造出好的發動機有多難

中國品牌為什么造不出像樣的發動機

發動機的原理可以說是極其簡單，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，但是傳統工業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。

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”。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，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，敢于挑戰人類極限，敢于質疑權威的民族，才會有足夠的動力去研發這種鐵與火的機器。這一點我們做得很不好，我們的教育似乎不太鼓勵培養這種冒險精神。

國產發動機的生產瓶頸有哪些？

01

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，以滿足航天航空的需求，將來可能會給汽車產業帶來福利。

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。

02

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國外買到，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。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。

03

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、吊臺發動機就可以造車的。那些是修車，發動機里面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。

04

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。

對于汽車發動機橡膠，高品質橡膠我們國產的不行，但是能力正在不斷提高。

05

主要機械零部件

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。大家發現了么？制造機器的機器才是最底層、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

技術封鎖

前面說的是技術問題，這個是個政治問題，但是卻無法回避。當今社會已是一個高度發達的工業化社會，社會化大分工已經使得各行各業的距離越來越遠。所以，任何一個復雜的系統性產品都不可能自己生產所有的零件。

Google不可能為提高計算速度自己生產所有的處理器，GE不會為航空發動機研制更純凈的燃油，米其林輪胎不可能自己種橡膠樹。因為社會要分工，只有分工才能更專注。那么要想組織這么分散的資源生產出自己的產品，組織本身就成了一種能力，所以現代統治階級之所以能夠統治，不是因為壟斷了生產資料，而是壟斷了組織生產的能力。

企業也一樣，任何一個優秀的企業都是自己具有某一部分的核心技術，然后將其他非核心組件外包，形成共贏的盈利形勢。全球已經形成了一個復雜的供貨鏈條，全球化大范圍的分工與合作已經是常態，但是唯獨對中國，這些關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，其他國家想買都買不到。但是我們不能拿這個問題當擋箭牌，唯有自己擁有核心科技，別人才會看得起我們，才存在合作的價值；否則別人看上我們的永遠只是人力而已。

總結：

我們要想真正造出一個像樣的汽車發動機，是需要幾代人共同努力的。慶幸的是，現在工業的發展已經基本步入正軌了，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。

發動機生產過程

原因分析了之后，我們來看一下發動機生產全過程，從生產工藝上了解一下。

01

沙模批量生產

02

沙模檢驗

03

機器復核

04

融化鋼水