趙松

從小就愛好汽車，潘濟(jì)安在成長中一直在向著汽車夢(mèng)前行。

初秋一天的下午，陽光還算柔和，微風(fēng)、天空也很藍(lán)。走在清華路上，這座百年學(xué)府的祥和之氣隨即迎面撲來，看著周圍的莘莘學(xué)子，內(nèi)心不由起著敬意。而初見潘濟(jì)安，其身背軍綠色書包、穿藍(lán)色運(yùn)動(dòng)鞋、一身黑色休閑裝，典型工科男形象。他推著山地車面帶微笑向我走來，身上透露著他的才氣和陽光，一身正氣。

他現(xiàn)在是清華大學(xué)大四汽車工程系學(xué)生，曾代表學(xué)校參加第十四屆“挑戰(zhàn)杯”中航工業(yè)全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽，并榮獲特等獎(jiǎng)。還曾多次參加航空工業(yè)活動(dòng)，多次受邀參與智能汽車系統(tǒng)研究開發(fā)工作，而他現(xiàn)在也正積極準(zhǔn)備深造學(xué)習(xí)。目前他已經(jīng)通過面試獲得碩博連讀資格，將來會(huì)從事于智能汽車方面課題研究。

這樣一位優(yōu)秀的學(xué)生，卻仍不忘初心，潛心做研究。潘濟(jì)安堅(jiān)定地說：“我從小就喜歡汽車，特別對(duì)航空、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)感興趣”。在潘濟(jì)安眼中，汽車會(huì)占據(jù)他生命大部分時(shí)間，他也正為中國自主汽車發(fā)展做著不懈的學(xué)習(xí)和努力。

下午的采訪，地點(diǎn)就定在了清華路與學(xué)堂路交口西南角的拾年咖啡店，說來也巧今年正好是中國自主品牌發(fā)展10周年，這似乎預(yù)示著什么。在店二樓靠墻邊，選擇相對(duì)安靜的位置坐下后，潘濟(jì)安就開始安奈不住內(nèi)心的激動(dòng)，想要傾訴他的研發(fā)成果。此次采訪的原因是由于潘濟(jì)安在參加第十四屆“挑戰(zhàn)杯”中航工業(yè)全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中，憑借其“新型輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)，制造與研究”榮獲特等獎(jiǎng)。

“我從大一的時(shí)候，就有這個(gè)想法，當(dāng)時(shí)我也查過很多資料，發(fā)現(xiàn)也有過類似的研究，但都沒有去實(shí)際做出來，我就想把它做出來，去實(shí)踐證明我的理論?！迸藵?jì)安激動(dòng)地說，一般的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)都是利用曲軸連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的傳輸。

潘濟(jì)安的想法很簡單，用齒輪齒條機(jī)構(gòu)代替通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的動(dòng)力傳輸，雖能承受比較大的沖擊適合于中高轉(zhuǎn)速，但也存在曲軸制造成本高、活塞對(duì)氣缸側(cè)壁磨損嚴(yán)重、曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)效率不高等缺陷，而且他相信曲柄連桿傳動(dòng)并不是發(fā)動(dòng)機(jī)唯一的傳動(dòng)方式，一定有效率高、損耗小、成本低的其他形式發(fā)動(dòng)機(jī)。

做齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)的想法就這樣的誕生了。據(jù)他介紹，現(xiàn)存利用齒輪齒條傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)高效動(dòng)力傳輸?shù)睦碚摲桨?，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、且大停留在設(shè)計(jì)階段；而從機(jī)械效率上提升總體效率降低氣缸側(cè)壁的磨損結(jié)構(gòu)簡單，具有可操作性。帶著這樣的設(shè)計(jì)和想法，他找到了導(dǎo)師尤政，老師在聽完他的講述后，當(dāng)即表示愿意幫助他，并在學(xué)校及汽車系副主任汽車電子研究所副所長楊殿閣老師支持下，順利完成了第一代齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。

第一代樣機(jī)是以空氣為驅(qū)動(dòng)方式，總速功率為0.05kW， 人字形齒輪齒條活塞式緩沖裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過活塞對(duì)氣缸側(cè)壁壓力仿真實(shí)驗(yàn)，活塞對(duì)氣缸側(cè)壁最大側(cè)向壓力降低了92%，傳動(dòng)效率較曲柄搖桿式發(fā)動(dòng)機(jī)相比提高了22%，但還是相對(duì)簡陋粗糙。

