馬自達轉子引擎

馬自達轉子引擎屬於無活塞迴旋式四行程內燃機的其中一種。自1961年2月27日日本東洋工業和菲力斯·汪克爾簽約取得汪克爾引擎的授權許可以來，即不斷投入人力心血改良開發，並以rotary engine，翌年在同一個展覽會上隨著Cosmo原型車與世人見面。馬自達改以空心鑄鐵製造菱封，以改變菱封摩擦缸壁的共振頻率、消除震動，解決「惡魔的爪痕」問題。這顆引擎採用乾式油底殼潤滑，轉子半徑為98毫米、深度56毫米。而這顆引擎也衍生出幾種亞型，做為試驗之用途：10A型.10A型轉子引擎是馬自達1965年正式量產、實用化的汪克爾引擎，分成數種亞型，但它們皆是491c.c. X 2雙轉子引擎，而且共同點是深度60毫米。缸體採用鋁合金翻砂鑄模，其鋁合金經過碳化處理以加強剛性。為了耐磨，缸內更經過硬質鍍鉻表面處理；偏心軸以鉻鉬鋼製成，轉子本體則由鑄鐵製成，其頂端的菱封與角封則採用與缸體相同的碳化鋁合金製作。0810型.第一具10A型轉子引擎是0810，重量141公斤，搭載於通常被稱作L10A的第一代Cosmo前期型上。轉子半徑105毫米、偏心量15毫米、深度60毫米；最大馬力110ps / 7,000rpm、最大扭力13.3kg·m / 3,500rpm。此型引擎使用雙側面進氣口，且各轉子由四腔化油器之一供油。為了節省油耗，在低轉速的情況下只開啟一個進氣埠。其冷卻系統採用軸流式，已經和NSU原始的星形設計迥然不同。使用車款：0813型.該亞型在1968年7月隨著第一代Cosmo Sports後期型登場，為了提升吸氣效率而改變排氣埠的正時，使得最大馬力提升至128ps / 7,000rpm、扭力峰值14.2kg·m / 5,000rpm。使用車款：0820型.該亞型引擎使用於1968年6月以Familia車身為基礎的R100。為了降低製造成本，做了許多變更：缸體側邊改以鑄鐵、缸體本身從鋁合金翻砂鑄模改為一般鑄模、偏心軸改用鉻合金。排氣埠位置不變，但排氣道不再圍繞著轉子室。最大馬力為100ps / 7,000rpm，扭力峰值為13.5kg·m / 3,500rpm。乘坐5人時，從0加速至400米耗時16.4秒；不過降低成本的結果導致總重量從102kg增加至122kg。使用車款：0866型.這是10A型的最後一個亞型，出現於1971年登場的RX-3。不同點在於轉子室空間採用新的塗覆工法，用噴霧方式塗上鉻，以延長轉子引擎的壽命。最大馬力105ps / 7,000rpm，扭力峰值達13.7kg·m / 3,500rpm。使用車款：3A型.完成於1970年的3A型乃屬單轉子引擎，排氣量356c.c. X 1，可輸出最大馬力38ps ／ 6,500rpm、扭力峰值4kg·m ／ 3,500rpm。原本馬自達打算將這顆單轉子引擎搭載於輕型車Chantez上，但受到同業阻撓而作罷。13A型.13A型雙轉子引擎排氣量為655c.c. X 2，是專門為了前輪驅動車所設計的，最大馬力為126ps / 6,000rpm，扭力峰值為172N·m / 3,500rpm。轉子半徑達120毫米、偏心量17.5毫米，但深度維持60毫米。另一個特點是，13A型裝置了水冷式機油冷卻器。此型引擎僅搭載於外銷版稱為R130的Luce Rotary Coupe上，從此以後，馬自達再也沒有推出過前置前驅的轉子引擎車款了。使用車款：12A型.573c.c. X 2的12A型算是10A型的加長版，轉子半徑維持不變，但深度加大至70毫米，偏心量15毫米。最大馬力120ps / 6,500rpm、最大扭力16.0kg·m / 3,500rpm。此型引擎自1970年五月迄1985年，共生產了15年。由於採用新的技術工法和改良材料，轉子室缸壁更加硬化。同時，12A型也是第一具非西歐或美國地區生產，卻完成利曼24小時耐力賽的引擎。