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为什么中国难以造出世界一流的汽车发动机?

2017-9-30 22:25| 发布者: robot| 查看: 1022| 评论: 0

摘要: 关注我,请点击标题下方的“中汽技能信息”为什么中国难以造出世界一流的汽车发动机当年钱老回国只搞火箭不搞飞机就是因为我国的产业底子太差。如今半个世纪过去了,钱老已经不在了,我们的产业底子照旧寸步难 ...

关注我,请点击标题下方的“中汽技能信息”

为什么中国难以造出世界一流的汽车发动机

当年钱老回国只搞火箭不搞飞机就是因为我国的产业底子太差。

如今半个世纪过去了,钱老已经不在了,我们的产业底子照旧寸步难行。

大炼钢铁和wenge使得我国的产业底子严重受挫,元气大伤。

产业要发展,炼钢要为先!

因为我们的产业起步晚,底子弱,又加上近现代中的一些现象使得我们的产业底子消耗殆尽,积重难返。改革开放30年来我们专注于搞经济而忽视了底子财产,导致如今的底子财产漏洞百出,重负连连。单从有机化产业和炼钢产业就可以看出来巨大的差距。

作为工程人员,我们从心里有这样的体会:产业革命那100多年外洋不是白走的,他们的每一道工艺,每一项配料,每一个细节都是必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,要想真正有本身的技能,没有捷径,要接 受对无数次的失败,并且要心甘情愿的接受。

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

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

首先要区别两个观点: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朴,并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样平常 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,效率进步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,但是传统产业的工程学教育可以说是一塌糊涂,生产技能和理论严重脱节。

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,这段时期是机械产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,以是基本上没有任何技能积累。而工程积累的焦点就是两个字:秘方。无论是做饭、酿酒、制药照旧冶钢、加工,其技能本质不外乎这两个字。而秘方则是完全私有的,一样平常由家族或公司的形式来传承。而传承必要时间沉淀,也必要民族氛围。一个崇尚速率,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呆板。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朴布局件一样平常使用金属浇铸成形,具体历程又分高压铸造和低压铸造。金属融化成液体倒入模具,此历程难点在于降温凝固历程中残余应力、排气、脱模剂喷淋等导致缺陷的发生,缺陷降低了成品率,并且严重影响寿命,因为金属疲劳最怕缺陷。其次,金属质料自身的品质要求亦极高,一样平常是铸铁或铸 铝,高品质的浇铸原质料我们不行,需从外洋进口,但最近国家加强了对高品质铸铝原质料的研发,以满足航天航空的需求,将来可能会给汽车财产带来福利。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。金属铸造题目是个天大的题目,毫不客气的说是中国从古至今的题目,从宝剑对抗圆月弯刀,到如今的发动机制造,都是这个题目。这套技能是典型的蒸汽时代的产物,是所有现代产业的底子,如今他们已经配合上了电气财产和计算机信息财产,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,但是车工就是个题目了。同样一个零件,选择差别的方向和走线切出来,寿命却明显差别。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,包管缸孔表面耐磨并且还能附着一层油膜保 证密封性能。这时珩磨的质料,工艺,方向又来了。此历程走不好,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《速率与激情》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。这些必要经验,必要技能,更必要时间。有些零件必要特定的呆板进行安装,甚至螺丝的安装顺序,拧紧的力道都必要经验和仪器。活塞隙假如混入了细 小的硬物颗粒,千万次的研磨又会造成多大的损坏。以是装配环境、工艺、设备、技能要求非常高。更要命的是,假如前两步走不好,我们连装配的机会都没得练。

4. 橡胶

在第3步里面,装配历程中必要用到有机质料。有人说发动机就是钢铁和橡胶的共鸣,不错。说橡胶是内燃机的焦点质料毫不为过,无论是气缸的密闭性照旧油箱、水箱的密闭性,橡胶都是决定性作用。Youtube上面有很多外洋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,但是我知道电力产业中的有机质料现状。高品质橡胶我们国产的不行,但是本领正在不断进步。

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观点。归根到底照旧两个题目:金属质料,机械加工。大家发现了么?制造呆板的呆板才是最底层、最NB的家伙。俗话说,欲先攻其事,必先利其器。以是打铁还需自身硬,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. 技能封锁