隨著第一代樣機(jī)的下線，潘濟(jì)安就此并沒有停下腳步，而是對(duì)它提出了更高的要求，造國內(nèi)唯一一臺(tái)可以點(diǎn)火啟動(dòng)的齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)。由于學(xué)校加工條件有限，潘濟(jì)安便在老師幫助下，與南方某主機(jī)廠進(jìn)行合作，幫助其把理論設(shè)計(jì)制造成產(chǎn)品。潘濟(jì)安自此幾個(gè)月，除上課學(xué)習(xí)外，便扎進(jìn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)中，最終在潘濟(jì)安的努力和老師與廠商的指導(dǎo)下，國內(nèi)唯一一臺(tái)點(diǎn)火啟動(dòng)的齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)誕生了。那一夜，潘濟(jì)安激動(dòng)地一宿沒合眼。

據(jù)介紹，第二代齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)由鏈條、配氣機(jī)構(gòu)、缸體、齒輪齒條動(dòng)力傳輸裝置、機(jī)匣、電啟動(dòng)裝置、磁電機(jī)、飛輪等部件構(gòu)成，總速功率達(dá)到05kW，采用雙缸對(duì)稱布置機(jī)構(gòu)形式，經(jīng)過100個(gè)小時(shí)運(yùn)行磨損實(shí)驗(yàn)得到磨損量平均降低了22.58%，在運(yùn)行相同時(shí)間情況下，齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸壁磨損量明顯小于曲柄搖桿發(fā)動(dòng)機(jī)，且新型齒輪齒條動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)還可以用于多種需要往復(fù)運(yùn)動(dòng)的特殊裝置，如往復(fù)式魚尾推進(jìn)器、往復(fù)沖擊裝置等。

目前“發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)嚙合齒輪齒條式動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與研制”已投稿《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》機(jī)構(gòu)，“內(nèi)嚙合式齒輪齒條動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)”已經(jīng)申請(qǐng)發(fā)明專利，“循環(huán)往復(fù)齒輪齒條機(jī)構(gòu)”也已申請(qǐng)發(fā)明專利。且在實(shí)用性方面，本項(xiàng)目所提出的齒輪齒條動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)在農(nóng)用機(jī)械方面的應(yīng)用價(jià)值，得到了遼寧禾功機(jī)械有限公司的認(rèn)可，并同意進(jìn)行試驗(yàn)性生產(chǎn)用于小型收割機(jī)。所提出的齒輪齒條動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)得到廣汽研究院的認(rèn)可，并已經(jīng)同意在新能源汽車領(lǐng)域進(jìn)行共同開發(fā)。

據(jù)悉，此齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)得到了國內(nèi)外專家的好評(píng)。機(jī)械工程學(xué)會(huì)宋天虎理事長對(duì)次項(xiàng)目做出評(píng)價(jià)稱，齒輪齒條式發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，可適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)緊湊型發(fā)展趨勢；內(nèi)燃機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)邢敏秘書長也對(duì)此表示，省去了曲柄連桿，在曲軸箱部分與傳統(tǒng)機(jī)相比要來的緊湊；VP of Fisker Automotive JiHan Xu 也對(duì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，稱改進(jìn)了已有齒輪齒條發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)明設(shè)計(jì)存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沖擊嚴(yán)重的問題，從而實(shí)現(xiàn)了高效的動(dòng)力輸出。

潘濟(jì)安繼續(xù)說道：“在未來我想從事于智能汽車研究領(lǐng)域，努力使汽車更智能、更安全、更舒適”。他的夢(mèng)想遠(yuǎn)不止這些，當(dāng)被問除了汽車還愛好什么時(shí)，潘濟(jì)安在打開手機(jī)的同時(shí)說：“還有就是喜歡航空工業(yè)，平時(shí)也經(jīng)常去一些展示會(huì)，出席一些活動(dòng)”，并讓我看他在英國航空展上拍的照片。

下午有限的時(shí)間，就在這樣愉快的交談中過去了，喝罷一杯茶后，我們?cè)谇迦A校園內(nèi)漫步交談了一會(huì)兒，看到道旁邊展牌上一位清華大學(xué)畢業(yè)生許吉如說的一段話：“少年強(qiáng)則國強(qiáng)，中國強(qiáng)則中國少年更強(qiáng)”，而潘濟(jì)安也表達(dá)了自己的想法，將來一定要打造屬于中國自有產(chǎn)權(quán)的高性能發(fā)動(dòng)機(jī)，為了國家的強(qiáng)大，去努力學(xué)習(xí)，中國汽車工業(yè)強(qiáng)，則國家強(qiáng)。