造出好的發(fā)動機(jī)有多難

中國品牌為什么造不出像樣的發(fā)動機(jī)

發(fā)動機(jī)的原理可以說是極其簡單，而且這個(gè)原理在內(nèi)燃機(jī)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(xué)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(xué)我們都可以學(xué)得懂，我們國家的高等科學(xué)教育也可謂非常成功，但是傳統(tǒng)工業(yè)的工程學(xué)教育可以說是一塌糊涂，生產(chǎn)技術(shù)和理論嚴(yán)重脫節(jié)。

在人類進(jìn)入電氣時(shí)代之前，西方國家有一段特殊的時(shí)期，這段時(shí)期是機(jī)械工業(yè)飛速發(fā)展的一段時(shí)期，被譽(yù)為“大蒸汽時(shí)代”。這一時(shí)期內(nèi)幾乎所有能動的東西都是齒輪機(jī)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(shí)期的洗禮，基本上沒有任何技術(shù)積累。而工程積累的核心就是兩個(gè)字：秘方。無論是做飯、釀酒、制藥還是冶鋼、加工，其技術(shù)本質(zhì)不外乎這兩個(gè)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(shí)間沉淀，也需要民族氛圍。一個(gè)崇尚速度，敢于挑戰(zhàn)人類極限，敢于質(zhì)疑權(quán)威的民族，才會有足夠的動力去研發(fā)這種鐵與火的機(jī)器。這一點(diǎn)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(xiǎn)精神。

國產(chǎn)發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)瓶頸有哪些？

01

金屬鑄造

發(fā)動機(jī)氣缸主體和其他簡單結(jié)構(gòu)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(diǎn)在于降溫凝固過程中殘余應(yīng)力、排氣、脫模劑噴淋等導(dǎo)致缺陷的發(fā)生，缺陷降低了成品率，而且嚴(yán)重影響壽命，因?yàn)榻饘勹T造最怕缺陷。

其次，金屬材料自身的品質(zhì)要求亦極高，一般是鑄鐵或鑄鋁，高品質(zhì)的澆鑄原材料我們不行，需從國外進(jìn)口，但最近國家加強(qiáng)了對高品質(zhì)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(chǎn)業(yè)帶來福利。

再次，壓鑄模具和壓鑄機(jī)，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(yīng)自動生產(chǎn)，不能說鑄造了幾個(gè)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(gè)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(xiàn)在的發(fā)動機(jī)制造，都是這個(gè)問題。這套技術(shù)是典型的蒸汽時(shí)代的產(chǎn)物，是所有現(xiàn)代工業(yè)的底子，現(xiàn)在他們已經(jīng)配合上了電氣產(chǎn)業(yè)和計(jì)算機(jī)信息產(chǎn)業(yè)，更是如虎添翼。

02

機(jī)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(jià)從國外買到，但是車工就是個(gè)問題了。同樣一個(gè)零件，選擇不同的方向和走線切出來，壽命卻明顯不同。發(fā)動機(jī)的活塞要在缸孔中千萬次的來回運(yùn)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(shí)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(diǎn)點(diǎn)，活塞千萬次的運(yùn)動便會加速發(fā)動機(jī)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(xiàng)要求都非常嚴(yán)格。

03

裝配工藝

看了《速度與激情》就覺得汽車是幾個(gè)人在車庫里面擰擰螺絲、吊臺發(fā)動機(jī)就可以造車的。那些是修車，發(fā)動機(jī)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(jīng)驗(yàn)，需要技術(shù)，更需要時(shí)間。

有些零件需要特定的機(jī)器進(jìn)行安裝，甚至螺絲的安裝順序，擰緊的力道都需要經(jīng)驗(yàn)和儀器?；钊度绻烊肓思?xì)小的硬物顆粒，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(shè)備、技術(shù)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(jī)會都沒得練。

04

橡膠

在第3步里面，裝配過程中需要用到有機(jī)材料。有人說發(fā)動機(jī)就是鋼鐵和橡膠的共鳴，不錯。說橡膠是內(nèi)燃機(jī)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。

對于汽車發(fā)動機(jī)橡膠，高品質(zhì)橡膠我們國產(chǎn)的不行，但是能力正在不斷提高。

05

主要機(jī)械零部件

凸輪，曲柄連桿，齒輪組，軸承，鏈條，液壓件，能做出來是一回事，能長時(shí)間穩(wěn)定的使用算是另一個(gè)概念。歸根到底還是兩個(gè)問題：金屬材料，機(jī)械加工。大家發(fā)現(xiàn)了么？制造機(jī)器的機(jī)器才是最底層、最NB的家伙。

俗話說，欲先攻其事，必先利其器。所以打鐵還需自身硬，底層有了，什么都有了。日德美俄意法英的錘子可是磨了很久了。

06

技術(shù)封鎖

前面說的是技術(shù)問題，這個(gè)是個(gè)政治問題，但是卻無法回避。當(dāng)今社會已是一個(gè)高度發(fā)達(dá)的工業(yè)化社會，社會化大分工已經(jīng)使得各行各業(yè)的距離越來越遠(yuǎn)。所以，任何一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)性產(chǎn)品都不可能自己生產(chǎn)所有的零件。

Google不可能為提高計(jì)算速度自己生產(chǎn)所有的處理器，GE不會為航空發(fā)動機(jī)研制更純凈的燃油，米其林輪胎不可能自己種橡膠樹。因?yàn)樯鐣止ぃ挥蟹止げ拍芨鼘Ｗ?。那么要想組織這么分散的資源生產(chǎn)出自己的產(chǎn)品，組織本身就成了一種能力，所以現(xiàn)代統(tǒng)治階級之所以能夠統(tǒng)治，不是因?yàn)閴艛嗔松a(chǎn)資料，而是壟斷了組織生產(chǎn)的能力。

企業(yè)也一樣，任何一個(gè)優(yōu)秀的企業(yè)都是自己具有某一部分的核心技術(shù)，然后將其他非核心組件外包，形成共贏的盈利形勢。全球已經(jīng)形成了一個(gè)復(fù)雜的供貨鏈條，全球化大范圍的分工與合作已經(jīng)是常態(tài)，但是唯獨(dú)對中國，這些關(guān)系鏈條像著了魔似的紛紛瓦解。

為什么，想必都知道。比如上面提到的鑄造模具，日德壓鑄模具只賣本國企業(yè)，其他國家想買都買不到。但是我們不能拿這個(gè)問題當(dāng)擋箭牌，唯有自己擁有核心科技，別人才會看得起我們，才存在合作的價(jià)值；否則別人看上我們的永遠(yuǎn)只是人力而已。

總結(jié)：

我們要想真正造出一個(gè)像樣的汽車發(fā)動機(jī)，是需要幾代人共同努力的。慶幸的是，現(xiàn)在工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)基本步入正軌了，中國自己的汽車品牌也慢慢形成：比亞迪、奇瑞、長城、吉利、江淮等。期待有一天，Top Gear榜上也能看到來自中國的速度。

發(fā)動機(jī)生產(chǎn)過程

原因分析了之后，我們來看一下發(fā)動機(jī)生產(chǎn)全過程，從生產(chǎn)工藝上了解一下。

01

沙模批量生產(chǎn)

02

沙模檢驗(yàn)

03

機(jī)器復(fù)核

04

融化鋼水