歡迎您的參與
您已提交成功！
3
目錄
| ? | 豐田時報成為馬自達公司認可的媒體 |
| ? | 什么是轉子發動機 |
| ? | “飯團”發出的聲浪有哪些特點？ |
| ? | 偏專業性的階次聲相關知識講解 |
| ? | 轉子發動機復活 |
| ? | 令人難忘的“馬自達787B” |
| ? | 馬自達追求的“好聲浪”是什么？ |
2019年，豐田時報作為宣傳企業內部資訊的“媒體”正式成立。然而，突然出現的豐田時報卻未能得到世人的認可，明明豐田時報也是一家報道汽車資訊的平臺，大眾卻并未將其當作一般媒體來看待。
正在這時，馬自達的丸本明社長（時任）卻向Morizo，即豐田章男社長（時任）發出了邀請，希望豐田以“媒體”的身份，來參加馬自達公司舉辦的具有悠久歷史的“媒體對抗Roadster耐力賽”。
關于彼時的詳情，請參看往期時報。
在這場比賽中，Morizo車手還曾對著Roadster感嘆道：“如果可以的話，能搭載轉子發動機就好了”。
轉子發動機不僅以自身的魅力征服了Morizo，更有著眾多粉絲。之所以它會如此受歡迎，除因其具有強大的性能外，更是由于轉子發動機能發出震撼人心的聲浪。
繼上期，時報為讀者們介紹了發動機會因結構的不同發出迥異的聲浪后，本期將帶大家深入了解轉子發動機的結構與聲音特征。
轉子發動機所發出的轉子聲浪，聽起來沒有渾濁感，穿透力極強。但為什么這種發動機會發出能使駕駛者情緒高漲的聲音呢？
首先，讓我們復習一下轉子發動機的結構。轉子發動機的結構是，在擁有次擺線弧度的繭形外殼中，通過形狀如飯團般的三角轉子旋轉來產生動力。
三角形的轉子頂點與外殼的內腔體接觸，會形成3個空間分區，轉子在自轉的同時在內腔中進行公轉，由此完成吸氣、壓縮、燃燒和膨脹、排出4個過程。
在轉子做旋轉運動的過程中，位于轉子中心位置的偏心軸（輸出軸）也隨之轉動，如此將產生的力傳遞給輪胎，帶動汽車行駛。
為探究轉子發動機和聲浪特點的關系，時報記者來到了馬自達公司。
本次為我們提供解說的是隸屬于動力總成研發本部 發動機性能研發部 第1發動機性能研發集團的主管巖田陽明。巖田自進入馬自達公司以來，一直從事包括柴油、汽油以及轉子等各種類型發動機NV（Noise Vibration：噪聲和震動）方面的研發工作。
巖田
由于轉子發動機中沒有一般發動機結構中的活塞，也沒有打開或關閉的進氣、排氣的氣門系統結構。因此使用的零件數量非常少，構造相對簡潔。也正因為零件數少，所以導致出現噪音的震動也較小，這便是轉子發動機聲浪的特點之一。
另外，轉子發動機與一般汽油發動機等活塞式發動機的燃燒間隔也不同。（活塞式發動機相關介紹可參看本系列的第1期）
活塞式發動機的曲柄軸*，在旋轉2圈時完成1次燃燒（爆炸）。
＊將曲柄軸的旋轉動能傳遞到輪胎，帶動汽車行駛。
但轉子發動機的偏心軸，每旋轉1圈便可完成1次燃燒。
所以旋轉1圈也只會發出1次噪音。也就是說，活塞式發動機與轉子發動機完成同樣次數的燃燒時，產生的噪音數量和間隔時間均不同。
另外，活塞式發動機在完成1次燃燒時所產生的噪音中，混雜著一種被稱為半階次聲的聲音，而轉子發動機的噪音中卻不存在這種聲音，這也是它們之間最大的差異。
可能接下來要說的內容有點專業，但這也是為什么人們會覺得轉子發動機的聲浪與眾不同的關鍵所在，所以請耐下心來，聽我啰嗦幾句（笑）。
由于記者也是第一次聽到“階次聲”這個詞，又聽說這是聲浪聽起來不同的關鍵所在，因此請巖田繼續為大家作出了進一步的講解。
巖田
此圖表的橫軸為發動機轉速，縱軸為聲音頻率。這張圖將發動機轉速上每個節點因震動等因素所發出的聲音分布進行了可視化處理。與發動機轉速成正比，向右側斜上方延伸的一條條紅線被稱為階次聲。
圖表左側是活塞式直列4缸發動機，右邊是RX-8的雙轉子發動機。
對比可以看出，轉子發動機的階次聲直線數量更少，外觀也更清爽。
而活塞式發動機在2次、3次、4次等階次聲之間也有直線，它們被稱為半階次聲。更簡單地來說，半階次聲就是聲音中的雜音。
圖表中的“次數”代表發動機在完成“吸氣、壓縮、燃燒和膨脹、排出”一連串動作時所發出的聲音。那么為什么半階次聲的有無，會影響到發動機聲浪在聽感上的不同呢？
這里，讓我們先對聲音的原理進行一個說明吧。
人在同時聽到不同頻率的聲音（下圖中的A、B）時，人耳還能感知到除原始頻率聲音外的第三個聲音，也就是差音*（C）。
＊差音：兩個聲音頻率之差的聲音。
聲音的頻率是指聲波每秒振動的次數，用來表示聲音的高低，單位是赫茲（Hz）。聲音頻率的數值越大代表聲音越高。
