【機床商務網 本網原創】上個月小編的一個發小準備買車,一到周末,就邀約著小編往各個車展車店跑,到了晚上,還要拉著小編陪他一起打開電腦查資料,比對各款車輛的性能。一來二去,原來對汽車行業不甚了解的小編也得到了不少知識。

在這個過程中,小編發現一輛車的性能很大程度取決于它的心臟——發動機,而市場上大部分的汽車配備的均是國外的發動機,國產發動機。僅有的幾款國產發動機,在性能和價位上也與歐美日系的同類產品有著較大的差距。
剛開始小編以為這只是個別現象,整體而言我們的汽車工業應該還不錯吧。但在請教了一些業內專家后,小編才明白中國的汽車發動機制造技術相對于先進水平,是有著很大差距的。
秉承著“打破砂鍋問到底”的探索精神,小編在經歷了一番研究分析之后,今天就來和大家聊聊為什么我們目前還造不好一臺汽車發動機?
可以說,一臺性能優異的汽車發動機的制造,牽扯到了整個國家的工業技術的方方面面:從冶煉技術到精密機床,從溫度控制到流程管理等等。而這其中,一個國家是否擁有高精度高科技含量的機床決定了其是否能夠造出高質量的發動機。

下面,小編先給大家簡單介紹一下汽車發動機的制造過程,再來談我國機床制造業的哪些短板導致我國目前無法制造出高性能的汽車發動機。
汽車發動機的制造過程
原來在小編的想像中,汽車發動機是由一整塊金屬用機床雕刻切削出不同的零件形狀,再組合起來的。但實際上并不是這樣,所有發動機都是用“砂模”鑄造出來的——一種特殊的砂礫制造的模具。
要保證下一道工序生產出來的發動機雛形各方面的微觀數據都正常,砂模的精度要求極高,哪怕是一毫米的誤差,終造出來的發動機可能就是個廢品,所以砂模必須由非常精密的機床進行雕刻。
砂模鑄造成功之后,另一條生產線開工了。在發動機制造工廠里的其中一個高溫車間,機器會開始把一整塊的鋼材或鋁合金(這些材料預先已經配好配方制造完成)送入高溫爐融化成液態,然后通過管道,從多個方向注入沙模里。
這道工序的技術難點在于對金屬材料雜質的控制,如果本身我們在制造這塊金屬的時候,金屬內部雜質較多的話,在經過融化之后,這些雜質就會堆積在一塊,直接影響發動機的使用壽命。
在高溫鋼水全部倒進沙模之后,接下來會有一道冷卻工序,把高溫的金屬重新凝固成固態。這道工序非常重要,冷卻過程的控制,直接影響著這臺發動機所有方面的質量,這算是發動機制造里要求高的一個步驟。
在冷卻結束后,沙模里的發動機本體基本上就已經成型了,把砂模敲碎后,發動機的毛坯就制造完成了。
毛坯,決定著整臺發動機的先天基礎。
在毛坯造好之后,還需要用機床進行粗磨和細磨,同樣,這兩道程序對精度要求亦是非常高。

精磨后,再針對一些高速運動部件的安裝基座,例如曲軸或缸體,進行再次打磨。之后再進行各種組裝,一臺發動機才算全部裝配完成。
制造好的發動機,我們有哪些短板?
從上述冗長而復雜的汽車發動機制造過程中,我們發現,砂模的精雕、發動機毛坯的切削打磨,這其中至少涉及了四類精密機床:精雕機、數控銑床、數控車床以及數控磨床。
這些各種類型的機床,我們能夠制造嗎?能,而且在中低端領域我們的機床甚至可以出口東南亞、俄羅斯等地區和國家。
但是,在制造汽車發動機這樣的領域,我們的實力明顯不足。主要因素,小編認為有以下兩方面:
首先,我國機床行業在數控機床的落后主要還是在主要功能零部件上的技術落后,一臺機床上主要的組成部分:絲杠、導軌、伺服電機、力矩電機、電主軸、編碼器,這些主要功能部件大部分還主要依賴于國外產品,這主要與我們在這些技術上起步晚、缺乏自主研發與創新有關,國外的廠商一般都有上百年的歷史。
其次,機械零部件是一方面,但是要完全靠機械部分來提高整體精度和可靠性,那么要求越高成本可能要成倍增加,所以要靠控制部分——數控系統、伺服驅動來實現控制。數控系統的核心不是芯片,是算法和代碼優化,這才是數控系統的精度穩定性得以實現的根本原因。我們在數控系統及伺服驅動控制方面的落后也直接制約機床的發展。
正是這些短板,導致了我國汽車發動機的“難產”。
雖然近些年來,我們開始不斷在努力追趕,但我國在工業基礎上,因為經歷過一段相當長的空白期,我們實際上錯過了西方國家的兩次工業革命帶來的技術發展。因此我們在這些方面,目前仍處于比較大的落后狀態。
奮勇前行,我們一定能趕上
機床在作為工業母機,與發動機無異都是多學科交匯,都存在多變量非線性的影響因素。機床的發展一定是在大量實踐和基礎數據積累的基礎上不斷實現技術演進。長久以來,我們大量地直接使用國外技術,從而缺少了很多基礎的研究、積累,導致了我們的落后。很多人說全宇宙能造出好機床的企業也沒幾個,大家也不必妄自菲薄。但作為一個有追求,有理想的民族和國家,只要在認清與上差距的同時健步追趕,小編相信,我們一定能造出享譽世界的國產機床和汽車發動機。
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