馬自達：讓「轉子引擎之火永不熄滅」

歷史上，馬自達曾大量生產過全球唯一一款裝配轉子引擎的汽車，如今，在時隔11年後，該公司又再次啟用了這種罕見的技術。在全球電動汽車（EV）市場快速發展的背景下，為何偏偏要挑戰這項一度被認為已經過時的技術呢？讓我們來回顧一下轉子引擎的研發歷史，並探究馬自達的目的所在。

以混合動力方式實現復活的新型轉子引擎

自2012年停止生產「RX-8」以後，時隔大約11年，馬自達再次發售裝配了轉子引擎的車型。這款新車名為「MX−30 e−SKYACTIV R−EV」（以下簡稱「MX−30 R−EV」）。

2023年11月16日上市的「MX−30 e−SKYACTIV R−EV」。價格在423.5萬至491.7萬日圓之間 ©MAZDA

「MX−30 R−EV」不是將轉子引擎產生的動力直接用作汽車推動力，而是用它驅動引擎機，再將由此產生的電力提供給馬達來推動汽車。

通常人們把這種驅動方式稱作串聯混動（Series Hybird），已經實現商品化生產的這類汽車包括日產的「e−power」和本田的「e：HEV」等（「e：HEV」車型除了串聯混動模式外，還具有引擎直接驅動車輪的模式選擇）。

但「MX−30 R−EV」的最大特點在於，它沒有採用像「e−power」或「e：HEV」那樣通過活塞運動獲得動力的往復式引擎，而是採用了由形似三角飯團的轉子旋轉產生動力的轉子引擎。還有一個特點是，通過裝配大容量電池，實現了插電式混動（Plug-in Hybrid，PHEV），也可以當作電動汽車般使用。

馬自達在「MX−30 R−EV」上採用串聯式插電混動這種精巧的技術是有原因的。

人們認為，轉子引擎的缺點在於燃油經濟性不高，而且排氣中的碳氫化合物（HC）較多。在環境問題受到空前重視的當今社會，轉子引擎的這些缺點都是致命的，可以認為，這也是導致馬自達2011年決定停止大量生產這種車型的原因所在。

截至2013年春停止銷售的「RX-8」。這是裝配轉子引擎的最後一款跑車 ©MAZDA

通過將轉子引擎與串聯式插電混動系統結合，彌補了熱效率和排氣方面的缺點。最終成功實現了上市銷售的目標。

馬自達不惜拼盡全力也要復活轉子引擎的原因何在？

轉子引擎商業化發展的艱辛歷程

馬自達開始大量生產曾被稱作「未來引擎」的轉子引擎是在1967年。當時推出的「Cosmo Sport」被譽為繼德國NSU公司1964年推出的「NSU Wankel Spider」之後的「歷史上第二款量產型轉子引擎汽車」。

馬自達於1961年與研發轉子引擎的先行者NSU公司達成技術合作協定，掌握了相關的基礎技術，雖然NSU因為問題纏身而早早放棄了大量生產轉子引擎，但馬自達克服了重重困難，在近半個世紀的歲月裡一直堅持生產轉子引擎。

而且，由於只有這兩家公司曾大量生產過轉子引擎汽車，所以我們可以毫不誇張地說，馬自達是唯一一家實現了轉子引擎商業化發展的汽車製造商。

另外，人們通常借用NSU公司轉子引擎發明人Wankel的名字把該公司的轉子引擎稱作「Wankel引擎」，而本文則統一採用馬自達公司所用的「轉子引擎」這個稱呼。

1967年推出的「Cosmo Sport」。在當時來看，外形極其前衛，曾在科幻電視劇《歸來的超人力霸王》中亮相 ©MAZDA

在轉子引擎走向商業化的過程中，馬自達遭遇了怎樣的艱辛呢？

據說研發初期最棘手的課題是振紋（chatter marks）。

振紋指的是，使用一段時間後，在相當於往復式引擎氣缸的轉子室（rotor housing）內壁上出現的波浪狀紋路，換句話說就是摩擦問題，這被視為確保轉子引擎耐久性方面的最大一道難關。

為了克服這個問題，馬自達採用具有自潤滑功能的碳纖維材料來製作用於確保燃燒室氣密性的增壓空氣氣流封條（apex-seal），與潤滑油製造商聯手創造出新的潤滑方法，並在轉子室內壁施加了鍍硬鉻處理。

