继上一篇林教授的引擎文章广受好评之后,我又翻出了几篇不错的文章,今天先把这一篇分享给大家,这篇文章也是2014年。
工程师简介
石田宣之:1976年进入尼桑,曾担任L型、CA型、VG型等引擎的开发。后就职于捷特科、雷诺两大公司,现在东风汽车零部件有限公司负责研究开发,著有书籍《尼桑V6引擎的进化》等。
正文
石田:加入尼桑的1976年正好夹在两次石油危机之间,那段时期废气排放规制变严的同时对车厂也认识到需要对燃油经济性进行改善。日本最初量产的V6引擎VG型就是从1979年开始开发的,石田氏也参于了开发,下面就是石田氏的回忆。
石田:时代背景对VG型引擎提出的要求就是小型轻量化和省油,并且要有不错的动力输出。引擎概念立案的初期阶段就要求VG型引擎要做到既能放在横置布局的FR上,也能放在纵置布局的FR上,并且还能装备涡轮。
石田:从这里就能看出来VG型引擎在日本发动机史里边能算得上是尝试革新的一类了。但是从研发开始的相当一段时间里进展很缓慢。研发加速的契机是因为看到1981年GM集团的雪佛兰推出的Citation搭载了紧凑型V6引擎,还有就是丰田的1G型直6引擎的问世。
石田:GM的V6并不像以前一样单单把V8砍掉2个缸,而是设计了一台V6引擎。虽然OHV的结构很老旧,但这是一台60度夹角的V6,并横置在一台FF车上面,很具有革新性,这台引擎的出现刺激了各个厂家V6的开发。
石田:VG型引擎夹角60度,这是由搭载性和振动特性决定的。排量预定分为2.0/2.8,中缸预定采用重力铸造的铝合金封闭式缸体。燃烧室继承CA型引擎的屋脊型燃烧室。在决定引擎的上诉基本数据过程中,最为重视的就是振动特性。
石田:相对于丰田的FR车是直6引擎来说,我们的V6从最初就处于劣势。当时我们也探讨过90度V6的结构,但是60度V6在对抗一次偶力振动方面具有优势,随着振动次数的增多,振动能量会渐渐变小,总之就是重视了一次振动。
石田:但是在第二次试作阶段,由于强度问题和铝的价格上涨,不得不将缸体材料变更为铸铁,排量也变成了3.0。不论是哪一样变化都造成了很多问题。排量上升了200cc,相当于每个缸增加33cc,我们通过延长冲程来对应,这不得不重新修改缸体高度,对各个方面都产生了影响。引擎开发的设计构想立案很重要,之后改来改去肯定会出现问题,VG型引擎的开发就出现了问题。话虽如此,公爵和Gloria装备的83年问世的VG20E/30E,以及涡轮版的VG20ET还是受到了广大消费者的支持。5年后主打北美市场的西玛搭载了FF用的VG30E。从89年起,尼桑开始研发VG的后继引擎VQ,在此之前还向市场投入了DOHC的VG型,装在86年发售的Leopard上。
石田:丰田81年发售的1G型直6提升了DOHC结构的形象,尼桑也不得不开发DOHC的引擎了。我们想把FF用的横置引擎DOHC化,但是VG的DOHC版要横置在FF车上有难度,于是由此开启了VE型引擎的企画。
石田:我听说VE的开发是88年春开始的,也就是说尼桑在同一时期,同时开发了VQ/VE两款V6引擎,从结果上来看,VE成为了西玛的专用引擎,没有达到想象中量产的效果。
石田:我用开发VG得到的经验开启了VQ的企画,自己也有很多东西想搞。首先就是紧凑的DOHC,缸体和曲轴也要轻量耐用。凸轮轴用链条驱动,省去皮带断掉的担忧。冷却系统分为2套,充分为想冷却的部分降温。废除液压挺杆。虽然试作阶段吃了不少苦头,不过最后这些都实现了。
石田:VG和VE的曲轴是2段,在中央部分连接组合。而VQ的曲轴是一体锻造的,成型后在曲轴中央进行90度扭曲,是一种全新的制造技术,所以能够锻造出7块平衡块结构的复杂曲轴。曲轴转动的部位也进行了filmwrapping(这个中文该怎么说?求解答),这也许是在泡沫经济时代才能实现的。
石田:VQ最值得称道的地方就是活塞等可动零部件的轻量化。比起缸径87mmVE,缸径93mm的VQ更轻。
石田:我认为活塞重量正是技术实力的检测仪,到底能够做到多轻,是技术上的胜负。活塞轻的话连杆也会轻。活塞和连杆轻的话,曲轴的主轴颈直径就能更细,也就是变轻。因此要压住曲轴的缸体也能更轻。把这些主要的运动零部件轻量化,并尽量不要高转化,重视低中转速区间的扭矩。因为不用高转化就意味着可以降低引擎整体刚性。如果要刚性的话,重量马上就会上去。VQ就是这么一台引擎。
记者:之后石田氏便离开了引擎开发的第一线,2000年雷诺入主尼桑后,石田氏成为了雷诺和尼桑间的“技术桥梁”,并被配属到FF车变速箱领域。
石田:虽然我离开了引擎开发第一线,但是我想搞的Ladder Beam缸体(这个我也不知道中文怎么说,求解答)和高转V6的设计思想(这里不是说HR有V6引擎,而是说HR有些设计思想是石田当时想用在V6引擎上的)都在HR型引擎上实现了。这是VQ的下一阶段,HR算是实现了我的希望。
石田:引擎是生物,在CAD中是没法设计的,虽然我不否认使用CAD,但是如何使用是个问题。所有想法都是模拟而不是存在于数码的世界。特别是思考引擎设计概念的时候,一定要自己亲手画出构想图。
记者:这种表述我听很多工程师说过,他们都是像本田技研的川本信彦社长那样的超级工程师。
石田:现在我在中国帮助东风汽车进行开发工作,还有很多中国工程师对一些理所应当的事情不知道,也没办法追溯故障的原因。这是因为他们没有接受过这方面的训练,而且喜欢纸上谈兵。不过我以前,还有日本车厂也是一样的,现在中国还没有什么拿得出手的技术,我认为日本车厂还能安稳5年,因为中国工程师对于汽车的努力已经到了可怕的程度,想造车的工程师数不胜数。就算现在马上造不出来,但早晚能造出来。
记者:您觉得引擎开发这个工作快乐吗?
石田:我开发V6的时代,日本经济很好,日本车为了打入世界,拼命的向前冲。自己有想搞的东西时,只要说服上司就好了。只要自己的想法能被认同,什么都可以搞。而且最大的财产就是经历过【失败】,我也品尝过失败的滋味,但正是因为有了这些失败,才有我后来的成功。
全文完