譬如，將250Hz和254Hz的聲音合成時，就會出現254-250＝4Hz的差音。以擬音來表現的話就是會發出“嗡嗡嗡嗡”的聲音，在1秒鐘內出現4個周期忽強忽弱的差音。
而當兩個聲音頻率差變大時，人們將無法聽清差音的周期，取而代之的是聽到連續的“嗡——”的聲音，且音調較高。
也就是說，人類基本上是將差音當作聲音來識別的。
活塞式發動機所發出的聲音，由于人耳同時聽到了音源中的階次聲和聲音頻率相近的半階次聲，所以聽感上是“嗡嗡嗡嗡”的聲音，能聽到差音的強弱周期變化。
（最近的活塞式發動機，在經過調整后能夠消除這種半階次聲。詳情敬請期待下期報道。）
相反，轉子發動機由于沒有半階次聲，所以聲音頻率差較大，人們聽到的就是持續的高音調嗡鳴差音，這種聲音聽起來比較通透、清爽。
自2012年RX-8停產以來，轉子發動機便一直處于停產狀態，但其研發工作并未就此止步。時隔近11年后，轉子發動機作為一款發電專用的發動機，重新出現在量產車型上。（馬自達官方網站，轉子發動機專題頁內容）
當被問及MX-30上搭載的8C型轉子發動機是否也會帶來轉子聲浪時，巖田先生苦笑回應道：“很多客戶都對此抱有期待，但遺憾的是，由于該發動機是專用發電設備，轉速不高，所以聽不到轉子特有的聲浪?！?/p>
不過反過來說，轉子發動機因其出色的靜謐性，非常適配PHEV。
那么，在追求靜謐性的PHEV身上，轉子發動機能夠再次制造出它特有的聲浪嗎？
巖田
這并不容易。轉子發動機本身就具有出色的靜謐性結構，此外，如果有兩個轉子，產生的振動就會相互抵消，但是MX-30上的轉子發動機只有一個轉子，因此我們必須處理一個轉子無從抵消振動的問題，不能讓其為車廂內帶來噪音。
我們需要在與車身相連的零件中阻斷振動的傳遞路徑，并增加減震功能，使振動不會傳遞到車身上去，而這點相當困難。
盡管如此，為了創造能夠貼近人們操作感覺的聲浪，我們在發動機的操控方面做了一些努力，包括加速時發動機轉速上升的感覺和踩下加速踏板時駕駛者能收獲的反饋。如此前所述，這款發動機是發電專用的，而我們活用了這一點，以相對自由的方式研發了發動機。
馬自達787B于1991年勒芒24小時耐力賽中奪冠，它也是第一輛在該項賽事中奪冠的日本賽車。對于轉子聲浪的愛好者來說，馬自達787B發出的聲音著實令人難忘。
巖田
787B采用了外環氣埠系統*。為了讓轉子轉速更高，產生更快的速度，其外殼內設計成了易于降低排氣壓力的模式，以此在高轉速時產生高亢的“呯呯”聲響。
＊將曲柄軸的旋轉動能傳遞到輪胎，帶動汽車行駛。
反之，在低轉速時，由于開口面積大，氣體會被一次性被排出，從而產生賽車特有的“嘣嘣嘣”的強勁聲浪。
此外，由于它是4轉子發動機，當轉速達到每分鐘4500至7000轉的高轉速范圍時，高亢的聲音就會變得格外響亮，如同多缸活塞式發動機。
這話不是恭維，我真的也很喜歡LFA的聲音，因為它非常接近4轉子聲浪的感覺。
既然提到了LFA，我們就順勢請教了他還喜歡什么發動機的聲音。巖田先生回答說：“年輕時，我喜歡本田VTEC從轉速6000rpm開始，其進氣閥和排氣閥不同開度時的聲音。其獨特的聲浪會被部分人視為噪音，所以這也和個人品味息息相關。
還有斯巴魯水平對置發動機的‘哆哆’聲等，我認為保留能體現各公司發動機結構特點的聲浪是件好事。”
最后，我們詢問他什么是“好聲浪”。
巖田
一般來說，提及“好的發動機聲浪”，人們往往會想到將發動機轉速一口氣升至高轉速階段時產生的聲響。在這方面，轉子發動機到達高轉速時發出的美妙聲音無疑是一種“好聲浪”。
不過，從更廣泛的意義上講，我認為“好聲浪”與駕駛場景和人們對操作方面的期望息息相關。
例如，我們在超級耐力賽中使用的是柴油發動機。與汽油發動機不同的是，柴油發動機的轉速并不高，脈動會被渦輪所抑制，因此發動機產生的聲音很小。
然后，在賽道現場就會有人說：“它不夠有魄力，就不能發出更大點的聲音嗎？”（笑）。
歸根結底，我認為其實好聲浪就是與人們感受相符合的聲音。
我司的目標是創造“人馬一體”的汽車，而聲浪是其中不可或缺的一部分。
我們希望繼續致力于創造出與汽車行駛相匹配的聲浪，這種聲浪既有表現力又節制，與駕駛者自身的感官相協調。
我相信，無論是轉子發動機、活塞式發動機還是柴油車，所有制造商都在為實現這一目標而努力。
MX-30
盡管巖田先生在采訪中面帶苦笑地表示“這并不容易”，我們還是期待著有一天，復活后的轉子發動機能再次在高轉速下發出澄澈而悠長的美妙聲浪。