前面说的是技能题目,这个是个政治题目,但是却无法回避。当今社会已是一个高度发达的产业化社会,社会化大分工已经使得各行各业的距离越来越远。以是,任何一个复杂的体系性产物都不可能本身生产所有的零件。Google不可能为进步计算速率本身生产所有的处理器,GE不会为航空发动机研制更纯净的燃油,米其 林轮胎不可能本身种橡胶树。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本身的产物,组织本身就成了一种本领,以是现代统治阶级之以是能够统治,不是因为垄断了生产资料,而是垄断了组织生产的本领。企业也一样,任何一个优秀的企业都是本身具有某一部分的焦点技能,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。好比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题目当挡箭牌,唯有本身拥有 焦点科技,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. “市场换技能”的战略错误

“市场换技能”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:

“中国必须有本身的骨干企业,合资必须建立在双赢的底子上,按中国的长远利益搞。我们让出巨大的市场,我们就有资格要技能、要利润。”

也就是说,我们开放市场,为的是换取技能。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,换技能是一厢情愿。那些重要技能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。德国五个支柱财产,四个和汽车相关。汽车财产已然成了大国的立国之本,何谈“换”?焦点技能的进步永远不要期望别人会给我们;照旧我上面说的那句话,没有捷径。把技能进 步寄托在别人身上真的太幼稚了。正是这种“市场换技能”的借口,扼杀了自主研发的动力。以是我觉得,“换技能”这事别再想了,死了心吧,“偷”都偷不来,“抢”都抢不了。

毕竟民族产业成长必要一个历程,庆幸的是,如今产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率。

汽车悬架,比发动机技能含量更高?

(来源:汽车之家说客 作者:Astoncar)

[导读]悬架的观点看似简朴,实在大有门道。这些弹簧的设计力度、安放角度,减震器的力度、角度以及其他横臂、纵臂的角度和受力,是一项巨大的工程。

引言 | 悬架,先从弹簧说起。

悬架并不是近现代的产物,早在发明车轮之初,悬架体系就有了初步观点。

车的观点在中国最早用于军队,好比千盛之国,就是形容一国国力强大,一乘为四马一车,车上3人,车下72人,后勤25人,是为百人。古时战车的构造非常简朴,一样平常为木制车轮,使用木轴固定。这就构成了早期的悬架体系。

由于整体采用硬连接,没有减震、缓冲布局,加之道路状况不佳,以是古时的战车具有一些致命缺点,舒适性极差,行驶稳定性也非常差。即便经过一些小障碍物时,车身也会产生较大起伏。假如战车速率足够快,遇到坑洼后,轻则撞断车轴,重则发生倾覆。于是,人们开始寻找“减震”的装置。

【1】悬架体系的观点

从现代汽车的角度看,悬架体系是指车身与轮胎之间的整个承载布局。它最主要的功能就是支撑车身,随着时代进步,悬架不仅满足于支撑车身,并且承担了舒适性、运动性等驾驶感受的重任。

而今,我们会有“这是宝马”或“这是奔驰”的认知,这是因为这些品牌在悬架体系的调校上拥有丰富的特色和经验,是品牌最重要的竞争力。可以说,悬架体系几乎是整个汽车行业里最考验技能水平的部件,它甚至要比发动机和变速箱更深奥。

悬架体系并非底盘,这是很多人常犯的错误。底盘的观点要大过悬架,是一个很复杂的几何体。底盘的作用是安装汽车发动机以及周边部件、总成,形成汽车整体造型,它大致由传动系、行驶系、转向系以及制动系四部分组成。通常我们说的悬架只是底盘行驶系(车架、车桥、车轮、悬架)中的一部分。

现在悬架体系可以大致分为非独立悬架和独立悬架,这两种悬架又有差别的分类,至于两者各自的优势,后面文章会具体解释。无论哪一种悬架,其最终都离不开弹性元件、导向机构以及减震器。这其中弹性元件以及减震器的作用又尤其大。

【2】弹性元件的分类

出于对减震考虑,人们率先发明了片状弹簧,其采用的大致是由钢带绷紧的辐条式布局,同时人们也把目光转移到车轮上,寻求突破。自行车发明后,速率越来越重要,减震变得迫不及待。约翰·邓禄普因此发明了充气式轮胎,安德烈·米其林随后发现充气式轮胎有一些缺陷,好比跳动等。

