日產發動機制造有多精細,為什麼拆了沒法還原?車企真的無法仿制?

日產發動機向來以皮實耐用、毛病少而著稱,2006年研發的MR20自吸2.0L發動機一直用到現在都沒有更換,仍在奇駿、天籟的新車上使用,日系對對自家的發動機那是十分的自信。如果用一個詞來形容日系發動機,那就是「精細」,日系發動機號稱拆了就沒法還原,還原也達不到原來的效果?這是真的嗎?

依筆者看來,這個說法有些夸大的意味,確實日系合資品牌進入中國快30年了,它發動機耐用的優勢是經過時間驗證的,但說它拆了無法還原那那它怎麼做維修保養呢?日系發動機號稱10萬公里一次大檢修難道都拖回原廠?

拆了無法還原的情況應該特指在一些非專業的維修店,使用暴力手段拆解。日系發動機的無縫式一體機確實很難拆除,一般人還真拿它沒有辦法,只能采用暴力手段。

發動機的冷縮配裝

日系無縫式一體機的裝配標配的一個技術是 冷縮裝配,運用金屬件低溫收縮、常溫復原的原理對變速箱、軸承、發動機零件等物件進行過盈裝配。冷縮裝配的整體件一般被定義為不可拆除的固定連接和裝配件。

在冷縮過程中,中、高碳鋼材質的合金部件內部結構會發生一定變化,金相組織從奧氏體轉化為馬氏體(僅部分殘留的奧氏體),這種變化能增加高碳鋼的強度和硬度。

實現這個技術的難點在于材料和尺寸的搭配,如果材料標準達不到要求,容易造成縮漲過程中零件受力不勻發生異形變,導致裝配失敗。日本制造業的精細化操作離不開上游材料供應鏈的高標準。

從發動機冷縮裝配工藝來看,大家應該能理解為什麼日本發動機拆了就無法還原。準確的說,日產發動機根本無法進行完全拆解,暴力拆解只會造成零件變形損害,想再裝回去那是千難萬難。

同樣的,如果只使用拆解還原的原始方式進行發動機仿制那更是癡人說夢。

回答開篇的問題,日產發動機當然可以維修,只不過維修成本更高一些。德系、美系可能哪個零件壞了就換哪個,日系則直接換個大件。

實際上,冷縮裝配工藝不止日系車企使用,德系、美系、國產車企都在用,這只是一項常規的裝配工藝。日產只不過比其他車企更看重這門裝配工藝,發動機一體化程度更高而已。當然,也正因為他們把這一點做到了極致,所以日產發動機更加牢固不容易壞。

試想一下,如果你已經把拼好的積木模型上膠,但有一天發現自己有個地方拼錯了,那你將有多絕望。所以日產發動機絕對不能經常壞,這是日廠專精化的要求。

回到「拆了裝回去但性能還比不上原來的」這個問題,有一個重要的影響因素是 公差

公差配合

零件生產是存在公差的,公差可以理解成可以接受的零件尺寸誤差。一台發動機少說上百個零件,這些可接受的誤差集合起來,發動機的結構穩定性將受到極大的考驗。對發動機這種使用過程粗暴的精細件集合體,那影響就更大了。別的不說,就常規磨損就夠喝一壺的。

要解決這個問題說起來也簡單,那就是實現「公差配合」,讓零部件互相咬合,實現正負公差相互抵消,達到最佳「公差配合」。不過,說起來簡單做起來難,要實現這一點,需要無數的實驗參考,花費大量時間精力去做優化和調整。

日產抱著十幾年的自吸發動機,一次次壓榨它的潛能,就是從這些地方入手的,如果論公差配合日系發動機絕對已經達到了頂尖。

這樣一台接近完美的發動機,安裝時順序錯一步都會破壞整體的公差平衡,現在反過來再裝一遍難度只會更大,肯定達不到原來的效果啊。

到這里如果說要仿制,那更加不可能。日產發動機經過那麼多年優化,就算生產出同樣的零件,你也拿不到它的公差配比數據。如果要研究出來,至少也得把日產車企的路再走一遍吧,這樣就根本沒有了仿制的意義,還不如自己開發。

說到這還要再提一句,還是上游供應鏈的優勢。原則上公差越小,公差配合效果也越好。日企對零件公差的把控也是非常嚴苛的,精度是他們的基本需求。

《發動機制造精度與性能關系研究》指出:零件差異每下降±0.06毫米,發動機就能提升機0.7%的動力,降低0.5%的油耗。

日系發動機省油、動力壓榨的特點正好與之貼合。而他們之所以能做到這一點,零件精度、公差配合功不可沒。你要說公差配合,哪個車企不做,都在做,只不過投入的時間精力不同,出來的效果也不同。

很多人說國產車只會在動力上做文章,發動機耐用性無法跟日產相比,這是肯定的。相比提升耐用性這樣耗時耗力的研發,我們肯定把精力放到能直接提升發動機性能的研究上,大馬力的可視化無疑更吸引人。

說來說去,精細化這種東西只有日系車愿意去做,其他品牌不愿做也做不了,本質上是造車理念的不同。硬要說要說這兩種理念孰優孰劣,市場已經給出了答案,日系車沒有死,美系、德系、國產車也照樣活的好好的,大家井水不犯河水。

日系是經久耐用,但發動機已經多久沒更新了,自吸再怎麼玩出花來它還是自吸,現在的日系車都成城市代步、買菜車的代表了。在渦輪增壓領域它的發揮乏善可陳,cvt變速箱更是受人詬病。日產的造車理念把一台自吸發動機玩出了花,但這也限制了新機的研發,魚和熊掌不可兼得。

而國產車企現在處于一個轉折點,通過合資也好,仿造也罷,我們終于發展出了自己的品牌,但對未來要走哪條路卻開始泛起了迷糊。我們本想在未來和其他各國車企大干一場,現在卻迎來了電驅車這樣一個彎道超車的好機會。這也造成了現在國產燃油車高不成低不就的現狀。碰到這樣一個轉折點,你會如何取舍?

總結

日產發動機因為冷縮裝配工藝,確實不好拆除、復裝,因為公差配合等原因,復裝的發動機性能也會出現衰減。日產發動機對材料、裝配的高要求,使得仿制它難度極大,要想學到日產發動機的精髓不亞于重頭研發,得不償失。實際上,國產車企也沒必要費時費力的仿制日產發動機,現在國產燃油車的開發暫緩,大部分精力都放在電驅車上,未來在電驅。

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