不吹不黑,就来说说国产发动机究竟那里赶不上国外厂商?

到2019年上半年为止,我国的汽车保有量上已经突破了2.5亿辆了,其中属于私家车的就有1.98亿了。在如此庞大的数据面前,哪怕是称之为汽车大国也不为过,但是也仅仅只能称为汽车大国,却不能够称为汽车强国,这也成了国内汽车行业以及广大消费者心中的痛。

虽然国内每年的汽车流通量十分可观,但是在汽车市场中,国产汽车一直不受市场待见。如果要深究其原因,那就是国产汽车厂商在三大件的生产工艺技术上,并没有做到能够足够让消费者信赖的地步。

在汽车发动机、变速箱、底盘三大件中,国内整个汽车行业中没有一个能拿得出手的,因此很多人会恨铁不成钢地发问:为什么国内会造不出一台出色的发动机?

今天就进行多方面分析探讨一番。

自从在1880年工业革命开始之后,就开始慢慢积累工业生产的资本以及经验,这一点是中国所不能与大部分欧洲国家相提并论的。

说到汽车就不得不提及德国了,作为世界上一家老牌工业强国,同样也是世界上汽车强国之一,在汽车各个方面上都有着很独到的见解,在生产发动机上更是有着非常优秀的经验和技术,无论是在性能上、安全性、操控性,还是在质量稳定性上都非常出色,甚至是有一种说法,一台发动机如果不是在德国设计生产的话,所测试出来的马力值上减去15%,才是该发动机真正的实力。

在这种说法中,可以看出德国汽车工业在百年的沉淀中,确实有着非凡之处。

美国汽车工业则是应该以福特为代表,实际上福特在涡轮时代中并非先驱者,却在当前的小排量涡轮增压领域中做出了非常令人瞩目的成绩,福特潜心研究一度不被人看好的三缸小排量发动机,并解决了三缸机固定的噪声、振动等一系列问题,所推出的1.0L三缸发动机自2014年获得世界十佳发动机大奖,至今每年都有所斩获。

除去欧美汽车工业之外,在亚洲最强的工业强国就属于日本汽车工业了,日本汽车工业的造车理念,一直是省油。

日本汽车是在上个世纪60年代才真正起步的,在发动机和变速箱领域上相比同时期的欧美厂商,实际上是远远不如的。当时日本汽车工业的兴起正处于日本战败后的经济复苏时期,又因为国土面积小,资源与能源贫乏,日本汽车的生产和研究基本上稍有开发大排量车型,更注重注重经济实用,更加追求良好的性价比。

日系厂商这一种造车哲学,在美国的石油危机之后,日系厂商由于自身的市场定位准确,用车成本低,可靠性以及后期的维护成本,进一步成为了欧美市场上的一跃成为世界汽车工业的巨头,另外日系厂商在发展过程中主要得益于汽车制造厂商的两种汽车生产管理体系。一是"全面质量管理体系";二是"准时供应"即精益生产方式。

说回到国内汽车厂商自身相比一些德国、日本、美国,在工业体系上本身还在多方面上,存在相当大的差距。

金属热处理技术

谈及一个工业体系,金属的热处理技术是不得不谈的。

如果一个国家的工业体系没有出色的金属热处理技术,那么就是空谈。

汽车发动机作为对金属应用要求高,对金属热处理技术要求高的一种体现。当前的汽车工业中,发动机缸体通常是采用浇铸的方式进行生产。

在浇铸过程中,液体金属倾倒在磨具中需要冷却成型,这个过程需要排气,如果空气不能及时的排出,就会有缺陷的产生,而金属长时间工作又会产生疲劳;除了发动机缸体浇铸技术,曲轴、凸轮轴,需要锻造,需要精加工;发动机缸套除了金属的热处理之外,还需要进行抗氧化处理等等,除此之外,发动机还有更多精密的细微部件,对金属热处理分别提出不同的要求。

只有在发动机零部件生产过程中,零部件各道工艺在生产和热处理进行行业规范,让零部件的配合可以做到更精密,更规范,而这种种的细微差距,可以让发动机在往后的工作中,做到更低的缺陷,更高极限的金属疲劳,而这些要求是当前国内整个工业体系中,所做不到的。

发动机各个零部件的生产工艺有着细微的差距,各个不同的零部件在加工过程中,则是直接影响着发动机本身的性能,从而使得发动机在性能和质量上达不到理想的设计水准。当前国产发动机往往会在二十万公里之后,油耗大、噪音大、动力衰减,很大原因就是由于发动机内部的零部件,各种疲软磨损而造成的后果。

精细组装水平

有了好的零部件之后,还不足以生产好的发动机,因为零部件不可能依照工程师的意愿,自己组装成为一台发动机。在拥有了好的零部件之后,还需有超精细的组装水平。

国内生产技术,相比起国外有的无尘组装车间,我们也有;高标准的制度,我们也有,但是我们却没有整套的超低温安装技术,也没有能够胜任超低温超精细安装技术的工作人员。

在发动机或者变速箱的安装过程中,之所以需要在超低温的情况下安装,是因为热胀冷缩的原理使得零部件的间隙更小,常温下接缝更小,让发动机即使在经过百万次运动之后,他们依然能保持着高精度的精密性,而一点是当前大部分国产车型所做不到的。

