文革時(shí)期研制 中國(guó)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的故事

中國(guó)自己的轉(zhuǎn)子汽車(chē)

說(shuō)到旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，你首先想到誰(shuí)？馬自達(dá)，對(duì)嗎？是的，馬自達(dá)在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)上投入了比任何其他汽車(chē)公司都多得多的努力，并取得了許多成就。但是，這個(gè)世界上只有日本人能造轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)嗎？

●中國(guó)自主轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)

故事是這樣的，上世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）60年代，面對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)取代活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的大趨勢(shì)，中國(guó)的政策制定者和“汽車(chē)人”并沒(méi)有無(wú)動(dòng)于衷，為了避免在技術(shù)創(chuàng)新上落后，決定自主研發(fā)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。據(jù)報(bào)道，上世紀(jì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）60年代末，主管經(jīng)濟(jì)工作的副總理李先念在天津的一次會(huì)議上提到:“中國(guó)想自己造轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)，外國(guó)把轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在汽車(chē)上，中國(guó)把轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)裝在卡車(chē)上。”

當(dāng)時(shí)的口號(hào)是“外國(guó)沒(méi)有的東西，必須由我們社會(huì)主義國(guó)家發(fā)明創(chuàng)造”。基于這種大無(wú)畏的革命樂(lè)觀(guān)主義精神，天津開(kāi)始研發(fā)回轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)貨車(chē)TJ140。發(fā)動(dòng)機(jī)研制的最關(guān)鍵任務(wù)落在天津動(dòng)力機(jī)械廠(chǎng)肩上，該廠(chǎng)于1968年建立了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)間。然而，在文革期間，中國(guó)并不像西方車(chē)企那樣具備獲得轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明者NSU公司授權(quán)的條件。我們的做法很簡(jiǎn)單:從國(guó)外買(mǎi)一臺(tái)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，然后拆解研究，反向開(kāi)發(fā)。

1969年，代號(hào)為2110的雙轉(zhuǎn)子汽油發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功。根據(jù)計(jì)劃，這臺(tái)120馬力的發(fā)動(dòng)機(jī)主要用于4-6噸卡車(chē)和公共汽車(chē)。隨后，TJ140的車(chē)身在天津貨車(chē)修理廠(chǎng)順利完成。今年11月，配備轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的TJ140正式下線(xiàn)。這比馬自達(dá)引以為豪的首款轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)型Cosmo Sport只晚了兩年，現(xiàn)在想想也很自豪。

據(jù)參與整個(gè)制造和測(cè)試過(guò)程的老工人魏忠奇介紹，TJ140的實(shí)測(cè)最高時(shí)速達(dá)到了140公里/小時(shí)，非常不尋常，但這款車(chē)的主要問(wèn)題是油耗高、噪音大。現(xiàn)在看來(lái)油耗高是轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)固有的不足，而噪音大則屬于當(dāng)時(shí)的裝配工藝。

TJ140卡車(chē)下線(xiàn)后，立即進(jìn)行了長(zhǎng)途路試。當(dāng)時(shí)兩個(gè)工廠(chǎng)的工人開(kāi)著裝著4噸米鹽的TJ140卡車(chē)從天津出發(fā)，途經(jīng)Xi安、成都和靈芝，最后到達(dá)拉薩。拉薩春節(jié)過(guò)后，工人們帶著一卡車(chē)當(dāng)?shù)氐呐Ｆぁ⒙谷住⒍x(chóng)夏草等物資返回。全程近萬(wàn)公里，包括極其危險(xiǎn)的川藏公路，但TJ140經(jīng)受住了考驗(yàn)，安全返回天津。

在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)時(shí)代，由國(guó)家決定生產(chǎn)多少工廠(chǎng)產(chǎn)品并出售給每個(gè)人。最終，天津貨車(chē)修理廠(chǎng)僅安排生產(chǎn)TJ140卡車(chē)40輛，而天津動(dòng)力機(jī)械廠(chǎng)2110轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)量不足100臺(tái)。如此接近世界領(lǐng)先水平，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的卡車(chē)被淹沒(méi)在歷史中。

●中國(guó)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)

故事還沒(méi)有結(jié)束。上世紀(jì)70年代，我國(guó)再次啟動(dòng)了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的研發(fā)，這就是上海SH750。只是因?yàn)檫@款車(chē)型還沒(méi)有投入量產(chǎn)，所以目前能得到的信息非常少。根據(jù)有限的資料，SH750是上海汽車(chē)拖拉機(jī)研究所于1975年為上海品牌汽車(chē)開(kāi)發(fā)的換代產(chǎn)品。兩年后，兩款原型車(chē)試制成功，其中一款搭載了國(guó)產(chǎn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，但目前還沒(méi)有這款發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)者和參數(shù)的數(shù)據(jù)。

