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日本发动机的制造秘诀 日本发动机为何不怕技术泄露

生活经验知识分享

修了10年汽车发动机的师傅曾经说过，即使日本人把它们的发动机送给我们，让我们光明磊落的拆解研究，我们连组装回去都很难，更别说复制出一摸一样的 。就算高薪把他们的技术人员挖角过来，把他们的设备引进到国内，依然没有丝毫机会 。
对日本车企来说，他们要研发和生产出技术先进的发动机好像并不难，几乎每个车企都有自己的绝活 。
例如本田有地球梦发动机、丰田有直列四缸2.5L直喷发动机和混动发动机系统、马自达有驰创蓝天技术发动机、日产有VQ系列发动机 。还有斯巴鲁、铃木、三菱等，都有自己先进的发动机技术 。
让人扎心的是，其实三菱的汽车发动机技术算是它们中比较靠后一点的了，但是在前些年，三菱是一个扛起国产车半边天的发动机品牌，很多国产用的是它自己淘汰了的老旧技术的发动机 。即使是长期位居SUV销量榜冠军的哈弗H6，曾经的老款车也使用过三菱的4G69系列发动机 。
不只我们，例如韩国等其他一些也曾经想通过逆向开发来模仿日本的发动机，但是都没有成功，只能选择其他方式来做自己的发动机 。

为什么日本的发动机技术十分先进，却敢于向任何一国出售，为何不怕技术泄漏？首先我要纠正一下这个问题，日本不是“敢于向任何一国出售发动机”，而是乐于这样做 。这不是敢不敢的问题，而是一个主动选择去出售的行为 。
日本国土面积较小，资源比较贫乏，商品出口是它很重要的经济来源 。日本有很多比较出名的汽车企业，比如丰田、日产、本田、三菱等 。
日本每年靠把汽车或发动机卖到世界上的其他国家去，能赚取万亿美元 。其中，仅是丰田一家企业，2020年的汽车营业收入就达到2753亿美元 。
另外，日本不是不怕技术泄漏，其实他们同样也担心其他国家的车企学会它们的发动机技术的 。所以，它们把核心、先进的技术牢牢掌握在自己人手里 。即使和我们?合资?造车?，也?不会?让我们?知道?核心?的?技术? 。
其他国家能买到日本的车，能轻松获得他们的发动机，但是买不到核心的技术 。搞不清楚各个零件的设计参数范围、精密程度，以及制作各种高热成钢等材料的技术等，所以无法仿制出一样发动机 。
在中日合资的车企里面，核心的发动机技术掌握在日本技术人员手上，是重点保密的，我们也无法接触 。只有一些它们淘汰了不愿再使用的技术，才会高价出售给我们 。

日本发动机技术先进有4大原因，也是其他国家模仿不来的一、历史底蕴，不是?其他?国家?一朝?一夕?就能?翻越?的?
日本从明治维新时期开始就已经重视工业发展，到了二战时期它的工业化水平已经到了世界各国前列 。二战失败后，军事工业转型为民用工业，加上向欧美学习和借鉴，他的汽车工业很快就发展起来了 。
80年代日本的汽车工业发展迅速成熟起来，日产、本田、丰田、三菱等企业就能量产技术先进的发动机了 。
在这个过程中，由于资源缺乏，还曾经出现石油价格上涨的原因，为了更省油，日本的发动机往节能省油、质量稳定的方向研究 。
这就是为什么现在一说到日系车，脑海里浮现出来的字眼是“省油” 。而欧美的发动机，追求的是大排量，动力等 。各自的理念方面是不同的，这也是为什么现在一说美系车，我们普遍会认为它们油耗高，事实也是如此 。
在发展发动机技术的过程，日本的科学理论，也就是学术方面，其实是不如美国的 。但是日本人比较注重应用 。他们把材料学的应用、金属冶炼工艺、精密工艺、组装技术等研究得很透彻 。
简单点说，关于发动机的学术，其他一些国家的比日本高，奈何动手能力没有日本强 。这方面，也就德国能和日本一拼高下 。
经过多年的历史沉淀，日本的企业经过多年的研发、试错、改进、提升的循环过程中反复提升各项技术，变得更加成熟稳定，在?各项?指数?上做到?精益求精? 。
例如一款??发动?机?的?热效率?，从?40%提升?到?41%，别小看?这?1%，它?可能?需要?整个?企业?花?数年?到?十多年?的?努力?付出? 。不是说?三两?个月?就能?搞定?的? 。
而日本的发动机技术也已经形成完整的产业链，上下游供应链配合密切，一整套的体系和技术都已经很成熟 。他们想做一款发动机，必要的材料、配件、工艺、生产体系都能轻易地获得 。
其他国家，发动机产业链不完整的，你想做也难找到一些特殊的合适的材料和配件，更别说其他难题 。