為了符合汽車廢氣排放標準，早期的12A型和前述的0866亞型一樣裝置了溫控反應器，也就是利用氣門運作來控制進氣的系統。12A型渦輪增壓.此類引擎是12A的最終版本，搭載於第四代Luce、第三代Cosmo和第一代RX-7上。供油系統為半缸內直噴技術，同時可為兩顆轉子注入燃油；且安裝了被動式爆震感知器，可消除引擎爆震。最大馬力可達165hp / 6,000rpm、最大扭力23.5kg·m / 4,000rpm，不過這顆渦輪增壓轉子引擎的油耗也很驚人。使用車款：12B型.1974年問世的12B型生產時間很短暫，主要搭載於RX-2和RX-3上。拿它跟10A型和12A型相較，其穩定性比較高，且使用單配電盤。使用車款：13B型.此型轉子引擎是馬自達迄今產量最多的，生產週期已經超過卅年。13B型跟13A型沒有任何關係，反而是12A型的加長改良版，轉子深度80mm，排氣量為654 c.c. X 2。此型引擎從1972年的RX-4一直使用至2002年的RX-7，可分成許多亞型：13B-AP型.「AP」即為anti-pollution的縮寫，為了因應當年各國政府制訂日趨嚴格的汽車廢氣排放標準，特別改良其廢氣排放，且在車名後頭加上「AP」。使用車款：13B-RESI型.「RESI」取自於「Rotary Engine Super Injection」的縮寫，此型引擎搭配了首次獲得改良的進氣系統，藉由開、閉進氣埠時在雙層集氣箱內所產生的海耳姆赫茲氏共振達到類似機械增壓的效果。此亞型引擎亦採用Bosch公司的L-Jetronic燃油噴射系統，最大馬力135hp、扭力峰值180N·m。使用車款：13B-DEI型.此亞型引擎同時具有6PI與DEI可變氣門系統，且裝置了四噴油嘴式電子燃料噴射裝置。最大馬力達146hp / 6,500rpm，最大扭力187N·m / 3,500rpm。1986年出現渦輪增壓的13B-DEI型，安裝更新穎的四噴油嘴式電子燃料噴射裝置，卻去除了可變氣門系統。1985年至1988年的雙廢氣入口渦輪增壓器採用二段機械式排氣閥，1989年開始採用改良過的渦輪增壓器，以分開的多頭管驅動雙廢氣入口結構。自然進氣型使用車款：渦輪增壓型使用車款：13B-REW型.13B-REW型除了自然進氣版本外，另採序列式雙渦輪增壓系統，並降低壓縮比，使得最大馬力達255ps / 6,500rpm，最大扭力30.0kg-m / 5,000rpm。不過此亞型轉子引擎常被訛稱為「13B-RE」，因為在進氣歧管外面鑄了這幾個字樣。另外，此亞型引擎最重要的特點為：第一是重量輕，本體淨重僅81公斤，加上渦輪系統、進氣冷卻器、進排氣歧管、發電機等元件後的總重量才148公斤；第二是馬力大：譬如RX-7 FD發展到1999年的後期第五型，最大馬力已提升至日本車廠馬力自主上限的280ps了。雖然第三代RX-7和Eunos Cosmo都搭載這具含序列式雙渦輪增壓系統的13E-REW型轉子引擎，但兩者的渦輪尺碼不同：使用車款：20B型.此亞型引擎乃自13G型演變而來，而13G型為1985年馬自達757參加利曼24小時耐力賽所使用的三轉子引擎，最大馬力450ps / 8,500rpm。接著1987年11月767取代退役的757時，馬自達將13G型更名成20B型，且將原本的外環氣埠。20B-REW型是馬自達唯一量產化的渦輪增壓三轉子引擎，且僅使用於Eunos Cosmo。它的排氣量是654c.c. X 3，壓縮比9.0:1，渦輪壓力0.7 bar，可榨出280ps / 6,500rpm的馬力、41.0kg·m / 3,000rpm的扭力。使用車款：13J型.馬自達開發的第一顆賽車用四轉子引擎13J型出現於1987年JSPC全日本運動原型賽車耐久錦標賽的最終役「富士500公里錦標賽」，搭載於以馬自達757延長軸距而來的757E原型賽車上。