说到转子发动机这东西,德国人差不多在1950年代把它弄出来,它一直都很特别,虽然有点毛病,却总能吸引大家注意。
转子发动机这种独特的设计,一路从德国传到日本,又来到了咱们中国。
大家都知道,马自达当年为了它可是拼了老命,折腾了半个世纪,可最后还是在排放和油耗这些硬指标面前低了头。
谁能想到,转了七十年,竟然是中国东北一个叫东安的老厂子,接过了这个棒,这个厂子之前差点就要关门大吉了。
你看啊,一般的活塞发动机得靠活塞上下动,曲轴转两圈才做一次功。可转子发动机呢,它里面那个三角形的转子转一圈,就能把进气、压缩、做功、排气这四个步骤全部搞定,所以它天生就跑得很顺滑。
不过呢,这种顺滑背后藏着三个大难题,那就是密封不好、容易过热、还有就是特别费油。拿马自达最有名的13B发动机来说,它转速能上万,可转子每转一圈,那个三角形的尖尖要在燃烧室壁上蹭三千次,再好的密封材料也扛不住啊。
这样一来,油耗就高得离谱,排放也肯定过不了关。所以到了2012年,马自达最后一辆转子跑车也停产了,汽车界的转子发动机故事就算告一段落了。
东安动力接手这个技术的时候,手里有两张王牌,一张是增程式电动车,另一张是低空经济。先说增程式吧,它其实就是个“发电机加上电动机”的组合,发动机只管发电,不直接驱动车轮
这样一来,转子发动机那种天生的平顺性就派上大用场了,它不用像活塞发动机那样老是去应对转速高高低低的变化,只要稳定地发电就行了。东安的R05E转速能达到6500转,比马自达13B的转速低了一大半,功率有53千瓦,看着好像不是很大,可它最大的优点是体积特别小,只有传统1.5升发动机的差不多三分之一那么大。
更厉害的是,他们把这个转子发动机直接塞进了车子后面,要知道,一般的增程车发动机要么在前头,要么占了后备箱空间。东安做的这个发动机,大小就跟一个微波炉差不多,能塞到后桥上面,这样就能腾出更多地方装电池,或者给未来的飞行汽车留个位置。
再说说他们的技术突破。密封问题,对转子发动机来说简直是生死攸关。以前的转子发动机需要三层动态密封,就是转子尖端和缸体的径向密封,转子侧面和端盖的轴向密封,还有偏心轴那边的旋转密封。
东安他们找了航空材料的公司一起合作,用特别精细的铸造方法,把缸体做得特别准,误差能到微米级别,然后还加上了一种特殊的耐磨涂层,这样一来,密封件的寿命就大大提高了。
以前马自达那时候,密封件只能用大概5万公里,现在东安的能用到10万小时,你要是算无人机每天飞4个小时,那能用68年呢。在散热这块,他们也做得很好,用一个一体式的水套直接把燃烧室包起来,比马自达以前那种风冷散热的效率高了30%,再加上独立的机油喷射润滑系统,彻底解决了积碳和发动机过热的烦恼。
这些技术可能在汽车领域看起来不算什么,但是低空经济的兴起,却给了转子发动机第二次生命。预计到了2025年,国内无人机的市场规模会超过一万亿,物流、巡逻检查、紧急救援这些活儿,都需要那种“个头小,力气大”的发动机
像云征动力做的30千瓦转子发动机,已经量产了,装在200公斤级的无人机上,比活塞发动机省油30%,续航时间也从9小时拉长到了15小时。而东安的R05E呢,它瞄准的是一个更大的市场,就是500公斤级的载人飞行器。
53千瓦的单转子发动机只是开始,他们计划到2026年推出双转子机型,功率直接飙到110千瓦,它的功率重量比能超过2.5千瓦每公斤,这差不多就是把一个1.5升汽油发动机的动力,塞进一个只有3公斤重的小壳子里,这样的数据,让传统的活塞发动机根本没法比。
东安算盘打得很精明,低空飞行器不用像汽车那样遵守特别严格的排放规定,转子发动机那种功率大的特点正好弥补了短板。他们甚至跳过了竞争激烈的汽车市场,直接和小鹏汇天合作开发飞行汽车,还跟哈飞一起做载人航空器的适航认证。这种找到新赛道的竞争方式,让东安避开了马自达当年走不通的死胡同,比如增程器只管发电,不用老是启动和停止,低空飞行对油耗也不是那么敏感,反而更看重发动机的可靠性和体积。
当然了,东安能有这种底气,不光靠的是技术。咱们国家在转子发动机领域之前有个空白期,反而成了后来居上的优势。在1960年代,全国有150家单位都搞过转子发动机,还留下了TZ2110载重货车开到西藏的传奇故事,可最后还是因为石油危机,没能解决油耗问题就停了下来。
现在可不一样了,材料技术比如铸铝壳体能让发动机减重40%,电控系统有独立的双点火电路,还有各种仿真软件,这些都是当年想都不敢想的。再加上跟AVL合作,还有中航在适航方面的经验,让东安只用八个月就走完了马自达十年才走完的路。
最关键的是,现在的使用场景变了。马自达那时候做转子发动机是为了车子能跑得更快,而东安现在的转子发动机是为了能“省空间”。你想啊,当飞行汽车需要把发动机藏到机翼里,当增程式电动车想把“油箱”变成后备箱的时候,转子发动机小巧紧凑的特点就成了它最厉害的优势。
如果他们的双转子机型能顺利量产,那110千瓦的功率塞进两个微波炉大小的空间里,放在车子后面既能发电又完全不占地方,这不就是咱们大家一直想要的“超级增程”吗
本作品由作者原创完成，内容由人工写作，部分内容在创作过程中借助了人工智能（AI）工具辅助产生。 AI主要用于资料整理、语言润色、表达优化和灵感拓展，核心观点与主要内容均由作者独立创作。
本声明旨在表达本作品的内容旨在信息交流和观点分享，不含任何不良导向或违规内容。 如需引用或转载，请注明出处及作者信息。
全部评论 （0）