無敵網汽車大課堂之13B轉子引擎拆解

科技 09-27

原文撰於：2014-04-11

相信我，一旦你真正地接觸到轉子引擎（Rotary-engine）後，你便會被它所吸引——迷人的萊洛三角形（reuleaux triangle）和狂牛般怒吼的聲音，戀上它有點像毒品，一邊為愛痴迷地徹夜難眠，一邊又被繁瑣的維護苦惱得徹夜難眠，總之，你很難睡個好覺。

相比之下，小編還算是個幸運的人，僅僅幾個月沒有睡好覺而已。而其中還有一部分的原因是唯恐不能完成組織交給我的這個艱巨的任務——《無敵大講堂之13B轉子引擎拆解》的寫作。文章可以出軌，但小編的文章不能出軌，如果所講理論有偏差，還望能與各位讀者多多交流。

作為當下十分流行的一句話，「且行且珍惜」想必不用小編再多解釋。馬自達RX-8於2012年停產之後，轉子引擎便開始銷聲匿跡，令很多人感到相當惋惜。作為曾經王者——RX-7的晚輩，轉子引擎雖然有著平順的扭矩輸出和更輕的重量，僅憑區區1.3L的排量就能帶給駕駛者大排量跑車的駕駛感受，不過由於全球環保法規日趨嚴苛，天生排放污染較為嚴重的轉子引擎逼於無奈退出了市場，而馬自達最後一款使用轉子引擎的車款是RX-8，其1.3升雙轉子引擎最強馬力達到250匹，不過可惜的是它在2012年也終於停產了。

如果閣下是轉子引擎的死忠粉，一定還會對《不懂這些別侃轉子轉子引擎冷知識解剖》這篇文章有印象，作者曾穎卓在文中無比煽情地寫到「轉子引擎無疑是最具有美感的引擎之一……」，想必他的前世是一根偏心軸吧……

圖：轉子引擎的進氣系統就這麼簡單，節氣門-進氣歧管-進氣道，然後從燃燒室靠上的那個孔進入燃燒室。靠轉子掃過產生的負壓吸氣，排氣亦然。

主講人閆旭，轉子引擎技師，業內稱呼「小白」，是個不多見的專（dou）家（bi）。畢業於北京聯合大學機電學院，大學五年一直接受日本RE雨宮、FUJITA engineering、Knight Sports的國內市場負責人的技術培訓。2011年建立自己的品牌「WORK-RRC」，這個名字看似簡單，但很有深意。「WORK」英文全稱「Working on real knife」，中文意思是真刀實幹，體現出他們認真的工作作風。「RRC」英文全稱「Rotary racing club」，中文意思是轉子競速俱樂部，很簡單的表明了他的市場指向。

從知道、學習、理解，再到組裝轉子引擎，經歷了這些過程。本期的主人公對轉子引擎已經進入走火入魔的境界。法拉利、蘭博基尼這些世界著名的超級跑車，在這樣一個經過了轉子精神洗禮的人面前，早已變得不復存在。從他開始接觸轉子引擎的那天，誓將轉子精神延續下去，讓世人了解到轉子引擎真正兇悍的一面。轉子引擎在他心裡是個不朽的傳奇。

圖：左為本期主講人小白，右為競技車改主理人楊有偉。感謝他們給予我們的技術支持和場地支持，歡迎兩位！啪啪啪啪啪啪……嗯？！鼓掌是這個聲音？

圖：小白在向我們展示他最近的勞動成果。再次感謝小白對我們拍攝的支持和配合，以及對小編各種白痴問題的解答，和對小編後期在寫作過程中不分晝夜發問的耐心。

廢話說得夠多了，下面進入正題，還未等進入拆解階段，我和我的小夥伴同事們便已經難以抑制地用各種白痴問題轟炸小白了。（自從看完了某期《暴走大事件》，小編再也無法直視「小夥伴」這個詞了）

圖：我為刀俎，它為魚肉。肢解之前的最後一張「全屍」照片。這台引擎的型號為13B-MSP。13B引擎共搭載在三款不同的車型上，分別是FC時代的13BT和RX-8時代的國內版（SE17）/日本版（SE3P）的13B-MSP。