從網(wǎng)上曝光的車(chē)型圖片可以看出，SH750是四門(mén)轎跑，直線(xiàn)屬于70年代流行的設(shè)計(jì)，C柱和后備箱線(xiàn)條向下滑動(dòng)，營(yíng)造出屬于那個(gè)時(shí)代的時(shí)尚歸屬感。當(dāng)時(shí)上海汽車(chē)拖拉機(jī)研究所設(shè)計(jì)這款車(chē)的目的不僅僅是產(chǎn)品。他們的深層目的是通過(guò)SH750的研發(fā)，形成設(shè)計(jì)中心、技術(shù)中心和試制中心，建立我們自己的汽車(chē)研究體系。

因此，SH750的設(shè)計(jì)采用了從設(shè)計(jì)圖到模型的正規(guī)化流程。但據(jù)說(shuō)SH 760的改進(jìn)型SH760a是上海汽車(chē)廠(chǎng)設(shè)計(jì)的，導(dǎo)致更先進(jìn)的SH750沒(méi)有投入量產(chǎn)。雖然這很遺憾，但SH750的設(shè)計(jì)和制造培養(yǎng)了一批汽車(chē)人才。后來(lái)，上海大眾和上海通用泛亞設(shè)計(jì)中心的許多中國(guó)領(lǐng)導(dǎo)和骨干都來(lái)自這個(gè)研究所。

前不久，微博上有網(wǎng)友爆料，全球“限量生產(chǎn)”的兩款SH750汽車(chē)甚至出現(xiàn)在一部電影中。這是一部1980年上映的國(guó)產(chǎn)科幻電影，名為《珊瑚島上的死光》，其中SH750只展示了幾個(gè)場(chǎng)景，但也獲得了眼尖網(wǎng)友的認(rèn)可。對(duì)了，拋開(kāi)話(huà)題不談，雖然電影上映已經(jīng)30多年了，演員們的表演都帶有濃重的舞臺(tái)口音，但劇情還是挺吸引人的，而且今天國(guó)內(nèi)大片也不多，感興趣的朋友可以上網(wǎng)看看。

當(dāng)你看到這個(gè)的時(shí)候，你可能會(huì)說(shuō)，你說(shuō)的太生動(dòng)了，兩輛車(chē)都沒(méi)有成功！沒(méi)錯(cuò)。事實(shí)上，即使沒(méi)有十年的動(dòng)蕩和計(jì)劃經(jīng)濟(jì)，這兩款車(chē)也很可能無(wú)法成功，因?yàn)椴粌H是中國(guó)，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)也像是一個(gè)詛咒，幾乎所有研究它的汽車(chē)公司最終都會(huì)失敗。我們來(lái)詳細(xì)說(shuō)說(shuō)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的“心路歷程”。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的致命誘惑

●旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么來(lái)的？

在講故事之前，我們先來(lái)了解一下轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)是從哪里來(lái)的。眾所周知，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)不是日本人發(fā)明的，它的“親愛(ài)的爸爸”是德國(guó)工程師——菲力·汪克爾。早年，汪克爾博士在納粹德國(guó)帝國(guó)航空空部門(mén)工作，專(zhuān)門(mén)研究飛機(jī)和魚(yú)雷的油封和旋轉(zhuǎn)閥。戰(zhàn)后，汪克爾被盟軍關(guān)押了一段時(shí)間。獲釋后，他于20世紀(jì)50年代初加入NSU補(bǔ)給站，開(kāi)始專(zhuān)心研究新型發(fā)動(dòng)機(jī)。

這個(gè)NSU車(chē)輛段后來(lái)被大眾收購(gòu)，與汽車(chē)聯(lián)盟合并成為現(xiàn)在的奧迪公司，所以NSU應(yīng)該算是奧迪的第五個(gè)“圈”，但或許是為了向國(guó)際奧委會(huì)致敬，奧迪并沒(méi)有將其四環(huán)LOGO改成五環(huán)。當(dāng)然，這是另一個(gè)故事。

讓我們繼續(xù)談?wù)撏艨藸柕男卵芯俊Ｎ也恍枰嬖V你，你一定猜到了。他開(kāi)發(fā)的新發(fā)動(dòng)機(jī)就是今天的主角——轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。1957年2月，汪克爾成功研制出原型DKM 54，這是世界上第一臺(tái)無(wú)活塞旋轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī)，因此這種發(fā)動(dòng)機(jī)也被稱(chēng)為汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)。

●旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的致命誘惑

轉(zhuǎn)子有很多優(yōu)點(diǎn)。首先，它的轉(zhuǎn)子一轉(zhuǎn)可以做功三次，而四沖程活塞發(fā)動(dòng)機(jī)兩轉(zhuǎn)只能做功一次。另外，因?yàn)闆](méi)有曲軸，傳統(tǒng)的進(jìn)排氣門(mén)、凸輪軸等一系列零件，旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的體積可以很小，而且因?yàn)闆](méi)有活塞的往復(fù)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，所以振動(dòng)更小，運(yùn)行更平穩(wěn)。最后，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速更容易更高，功率增加有很大的優(yōu)勢(shì)。NSU試制的DKM樣機(jī)最高轉(zhuǎn)速其實(shí)達(dá)到了17000轉(zhuǎn)，簡(jiǎn)直逆天。

有這么多優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)時(shí)基本上是一項(xiàng)黑科技。因此，1960年，當(dāng)汪克爾在德國(guó)工程師學(xué)會(huì)會(huì)議上公開(kāi)發(fā)表他發(fā)明的“神器”時(shí)，全世界都震驚了:這個(gè)產(chǎn)品簡(jiǎn)直代表了先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向！當(dāng)時(shí)很多人認(rèn)為必然會(huì)取代活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)，于是紛紛找到NSU:“能不能跟我們分享一下技術(shù)？”

面對(duì)大家熱情分享技術(shù)的要求，善良的NSU能說(shuō)什么？我當(dāng)然不同意！我花了很多錢(qián)在我開(kāi)發(fā)的技術(shù)上，我相信我會(huì)自己使用它！因此，1960年，NSU在自己的小型汽車(chē)Prinz上安裝了30馬力的KKM 250轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。

在對(duì)現(xiàn)有車(chē)型進(jìn)行小規(guī)模測(cè)試后，雄心勃勃的NSU決定開(kāi)發(fā)一款帶有轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的全新車(chē)型，這就是雙座跑車(chē)NSU Spider。但是，俗話(huà)說(shuō)，理想很豐滿(mǎn)，現(xiàn)實(shí)很骨感。一心要用新技術(shù)生火的NSU，發(fā)現(xiàn)自己并不能完全解決轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)面臨的技術(shù)難題。

由于燃燒時(shí)間短，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)在油耗和排放方面存在固有的缺點(diǎn)。更重要的是，隨著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子頂部三個(gè)氣封的氣密性會(huì)逐漸降低。此外，由于轉(zhuǎn)子的氣封不斷與轉(zhuǎn)子殼體內(nèi)壁摩擦，被稱(chēng)為“魔鬼爪痕”的波浪形磨損更難解決。

現(xiàn)在NSU面臨的情況有點(diǎn)尷尬。繼續(xù)研發(fā)，沒(méi)錢(qián)；放棄，但不是心甘情愿。后來(lái)，德國(guó)人想出了一個(gè)好主意——“賣(mài)和吸”！他們對(duì)全世界的工業(yè)企業(yè)說(shuō):“難道你們對(duì)我的黑科技不感興趣嗎？加油加油。我會(huì)和你分享專(zhuān)利！只需要一點(diǎn)許可費(fèi)，然后和我分享結(jié)果！”

面對(duì)新技術(shù)的誘惑，幾乎所有車(chē)企都坐不住，沒(méi)有人能抵擋先進(jìn)生產(chǎn)力帶來(lái)的誘惑，也沒(méi)有人能忍受在技術(shù)變革中掉隊(duì)。然后NSU賺了很多許可費(fèi)，所以才能夠繼續(xù)自己的研發(fā)。1964年，NSU蜘蛛模型終于問(wèn)世。1967年推出的NSU Ro 80獲得了當(dāng)年“年度車(chē)型”等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。

轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的“詛咒”

●誰(shuí)在研究旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)？

20世紀(jì)60年代，除了少數(shù)“木頭人”玩家，全球幾乎所有主流車(chē)企都投入到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)型的開(kāi)發(fā)中。勞斯萊斯于1965年獲得柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)授權(quán)，研發(fā)出R系列發(fā)動(dòng)機(jī)，并計(jì)劃將這些發(fā)動(dòng)機(jī)用于軍事。

通用汽車(chē)也購(gòu)買(mǎi)了許可證，并承諾與另一家美國(guó)汽車(chē)公司AMC出售自己的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。相對(duì)而言，法國(guó)人足夠聰明，選擇了風(fēng)險(xiǎn)更小的方法:雪鐵龍和NSU聯(lián)合成立了一家名為Comotor的公司，專(zhuān)門(mén)研發(fā)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，并將這家公司生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)組裝成自己的M35和GS Birotor車(chē)型。

