我国工业起步较晚,即便现在已经成为全球第二大经济体,但那要得益于我国庞大的体量,其实在很多技术领域,我们依然落后于那些西方发达国家。比如发动机技术,大到航空航天,小到民生车船,都离不开发动机,发动机技术直接决定该行业的水平。
德国在发动机领域一直处于世界领先地位,世界第一台汽车发动机就是出于德国人之手。曾经我国的企业购买德国发动机之后进行拆解分析学习,但是拆解上百台仍然无法仿制,中国和德国的发动机到底有何差距?
一、发动机的技术特点
发动机可谓是集工业技术之大成,经过不断地改进和升级,发动机早已不是能跑就行那么简单。在动力和燃油经济性的双重要求下,发动机的先进性体现在多个方面,可以说成为了一件“艺术品”!
1、气缸关闭技术。又被称作可变缸技术,例如一台四缸发动机,它在低负荷状态下,这时ECU可控制部分气缸停止喷油点火动作,进入到关闭状态,以达到节省喷油量,减少油耗的目的。
2、可变压缩比技术。可变压缩比技术,就是将发动机的单连杆变成了可控多连杆机构,并通过偏心轴控制多连杆结构,进而改变气缸内的压缩比的变化,使得压缩比与各转速区间完美匹配,以适应不同的工况。如此一来,动力和燃油经济性都得以提升。
3、可变气门正时和升程技术。此两项技术可以通过对气门的大小和开启时间的调整,进而改变进气量大小的效果,使得进气量与发动机转速相匹配,达到降低油耗、提升发动机功率的目的。
除此之外,传统的缸内直喷、分层燃烧以及涡轮增压,都是大家耳熟能详的技术。发动机技术细分种类很多,想要短期内完成攻克不太现实,弯道超车需要更多的研究和积累。
二、德国发动机的优点
德国在发动机领域起步很早,历史上第一台汽车发动机就是出自德国人之手,所以德国在发动机技术的掌握上快人一步,“德系精工品质”也早已名声在外。
德国发动机特点是动力突出,但是因为欧洲大力推行碳中和政策,对汽车尾气排放有严格要求,所以德系发动机不得不小型化、低排量、低转速,同时还得保持动力充足,涡轮增压就诞生了。大众汽车应该是德国发动机的代表,大众最早开始使用涡轮增压发动机技术,这也是现在的主流汽车发动机,人们也很喜欢涡轮增压强劲的低转速扭矩表现。
另外德国发动机线性动力很好,这个特点在汽车加速的后半程可以体现出来,持续加速能力很强。在历史上,德国经典的发动机产品不少,比如保时捷水平对置六缸机、宝马M70/S70发动机、奔驰M发动机以及奥迪EA.5LvTFSI发动机等。德系发动机可谓把动力、操控的特点发挥到极致。
三、中国发动机与德国的差距
我国的汽车行业发展也很快,抛开新能源领域不谈,很多人看到国产燃油车发动机参数,已经不亚于国外汽车品牌的发动机了,认为我国已经逐渐赶上,其实并非如此。以目前的2.0T发动机为例,通用可以做到马力、牛米的骇人数据。而国产发动机只能堪堪做到丰田2.0T发动机的参数表现,这算是在涡轮增压领域最拉胯的存在。
之所以表现这么差劲,主要还是在工艺上。机械组装时,会利用金属的热胀冷缩,温度不一样,高端机械误差或许只是一丝丝,但性能就天差地别。以空压机为例,国产柳州九立方空压机工作时,十米半径以内互相说话很难听清。但日本空压机工作时,在机器跟前都没有任何噪音,而且机体也没有任何颤动,这个差距不可谓不大。
随着制造力的提升,很多先进工艺我们也可以仿制,但是别人操作的数据不会给我们知道。曾经看过法拉利的6缸发动机,人家那个活塞的杠头,是用机械手在充满液氮的密封仓里弄的,然后恢复常温之后严丝合缝。液氮密封舱、机械手我国也有,但是你知道温度要控制在零下多少吗?放置多长时间呢?这才是问题的关键。
曾经上海宝钢有个出口钢材的纪录片,上边显示该钢材是实验人员2代人上万次的努力,才最终研发出来,并且所有的淬炼温度,时间压力都是机密。所以工业的进步,制造工艺、实验数据都是关键,我们的制造业任重而道远。
结语
中国工程院院士甘晓华曾说过:我们在军用领域的尖端发动机技术,要落后于世界顶尖技术一个身位,而在民用发动机领域,落后的可能不止是一代。不过罗马不是一天建成的,技术的追赶也需要时间,相信随着我们的努力,未来某天,我国发动机技术也能引领世界。
很多人表示燃油发动机已经在淘汰,我们不需要费劲追,应该走新能源弯道超车,你怎么看?