说到转子发动机，大家可能会立刻想到《头文字D》中高桥兄弟的马自达RX-7 FC3S和FD3S。其实转子马自达研发转子发动机的历史早在五十多年前就开始，背景故事也十分耐人寻味。

60年代的日本，本土车厂林立，但许多车厂规模都非常小，他们没把精力放在技术研发上，而是大打价格战，所以日本车当时给人的感觉是价廉且质量差，根本无法与欧美汽车巨头抗衡。

日本通商产业省颁布新规，小规模的汽车公司需要与大公司合并以提升日本汽车产业的竞争力，除非该公司拥有一项特别的技术。当时的马自达属于被兼并的对象。为了摆脱被兼并的厄运，马自达决定引进当时很特别但并不成熟的转子发动机技术，转子发动机俨然成为了马自达的一根“救命稻草”，没想到的是，转子发动机在后来还真被马自达发扬光大了。

1961年7月，马自达派了8名技术人员赴当时西德的NSU公司（奥迪前身），参观学习备受众多厂商关注的“汪克尔转子发动机”构造。时德国人做的一个”硬币放在发动机上不倒“的演示，深深地震撼了马自达的技术员。

当年丰田、通用等汽车大厂也对转子发动机有兴趣，但通过试验发现实用量产化的难度比想象中要大得多，纷纷打了退堂鼓，只有马自达坚持了下来，因为马自达把不被兼并的希望全都寄托在这特别的新技术之上。

转子发动机具有结构简单、小巧轻量、运转平顺安静等特点，同时在更小的排量下实现更大的功率输出。转子发动机没有活塞，只有一颗三角弧形转子在蚕茧形的气室内转动。气室被转子分成三分，旋转时每一份的大小会不断变化，变化量就是转子发动机的排气量。转子发动机同样属于四种程发动机，包括进气、压缩、做功和排气四个冲程，具体工作过程是：随着转子的转动，混合气从进气口吸入，在气室密封部分被压缩，火花塞点燃被压缩的混合气，膨胀推动转子旋转，最后废气从排气孔排出。

但跟传统往复式活塞发动机不一样的地方在于，蚕茧形气室分为三份，每一份在转子旋转一圈就做完成一个完整的四冲程做功，三份加起来转子旋转一圈一共做了三次功，相当于单转子发动机就相当于3缸的活塞发动机，双转子就相当于6缸活塞发动机，而且它比6缸活塞发动机无论在体积或重量上都要小得多。

因在转子发动机的气室内不断旋转的转子运动过程是连贯的，并不存把活塞推到顶部再做功拉回来这个惯性动能的损耗，同时因为没有了上下往复运动，所以振动和噪音都要小得多。此外，转子发动机不需要活塞发动机上的正时齿带、凸轮轴、摇臂、气门、气门弹簧等配件，结构简单，有利进一步减重，也有利于进一步减少振动和噪音。

单从结构原理来看，转子发动机应该是一种理想的发动机，但令众多厂商打退堂鼓，研发转子发动机当然也存在难以攻克的难题。三角饭团形状转子的三个顶点在旋转时会一直高速摩擦气缸内壁，一旦长时间运转，气缸壁就会出现像搓衣板的波纹状磨损，称为“颤痕”。由于当时气缸内壁密封环采用的是铸铁材质，为了寻找到不会损伤内壁的材质，马自达的工程师们做了大量的试验，柔软的金、镍等，非常坚硬的铬，最后无奈之下还异想天开地尝试了牛骨、马骨，但结果大家应该都想到了。

而转机出现在离最初研发过去3年后的1964年。当时日本碳素公司为新干线导电架的摩擦面开发出新的耐磨材料，马自达迅速行动与日本碳素公司成立了研发团队，经过反复试验和改进，最终成功地让魔鬼的足迹消失。