这种跳动实在就是早期弹簧的观点,也是后来诞生防倾杆等扭杆弹簧的原因。最初的一段时间,车辆上最常使用的弹性元件便是片状弹簧。片状弹簧最先被发明有它深层次的原因,横向刚性并且价格低廉。

片状弹簧如今又称钢板弹簧,它利用的是数片长度相同或差别的弹簧片组成的略弯曲的弹性梁。这类弹簧在受力时不仅可以依靠自身形变,并且可以依靠弹簧片之间的摩擦抵御外力。

钢板弹簧虽然制造简朴,但其舒适性很差,重量较大,对车辆纵向空间要求较大。更重要的是,这类弹簧形变不大,也就导致车轮上下形变轨迹受限,不灵活。因此,这类弹簧现在主要应用在载重较大的车辆上,好比商用载货汽车以及纯越野车型上。

螺旋弹簧诞生时,时间已经来到了20世纪中期,这种弹簧最初被应用在重型车辆上,但随后受到青睐。原因是,这类弹簧的阻尼系数不仅固定,并且可以定制。人们可以根据差别的需求,对弹簧的疏密进行更改,以满足差别需求。

最常见的弹簧是圆形螺旋弹簧,它的布局非常简朴,占用空间也非常小,重量轻,吸收能量也较高,是现在绝大多数车辆使用的弹簧类型。

更高一阶的是氛围弹簧,现在被应用在高端豪华车型上,它利用的实在是在可伸缩密闭容器里充入差别量氛围这一原理。这种弹簧可以通过充入压缩或排出氛围,实现弹簧的伸长和压缩。

现在高端车型采用的氛围弹簧大部分可控,通过氛围压缩机、蓄压器、控制单元以及前后桥车身高度传感器等控制车身姿态。假如车辆急加速,感应器接收到信号之后会传送给控制单元,控制单元则会控制后悬氛围弹簧变硬,以包管车辆不至于抬头,保持良好的驾驶姿态。

假如高速行驶,氛围弹簧还可以降低车身高度,从而包管车身重心下降以进步氛围下压力和减少车底乱流通过,营造更好的驾驶感受。

扭杆弹簧最常见的便是车辆的防倾杆了,它利用的是金属弹性元件保持原状的本领。防倾杆最重要的功能是包管操控的平衡,限制过弯时车身侧倾以及改善轮胎的贴地性,也就是抑制我们常说的跳动情况。扭杆弹簧直接应用在车辆上作为悬架已经不常见了。

【3】减震器与弹簧相辅相成

车辆只有弹簧是不可行的,因为弹簧不能吸收能量,它只是作为一种缓冲存在。将瞬间的产生的力转换成长时间较小的力,驾驶质感依然不会太好。这就必要减震器了。

减震器的最主要的目的是抑制弹簧吸收力之后反弹给车身的震荡。它可以最大程度的吸收冲击,包管车辆行驶的平稳性。我们日常见到的减震器都与弹簧结合在一起。布局类似于发动机气缸,只是减震器内部充满了粘稠的油液,活塞上也布满了小孔,一旦弹簧接收到地面的冲击,巨大的压力会使活塞挤压油液,油液便会从活塞的孔里渗透,最终完成吸收能量的历程。

不过,随着科技的进步,减震也已经不再拘泥过去油液的方式了。最新比较知名的减震器有凯迪拉克的MRC主动感应悬架,实在它隶属于可变阻尼减震器,它的阻尼可以根据差别情况而发生变化

之以是如此,是因为它采用的是一种可以磁化的软铁颗粒,这种微粒常规状态下是液态,具有油液的特点,不过在添加磁场后,这些磁化软铁微粒可以以特定的顺序排列,变成像钢材一样的硬连接,增加悬架刚度。至于磁场,可以通过电磁铁实现,而电磁铁的强度则可以通过电流大小调节,最终减震器越来越智能。

雅斯顿小结

悬架的观点看似简朴,实在大有门道。这些弹簧的设计力度、安放角度,减震器的力度、角度以及其他横臂、纵臂的角度和受力,是一项巨大的工程,因此,才出现了市面上差别驾驶感受的汽车,可以说,悬架体系的调校是整车中最必要技能的部分。

复兴数字1 :一张图看懂整个汽车行业

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复兴数字7:汽油机和柴油机完美结合?解析GDCI发动机

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