[汽車之家 技術(shù)]  我從小就對(duì)那些行為異于常人的人感興趣，無(wú)論男人還是女人，由于某些原因，他們博大精深、超凡脫俗，以至于處于普通人難以理解的范圍之外，但世界上很多影響深遠(yuǎn)的發(fā)明都是由這些人創(chuàng)造。我記得美國(guó)著名的作家馬爾科姆·格拉德威爾（Malcolm Gladwell）曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一本《utliers》，這本書(shū)就是專門(mén)描述怪才的作品，比如為什么比爾蓋茨和史蒂夫喬布斯都是在1955年出生，為什么英超的頂級(jí)球星都是9-11月出生等等。在汽車圈同樣有不為人知的怪才故事，這期冷科技番外篇，我們就跟隨茂木克也先生（日產(chǎn)高級(jí)工程師，日產(chǎn)可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)之父）走進(jìn)20年，看看可變壓縮比的前世今生……

◆由戰(zhàn)爭(zhēng)催化出的“新”技術(shù)

　　有人說(shuō)戰(zhàn)爭(zhēng)是魔鬼，但不可否認(rèn)，戰(zhàn)爭(zhēng)也是科技的催化劑，大量科技技術(shù)的誕生和應(yīng)用都和戰(zhàn)爭(zhēng)相關(guān)，除了武器，最明顯的就是飛機(jī)和戰(zhàn)車。

　　隨著戰(zhàn)線推進(jìn)，德國(guó)的閃電戰(zhàn)顯露出彪悍的一面，但同時(shí)也暴露了很多缺陷，比如不同國(guó)家燃油標(biāo)號(hào)不同，經(jīng)常造成發(fā)動(dòng)機(jī)爆震等故障。因此，研發(fā)出一款能適合不同油品的發(fā)動(dòng)機(jī)成為了前線戰(zhàn)士們最大的需求，如何適應(yīng)不同燃油呢？改變壓縮比就可以，這也拉開(kāi)了可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)的大幕。

　　當(dāng)然，事實(shí)證明，可變壓縮比雖然在二戰(zhàn)時(shí)就已經(jīng)提出，但往后的50多年都幾乎沒(méi)有起色，其中比較有代表性的是薩博，在上世紀(jì)80年代末，薩博開(kāi)始研發(fā)可變壓縮比技術(shù)，并在1990年取得相關(guān)的專利。薩博把其研發(fā)的可變壓縮比技術(shù)稱之為“Saab Variable Compression”，簡(jiǎn)稱“SVC”。

　　雪鐵龍也展示過(guò)自己的可變壓縮比技術(shù)，在2009年的日內(nèi)瓦車展上。雪鐵龍推出過(guò)一款裝載可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)致407車型。該車型搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)采用了PSA研發(fā)的VCRi可變壓縮比技術(shù)，排量為1.5L，最大功率220馬力，峰值扭矩420�！っ�，壓縮比可變范圍為7：1至20：1，百公里綜合油耗為6.7L，二氧化碳排放量為每公里158g。

　　當(dāng)然，這些技術(shù)都存在于專利和試驗(yàn)階段，德國(guó)大眾也曾經(jīng)利用燃燒室容積可變方式進(jìn)行壓縮比可變的研究，其存在的問(wèn)題是，在低壓縮比時(shí)燃燒室形狀不能適應(yīng)容積可變方式。由此可見(jiàn)可變壓縮技術(shù)的壁壘之高，設(shè)計(jì)、材料、小型化等都制約了它的發(fā)展。

◆怪人青山

　　可變壓縮比一直在歐洲發(fā)展的如火如荼，作為世界上頂尖的技術(shù)國(guó)度，日本似乎在這場(chǎng)技術(shù)競(jìng)賽中有些默默無(wú)聞，其實(shí)不然。20年前，日產(chǎn)其實(shí)已經(jīng)開(kāi)始著手對(duì)可變壓縮比技術(shù)進(jìn)行研究，這其中的關(guān)鍵人物就包括茂木克也和青山俊一。

　　當(dāng)時(shí)，日產(chǎn)為了對(duì)技術(shù)進(jìn)行突破，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)進(jìn)行了預(yù)估，當(dāng)時(shí)對(duì)于發(fā)展哪個(gè)技術(shù)方向日產(chǎn)進(jìn)行了很多研究，可變壓縮比技術(shù)其實(shí)是非常悲觀的，大家都認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)難度太高，只有時(shí)任日產(chǎn)綜合研究所主任研究員青山俊一和參與開(kāi)發(fā)了日產(chǎn)可變氣門(mén)升程技術(shù)（VVEL）的茂木克也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)比較積極，因?yàn)檎l(shuí)也不敢保證開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)需要多久，也不能保證開(kāi)發(fā)完是成功還是失敗，因此大家的壓力都很大。不過(guò)最終青山俊一還是確定了可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)方向，得到了大boss首肯后，茂木便開(kāi)始對(duì)這項(xiàng)技術(shù)著手研究。