二、缺乏高精密工艺，做出来的发动机只是空有其型
一个发动机包含几百甚至成千个基础零部件，每一个要求的精密度要足够标准，控制在苛刻的公差范围之内 。
任何工业制品零件都存在参数公差，即使是纯手工打造或者再精密的机床，也无法做出完全一样的精简 。在一台发动机中，只要出现某个零件有问题，就会引起“牵一发而动全身”的局面，导致发动机可能就“废了” 。
日本车企经过多年的试验，在实际应用中掌握了，他们的发动机零配件是标准化、精准化生产，管理方式也是精准化管理 。每一个零配件允许的公差范围指数数据是经过多年的试验，已经总结出来，并掌握在自己的手里 。
每个零件的正负公差哪怕只有0.001毫米，成千个零件组装起来最后的差距就会变得很大，更何况我们不知道哪一个是正公差，哪一个是负公差 。

【日本发动机的制造秘诀 日本发动机为何不怕技术泄露】这些核心技术零件的公差范围数据是机密的，我们无法获得 。所以，靠我们去逆向模仿，不知道零件允许公差范围，成千个零件会产生数以百万甚至千万种组合，我们要做多少次试验，要多花多长时间才能搞明白？这个成本，还不如直接买他们的发动机更划算了 。
把各种零件组装到一起，各零件的公差既可能互相抵消，也可能变得更严重，这个就叫公差配合 。
公差配合做得好，发动机的运行工况就好；同理，公差配合不行，做出来的发动机可能出现油耗高、异响、抖动等问题 。
不说发动机，就是一些汽车的底盘、车门如果零件的公差配合不好，也会出现异响，甚至修理工怎么修，都整不好 。
日本发动机技术牛的原因，不仅是零件的精密度高，掌握了原始公差数据，还在于把公差配合、机械间隙都玩得很透彻，连他们的组装工艺技术也是非常精准的 。

曾经有位老师傅说：修一台有异响的老款雷克萨斯发动机的时候，由于没有经验，好几个老师傅一起拆解，并拍照记录每一步流程，担心因为忘记步骤导致装不回原样 。
最后发现是一个小齿轮出现异常磨损，于是便从海外购买同样的零件回去 。在按照拆解的逆向步骤安装回去的时候，却发现被一个压铆件难住了，怎么鼓捣也装不回去 。
上润滑油也无效，一位师傅被整得心态崩了，想用大锤强行砸进去，被车主叫停了 。最后只好把发动机寄去日本维修 。
跟着过去的老师傅才发现，原来日本厂商在组装特定的零件的时候，利用物体热胀冷缩的原理，在低温恒温车间里操作的 。
发动机修好后恢复如常 。老师傅感叹，这样的细节，谁又能想到呢？
日本的精密技术，不仅是零件做得精密，组装工艺也要求很苛刻，有的零件结构是在-60度的恒温室里面进行的 。他们有世界上顶尖的压铸模具、压铸机、车床、车刀等 。
我们想复制实在太难了 。这样说吧，我们连一个很基本的橡胶圈油封、活塞环都做得不够好，还得依赖进口 。

有一个工程师团队曾经弄来一台技术先进的发动机，进行逆向测绘，想复制出一台一样的 。在拆解的过程中，工程师明明知道某处会有一条焊缝，否则是不可能装配得好的 。
但是工程师一开始就是找不到焊缝在哪里，最后花了很多工夫才解决这个问题 。原因是日本人做得太精细了，焊接处也光滑无比，和其他地方一样 。
举例，一个零件的理论设计长度是30毫米，公差范围正负0.02毫米 。那么只要生产出29.98-30.02毫米长度的都是合格的，这是正向研究的好处 。
但是反过来 。如果我们得到这个零件，自己拿来测量发现它的长度是30.01毫米，我们怎么逆向推测它本来的设计长度原始参数，又如何知道它的公差？所以说，逆向操作是个很难很难的过程，只能靠最笨拙的一次次用不同的数据去尝试 。
高精密的日本发动机，不怕其他国家去模仿，因为没有精密的零件、不知道零件公差、不掌握公差配合、缺乏精密加工和组装工艺，单靠逆向开发，给你试100年，也做不出来那样的发动机 。
在《发动机制造精度与性能关系研究》一书中，阐述了一个这样的理论：零件越精密，发动机的性能就越好 。一个关键零件精密度改进正负0.06毫米，就能使发动机提升0.7%的动力，同时降低0.5%的油耗 。
一点细微的差距，对发动机的性能影响可能会很大 。日本经历过上百年的试验和改进，才做到今天的样子，其他国家如何去学？

三，没有过硬的材料学技术和?技术?应用?方法?，做出来的发动机也只是“工业垃圾”
我们在某些科技领域被“卡脖子”，比如芯片 。并不是说我们不知道怎么做芯片，而是关键的好纯度芯片原料很难造出来 。对发动机来说，也是如此 。
我们能设计出理念很先进的发动机，但很难获得耐用的杆体、曲轴材料 。为什么有的日本发动机开二三十年，质量一样很稳定 。而其他国家的一些发动机却不耐开？材料是非常关键的因素 。
单看材料学科世界排名，日本的学术水平是落后于美国的 。但是，日本最强的地方在于应用 。这就好比，你能说会道，但不如我心灵手巧 。
日本的材料应用技术特别先进，金属材料学、冶金技术、车用钢材制造质量、碳纤维复合材料、陶瓷材料等领域，在应用技术方面比美国还要先进 。