與其他國(guó)家的車(chē)企相比，德國(guó)本土企業(yè)對(duì)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)更感興趣。奔馳是強(qiáng)大的。它繞過(guò)單轉(zhuǎn)子和雙轉(zhuǎn)子，直接開(kāi)發(fā)出代號(hào)M950F、直噴燃油的三轉(zhuǎn)子汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)。C111概念車(chē)配備了這款發(fā)動(dòng)機(jī)。第二年，甚至造出了一臺(tái)四轉(zhuǎn)子汪克爾發(fā)動(dòng)機(jī)。

除了奔馳，NSU授權(quán)的德國(guó)工業(yè)企業(yè)還包括man、保時(shí)捷、蒂森克虜伯、克羅克納·洪堡·多伊茨、IFA、福特德國(guó)。也有類(lèi)似熱情的日本人，不算我們熟悉的馬自達(dá)。被授權(quán)開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的日系車(chē)企包括豐田、日產(chǎn)、鈴木、川崎、馬洋、雅馬哈等。

為什么那么多成熟的車(chē)企要去研究一項(xiàng)不成熟的技術(shù)？當(dāng)時(shí)人們普遍認(rèn)為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)必然會(huì)取代活塞發(fā)動(dòng)機(jī)。如果不早點(diǎn)學(xué)習(xí)，以后的游戲恐怕沒(méi)人帶你玩了。就像二戰(zhàn)后，世界航空空行業(yè)大步邁入了噴氣時(shí)代，而無(wú)論你的活塞發(fā)動(dòng)機(jī)有多好，都注定是死路一條。

●旋轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的“詛咒”

轉(zhuǎn)子固有的優(yōu)勢(shì)深深吸引著各國(guó)的車(chē)企，但它的問(wèn)題也像魔咒一樣籠罩著研究人員。最早的發(fā)明者NSU，一頭扎進(jìn)轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，卻沒(méi)能走出來(lái)。盡管獲獎(jiǎng)無(wú)數(shù)，但Ro 80轎車(chē)在市場(chǎng)上被忽視了。可怕的是其他轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)車(chē)也差不多。后來(lái)NSU被收購(gòu)的很慘，成為奧迪的第五圈，這也和它在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)上的過(guò)度投入有很大關(guān)系。

此外，前面提到的勞斯萊斯R系列柴油轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)最終只停留在研發(fā)階段；最終，不僅AMC沒(méi)有等到通用開(kāi)發(fā)的轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)，通用自己也沒(méi)有使用。奔馳C111概念車(chē)從未走出概念階段；其他車(chē)企的情況也差不多，研究了一段時(shí)間就放棄了。

唯一的例外是馬自達(dá)。當(dāng)時(shí)日本的政策是小型車(chē)企只有具備“獨(dú)特技能”才能避免被兼并，所以馬自達(dá)在轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的研究上孤注一擲。令全世界驚訝的是，這家名不見(jiàn)經(jīng)傳的日本工廠(chǎng)居然把這塊硬骨頭啃了下來(lái)，而且相當(dāng)成功。當(dāng)時(shí)，幾乎所有的馬自達(dá)汽車(chē)都配備了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)。

還記得我們談到轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的先天缺陷嗎？是的，它需要油。這并不是太難接受，畢竟它有這么多優(yōu)點(diǎn)。然而，在馬自達(dá)成功地將轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)投入實(shí)際使用后不久，第一次石油危機(jī)爆發(fā)，油價(jià)飆升...我猜想馬自達(dá)當(dāng)時(shí)的內(nèi)心戲一定是這樣的:“不要緊，我掌握著先進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展方向，危機(jī)總會(huì)過(guò)去的，堅(jiān)持住！”后來(lái)，危機(jī)真的過(guò)去了，但接下來(lái)是第二次石油危機(jī)和第三次石油危機(jī)...

幸運(yùn)的是，馬自達(dá)并沒(méi)有完全放棄傳統(tǒng)的活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。隨著油價(jià)的上漲，馬自達(dá)逐漸縮小了轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用范圍，最終只有追求高性能的跑車(chē)還能看到。最后，日益嚴(yán)格的排放法規(guī)成為轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的最后一根稻草。2021年，RX-8停產(chǎn)，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)正式退出馬自達(dá)產(chǎn)品系列。

●總結(jié):

在過(guò)去的60年里，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)似乎是一個(gè)夢(mèng)想。它剛誕生的時(shí)候，被認(rèn)為是活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的替代品，引起了全世界汽車(chē)公司的關(guān)注。然而，激情逐漸褪去后，卻因其固有的缺陷而被冷落。當(dāng)時(shí)的中國(guó)汽車(chē)工業(yè)還很弱，但也加入了這個(gè)潮流，可惜沒(méi)能跳出魔咒。最近，一些增程式電動(dòng)車(chē)使用微轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)為電池充電，但壽命很短。如今新能源汽車(chē)有取代傳統(tǒng)燃油車(chē)的趨勢(shì)，轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)重回歷史舞臺(tái)的希望更加渺茫。