圖：「燈光燈光！你一個燈光師不好好打燈光，研究上轉子了！」

圖：當一個老師真的很累，尤其碰上像我們這樣的好學愛問、善於發現的學生。

ModiAuto：RX8前期高功率引擎和低功率引擎有什麼設計上的區別？

小白：RX8前期高功率引擎最明顯的特徵就是有6個噴油嘴，而低功率版的引擎只有4個噴油嘴。

圖：在小白的右手後面還有一隻黃色的噴油嘴，由於被手遮擋所以只圈出了能看到的5隻噴油嘴。

圖：其次是進氣道，高功率版的引擎多了一個高轉輔助進氣閥，這是最明顯。

圖：第三個區別就是機油噴射嘴，在引擎工作的時候負責密封和潤滑。前期有兩個，後期版的有三個。新款RX8的機油噴射嘴噴射油管使用的電子高壓泵，而前期用的則是機械泵，相比之下後期的壓力更穩定。

ModiAuto：轉子引擎的火花塞和普通往複式引擎的火花塞有什麼區別嗎？

小白：從安裝位置到型號都有區別的。轉子引擎火花塞分為「L」和「T」，「T」字的火花塞負責在引擎啟動時工作，此時「L」跟從；進入檔位以後，「L」火花塞工作，「T」火花塞跟從。

圖：左側為「L」火花塞，右側為「T」火花塞，它們的模樣是不一樣的。

圖：「L」火花塞。

圖：「T」火花塞

前期高功率版的13B引擎採用了3組進氣道，以滿足不同轉速區間的需求。中間一組面積最小的進氣道在怠速－5500轉（低速）時工作，左右兩側下方面積稍大的進氣道在轉速5000－7300轉時工作，左右上方面積最大的進氣道在轉速7300-9000時工作。

圖：第一組進氣道只在怠速－5500轉（低速）時工作。

圖：第二組進氣道在轉速5000－7300轉時工作。

圖：第三組進氣道在轉速7300-9000時工作。（圖為左側進氣道，共有左右兩個）

圖：打開引擎之前先將機油放乾淨。

圖：拆掉以後的油底殼。

圖：引擎底部，黑色部分為機油泵在油底殼的吸油孔。

圖：機油噴射柱塞的計量式壓力泵。

圖：同事沈翀這時在一邊指著一旁的RX-8說：「這車我好像在我們家XXX附件見過。」小白：「對，我經常去那邊。」

—「我以前還老看見一個紅色的。」

—「對，這車貼膜之前就是紅色的」

—「我以前還見過一個銀色的」

—「這個車經歷過4個顏色，銀色只是其中的一個」

沈翀一頭汗：「我說北京RX-8怎麼這麼多！」

—「其實就是這一輛……」小白的汗比我們都多……

圖：轉子式機油泵。

圖：冷卻液水道。

圖：拿掉鏈條後的機油泵動力源（上面的軸）和轉子式機油泵（下面的軸）。

圖：這個花齒是機油泵噴射塞的油壓泵的驅動齒輪。

圖：像這樣用來固定後端蓋的穿缸螺絲一共有17根。

圖：後定位齒輪。作用是給轉子定位，運轉的時候給後轉固定軸心，前轉子同樣也有。

圖：即便擰掉了穿缸螺絲，也很難將後端蓋從缸體上拆卸下來，可見引擎的密封不是一般的好。

在進行實物拍攝之前，小編覺得很有必要將這張傻瓜圖放在最前面，因為越往後面看，便會覺得自己越傻瓜。

圖：角封（corner seal）。

圖：邊封，也叫做側封（Side seal）。

圖：拆下來的邊封小白都用膠帶粘在了白紙上，並做了標記，以免在安裝的時候找不到原有的位置，造成密封不好的後果。

圖：油封。

圖：上面的開口位置，便是菱封（apexseal）的槽，一共有六條菱封。

圖：菱封彈簧，安裝在菱封下側，使菱封可以在槽里上下運動，達到和缸體密封的作用。

圖：如果沒有這麼多頭疼的問題，小編還是覺得轉子引擎很迷人的。

圖：將轉子從偏心軸上取下。

圖：積碳的罪魁禍首，油品問題是逃脫不了的。

圖：缸體上的水道。

圖：用作密封的菱封壽命不算長，一旦打開引擎更換之後，常常因為手工不佳導致重裝之後狂燒機油。轉子本來就不是一款「涼快的機器」，這下導致引擎溫度很容易過高。還有就是被稱為「鬼爪」的刮痕，其實引擎磨損很正常，只是轉子特有產生的「鬼爪」（缸體上的劃痕，下文有介紹）如果長此以往，又會對菱封產生密封影響，真是環環相扣...

