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为什么国内还是造不出优秀的发动机?一个故事告诉你....

By 听听海 •  2018-04-14 15:58 •  6次点击 短消息


核心部件的发展需要时间啊!


是的,这个话题必须要从头说起了。发动机的原理可以说是及其简单,而且这个原理在内燃机存在的200多年里从来没变过:燃料燃烧致气体膨胀推动活塞做功。但是这种科学说起来容易,如何用这些人类都知道的白开水一般的理论做出按人类意志行为的工程却完全是另一回事:如何把功率提上来,重量减下去,寿命延长,效率提高可以说是无穷无尽的漫漫长征。


科学我们都可以学得懂,我们国家的高等科学教育也可谓非常成功,但是传统工业的工程学教育可以说是一塌糊涂,生产技术和理论严重脱节。


 中国品牌为何造不出像样的发动机? 


在人类进入电气时代之前,西方国家有一段特殊的时期,这段时期是机械工业飞速发展的一段时期,被誉为“大蒸汽时代”。这一时期内几乎所有能动的东西都是齿轮机械,其繁荣程度前无古人,后无来者。


由于我国没有接受这一时期的洗礼,少部分民族资产后来也被帝国主义压迫致残,再后来又被社会主义充了公,所以基本上没有任何技术积累。而工程积累的核心就是两个字:秘方。无论是做饭、酿酒、制药还是冶钢、加工,其技术本质不外乎这两个字。


而秘方则是完全私有的,一般由家族或公司的形式来传承。传承需要时间沉淀,也需要民族氛围。一个崇尚速度,敢于挑战人类极限,敢于质疑权威的民族,才会有足够的动力去研发这种铁与火的机器。这一点我们做得很不好,我们的教育似乎不太鼓励培养这种冒险精神。

  视频:宝马四缸、六缸发动机生产线  



  视频:宾利W12发动机生产线  


  国产发动机的生产瓶颈有那些? 

1、金属铸造


发动机气缸主体和其他简单结构件一般使用金属浇铸成形,具体过程又分高压铸造和低压铸造。金属融化成液体倒入模具,此过程难点在于降温凝固过程中残余应力、排气、脱模剂喷淋等导致缺陷的发生,缺陷降低了成品率,而且严重影响寿命,因为金属铸造最怕缺陷。


其次,金属材料自身的品质要求亦极高,一般是铸铁或铸铝,高品质的浇铸原材料我们不行,需从国外进口,但最近国家加强了对高品质铸铝原材料的研发,以满足航天航空的需求,将来可能会给汽车产业带来福利。

  

再次,压铸模具和压铸机,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,适应自动生产,不能说铸造了几个模具就断了、漏了,再或者只能人工看着掌握火候那可不行。

  

金属铸造问题是个天大的问题,毫不客气的说是中国从古至今的问题,从宝剑对抗圆月弯刀,到现在的发动机制造,都是这个问题。这套技术是典型的蒸汽时代的产物,是所有现代工业的底子,现在他们已经配合上了电气产业和计算机信息产业,更是如虎添翼。


2、机械加工


要有上好的车床,车刀,车工。车床和车刀起码还能高价从德国买到,但是车工就是个问题了。同样一个零件,选择不同的方向和走线切出来,寿命却明显不同。这些技艺,怎么办。发动机的活塞要在缸孔中千万次的来回运动,其误差要求极高,其壁表面加工要求一种工艺,叫做珩磨,保证缸孔表面耐磨而且还能附着一层油膜保证密封性能。


这时珩磨的材料,工艺,方向又来了。此过程走不好,缸孔哪怕弯那么一点点,活塞千万次的运动便会加速发动机的老化。曲轴孔是多档的间断长孔,尺寸精度、圆度、同轴度、表面粗糙度每一项要求都非常严格。


3、装配工艺

 

看了《速度与激情》就觉得汽车是几个人在车库里面拧拧螺丝、吊台发动机就可以造车的。那些是修车,发动机里面的装配可不是单用手就可以,而是专业的装配工具。这些需要经验,需要技术,更需要时间。

  

有些零件需要特定的机器进行安装,甚至螺丝的安装顺序,拧紧的力道都需要经验和仪器。活塞隙如果混入了细小的硬物颗粒,千万次的研磨又会造成多大的损坏。所以装配环境、工艺、设备、技术要求非常高。更要命的是,如果前两步走不好,我们连装配的机会都没得练。