供应链

就算有着足够的零部件生产技术,但是国内却没有一家厂商具备有完整且具有竞争力的汽车零部件供应链体系,相比起百年大众,百年福特,七十年丰田,经历过长时间的发展,这些跨国大企业早已经建立起属于自己,适合自己集团的汽车零配件生产及供应体系了。当一家汽车集团有着属于自己的零配件生产工艺体系,除了能够减少零配件的生产成本之外,更能能够密切的配合车企的研发工作,长期稳定输出优质的零配件,最大可能将控制着自己在世界上的主动权。

在国产车企中,虽然在几年来已经发展的相当不错,但是在零配件的供应链上却显得有点有心无力了。各个国产厂商的零配件在质量山都有点不太稳定,不是车子的雨刮出问题,就是车灯不亮,种种小问题,对消费者后期用车成本会在潜移默化的过程不断增加,已导致其在市场上的品牌信誉度会有所下降。

在硬件上的不足,也许我们可以靠着人力,物力,财力,甚至是时间,去弥补这样的差距。不过在工业上实在是有很多地方是需要通过各种经验的积累,才能出成果的。

例如:发动机技术理论的积累和钻研,在专利储备上跟其他国家还有着极大的差距;工业行业整体的生产水平,生产线建设、机械加工、铸造水平及零部件尺寸公差的控制等等;工人的质素,我们国家是人口大国,是不缺底层的技术工人,但是缺的是高质素,高技术的技术工人等等这些因素,就一直是我们国内汽车厂商在生产和研发上出现疲软的根本原因。

国内之所以没有一家能够拿得出手的发动机企业,其根本原因是在于:我国更注重高等科学教育,而在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。

内燃机的原理是:燃料燃烧致气体膨胀推动活塞做功,但是如何将发动机本身的功率提升,发动机的体积减小,热效率提升,却丝毫没有讲解。因此很多企业想要生产发动机,就不得不必须在科学的慢慢长路中不断摸索,而这一时期,人家西方国家早已经在电气时代之前已经走完了。

当前国产发动机想要有所突破,还需要在多个领域上进行突破。

金属原材料以及其加工

发动机作为汽车上工作环境相对严苛的部件,缸体通常是浇铸而成,具体分为高压浇铸和低压铸造,在粗胚的加工过程中,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,而且会严重影响寿命。

除开金属加工技术,国内的金属产业链中所供应的金属对于生产汽车发动机所需要的高品质原材料,也没办法完全供应齐全,有部分特殊金属需要由国外进口,不过近年来国家开始对高品质铸铝原材料的研发,以满足当前的航天航空需求,如果产业链能够完美铺开,那么随着产量增大,即将会惠及汽车和其他行业。

有了技术,有了原料,还需要有压铸模具和压铸机,当前世界上最为顶尖的机器日德,之后是意大利;模具需要精密,耐用,能够满足实现大批量生产的要求。只有能够满足生产需求的工具,才能够使得整个行业开始变得兴盛起来。

无论是在汽车发动机零部件的粗加工,或者是精细加工中,需要采用不同的机床,不同的刀具以及能够驾驭各种工具的高级车工。在加工工具的时候,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。

当发动机本身的气门、缸体、凸轮轴、连杆、活塞、曲轴等零部件,一旦发动机运转起来,工作强度高,速度快,在发动机不断往复千万次的来回运动中。以曲轴孔为例,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。

除开曲轴之外,发动机内部还有着数不清的零部件对于误差要求极高,其壁表面加工要求进行珩磨,保证缸孔表面耐磨而且还能附着一层油膜保证密封性能。

这时候,有需要考虑到发动机内部各种细微部件,关键部件的珩磨工艺需求和用料进入深度研究。

在发动机的零部件生产过程,想要生产出能够得到国外品牌商称赞的零部件,还是不够的。

因为想要零部件变成整机,还需要有出色的技术工人,有着出色的装配技艺,让零部件发挥出工程师原本所设计的想法。

汽车发动机这个作为汽车的心脏,整体的复杂程度仅次于变速箱而已,装配发动机讲究的是专业化,不是单用手就可以,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。

这些技术需要通过时间和实践的积累,才能够掌握这些技术,更为只要的一点,就是想要让工人真正掌握这些技术,是需要在厂商能够生产出高规格,高品质的零部件供应体系,才能够让装配工有机会,练习各种精深的发动机装配技术。

哪怕当前有了发动机的生产制造技术,但是也不能够回避一个非常严峻的问题——专利技术封锁。大家都知道,虽然国内的汽车工业并不算太迟,但是真正觉醒的时间,也不过是在这近两年而已,其他一些汽车领域的先驱国家,早已经在各方面的专利技术上形成了属于自己的专利体系,形成了专利壁垒,让我国这种后来者国家寸步难行。

其他国家和厂商的核心技术的进步永远不要期望别人会给我们,在当前这种以开放市场,换取技术的市场策略方针上,显然是有点一厢情愿。

因为这种市场策略明显给到消费者以及厂商一种错觉,只需要有钱就能够买到自己想要的东西,这无形中就是扼杀了自主研发的动力,把技术进步寄托在资本主义身上显然是不可能的,因为海外的厂商只想着在国内市场上源源不断挣到更多的利益而已。

如果真的想要造出属于我们自己的高性能、高可靠度的发动机,需要几代人共同努力的,而不是靠着"拿来主义",来实现国产汽车工业的兴盛。



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