方马上就颁布新规则把马自达转子引擎排除在外。
为何转子发动机如此强大?
首先,转子发动机的体积小,重量轻。
玩性能车的车友都知道,要让车子性能好,除了马力大,轻量化同样重要。转子发动机相比活塞发动机,没有气缸活塞等复杂的部件,结构要简单很多。在体积和重量上有先天性的优势。
其次,转子发动机动力强悍!
转子发动机转一圈就可以做工三次,而普通的发动机可以两圈才能做一次功。转子发动机三角形状,避免了活塞发动机无用的直线运动,直接将燃烧膨胀力转化为驱动扭矩!
以RX-8的1.3L转子发动机为例,一个1.3L自然吸气的双转子发动机,可以爆发出更大231P的马力。要知道,宝马2020款325Li,B48发动机也只有184P马力,330i的更大马力为258P。
可见转子发动机的动力强大!
而且,转子发动机的静谧性优秀!
由于转子发动机是莱洛三角形旋转提供动力,而非活塞的来回往返式。所以几乎没有抖动。在震动性的控制上也是有天然优势的。
那这么优秀的转子发动机,为何还是被放弃了呢?
因为有这么多优点的同时,转子,也有无法被克服的缺点。
首先,是“恶魔的爪痕”。
这个问题,伴随了整个转子的发展历史,也最终将转子发动机拉入深渊!
转子发动机的三个顶点上的密封条,称做菱封。始终与缸体的内壁进行接触摩擦。这就需要很高的密封性,而且长期得不到良好润滑,对缸体内壁的磨损是非常严重的。
这是转子发动机天生的缺陷,马自达为了解决这个问题,组建了“转子47士”RE研究部,死磕这个问题,据说他们试遍了能找到的所有材质,连人类的头发也不放过。最终改进的不错,但并未完全解决这个问题。
菱封磨损后,随之而来的就是烧机油和积碳。
所以转子发动机在使用一段时间后,不可避免的有烧机油的情况。伴之而来的积碳问题,也无法避免。
此外,转子发动机油耗高,燃烧污染物多。
这也是转子发动机天生的问题。马自达RX-8保有量稀少,但也有真实车主反映,市区油耗达到每百公里15L-20L左右,甚至在开空调的情况下,逼近每百公里30L的。对比宝马2020款325Li,B48发动机市区大约每百公里8-9L油耗。
同样,由于转子的特性,燃油无法充分燃烧,燃烧污染物也居高不下,在全球都在倡导绿色出行的今天,显得越来越格格不入。
还有最致命的问题,耐久性。
还是由于转子菱封问题,一个转子发动机,大约在5万公里就需要大修。
而成熟的活塞发动机,甚至50万公里都不需要大修。
这对于一个日系品牌来说,是致命的。日系的每个品牌以追求稳定性著称,这显然是马自达无法接受的。
2009年,马自达发布SkyActive创驰蓝天技术。2011年,RX-8宣布停产,转子发动机之路嘎然而止。
未来。
但是,转子是马自达的精神图腾,固执是马自达的品牌基因。种种迹象表明,马自达的转子研发还在继续。
2016年,马自达在美国专利商标局申请的新专利,与转子发动机有关。
2019年,马自达又被曝出RX-9的消息,动力系统为增程式电动,作为增程器的,正是车友们极大关注的转子发动机,菱封被传更换为陶瓷材料。也许,转子发动机会以这种形式重生。
期待的同时,也希望转子发动机能够发扬光大,为车友们提供更多选择,也为马自达正名!
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