在採取了這些措施的基礎上，為查明導致出現振紋的引擎內部振動情況，馬自達早在1963年就引進了電腦分析資料。

經過上述努力，馬自達在材料、表層處理、振動分析、燃燒分析等方面積累了大量的經驗，這為其至今仍擁有全球頂尖水準的引擎研發技術奠定了堅實基礎。

轉子引擎給馬自達帶來的，並不僅僅是技術力量的積累。馬自達能夠發展成為現在這樣的「綜合汽車製造商」，轉子引擎可謂功不可沒。

1991年推出的第三代「RX-7」上裝配的轉子引擎。與雙渦輪的組合，既保持了小巧體型，又帶來255匹馬力的強勁動力（銷售時款式。後期款式的輸出功率達到280匹馬力）©MAZDA

上世紀60年代初，為加強國內汽車產業的國際競爭力，日本政府曾試圖將乘用車製造企業集中劃分為量產車、跑車／高檔車、輕型車3個類別。1960年以輕型車打入乘用車市場的馬自達（當時叫做東洋工業）一度差點被劃入其中的輕型車類別，對於此前一直夢想成為綜合汽車製造商的他們來說，情況頗為不利。於是，為了展示自己能夠成為綜合汽車製造商的潛力，馬自達積極嘗試將獨家的先進技術投入商業化應用。他們精挑細選的標誌性產品就是轉子引擎。

隨著日本汽車製造商的快速發展，將汽車製造企業劃分為3類的方案不了了之，可以說，除了技術力量的層面外，在擴大作為汽車製造商的規模方面，轉子引擎也扮演了重要角色。

課題在於能源效率

再回過頭來說「MX−30 R−EV」，馬自達在復活轉子引擎之際，不僅結合了串聯式插電混動系統，還重新設計了轉子引擎本身，努力改善其燃油經濟性和環保性能。

比如，通過採用向燃燒室直接噴射燃料的直噴方式提高燃燒效率，改為直噴後實現了燃料顆粒的細微化，減少了低溫狀態時的燃料噴射量，並且大幅調整燃燒室形狀實現了快速燃燒，促進了燃料的高效利用。此外，將作為引擎重要部件之一的端蓋（side housing）改用鋁材製造，減重15公斤以上，表面經過陶瓷熔射處理，提高了耐久性。

馬自達復活的這款被稱作「8C」的轉子引擎，幾乎可以說是一款從零出發，徹底脫胎換骨的「純」新研發產品，如果拿往復式引擎加以類比，就相當於是從氣缸體、氣缸蓋到活塞的各個部件都全部進行了重新設計。

「MX−30 e−SKYACTIV R−EV」裝配的電動驅動單元。在緊湊度比過去更勝一籌的轉子引擎的同心軸上裝配發電機和馬達，打造出節省空間的驅動單元 ©MAZDA

即便如此，「MX−30 R−EV」的能源效率依然談不上出類拔萃。產品使用說明書上標注的油耗是15.4km/L（WLTC模式）。雖然因為同類型的汽車很少，無法進行簡單比較，但豐田「RAV4插電混動款」宣稱的油耗是22.2km/L，「普銳斯插電混動款」是26.0km/L。在燃油經濟性方面，「MX−30 R−EV」顯然處於不利地位。

因此，就算用插電混動系統武裝起來，也並不意味著轉子引擎的未來就會一帆風順。於是，除了能源效率外，馬自達還在造車特色和駕駛體驗等方面提升商品性，意欲借此開闢轉子引擎的美好未來。之所以這樣做，是因為轉子就等同於馬自達對自身的一種證明。

公司在不久前舉辦的日本移動出行展上展示「Iconic SP」概念車也是面向未來謀篇佈局的一步，這款車採用了由「MX−30 R−EV」使用的單轉子引擎升級而成的雙轉子引擎，在線條流暢的跑車車體內裝配了插電混動系統，展示出轉子引擎未來的發展潛力。

「轉子引擎之火永不熄滅」——馬自達在推出「MX−30 R−EV」之時擲地有聲地發出了這一宣言。期待他們的理想如願以償。

標題圖片：象徵「MX−30 e−SKYACTIV R−EV」裝配的轉子引擎的三角飯團狀轉子。這個部件在蠶繭狀轉子室內旋轉，通過不斷循環重複著進氣壓縮、爆發膨脹、排氣這幾個步驟而產生出動能 ©MAZDA

大谷達也 [作者簡介]

自由撰稿人。大學畢業後在某電器製造商下設研究所內擔任工程師。1990年轉投汽車雜誌《CAR GRAPHIC》擔任編輯。就任該雜誌副總編後，2010年離職，成為汽車領域自由撰稿人。現在廣泛採訪報導從豪車到輕型汽車的各類題材，同時撰寫了大量關於尖端技術和汽車賽事的文章。2021-2022年日本年度汽車大獎（CAR OF THE YEAR JAPAN）評委、日本汽車媒體人協會會員、日本汽車運動記者會會員。