由马自达转子之父山本健一带领的马自达“转子47壮士”经过数年的艰苦研究，终于把转子发动机从模型变成量产的发动机。

967年，世界上第一辆搭载转子发动机的马自达CosmoSport 110S诞生，随后即开启了马自达转子发动机的辉煌时代。

RX-3终结了日产GT-R日本赛事的50连胜，Familia Rotary Coupe让转子发动机走入寻常百姓家。

从第一代FB到大家熟知的第二代FC和FD，传奇跑车RX-7凭借转子发动机的独特魅力，时至今日仍受到众多玩家的热捧。

RX-7 FB

1991年，注定是马自达发展史上最重要的一年，同样也是转子发动机最高光的一年。经过18年的24小时耐力赛参赛及赛用转子发动机研发经验积累之后，马自达55号787B赛车，凭借在9000转时能爆发出690匹马力的2.6L的R26B四转子涡轮增压发动机，经过24小时的奋战，取得了勒芒24小时耐力赛的冠军，成为首个且唯一在勒芒24小时耐力赛获胜的日本汽车品牌，直至2018年丰田的胜出。

马自达惊艳夺冠后，勤芒就正式拒绝了转子发动机参加此项赛事，也就是著名的“马自达条款”。RX-7于2002年8月正式停产后，2003年1月，变得“温和”了不少的接班人RX-8登场，搭载全新一代RENESIS转子发动机，采用对开门设计的RX-8十分特别。虽然转子发动机拥有结构简单、体积小、重量轻、功率高等众多优点，但就算到了RX-8年代，转子发动机相比传统往复活塞式发动机，仍存在诸多方面的问题，如耐用度低、油耗与排放水平高、与及机油消耗量大等。

由于转子发动机转子旋转一圈做功三次，每个做功冲程的燃烧时间短，混合气得不到充分的燃烧，从而导致的耗油量偏高和排放超标问题，与及燃烧室形态的不断快速改变使火焰形态的控制变得困难，加上转子顶角密封（Apex Seal）材质和气缸壁之间润滑不足及材质一直没有重大突破导致的磨损速度过快，各种问题的综合结果，使RX-8最终于2012年宣布停产后一直未有后续的转子发动机车型出现。

但这是否意味着马自达转子发动机的历史就此结束呢？未必。马自达早在2008年就开始着手研发氢能源的氢转子发动机。转子发动机扁平的燃烧室非常适合使用氢气，并且进气室和燃烧室分离的结构不易出现回火现象。如何更好的地利用清洁的氢能源来驱动转子发动机，并提高发动机的耐用度，相信是现在马自达工程师正在攻克的课题。

首批30台RX-8氢转子发动机，已于2008年在挪威参与绿色交通运输试验。

这台特别的RX-5具有双燃油切换系统，能在氢气和汽油燃料之间切换。

“Mazda5氢转子混合动力车”是继“Mazda RX-8氢转子车型”之后，第二款投入商业实用化的氢动力转子发动机车型。

“Mazda5氢转子混合动力车”搭载了由氢转子发动机和电动马达组成的串联式混合动力系统，通过发动机输出驱动发电机运转，利用获得的电力驱动马达运行。该动力系统将车型续航里程提高到200km，最大输出功率提高近40%，达到110千瓦。同时，新车型车型还采用了多项前瞻性先进环保技术，包括马自达独有的“双燃料系统”，可在氢燃料不足时转换为汽油驱动，以及使用植物提取物生产内饰部件等。

但由于氢气的制造与存储技术仍未获得重大突破，打这之后马自达似乎已经搁置了转子发动机在搭载在新车上的进程。但2015年东京车展上，马自达转子发动机粉丝又看到了一线新希望，马自达带来了全新转子发动机概念跑车RX Vision。

最备受世人关注的发动机是被称为Skyactiv-R的创驰蓝天转子发动机，虽然马自达并没有透露太多消息，但据闻Skyactiv-R为双转子1.6L排量，拥有超过335kw的最大功率，电动涡轮增压器和混合动力系统的加持，油耗、排放和机油消耗量过大等问题有望得到解决。3年过去了，RX Vision是否会以RX-9之名重现市场，拭目以待。

转子发动机的能量转换效率和功率都要优于当前普遍的活塞往复式发动机（实际上随着往复式发动机日复一日的发展，这种优势已经不再明显，这是后话） 。要想搞清楚这个问题，首先要知道转子发动机的构成。

相对传统内燃机，转子发动机的结构要简单很多，它没有曲柄连杆机构和配气机构，这也是它体积小重量轻结构简单的原因。

转子发动机主要由转子外壳、转子、侧边外壳、偏心轴、气封等部件构成。其中最重要的是转子外壳转子和偏心轴.上图是转子外壳，实际上它相当于往复式内燃机的缸体，通常在一侧设计有进气口和排气口，另一侧装有火花塞。

