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大力神的绝响Hercules W 2000
2010-09-03 15:47:29 来源:《摩托车》杂志2010年7期 作者:文_钟 方 【 】 浏览:4193次 评论:0

赫尔克里斯(Hercules)是德国老牌摩托车品牌,创建于1886年,终于1992年。
虽然这家公司如今已经不复存在,但是了解历史的摩托车爱好者不会忘记赫尔克里斯,
这个与欧洲神话中的大力神同名的厂家生产了不少优秀车型,
其中最为人所津津乐道的是在上个世纪70年代早期,
推出了搭载汪克尔发动机的W 2000,成为最早量产转子发动机摩托车的厂家。

首先简要介绍一下汪克尔发动机。这种内燃机与我们熟悉的奥托发动机一样属于四冲程发动机,每个工作循环包括吸气、压缩、点火做功、排气四个冲程。但是与奥托发动机不同的是,汪克尔发动机属于转子发动机,即不是采用往返式运动的活塞,而是通过旋转式转子,来完成工作循环并将燃烧产生的压力转化为摩托车的驱动力。尽管转子发动机有好几种,但是汪克尔发动机最典型。


早在20世纪50年代早期,当时在NSU就职的工程师菲利克斯·汪克尔(Felix Wankel)就开始研究转子发动机,1957年研发出具有实用性能的转子发动机。NSU批准了汪克尔发动机项目,进一步优化之后投入生产。当时,汪克尔转子发动机广泛运用到NSU的各种车型(包括赛车)以及飞机、动力链锯、游艇等,而且“墙内开花墙外香”,远在日本的汽车公司马自达特别钟情汪克尔发动机,以生产汪克尔发动机轿车而著称。


当时摩托车行业对新技术极为开放,很快就有不少厂家对汪克尔发动机产生了兴趣,比如铃木生产了搭载汪克尔发动机的RE-5,英国诺顿则以汪克尔发动机为动力装置推出了Commander和F1,北极猫公司(Arctic Cat)也将排量303mL的汪克尔发动机武装到他们的机动雪橇上。其中,最为著名的当属德国摩托车公司赫尔克里斯(Hercules,又称大力神)推出的W2000,号称是世界上首台搭载了汪克尔发动机的量产型摩托车。


赫尔克里斯为何青睐汪克尔发动机?这是因为在理论上,汪克尔发动机比奥拓发动机优越。我们先来看看两种发动机的区别。


奥托发动机需要进气门和排气门,因此汽缸头结构比较复杂。汪克尔发动机没有气门,转子同时扮演着进气门和排气门的角色。


奥托发动机的气体空间,由圆柱形的汽缸内壁、燃烧室以及活塞包围而成。汪克尔发动机的工作空间,由椭圆形的壳体内壁和三角形的转子外壁构成。


 工作时,奥托发动机随着活塞的上下运动,分别完成进气、压缩、点火做功、排气四个冲程。汪克尔发动机中,则是由转子将壳体内部空间分割成3个彼此密封的区间;随着转子的转动,区间连同气体随之旋转,在不同的位置分别完成进气、压缩并点火做功、排气。
 在奥托发动机,每个工作循环曲轴需要旋转两次。在汪克尔发动机中,每个工作循环偏心轴(相当于奥托发动机的曲轴)只需要旋转一次。


汪克尔发动机的转子在自转的同时绕着偏心轴做轨道旋转,转子与偏心轴之间的旋转速度是1:3,即转子每转1圈,偏心轴刚好转了3圈。


奥托发动机需要连杆和曲轴来承接燃烧产生的压力,汪克尔发动机则由偏心轴直接充当动力输出轴。


因此,从上述的区别可以看出,汪克尔发动机具有独特的优势,理论上与同等排量、相同工作强度的奥托发动机相比,具有结构简单、尺寸小、重量轻的优点,而且能够输出更多的动力;由于转子与偏心轴的旋转速度是1:3,以及没有曲轴和连杆等这些惯性质量,因此可以实现更高的转速;另外得益于结构的先天优势,工作时转子发动机比奥托发动机平稳、安静得多。


正是汪克尔发动机具有诸多优势,赫尔克里斯才大胆引入,将Sachs生产的汪克尔发动机作为W 2000的动力装置。1973年首台W 2000面市(在有些国家则命名为DKW),搭载的是风冷、排量294mL的单转子汪克尔发动机。与同等排量的奥托发动机相比,W 2000在动力方面具有明显优势,可在6500r/min时输出最大功率18.2kW。由于汪克尔发动机尺寸小、重量轻,操纵起来轻巧便捷。转子发动机的威力不可小觑,尽管排量不到300mL,但是足以驱动W 2000突破140km/h的极速。遗憾的是,尽管汪克尔转子发动机的卖点很足,但是W 2000的综合质量不如人意,车架设计得比较粗疏,喷涂工艺显得粗糙,因此销售业绩乏善可陈。


尽管汪克尔发动机具有诸多优势,但是若干问题影响了这一结构的推广运用。首先是商业方面的限制,对于试图生产汪克尔发动机的公司,NSU提出了苛刻且索价高昂的要求,让大多数公司望而却步,影响了汪克尔发动机的使用范围以及研发进化。其次,从全球范围来看,当时采用汪克尔发动机的摩托车绝对是凤毛麟角,而NSU没有规划汪克尔发动机市场的培育,从而导致售后维护服务以及需要更换的零部件很难获得,这直接限制了W 2000的销量。再次,从技术角度而言,汪克尔发动机也存在自身尚未克服的问题。比如在密封方面,三角形转子的尖角同时充当密封垫,以确保良好的压缩和燃烧,但是由于转子需要紧密贴着壳体内壁滑动,容易造成磨损,进而直接影响到密封效果。由于以上种种原因,汪克尔发动机在摩托车行业的应用受到了极大的制约,如同没有来得及进化的中古生物,目前已经在市面上绝迹—所幸的是,你仍然还可以在赛场上看到汪克尔转子发动机,英国老牌摩托车厂家诺顿推出了搭载双转子发动机的赛车NRV588,而NRV700正在研发之中。

Tags:大力神 绝响 Hercules 2000 责任编辑:liupei_effort
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