为什么中国难以造出世界一流的汽车发动机？

wxsunhao · 发表于 2015-4-28 19:50:35

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为什么中国难以造出世界一流的汽车发动机？ 2015-04-27 知乎-w浩森 [url=]直观学机械[/url]

当年钱老回国只搞火箭不搞飞机就是因为我国的工业基础太差。

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如今半个世纪过去了，钱老已经不在了，我们的工业基础还是寸步难行。

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大炼钢铁和wenge使得我国的工业基础严重受挫，元气大伤。

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工业要发展，炼钢要为先！

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因为我们的工业起步晚，基础弱，又加上近现代中的一些现象使得我们的工业底子消耗殆尽，积重难返。改革开放30年来我们专注于搞经济而忽视了基础产业，导致现在的基础产业漏洞百出，重负连连。单从有机化工业和炼钢工业就可以看出来巨大的差距。

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作为工程人员，我们从心里有这样的体会：工业革命那100多年国外不是白走的，他们的每一道工艺，每一项配料，每一个细节都是需要一点一点从心里挖出来、从失败中走出来的。这些是十几年的高等教育教育不来的，是多少钱砸不出来的。必须经过那么多次失败才会有今天的成功，要想真正有自己的技术，没有捷径，要接受对无数次的失败，而且要心甘情愿的接受。

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我们要想真正造出一个100%的汽车发动机，是需要几代人共同努力的。我们正在努力追赶了。

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我们不缺设计师，我们缺的是底层的工人师傅。缺的是国外那100多年不浮躁的经验和教训。

首先要区别两个概念：science和engineering。科学是共享的、透明公开的，但是工程学却是保密的、私有的。发动机的原理可以说是及其简单，而且这个原理在内燃机存在的200多年里从来没变过：燃料燃烧致气体膨胀推动活塞做功。但是science说起来容易，如何用这些人类都知道的白开水一般的理论做出按人类意志行为的engineering却完全是另一回事：如何把功率提上来，重量减下去，寿命延长，效率提高可以说是无穷无尽的漫漫长征。科学结论我们都可以记得住，我相信我们高等科学在记忆上的教育非常成功，但是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。

再一个，在人类进入电气时代之前，西方国家有一段特殊的时期，这段时期是机械工业飞速发展的一段时期，被誉为“大蒸汽时代”。有兴趣的可以搜一搜这一时期内的作品，几乎所有能动的东西都是齿轮机械，其繁荣程度前无古人，后无来者。由于我国没有接受这一时期的洗礼，少部分民族资产后来也被帝国主义压迫致残，再后来又被社会主义充了公，所以基本上没有任何技术积累。而工程积累的核心就是两个字：秘方。无论是做饭、酿酒、制药还是冶钢、加工，其技术本质不外乎这两个字。而秘方则是完全私有的，一般由家族或公司的形式来传承。而传承需要时间沉淀，也需要民族氛围。一个崇尚速度，敢于挑战人类极限，敢于质疑权威的民族，才会有足够的动力去研发这种铁与火的机器。这一点我觉得我们做的很不好，我们的教育似乎不太鼓励培养这种冒险精神。

对于发动机具体的一些瓶颈，下面我逐条列举，及时更新：

1. 金属铸造

发动机气缸主体和其他简单结构件一般使用金属浇铸成形，具体过程又分高压铸造和低压铸造。金属融化成液体倒入模具，此过程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，而且严重影响寿命，因为金属疲劳最怕缺陷。其次，金属材料自身的品质要求亦极高，一般是铸铁或铸铝，高品质的浇铸原材料我们不行，需从国外进口，但最近国家加强了对高品质铸铝原材料的研发，以满足航天航空的需求，将来可能会给汽车产业带来福利。再次，压铸模具和压铸机，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，适应自动生产，不能说铸造了几个模具就断了、漏了，再或者只能人工看着掌握火候那可不行。金属铸造问题是个天大的问题，毫不客气的说是中国从古至今的问题，从宝剑对抗圆月弯刀，到现在的发动机制造，都是这个问题。这套技术是典型的蒸汽时代的产物，是所有现代工业的底子，现在他们已经配合上了电气产业和计算机信息产业，更是如虎添翼。

2. 机械加工

要有上好的车床，车刀，车工。车床和车刀起码还能高价从德国买到，但是车工就是个问题了。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。这些技艺，怎么办。发动机的活塞要在缸孔中千万次的来回运动，其误差要求极高，其壁表面加工要求一种工艺，叫做珩磨，保证缸孔表面耐磨而且还能附着一层油膜保证密封性能。这时珩磨的材料，工艺，方向又来了。此过程走不好，缸孔哪怕弯那么一点点，活塞千万次的运动便会加速发动机的老化。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。

