作為一個工程人員,這要從頭說起了。
當年錢老回國隻搞火箭不搞飛機就是因為我國的工業基礎太差。
如今半個世紀過去了,錢老已經不在了,我們的工業基礎還是寸步難行。
建國初那些年使得我國的工業基礎嚴重受挫,元氣大傷。
工業要發展,煉鋼要為先。
因為我們的工業起步晚,基礎弱,又加上近現代中的一些現象使得我們的工業底子消耗殆盡,積重難返。現在的基礎產業也是漏洞百出,重負連連。單從有機化工業和煉鋼工業就可以看出來巨大的差距。
作為工程人員,我們從心裏有這樣的體會:工業革命那 100 多年國外不是白走的,他們的每一道工藝,每一項配料,每一個細節都是需要一點一點從心裏挖出來、從失敗中走出來的。這些是十幾年的高等教育教育不來的,是 多少錢砸不出來的。必須經過那麽多次失敗才會有今天的成功,要想真正有自己的技術,沒有捷徑,要接受對無數次的失敗,而且要心甘情願的接受。
我們要想真正造出一個 100%的汽車發動機,是需要幾代人共同努力的。我們正在努力追趕了。
我們不缺設計師,我們缺的是底層的工人師傅。缺的是國外那 100 多年不浮躁的經驗和教訓。
再好好補充下關於發動機的技術部分:
首先要區別兩個概念:science(科學)和 engineering(工程學)。科學是共享的、透明公開的,但是工程學卻是保密的、私有的。發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 多年裏從來沒變過:燃料燃燒致氣體膨脹推動活塞做功。但是 science 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誌行為的 engineering 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,我相信我們高等科學教育非常成 功,但是傳統工業的工程學教育可以說是一塌糊塗,生產技術和理論嚴重脫節。
再一個,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飛速發展的一段時期,被譽為“大蒸汽時代”。有興趣的可以搜一搜這 一時期內的作品,幾乎所有能動的東西都是齒輪機械,其繁榮程度前無古人,後無來者。由於我國沒有接受這一時期的洗禮,少部分民族資產後來也被帝國主義壓迫 致殘,再後來又被社會主義充了公,所以基本上沒有任何技術積累。
對於發動機具體的一些技術瓶頸,下麵我逐條列舉,及時更新:
1. 金屬鑄造
發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,此過程難點在於降溫凝固過程中殘 餘應力、排氣、脫模劑噴淋等導致缺陷的發生,缺陷降低了成品率,而且嚴重影響壽命,因為金屬疲勞最怕缺陷。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,以滿足航天航空的需求,將來可能會給汽車產業帶來福 利。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,到現在的發動機製造,都是這個問題。這套技術是典型的蒸汽時代 的產物,是所有現代工業的底子,現在他們已經配合上了電氣產業和計算機信息產業,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,怎麽辦。發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,其壁表麵加工要求一種工藝,叫做珩磨,保證缸孔表麵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,缸孔哪怕彎那麽一點點,活塞千萬次的運動便會加速發動機的老化。曲軸孔是多檔的間 斷長孔,尺寸精度、圓度、同軸度、表麵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 garage 裏麵擰擰螺絲、吊台發動機就可以造車的。那些是修車,發動機裏麵的裝配可不是單用手就可以,而是專業的裝配工具。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。活塞隙如果混入了細小的硬物顆粒,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 步裏麵,裝配過程中需要用到有機材料。有人說發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 上麵有很多國外汽車大廠的發動機組裝視頻,有興趣的可以看看(搜索關鍵詞是:Car Engine Assembly),看完你就會發現,連擰螺絲的都是帥哥,他們的學曆絕不比我們低。對於汽車發動機橡膠,我不了解,但是我知道電力工業中的有機材料現 狀。橡膠我們國產的不行。
5. 主要機械零部件
凸輪,曲柄連杆,齒輪組,軸承,鏈條,液壓件,能做出來是一回事,能長時間穩定的使用算是另一個概念。歸根到底還是兩個問題:金屬材料,機械加工。