牧野茂雄

利 用刀具和鉆頭對金屬進行加工的方法，在汽車發(fā)動機內(nèi)各種零件上得到廣泛使用。我參觀過加工現(xiàn)場，對金屬切削很感興趣，因此也經(jīng)常去汽車發(fā)動機工廠觀摩。這次就來介紹一下我非常感興趣的汽車發(fā)動機工廠。

首先是馬自達的工廠。SKYACTIV發(fā)動機的制造有很多特征，其中最有特點的就是缸蓋的砂型鑄造，這在量產(chǎn)汽車企業(yè)中大概是唯一的。將特殊的沙子和樹脂混合在一起做成鑄模，然后將融化的鋁合金注入成型。砂型的表面很光滑，能做出非常纖細的形狀?，F(xiàn)在大多數(shù)發(fā)動機使用高壓鑄造的方法來生產(chǎn)缸體和缸蓋，這種方法可以面向大量生產(chǎn)，但不能做出燃燒室周圍冷卻水路那樣的復雜結(jié)構(gòu)，因為熔化的金屬在一瞬間流入金屬模具后，薄壁的地方不能很好的成型。

F1發(fā)動機也采用了砂型鑄造。一方面是生產(chǎn)數(shù)量較少，使用高價金屬模具會使發(fā)動機單價大幅提高，另一方面是砂型能做出復雜的形狀，而冷卻性能要求很高的F1發(fā)動機正好有這方面的需求。馬自達SKYACTIV發(fā)動機的缸蓋，在使用了砂型鑄造技術(shù)后，能使5毫米厚度的薄壁一體成型。這項技術(shù)是馬自達在福特汽車旗下時，為福特考斯沃斯生產(chǎn)賽車發(fā)動機時掌握的。

這頁的照片中展示的就是組成馬自達砂型的“中子”。中子的部分是空心的?？梢钥吹接蟹浅碗s的形狀。這都是只能使用一次，當金屬流入砂型成型后，必須破壞砂型才能將鑄造物取出。砂型只能單次使用，那么為了量產(chǎn)發(fā)動機，也需要量產(chǎn)砂型的技術(shù)和設(shè)備。

接下來是富士重工（斯巴魯）的發(fā)動機工廠?，F(xiàn)在只有保時捷和斯巴魯在使用量產(chǎn)的水平對置發(fā)動機了，它們的制造工藝和其它發(fā)動機不太一樣。最大的特征是切削加工的面積很大。曲軸的旋轉(zhuǎn)支撐部分使發(fā)動機機械零件中精度要求最高的地方，都是在斯巴魯發(fā)動機工廠通過精密加工技術(shù)以非常高的精度制造出來的。過去斯巴魯參加世界拉力比賽并獲得冠軍的時代，拉力車上使用的水平對置發(fā)動機所使用的制造工藝和普通車是一樣的。

斯巴魯?shù)乃綄χ冒l(fā)動機采用了常見的高壓鑄造法，然后再對成型的零件進行高精度的加工，加工精度達到10微米。而且因為左右合體的構(gòu)造，基本上所有平面都是全自動加工而成。

馬自達發(fā)動機也是全自動加工而成，精度也很高，但水平對置發(fā)動機擁有兩個缸體，要花費更多的功夫。折合到每毫升排氣量的話，日本產(chǎn)最貴的發(fā)動機是斯巴魯?shù)乃綄χ?缸發(fā)動機。

在切削加工方面我還想介紹一下渦輪增壓器的生產(chǎn)。這是利用發(fā)動機的排氣能量推動排氣旋轉(zhuǎn)葉片，帶動同軸上的空氣壓縮葉片吸入大量空氣送往氣缸的裝置。

豐田汽車是從1992年開始制造增壓機的。去年，新一代增壓機開始量產(chǎn)了，第一次通過切削加工的方法生產(chǎn)空氣壓縮葉片。在豐田汽車的工廠里，使用小鉆頭來加工復雜形狀的葉片。使用5軸自由移動的全自動加工機床，幾分鐘就能做出一個空氣壓縮葉片。與通過鑄造來生產(chǎn)空氣壓縮葉片比，產(chǎn)品的耐久性和剛性都能提高不少。豐田汽車發(fā)動機產(chǎn)量很大，一般重點宣傳都在油耗和靜音方面，實際上高精度的優(yōu)秀發(fā)動機也很多。

馬自達汽車、斯巴魯汽車、豐田汽車所使用的機械加工設(shè)備，基本上都是日本生產(chǎn)的，只有鉆頭和切削刀具使用的德國或瑞士的產(chǎn)品，現(xiàn)在最優(yōu)秀的刀具都是歐洲制造的。

我曾去過大約200家工廠采訪，有汽車組裝工廠、發(fā)動機工廠、變速箱工廠、齒輪零件工廠等。在看過工廠后，就能明白這個企業(yè)的經(jīng)營思想。