3. 装配工艺

看了《速度与激情》就觉得汽车是几个人在garage里面拧拧螺丝、吊台发动机就可以造车的。那些是修车，发动机里面的装配可不是单用手就可以，而是专业的装配工具。这些需要经验，需要技术，更需要时间。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。更要命的是，如果前两步走不好，我们连装配的机会都没得练。

4. 橡胶

在第3步里面，装配过程中需要用到有机材料。有人说发动机就是钢铁和橡胶的共鸣，不错。说橡胶是内燃机的核心材料毫不为过，无论是气缸的密闭性还是油箱、水箱的密闭性，橡胶都是决定性作用。Youtube上面有很多国外汽车大厂的发动机组装视频，有兴趣的可以看看（搜索关键词是：Car Engine Assembly），看完你就会发现，连拧螺丝的都是帅哥，他们的学历绝不比我们低。对于汽车发动机橡胶，我不了解，但是我知道电力工业中的有机材料现状。高品质橡胶我们国产的不行，但是能力正在不断提高。

5. 主要机械零部件

凸轮，曲柄连杆，齿轮组，轴承，链条，液压件，能做出来是一回事，能长时间稳定的使用算是另一个概念。归根到底还是两个问题：金属材料，机械加工。大家发现了么？制造机器的机器才是最底层、最NB的家伙。俗话说，欲先攻其事，必先利其器。所以打铁还需自身硬，底层有了，什么都有了。日德美俄意法英的锤子可是磨了很久了。

6. 技术封锁

前面说的是技术问题，这个是个政治问题，但是却无法回避。当今社会已是一个高度发达的工业化社会，社会化大分工已经使得各行各业的距离越来越远。所以，任何一个复杂的系统性产品都不可能自己生产所有的零件。Google不可能为提高计算速度自己生产所有的处理器，GE不会为航空发动机研制更纯净的燃油，米其林轮胎不可能自己种橡胶树。因为社会要分工，只有分工才能更专注。那么要想组织这么分散的资源生产出自己的产品，组织本身就成了一种能力，所以现代统治阶级之所以能够统治，不是因为垄断了生产资料，而是垄断了组织生产的能力。企业也一样，任何一个优秀的企业都是自己具有某一部分的核心技术，然后将其他非核心组件外包，形成共赢的盈利形势。全球已经形成了一个复杂的供货链条，全球化大范围的分工与合作已经是常态，但是唯独对中国，这些关系链条像着了魔似的纷纷瓦解。为什么，想必都知道。比如上面提到的铸造模具，日德压铸模具只卖本国企业，其他国家想买都买不到。但是我们不能那这个问题当挡箭牌，唯有自己拥有核心科技，别人才会看得起我们，才存在合作的价值；否则别人看的上我们的永远只是人力而已。

7. “市场换技术”的战略错误

“市场换技术”是指80年代后期到2001年中国入世之间，中国政府允许外资入华修建汽车合资工厂的战略决策，前商务部长的吕福源这样解释：

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“中国必须有自己的骨干企业，合资必须建立在双赢的基础上，按中国的长远利益搞。我们让出巨大的市场，我们就有资格要技术、要利润。”

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也就是说，我们开放市场，为的是换取技术。个人认为，这是一个非常幼稚的、停留在宏观上的理论性假设。首先，中国开放市场，是大趋势，顺之则昌，逆之则亡。不论什么目的，市场都会开放。960万平方公里、幅员辽阔的疆域里总共只有20万辆汽车，平均48平方公里一辆，这是怎样的场景？全国人民都骑自行车总不是办法。其二，大大低估了科技的价值，换技术是一厢情愿。那些重要技术的价值之大恐怕会吓到所有人，远不是卖几百万辆汽车的钱能买到的。德国五个支柱产业，四个和汽车相关。汽车产业已然成了大国的立国之本，何谈“换”？核心技术的进步永远不要期望别人会给我们；还是我上面说的那句话，没有捷径。把技术进步寄托在别人身上真的太幼稚了。正是这种“市场换技术”的借口，扼杀了自主研发的动力。所以我觉得，“换技术”这事别再想了，死了心吧，“偷”都偷不来，“抢”都抢不了。

毕竟民族工业成长需要一个过程，庆幸的是，现在工业的发展已经基本步入正轨了，中国自主的汽车品牌也慢慢形成：比亚迪、奇瑞、长城、吉利。期待有一天，Top Gear榜上也能看到来自中国的速度。

附图：

1. 沙模批量生产