4、橡胶


在第3步里面,装配过程中需要用到有机材料。有人说发动机就是钢铁和橡胶的共鸣,不错。说橡胶是内燃机的核心材料毫不为过,无论是气缸的密闭性还是油箱、水箱的密闭性,橡胶都是决定性作用。Youtube上面有很多国外汽车大厂的发动机组装视频

  

看完你就会发现,连拧螺丝的都是帅哥,他们的学历绝不比我们低。对于汽车发动机橡胶,高品质橡胶我们国产的不行,但是能力正在不断提高。


5、主要机械零部件


凸轮,曲柄连杆,齿轮组,轴承,链条,液压件,能做出来是一回事,能长时间稳定的使用算是另一个概念。归根到底还是两个问题:金属材料,机械加工。大家发现了么?制造机器的机器才是最底层、最NB的家伙。

  

俗话说,欲先攻其事,必先利其器。所以打铁还需自身硬,底层有了,什么都有了。日德美俄意法英的锤子可是磨了很久了。


6、技术封锁

前面说的是技术问题,这个是个政治问题,但是却无法回避。当今社会已是一个高度发达的工业化社会,社会化大分工已经使得各行各业的距离越来越远。所以,任何一个复杂的系统性产品都不可能自己生产所有的零件。

  

Google不可能为提高计算速度自己生产所有的处理器,GE不会为航空发动机研制更纯净的燃油,米其林轮胎不可能自己种橡胶树。因为社会要分工,只有分工才能更专注。那么要想组织这么分散的资源生产出自己的产品,组织本身就成了一种能力,所以现代统治阶级之所以能够统治,不是因为垄断了生产资料,而是垄断了组织生产的能力。

  

企业也一样,任何一个优秀的企业都是自己具有某一部分的核心技术,然后将其他非核心组件外包,形成共赢的盈利形势。全球已经形成了一个复杂的供货链条,全球化大范围的分工与合作已经是常态,但是唯独对中国,这些关系链条像着了魔似的纷纷瓦解。

  

为什么,想必都知道。比如上面提到的铸造模具,日德压铸模具只卖本国企业,其他国家想买都买不到。但是我们不能拿这个问题当挡箭牌,唯有自己拥有核心科技,别人才会看得起我们,才存在合作的价值;否则别人看上我们的永远只是人力而已。


7、“市场换技术”的战略失误

“市场换技术”是指80年代后期到2001年中国入世之间,中国政府允许外资入华修建汽车合资工厂的战略决策,前商务部长的吕福源这样解释:“中国必须有自己的骨干企业,合资必须建立在双赢的基础上,按中国的长远利益搞。我们让出巨大的市场,我们就有资格要技术、要利润。”

  

也就是说,我们开放市场,为的是换取技术。事实上,这是一个幼稚的、停留在宏观上的理论性假设。首先,中国开放市场,是大趋势,顺之则昌,逆之则亡。不论什么目的,市场都会开放。其二,大大低估了科技的价值,换技术是一厢情愿。那些重要技术的价值之大恐怕会吓到所有人,远不是卖几百万辆汽车的钱能买到的。

  

核心技术的进步永远不要期望别人会给我们,还是那句话,没有捷径。把技术进步寄托在别人身上是不靠谱的。正是这种“市场换技术”的借口,扼杀了自主研发的动力。


  总结:    


我们要想真正造出一个100%的汽车发动机,是需要几代人共同努力的。庆幸的是,现在工业的发展已经基本步入正轨了,中国自己的汽车品牌也慢慢形成:比亚迪、奇瑞、长城、吉利、江淮等。期待有一天,Top Gear榜上也能看到来自中国的速度。


  附发动机生产全过程  

1. 沙模批量生产



2. 沙模检验


3. 机器复核


4. 融化钢水


5. 开始浇铸


6. 金属冷却


7. 机器运输


8. 敲去模土


9. 浇铸完成


10. 粗加工


11. 精加工


12. 使用定制械具开始吊装


13. 安装精密零件


14. 组装连杆、曲轴等运动件


15. 机器上胶


16. 多路同部旋拧


17. 装配凸轮


18. 基本完成


19. 外部总装


20. 检验



— End 


来源: 机械前沿

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