圖：缸體上的「鬼爪」。

圖：已經進入晚期。

圖：13B雙轉子引擎全家福。

圖：這根軸便是上文中說到的那根偏心軸。

圖：偏心軸上的機油孔，機油由此進出，傳導到轉子給轉子潤滑。

看完了這一期的無敵大講堂，相信有不少讀者的大腦也會出現「腦仁漲、不消化」，沒事，這多半是以前學到的轉子引擎知識太少，再來學一點就好了。

要說這一期的大講堂為什麼會講到冷門且保有量低的轉子引擎呢？轉子引擎設計如此精妙，而且驅動部件少，為什麼如此難以普及呢？除了眾所周知的引擎燃燒室內壁磨損大，需要頻繁大修之外，轉子引擎也正正因為其部件少，可以提升的空間也因而被局限了。就拿進排氣效率來說，因為轉子是通過旋轉，改變每一個面的面積，從而完成吸氣和排氣的過程，進排氣全部交由位於缸壁的孔，以及轉子旋轉產生的負壓和正壓來吸氣和排氣，這種換氣方式是絕對被動的，相較之下往複活塞式引擎通過凸輪軸打開進排氣門就主動得多，凸輪軸角度、凸輪軸駝峰高度、凸輪軸正時、氣門大小，全都是可控的，甚至還發展出VTEC、Valvetronic、VVT等一系列的氣門技術，來改良不同工況下的進排氣效率。由此造成的就是轉子引擎低轉時換氣效率不佳、燃燒效率低、低扭不足等問題。另外一點，轉子引擎備受詬病的低扭不足的問題，就是轉子引擎喜好高轉而衍生出來的兩面性。由於轉子引擎的旋轉部件轉動慣量低，對突如其來的負載變化相當敏感，因此怠速以及起步較不平穩。所以轉子引擎更適合相對比較穩態的飛行器使用。

圖：萊洛三角形轉子，成為轉子引擎的標誌，所謂心臟的心臟。它有一些有趣的幾何特性，也是因此被選為轉子引擎的中心轉子。

除了應用在飛行器上的大部分轉子引擎以外，它的這些優點還吸引了世界上不少汽車製造廠嘗試生產轉子引擎，甚至於卡車（馬自達將轉子引擎應用在各種車型，輕型卡車也不例外，另外中國二汽在七十年代曾經試製過一批轉子引擎輕卡車）、摩托車（雅馬哈RZ201、鈴木RE5等）。當然，隨著引擎製造技術的發展，往複活塞引擎的各方面表現得到長足的進步，然而轉子引擎耐用性、高油耗的情況受限於其設計的先天不足，隨著往複活塞引擎優勢日益凸顯而越來越明顯，最終絕大部分曾採用過轉子引擎的車廠都先後退出了轉子引擎陣營。由始至終堅持，並將轉子引擎的魔力發揚光大的，只剩下馬自達一家。

圖：NSU與奧迪關係密切，所以奧迪也曾推出過裝載轉子引擎的汽車，例如這輛奧迪100，留意車門上的轉子引擎貼紙。不過隨著後來的種種原因，轉子引擎現在成了馬自達的獨門絕技。

在1960年，馬自達與擁有汪克爾引擎（即「轉子引擎」）專利的德國NSU公司草簽協議，算是將這一技術的核心收入囊中。然而事情卻沒有那麼順利，NSU送往馬自達的試驗品「40A」，基本屬於一台殘缺品。引擎在空轉時，激烈振動外加不斷湧出白煙，且燃油消耗驚人。如果，當時馬自達將這個完全達不到實用化要求的引擎捨棄，沒有堅持對轉子引擎的研發，今天這台13B也就不會出現在我們眼前。

轉子引擎的轉子每旋轉一圈就作功一次，與一般的四衝程引擎每旋轉兩圈才作功一次相比，具有高馬力容積，而且積較小、重量輕、低重心，是很具潛力的引擎。儘管轉子引擎同時還有耐工作強度不如往複式引擎高強的缺點，在升級改裝上受著多方面的制約。但是轉子引擎就是轉子引擎，RX就是RX，永遠都是獨一無二的，不可取代的。

由於轉子引擎並不需要凸輪軸、氣門、氣門彈簧等複雜的配氣機構，依靠轉子本身的掃氣過程就能完成換氣，沒有凸輪軸敲打氣門搖臂的聲音，略顯躁狂的排氣聲，這讓轉子引擎擁有一副無論是「V」多少都不能比擬的獨特的嗓音——也正是被稱為「怒吼狂牛」的原因。