翌年出現改良版的13J-M型，搭載於參加C組賽車系列賽裡利曼24小時耐力賽的767，最大馬力550ps / 8,500rpm。隔年更發展出可變進氣系統的13J-MM型，最大馬力630ps / 9,000rpm，但是13J型的先天體質設計不佳，後來被26B型取代。R26B型.四轉子引擎R26B型用以取代前述的13J型，基本上是將兩具13B型雙轉子引擎連結在一起，採外環氣埠，可產生最大馬力700hp / 9,000rpm，峰值扭力54kgm / 7,500rpm。13B-MSP Renesis型.搭載在RX-8上的轉子引擎被原廠稱為Renesis，事實上仍以13B型為基礎，加以改善燃油效率與降低零件損耗，故開發代號稱作13B-MSP型。其中「MSP」為「multi side port」的縮寫，表示該具引擎將進、排氣埠位置轉移到側邊外殼上。13B-MSP型自13B-REW型的自然進氣版本進化而來，除了承襲前代體積小、輕量化優點外，也將進、排氣埠改到側邊外殼上，以便改良空氣汙染的問題。因為13B-REW型的進、排氣埠設於轉子外殼上，產生重疊角，導致混合油氣燃燒不完全而造成嚴重的空氣汙染。再者因轉子三個頂點的菱封氣密性不佳，導致低轉速的扭力過弱，所以13B-MSP型的壓縮比提高到10.0：1，以提高低速的扭力。另外，特別將菱封材質經過熱處理強化來解決氣密性這個問題。在引擎的潤滑工作上，13B-MSP型的機油槽向外延伸，並設計折流板以限制機油移動，並加高偏心軸位置以潑灑攪拌機油，使得潤滑度大幅精進，提高其耐用度。這具轉子引擎曾於2004年、2005年間連續獲得華德十大最佳汽車引擎的殊榮，亦曾於2004年5月獲得日本機械學會頒贈之獎章。使用車款；RSC 26BDS-TT型.德國轉子超級跑車公司採用兩具馬自達13B-MSP型之部分元件，加以改造成四轉子引擎，排氣量2,600c.c.，稱呼為RSC 26BDS-TT型引擎。搭配八速R-Shift變速箱，按自然進氣、RS單渦輪增壓系統及雙渦輪增壓系統調校出三種動力：16X型.16X型於2007年隨著概念車大氣對外公開，目前僅知排氣量擴大成800c.c. X 2、轉子室空間的寬幅縮減、側邊外殼由鋁製成、採用缸內直噴技術等。可是如此一來，二氧化碳的排放量便大幅增長，難以透過諸多國家日趨嚴苛的環保標準。2013年11月新上任的第15任社長小飼雅道接受美國Automotive News訪問時明確表示：「目前暫時沒有推出轉子引擎的計畫，一旦採行，它必須是可行的方案，而且每年至少有10萬輛的銷售量，才有可能讓公司保持獲利。」。不過在2015年9月舉辦的法蘭克福車展上，小飼接受採訪時證實該公司仍持續研發新世代轉子引擎，並著手克服二氧化碳排放量、低轉速時扭力不足等難題。SKYACTIV-R型.2015年10月29日開幕的第44屆東京車展上，原廠公開「RX-VISION」概念車，所搭載的次世代轉子引擎「SKYACTIV-R」結合創馳藍天技術，但並未公開動力細節。2016年4月原廠向美國提出新式轉子引擎的專利申請書曝光，證明原廠仍持續其開發工作。8C型.2023年1月13日在比利時布魯塞爾車展上，原廠公開「MX-30 e-SKYACTIV R-EV」，讓闊別11年的轉子引擎重返車壇。不過這具單轉子的8C型轉子引擎並非直接驅動車輛，而是作為增加續航里程的發電機之用。其排氣量為830c.c. X 1，以半徑120mm、寬度76mm的單轉子組成，壓縮比為11.9:1，最大馬力75hp / 4,700rpm，最大扭力116N·m / 4,000rpm。為了提高8C型的效率，原廠採用EGR排氣再迴圈以降低燃燒室溫度，轉子室缸壁施以電漿噴塗技術以減輕菱封的摩擦力，鋁製側外殼也使得重量減輕15公斤。使用車款；