我们能通过拆解它的发动机，得到所有零件的设计模型、图样 。但是，每一个究竟是用什么材料做出来的、成分含有什么？怎么加工的？这些都需要慢慢去摸索研究 。
再者，即使知道是用哪种材料，我们也未必做得出来 。发动机的零件，看着好像只是一款金属“疙瘩”一样，但是它的材料、成分、冶炼锻造方法、金相组织热处理工艺方法我们也不清楚，所以还是造不出来 。
把零件粗胚造出来了，又会遇到表面处理工艺的难题 。耐温处理、耐磨处理也是一门高深的材料应用技术 。还有喷涂设计的材料、成分、工艺等，都是缺一不可 。
如果缺乏这些材料应用技术，出现的问题就可能是：别人的发动机能拉到7000多转，我们做同样形状的拉到6000转就开始拉缸冒烟了 。别人的零件运转寿命达到二三十年，我们的开几年就要返厂维修了 。

四、专利保护，把?路?堵住?，让你处处碰壁
丰田汽车、本田技研工业、马自达这些日本车企各自拥有的汽车专利技术均超或千种以上 。其中和发动机技术相关的专利也占很多 。
对于发动机技术的保护，日本不仅在本国申请专利，连同在其他国家地区也一起申请，用来限制其他国家的抄袭 。
他们各种电控燃油多点喷射技术、零部件设计、工艺等，是受到专利保护的 。
当我们想模仿复制的时候，就会发现无从下手 。比如一个零部件的结构要做成特定的形状才是最合理的，但是却发现这个设计已经被别人申请专利保护起来了 。只能绕开，被迫放弃 。
受制于专利壁垒，其他国家是很难复制日本的发动机技术的，而且一般国际的专利保护期长达20年，想去突破实在太难了 。
有了专利保护，日本就能更放心的去出售发动机 。包括汽车发动机、摩托车、甚至是航天发动机，其他国家都有可能买到日本制造的 。
别说发动机，汽车相关的变速箱或其他技术也是如此 。由于CVT、AT变速箱的主要技术都被日本、德国等国家申请了专利保护，所以我们就只能从双离合发力 。
专利保护可以说是他们的发动机技术的最后一层强力保障 。其他国家可以模仿，但要面对专利罚款等处理，何况模仿也难，还不如买他们的发动机划算 。

日本还持有那些先进的发动机技术电喷：隶属丰田汽车的日本电装，拥有先进的汽车电喷系统技术 。
涡轮增压器：三菱重工、石川岛播磨重工业在涡轮增压器方面的技术具有很强的全球竞争力 。
发动机管理系统EMS：美、德、法、日这几个国家的比较先进 。他们基本形成垄断的局面，其中就有日本电装公司 。
活塞环：日本也有爱信、日立等企业，和德、美的一些企业占据全球多数市场份额 。
曲轴：也是以德、日为主 。日本住友、日立、日本富士在这个领域很强势 。
火花塞：看着只是一个小小的简单的元件，但是包含的技术、材料学等学问却不小 。这项技术中，日本特殊陶冶是市场一哥，还有日本电装也实力雄厚 。
除了德国，美国也只是勉勉强强，其他国家如果说想要做发动机，都很难绕开日本的技术和?供应链?，很多企业也是选择和日本的企业共同开发，或者购买他们的零件来开发 。

?反思与总结日本的发动机技术十分先进 。我们单靠模仿、复制就像超越它几乎是不可能的 。
我们的一些车企也试过去复制他们的发动机，结果都折戟沉沙了 。技术合作、自主研发是一条不错的道路 。
我们目前也有比较先进的发动机，一般也是通过技术合作的方式来研发，每一个零件都由自己做是很难的，加上还有专利壁垒 。
目前国产的红旗1.5T汽油机、东风汽车的DFMC15TDR、比亚迪骁云1.5Ti高功率发动机、长安蓝鲸发动机、长城GW4N20 2.0T发动机等，技术也很先进 。
所以也不要一味日本的发动机都是好的，他们的汽车都是很耐用的 。日本汽车零部件巨头也发生国质检数据造假的丑闻，而且隐瞒了20年 。同样在发动机方面，他们的发动机也会出现机油增多、积炭、机油乳化等问题 。

另外，我们也在大力发展新能汽车，纯电动汽车用的是电机，是不需要燃油发动机，日本的发动机技术再先进，对我们来说已经不那么重要，可以说是：它强任他强，反正未来燃油发动机是会淘汰的 。
或许将来会出现的情况是：我们的电机、电池、电控技术很先进，然后敢于向任何一个国家出售，也不怕技术泄漏！一起期待 。

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