三角转子相当于往复式内燃机的活塞，它在外壳内做偏心旋转运动。实际上它的大小直接关系到转子发动机的压缩比。

偏心轴没什么好说的，类似于传统内燃机的曲轴。再来说说工作原理。

工作的时候，三角转子的三个平面正好将壳体的内部空间分成三个部分。随着转子的运动，这三个工作室的容积不断改变，也正因为如此，转子发动机巧妙地完成了传统内燃机运转时所需的进气压缩做功排气四个过程。那么问题来了，这意味着啥？这意味着传统内燃机曲轴转两圈才完成的一个工作循环，在转子发动机这里只要三角转子转一周，就可以完成三次！也就是说，达到同样的功率，曲轴与三角转子的转速比是3：1。除此之外，转子发动机的结构特性使其不需要精密的曲轴平衡就可以达到更高的转速，其转速也攀升得更快。所以转子发动机的功率和转速要比传统内燃机高。也正是因为如此，转子发动机刚问世的时候，令诸多老牌汽车厂商大吃一惊，很多老牌汽车厂商都获得了制造转子发动机的授权，比如通用福特奔驰本田。在当时而言，马自达实在是个不出名的小公司，哦对了，它当时还叫东洋工业。虽然当时马自达的规模和材力都不能与其他竞争对手相比，但它却是投入了最大心血的一家。终于功夫不负有心人，1967年5月，马自达率先完成了转子发动机的量产，发布了惊艳车坛的Cosmo Sport 110S跑车。

转子发动机因为只有两个转动部件即偏心轴和转子，所以体积更小重量更轻震动和噪声也更小，而且因为其小巧的特点，可以将发动机布置在车辆前轴靠后的位置，使汽车的整体配重更加平衡。

马自达是历史上唯一夺得过勒芒24小时耐力赛总冠军的亚洲汽车厂商。而且是以领先第二名两圈的巨大优势一举夺魁，而这场比赛中用的赛车，正是搭载了马自达R26B2.6升4转子发动机的787B赛车。不过这届比赛结束后，国际汽联立刻做出规定，以后除传统活塞往复式发动机外，搭载其它发动机的赛车不准参加勒芒24小时耐力赛。尽管如此，马自达还是狠狠地扬眉吐气了一把。

简单的结构，飞快的转速，的确给转子发动机带来了巨大的优势，但是同样也使其有了很严重的问题，那就是燃烧时间短，混合气燃烧不完全。那么转子发动机燃烧效率低，耗油量高，排放严重超标的问题也就不难理解了。尤其是现在国际上排放法规日益严格，更是对转子发动机提出了严峻的考验。

除此之外，因为转子发动机的燃烧室不断在旋转，火焰传播形态变化迅速而不理想，这也对其点火系统提出了更高的要求。不仅需要更高的点火能量，还有火花塞的位置，点火正时等等。

还有一点，世界各国对于发动机排量的缴税法规皆是将转子发动机的实际排量乘以二作为其最终排量，因此也带来了更高的赋税，这也在一定程度上影响了转子发动机的普及。

而且随着现在传统内燃机的发展，转子发动机功率大转速高的优点也越来越不明显，而投入大量的人力物力财力来研究前景并不太光明的转子发动机无论如何也不太明智。总之因为以上种种原因，在2012年6月22日，最后一台转子发动机在马自达工厂下线，这也意味着这唯一另类而充满魅力的发动机如流星般滑落了天际。

纪念转子发动机之父——菲利斯·汪克尔。

转子发动机密封性及使用寿命不如传统活塞式发动机。由于转子发动机运转时气缸进气端始终有空气及燃油进入，因此温度相对较低；而混合气体在点燃后会让气缸排气端温度升高明显，这也就造成了气缸受热不均匀，密封部件容易产生形变而造成密封不良的问题。而且转子发动机由于结构原因，运转的时候一部分机油传输到进气管喷射出来，用来润滑三角活塞的密封片和缸体之间的摩擦，所以烧机油特别严重。

前面还说过转子发动机相比传统内燃机有机构简单的特点，但结构简单并不意味着精度低，实际上转子发动机需要极高的制作工艺精度，所以成本也更高。