勞斯萊斯研製柴油轉子發動機，最巧妙的設計，最尷尬的結局

1957年德國工程師汪克爾發布了世界上第一台轉子發動機。這種發動機在工作原理和結構設計上的創新都是革命性的。其優點非常明顯，結構簡單重量輕，運轉平穩功率高。但苦苦摸索了30多年後，人們才逐漸意識到轉子發動機的缺點是難以突破的結界。

轉子發動機的原理獨特，結構上有先天優勢

轉子發動機是四衝程發動機，也需要進氣、壓縮、做功和排氣四個過程。只是工作方式非常特別，通過三角轉子在缸體中旋轉實現。中間的小齒輪固定在缸體上不旋轉，轉子內部的齒圈與之嚙合。通過齒輪的嚙合和缸體的輪廓線，使轉子保持自轉和公轉，然後通過偏心的主軸輸出。

GIF

轉子發動機有如下特點：

1、轉子發動機主軸每旋轉一圈，各個燃燒室點火一次。而普通活塞式內燃機曲軸旋轉兩圈，各個燃燒室點火一次。

2、三角轉子本身就做旋轉運動。直線運動的活塞還要通過連桿和曲軸轉換出旋轉運動。而且，活塞直線往複運動有很大的慣性，這是發動機振動的重要來源。

3、轉子發動機不需要專門的進、排氣機構，利用轉子的側面就可以控制進/排氣口的開關。而普通發動機需要複雜的配氣機構和氣門正時。

以上特點就使得轉子發動機輸出功率高、轉速高、運轉平順而且結構簡單體積小。1957年第一台原型機的排量為125cc，最大功率達到25馬力，最高轉速超過17000轉/分。對比之下，現在的125發動機大約只有11馬力。

潛力無限前景誘人，全球研發熱潮下英國人保守觀望

轉子發動機無限光明的前景掀起了一股技術浪潮，賓士、保時捷、通用、豐田和日產等主流廠商紛紛購買專利授權投入研發。潮流席捲之下，好像沒跟上就會被淘汰。國內高峰時期也有大大小小152家單位進行研製。然而英國人卻格外淡定，他們選擇保守觀望甚至無視，全英只有兩家公司去拿專利授權，其中一家便是勞斯萊斯。

勞斯萊斯要研製技術難度最高的柴油轉子發動機，然後將其裝備在空降坦克和空降裝甲車上。研發的終極目標是體積小、功率高、油耗低，能用多種燃料。

勞斯萊斯自稱用最優雅的方式，解決最困難的問題

柴油轉子發動機、二衝程柴油發動機、V12風冷柴油機，燒柴油的機器容易走上邪門歪道。勞斯萊斯在軍方合同的指引下，一干就是六年，也在技術彎路上越走越遠······

燃燒室密封困難，機體零件磨損大，燃燒和排放條件差，這是轉子發動機的通病，但並不是柴油轉子發動機最困難的問題。普通柴油發動機將大量的空氣壓縮產生高溫，然後噴入霧化的柴油實現燃燒。這就需要很高的壓縮比，大致範圍是14-22。而轉子發動機由於幾何輪廓的結構原因，壓縮比通常只有8-11，根本達不到柴油著火溫度。再加上燃燒室又扁又長，散熱面積很大，損失熱量更加不利。

這時，英國人靈機一動，空氣壓縮一次不夠，那就再壓縮一次。勞斯萊斯驕傲地提出了兩級壓縮的方案。即一個轉子僅僅作為壓氣機用，不點火做功，高壓空氣充入另一個轉子，再壓縮一次後燃燒做功。在1970年的《AutoCar》相關文章中，他們自稱這是最優雅的方式。如果不這樣做，就要把轉子做得非常龐大笨重。

樣機如下所示，你猜哪個轉子僅僅用作壓氣機？

下方較大的轉子是壓氣機，它和上方的轉子有固定的轉動關係，增壓是間歇性一陣一陣的。

從基礎理論研究出發，他們提出30種燃燒室方案，6種噴油器方案，選擇了100多種排列組合進行試驗。最終的成品是2-R6，最大功率350馬力@4500轉/分，整機重量426公斤。現在玉柴350馬力輕量化重卡發動機YC6L350-42的重量是780公斤。

公司要破產，技術太超前，雙轉子奇葩凋零

雖然勞斯萊斯把原型機造出來了，但是進度不到整個項目的一半，就此終結。一方面勞斯萊斯公司因為RB211噴氣式發動機研發失敗破產，1971年被政府接管並國有化。另一方面反坦克導彈在戰場中的犀利表現，讓英國人重新審視空降戰車項目，配套的柴油轉子項目自然砍掉。

從技術上說，柴油轉子發動機的方向是可行的，但是當時的技術還支撐不起該項目。從電控高壓共軌燃油噴射，到層狀進氣燃燒，再到合金材料和工藝方法，這些都還欠缺。即使是現在的柴油轉子發動機，為了穩定燃燒，不得不使用一個1300°C持續發熱的電熱塞（類似於點煙器）。工作轉速也高達5000-11000轉/分，這對電控噴油系統都是極大的挑戰。普通柴油機1200-1700轉/分是輸出最大扭矩的常用轉速。而一萬轉的柴油機，就問你怕不怕？

熱潮退去轉子引擎降溫，除了情懷還留下什麼？

雖然馬自達的轉子發動機最出名，商品化也最成功，但是累計銷量超過200萬輛的RX系列跑車也黯然離場。馬自達對轉子發動機的偏執被許多車迷視作情懷。目前轉子發動機在工業和軍事領域仍有市場，在這方面投入最大成果最多的是美國。大到3000馬力的柴油轉子機，小到排量只有10ml的超微轉子機。轉子發動機領域比我們想像的精彩，並非只有馬自達獨步天下。

轉子發動機並沒有成功取代往複式內燃機，知道結果再去鄙夷技術先驅，顯然是馬後炮。勞斯萊斯在未知中用雙轉子探索柴油壓燃，正如在黑暗的山洞中摸索出口，走過了才知道通不通。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！