汽車發動機要發展取決於基礎技術人員(yuán)
工業(yè)要發(fā)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(dé)我們的工業底子消耗殆盡,積重難返。改革開放30年來我們專注於搞經(jīng)濟而忽視了基(jī)礎產業,導致(zhì)現在的基礎產業漏洞百(bǎi)出,重負連連。單從有機化工業和煉鋼工業就可以(yǐ)看出來巨大的差距。
作為工程人員,我(wǒ)們從心裏有(yǒu)這樣的體會:工(gōng)業(yè)革命那100多年國外不是白走的,他們的每一道工(gōng)藝(yì),每一項配料,每一個細(xì)節都是需要一(yī)點(diǎn)一點從心裏挖出來、從失敗中走出來的。這些(xiē)是十幾(jǐ)年的高等教育教育不(bú)來的(de),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(jìng),要接受對無數次的失敗,而且要心甘情願的接受。
我們(men)要想真正造(zào)出一個100%的(de)汽車發動機,是需要幾代人共同努力的(de)。我們正在努力(lì)追趕了。
我們不缺設計師(shī),我們缺的是(shì)底層的工人(rén)師傅。缺的(de)是國外那100多年不浮躁的經(jīng)驗(yàn)和教訓。
首先要區別兩個概念:science和engineering。科學是共享(xiǎng)的、透明公(gōng)開的(de),但是工程學卻是保密(mì)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(zhì)氣體膨脹推動活塞做功。但是science說(shuō)起(qǐ)來容(róng)易,如何用這些人類都知道的白開水一般的理論做(zuò)出按人類意誌行為的engineering卻(què)完全是另一回事:如何(hé)把(bǎ)功率提上來,重量減下去(qù),壽命(mìng)延長,效率提高可以說是無窮無盡的漫漫長征(zhēng)。科學結論我們都可(kě)以記得住,我相信我們(men)高等科學在記憶上的教育非常成功,但是傳統工業的工程學教育可以說是一(yī)塌糊塗,生產技術(shù)和理論嚴重脫節。
再一個,在人類進入電氣時代(dài)之前,西方國家(jiā)有一段特(tè)殊的時期,這段時期是機械工業飛速(sù)發(fā)展的一段(duàn)時期,被譽為“大蒸汽(qì)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(xǐ)禮,少部分民族資產後來也被帝國主義壓迫致殘,再後來(lái)又被社會主義充了公,所以基本上沒有任何技術積累。而(ér)工程積累的核心就是兩個字:秘(mì)方。無論是做飯、釀酒(jiǔ)、製藥還是冶鋼、加工,其技術本質不外乎這兩(liǎng)個字。而秘方則是完全私有的,一般由家族或公司的形式來(lái)傳承。而傳(chuán)承需要時間沉澱,也需要民族氛圍。一個崇尚速度,敢於挑戰人類極限(xiàn),敢於質疑權威的民族,才會有足夠的動力(lì)去(qù)研發這種鐵與火的機(jī)器。這一點我覺得我們做的很不(bú)好,我們的教(jiāo)育似乎不太鼓勵培養這種冒險精神。
對於發動機(jī)具體的一些(xiē)瓶頸,下麵我逐條列舉,及(jí)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(jù)體過程又分(fèn)高壓鑄造和低壓鑄造。金屬融化成液(yè)體倒入模具,此過程難點在於降溫凝固(gù)過程中殘餘應力、排氣、脫模劑噴(pēn)淋等導致缺陷的發生(shēng),缺陷降低了成品率,而且嚴重影(yǐng)響(xiǎng)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(jí)高,一般是鑄鐵或鑄(zhù)鋁,高品質的澆鑄原材料我們不行,需從國外(wài)進口,但(dàn)最(zuì)近國家加強了對高品質鑄鋁原材料的研發,以滿足航天(tiān)航空的需求,將來(lái)可(kě)能會給汽車(chē)產業帶來福利。
再次,壓鑄模具和壓鑄機,世界最好的是日德,之後是意大利,再後是其他。模具(jù)要精密,耐用,適應自動生產,不(bú)能說鑄造了幾個模具就斷了、漏(lòu)了,再或者隻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(wèn)題(tí),毫不客氣的說(shuō)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(gōng)業的底子(zǐ),現在他們已經配合上了電氣產業(yè)和計算機信息產(chǎn)業,更是如虎添翼。
2. 機械(xiè)加工
要有上好的車床,車刀,車工。車(chē)床和車刀起碼還能高價從德(dé)國買到,但是車工就是個問題了。同樣(yàng)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(de)活塞要在缸孔中千萬次的來(lái)回運動,其誤差要求極高,其壁(bì)表麵加工(gōng)要求一種工藝,叫做珩(héng)磨,保證缸孔表麵耐磨而且(qiě)還能附著一層油膜保證密封性(xìng)能。這時珩磨(mó)的材料(liào),工藝,方向又來了(le)。此過程走不好,缸孔哪怕彎那麽一點點,活塞千萬次的運(yùn)動便(biàn)會加速(sù)發動機的老化。曲軸孔是多檔的間斷長孔,尺寸精度、圓(yuán)度、同軸度、表麵(miàn)粗糙度每一項要求都(dōu)非常嚴格。
