是的,這個話題必須要從頭說起了。發(fā)動機的原理可以說是及其簡單,而且這個原理在內燃機存在的200多年里從來沒變過:燃料燃燒致氣體膨脹推動活塞做功。但是這種科學說起來容易,如何用這些人類都知道的白開水一般的理論做出按人類意志行為的工程卻完全是另一回事:如何把功率提上來,重量減下去,壽命延長,效率提高可以說是無窮無盡的漫漫長征。
科學我們都可以學得懂,我們國家的高等科學教育也可謂非常成功,但是傳統(tǒng)工業(yè)的工程學教育可以說是一塌糊涂,生產技術和理論嚴重脫節(jié)。
中國品牌為何造不出像樣的發(fā)動機?
在人類進入電氣時代之前,西方國家有一段特殊的時期,這段時期是機械工業(yè)飛速發(fā)展的一段時期,被譽為“大蒸汽時代”。這一時期內幾乎所有能動的東西都是齒輪機械,其繁榮程度前無古人,后無來者。
由于我國沒有接受這一時期的洗禮,少部分民族資產后來也被帝國主義壓迫致殘,再后來又被社會主義充了公,所以基本上沒有任何技術積累。而工程積累的核心就是兩個字:秘方。無論是做飯、釀酒、制藥還是冶鋼、加工,其技術本質不外乎這兩個字。
而秘方則是完全私有的,一般由家族或公司的形式來傳承。傳承需要時間沉淀,也需要民族氛圍。一個崇尚速度,敢于挑戰(zhàn)人類極限,敢于質疑權威的民族,才會有足夠的動力去研發(fā)這種鐵與火的機器。這一點我們做得很不好,我們的教育似乎不太鼓勵培養(yǎng)這種冒險精神。
國產發(fā)動機的生產瓶頸有那些?
1、金屬鑄造
發(fā)動機氣缸主體和其他簡單結構件一般使用金屬澆鑄成形,具體過程又分高壓鑄造和低壓鑄造。金屬融化成液體倒入模具,此過程難點在于降溫凝固過程中殘余應力、排氣、脫模劑噴淋等導致缺陷的發(fā)生,缺陷降低了成品率,而且嚴重影響壽命,因為金屬鑄造最怕缺陷。
其次,金屬材料自身的品質要求亦極高,一般是鑄鐵或鑄鋁,高品質的澆鑄原材料我們不行,需從國外進口,但最近國家加強了對高品質鑄鋁原材料的研發(fā),以滿足航天航空的需求,將來可能會給汽車產業(yè)帶來福利。
再次,壓鑄模具和壓鑄機,世界最好的是日德,之后是意大利,再后是其他。模具要精密,耐用,適應自動生產,不能說鑄造了幾個模具就斷了、漏了,再或者只能人工看著掌握火候那可不行。
金屬鑄造問題是個天大的問題,毫不客氣的說是中國從古至今的問題,從寶劍對抗圓月彎刀,到現在的發(fā)動機制造,都是這個問題。這套技術是典型的蒸汽時代的產物,是所有現代工業(yè)的底子,現在他們已經配合上了電氣產業(yè)和計算機信息產業(yè),更是如虎添翼。
2、機械加工
要有上好的車床,車刀,車工。車床和車刀起碼還能高價從德國買到,但是車工就是個問題了。同樣一個零件,選擇不同的方向和走線切出來,壽命卻明顯不同。這些技藝,怎么辦。發(fā)動機的活塞要在缸孔中千萬次的來回運動,其誤差要求極高,其壁表面加工要求一種工藝,叫做珩磨,保證缸孔表面耐磨而且還能附著一層油膜保證密封性能。
這時珩磨的材料,工藝,方向又來了。此過程走不好,缸孔哪怕彎那么一點點,活塞千萬次的運動便會加速發(fā)動機的老化。曲軸孔是多檔的間斷長孔,尺寸精度、圓度、同軸度、表面粗糙度每一項要求都非常嚴格。
3、裝配工藝
看了《速度與激情》就覺得汽車是幾個人在車庫里面擰擰螺絲、吊臺發(fā)動機就可以造車的。那些是修車,發(fā)動機里面的裝配可不是單用手就可以,而是專業(yè)的裝配工具。這些需要經驗,需要技術,更需要時間。
有些零件需要特定的機器進行安裝,甚至螺絲的安裝順序,擰緊的力道都需要經驗和儀器?;钊度绻烊肓思毿〉挠参镱w粒,千萬次的研磨又會造成多大的損壞。所以裝配環(huán)境、工藝、設備、技術要求非常高。更要命的是,如果前兩步走不好,我們連裝配的機會都沒得練。
4、橡膠
在第3步里面,裝配過程中需要用到有機材料。有人說發(fā)動機就是鋼鐵和橡膠的共鳴,不錯。說橡膠是內燃機的核心材料毫不為過,無論是氣缸的密閉性還是油箱、水箱的密閉性,橡膠都是決定性作用。Youtube上面有很多國外汽車大廠的發(fā)動機組裝視頻 (搜索關鍵詞是:Car Engine Assembly)。
看完你就會發(fā)現,連擰螺絲的都是帥哥,他們的學歷絕不比我們低。對于汽車發(fā)動機橡膠,高品質橡膠我們國產的不行,但是能力正在不斷提高。
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