[分享] M-Benz的轉子實驗與紀錄突破者 C 111系列

Scape 發表於 2020/3/25 上午8:11:42

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(缺鈣缺很大)時間Mar 25 08:11:42 2020推噓 3 推:3 噓:0 →:0

來源：(很多圖，建議看原文)
https://bit.ly/3driXGF

https://i.imgur.com/7QKCZjm.jpg

在1970年代的Mercedes-Benz的高層心中，或許C 111完美的70年代楔形風格設計、鷗翼車門或是中置轉子引擎等經典元素，都無法說服他們認為這只是一輛外型美觀姣好測試原型車。C 111計畫在1960年代初期開啟，在往後的十多年擁有眾多延伸的版本，用以測試
Mercedes不同多元的動力與科技諸元；包含了轉子引擎、柴油引擎、渦輪增壓柴油引擎、多連桿懸吊、強化玻璃纖維車體(GFRP)或是追求速度的極致空氣力學。
　　
https://i.imgur.com/pJEI1iD.jpg

C111企劃為期相當長，從60中橫跨至整個70年代，也因此擁有眾多變體設計。
(由左至右：第一版的C 111-I測試原型車、1969年C 111-I、1970年C 111-II)
　

空白支票

C 111概念車在1969九月法蘭克福國際汽車展(IAA)發表，儘管受到眾車迷喜愛，Mercedes卻相當堅決的表態C 111的測試原型車並不會進行販售，甚至層有一位多金買家在當時表示願意丟出50萬馬克來購買C 111 (註1) ，或是在展覽結束之後，Mercedes司圖加特總部也收到了數張空白支票，但最終從來沒有任何一輛C 111成功進入量產計畫階段，傷透了眾車迷的心。
　

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C 111概念車在1969九月法蘭克福國際汽車展發表，帥氣的外型讓Mercedes收到無數(無法成立的)訂單。

註1：根據US-German Currency Conversion Tables網站記述，在1969年一馬克可以兌換4.01美金，因此50萬馬克會相當於200萬美金；接著透過美金通膨的網站Inflation
Calculator計算之後，1969年的200萬美金相當於2020年的7,180,373美金；換言之…大約是2.17億台幣；但怎樣都還是空白支票比較強啦。　

https://i.imgur.com/r7A0iTu.jpg

事實上C 111在規畫初期，完全無意要繼承300SL頂級旗艦的頭銜。
　

C 111不是為了峰層打造

有趣的是，Mercedes原先的目標是在於吸引與富豪買家截然不同的消費族群，它在1962年被設定為「小型、可負擔的跑車」，位階排在當時的SL跑車(W113)之下。這輛內部代號稱為C 101的中置轉子引擎小跑車，在FRP的車殼之下搭載了直噴技術的三轉子引擎，可輸出283匹馬力，極速可達260km/h，可在5秒內達成0-100km/h加速。
　

https://i.imgur.com/86A9A5R.jpg

Mercedes的市售車研發總監Rudolf Uhlenhaut與開發前期的M 950 F三轉子引擎。

其定位與特色在接近發表的時候更趨明顯，1969年C 111刻意減少豪華配備，將風格專注在年輕族群喜愛的運動性能，採用了先進的四輪獨立多連桿懸吊，同時也賦予其適合拉力比賽的車輛個性。
　

1969年秋季，Mercedes工程師開發了改良的車型，將C 111升級至C 111-II，由工程師
Bruno Sacco與Josef Gallitzendörfer主導研發，使用了強化玻璃纖維(GFRP)打造車體
，搭載了動力更強的四轉子引擎，擁有350匹馬力與392Nm最大扭力，0-100km/h加速費時4.8秒，最高時速可達300km/h。在車輛設計修改了葉子鈑、車頂與尾廂造型設計，不僅有助於增加行車的視野，同時也增加空氣力學效益，在風洞測試後證實提升了8%的風阻表現，讓Cd值來到了0.325。
　

https://i.imgur.com/4iVX8GK.jpg

其實C111-I也經過風洞測試，但C111-II則更加精進。

https://i.imgur.com/ePpsyHM.jpg

全新開發的四轉子馬力更大，加速更好。

https://i.imgur.com/wndHZos.jpg

當然，油耗也更差，每公升大概5公里左右。

　
數位設計先驅

C111同時也是世界上第一輛車以全數位設計的方式打造的汽車，為了完全仰賴電腦運算車體設計，工程師使用了材質彈性力學方法(ESEM, elastostatic element method)來節省開發時間，以運算的方式推出車輛的荷重程度，Mercedes宣稱這套系統可以有效減少多達四個月的開發時間。
　

就算可以以數位的方式計算材料力學，但油土的功夫還是不能少；圖為1969年的C 111原寸油土模型。

　
石油危機殺了轉子引擎

由於轉子引擎擁有太多不安定因素，妥善率、耐用度、油耗，甚至是美國法規都是一些考量因素。Mercedes-Benz在1960年末期共打造了13台C111系列原型車，包含6台三轉子引擎，與另外6台四轉子引擎的C111-II版本，與一輛在1970年底，Mercedes工程師在C111-II上安裝了3.5升的V8引擎(200 hp)，以便與C111-II的四轉子引擎版本做性能對照。
　
https://i.imgur.com/tjOmMBl.jpg

總計有13輛前期的C111-I/II被打造出來，用來測試轉子引擎的運轉強度。

1969年，三轉子引擎的C 111在德國斯圖加特Untertürkheim賽道測試極速。
負責C111開發專案的引擎總監Kurt Obländer表示：「四轉子直噴引擎是我們對於這個轉子概念最棒的詮釋。…我們成功的解決了引擎散熱的與運轉結構問題，但最主要的難題仍然是這顆引擎的低熱力學功率。由於延長的燃燒室設計，不僅油耗表現變差，更造就了難以接受的高空污排放。」
　
https://i.imgur.com/0NM91hM.jpg

儘管工程師順利的改良了轉子引擎部分的運轉缺陷，但仍然無法解決高排汙與高油耗的困擾。

Mercedes開發的四轉子引擎與同期的汽車引擎比較起來，擁有偏高的油耗表現(大約每公升只有5公里)，許多未成熟的設計，讓量產轉子引擎這個選項無法成為Mercedes-Benz的優先考量。C111的計畫經理(兼試車手)Hans Liebold博士在2000年時回憶道：「轉子引擎仍然不夠達到品牌的上市標準，以交給消費者使用。」
　

難以上市的C 111最適合的地方，大概就是博物館了…

最後，在1973年發生的石油危機，成為計畫轉向的最後一個要因，當燃油問題升高成為大眾的討論議題之後，轉子引擎便注定要成為博物館的擺飾物件了。

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Wankel engine 基本上是指無活塞迴旋式引擎

Wankel engine 根據wiki 的資訊顯示有不少公司都曾經研究過：
https://i.imgur.com/Oj870WY.png