3. 裝配工藝
看了《速(sù)度與激情》就(jiù)覺得汽車是幾個人在garage裏麵擰擰螺絲、吊(diào)台發動機(jī)就可以造車的。那些(xiē)是(shì)修車,發動機裏麵的(de)裝配可不是單用手就可(kě)以,而是專業的裝配工具。這些需要經(jīng)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(de)力(lì)道(dào)都需(xū)要經驗(yàn)和儀器。活塞隙(xì)如果混入了細小的硬物顆粒,千萬次的研磨又(yòu)會造成多大的損壞。所(suǒ)以裝配(pèi)環境、工藝、設備、技(jì)術要(yào)求非常高。更要命的是,如果前兩步走不好,我們連(lián)裝配的機(jī)會都沒得練。
4. 橡膠
在第3步裏麵,裝配過程中(zhōng)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(bì)性,橡膠都是決定性作用。Youtube上麵有(yǒu)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(de)都是帥哥,他們的學曆絕不比我們低。對於汽車發(fā)動機橡膠,我不了解,但是我知道電力工業中的有(yǒu)機材(cái)料現狀。高品質橡膠我們國產的不行,但是能力(lì)正在不(bú)斷提高。
5. 主要機械零部件
凸輪,曲柄連杆,齒輪組,軸承,鏈條,液(yè)壓件,能做出來是一回事,能長時(shí)間穩定的使用算是另一個概念。歸根(gēn)到底還是兩個問題:金屬材料,機械加工。大家(jiā)發現了麽?製造機器的機器才是最底層、最NB的家夥。俗話(huà)說,欲先(xiān)攻其事,必先利其器。所以打鐵(tiě)還需自身硬,底層有了,什麽都有了。日德美俄意法英的錘子可是磨了很久了。
6. 技術封鎖
前麵說的是技術問題,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(dù)發達的工業化社會,社會化大分工已經使得(dé)各行各業(yè)的距離越來越遠。所以,任何一(yī)個複雜的(de)係統性產品都不可能(néng)自己生(shēng)產所有的零件(jiàn)。Google不(bú)可能為(wéi)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(yán)製更純(chún)淨的燃油,米其(qí)林輪胎不可能自己種橡膠樹。因為社會(huì)要分工,隻有分工才能(néng)更專(zhuān)注。那麽要想組織這麽分散的資源生產(chǎn)出自己的產品,組織本身就成了一種能力(lì),所以現代(dài)統治階級之所(suǒ)以能夠統(tǒng)治,不是因為壟斷了(le)生產資料,而是壟斷了組織生產(chǎn)的(de)能力。企業也一樣,任何一個優秀的(de)企業都是自己具有某一(yī)部分的核心技術,然後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(chéng)了一個複(fù)雜的供貨鏈(liàn)條,全球化大(dà)範圍的分工與合作(zuò)已經是常態,但是唯獨對中國,這些關係鏈條像(xiàng)著了魔似的紛紛瓦解。為什(shí)麽(me),想必都(dōu)知道。比如上麵(miàn)提到(dào)的鑄(zhù)造模具,日德壓(yā)鑄模具(jù)隻賣本國企業,其他國家想買都買不到。但是我(wǒ)們不能那這個問題當擋箭牌(pái),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;否則別人看的上我們的永(yǒng)遠隻是人力而已。
7. “市場換技(jì)術”的(de)戰(zhàn)略錯誤
中(zhōng)國必須有自己的骨幹企(qǐ)業,合(hé)資必須建立在雙贏的基礎上,按中國的長遠利(lì)益搞。我們讓出巨大的市(shì)場,我們就有資格要技(jì)術、要利潤。”
也(yě)就是(shì)說,我們開放市場(chǎng),為的是換取技術。個(gè)人認為,這是一個非常幼稚的、停留在宏觀(guān)上的理論性假設。首先,中(zhōng)國開放市場,是大趨勢,順之則昌,逆之則亡。不論什麽目的,市場都會開放。960萬平(píng)方公裏、幅員遼闊的疆(jiāng)域裏總(zǒng)共隻有20萬輛汽車,平均48平方公裏一輛,這是怎樣的場景?全國人民都騎自行車總不是辦法。其二,大大低估了科技的價值,換技(jì)術是一廂情願(yuàn)。那(nà)些重要技術的(de)價值之大恐怕會嚇到所有人(rén),遠(yuǎn)不是賣幾百萬輛汽車的錢能買到的。德(dé)國五個支柱產業,四個(gè)和汽車相關(guān)。汽車產業已然成了大國的立國之本,何(hé)談“換”?核(hé)心(xīn)技術的進步永遠不(bú)要期望別人會給我們(men);還是我上麵說的那句話,沒有捷徑。把技術進步寄托在別(bié)人(rén)身上真的太幼稚(zhì)了。正是這種“市場換技術”的借口,扼殺了自主研(yán)發的動力。所以(yǐ)我覺得,“換技術”這事別(bié)再想了,死了心吧,“偷”都偷不來,“搶”都搶不了。
畢竟民(mín)族工業成長需要一個過程,慶幸(xìng)的是,現(xiàn)在工業(yè)的發展已經(jīng)基本步入正軌了,中國自主的汽車品牌(pái)也慢慢形成:比亞迪(dí)、奇瑞、長城、吉利。期待有一天,Top Gear榜上也能看到來自中國的速度。