　　理想很豐滿，現(xiàn)實(shí)很骨感，最初的熱情在剛開(kāi)始就遇到了難題——可變壓縮機(jī)構(gòu)的選擇。當(dāng)時(shí)對(duì)于可變壓縮比機(jī)構(gòu)沒(méi)有太多的動(dòng)作原理，甚至是選擇在運(yùn)動(dòng)要素中加入可變機(jī)構(gòu)還是在靜止機(jī)構(gòu)中加入可變機(jī)構(gòu)都還確認(rèn)。

　　這時(shí)一個(gè)契機(jī)的出現(xiàn)給了茂木克也靈感，當(dāng)時(shí)，三菱在日本市場(chǎng)展出了一個(gè)汽車平衡軸的零部件，這個(gè)零件具有極低的摩擦系數(shù)，同時(shí)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)對(duì)茂木克也產(chǎn)生了極大地啟發(fā)，當(dāng)時(shí)茂木可也就考慮是否能將平衡軸進(jìn)行改變，采用在靜止機(jī)構(gòu)中加入可變機(jī)構(gòu)的形式，實(shí)現(xiàn)可變壓縮比。

　　從這樣一個(gè)想法開(kāi)始，茂木進(jìn)行了2年的前期研究（1998-2000）實(shí)際上，僅僅是基本概念的探討和機(jī)構(gòu)研發(fā)就有很多人進(jìn)行質(zhì)疑和挑戰(zhàn)，比如機(jī)構(gòu)太大，摩擦太高，振動(dòng)以及耐久性太難實(shí)現(xiàn)等，很多人都在勸茂木放棄這個(gè)開(kāi)發(fā)，面對(duì)質(zhì)疑大boss青山俊一再次登場(chǎng)了。

　　當(dāng)時(shí)青山俊一是茂木的領(lǐng)導(dǎo)，用茂木克也的話來(lái)說(shuō)，“Boss是個(gè)性格非常古怪的人！”作為自己的領(lǐng)導(dǎo)，青山俊一非常欣賞茂木克也的才能，同時(shí)也非常支持可變壓縮比的研究，用現(xiàn)在的話來(lái)說(shuō)，青山俊一是那種典型的擁有成功者特質(zhì)的人士，他們內(nèi)心會(huì)有一些與生俱來(lái)的東西，能夠心甘情愿地堅(jiān)持自己的主張，并對(duì)此鍥而不舍，同時(shí)絕不會(huì)輕易放棄自己認(rèn)為做得正確的事情。青山俊一曾對(duì)茂木克也這樣表示：“我們研發(fā)的東西就是重磅的，能拿得出手的，讓常人覺(jué)得不可思議的，不然就不要再討論這個(gè)事情了�！睂�(duì)于一般的車企來(lái)說(shuō)，對(duì)一個(gè)縹緲的，靈機(jī)一閃想出的理念進(jìn)行研究開(kāi)發(fā)，幾乎是不可能的，不是所有車企老板都有魄力把資源傾注在靈光乍現(xiàn)的理念上，對(duì)于日產(chǎn)，或者說(shuō)對(duì)于青山俊一，顯然不走尋常路，他們不喜歡平凡的東西，只對(duì)不同尋常的東西感興趣。

　　在青山俊一的支持下，茂木克也邁出了艱難的第一步，雖然啟動(dòng)了這個(gè)研發(fā)，剛開(kāi)始還是非常不順利，剛開(kāi)始難題很多，但即便如此，青山俊一還是一直保證著開(kāi)發(fā)預(yù)算。其實(shí)在茂木克也看來(lái)，可變壓縮比的開(kāi)發(fā)更多的是對(duì)思維的考驗(yàn)，開(kāi)發(fā)并是不去尋找一個(gè)方案，而是要從原點(diǎn)進(jìn)行思考，我們應(yīng)該做成一個(gè)什么樣的正確方案，這個(gè)是比較重要的。

　　現(xiàn)在來(lái)看，正因?yàn)橛羞@樣一個(gè)奇怪的天才，才有了20年的研發(fā)，才有了現(xiàn)在真正量產(chǎn)的可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，現(xiàn)在已經(jīng)70多歲的青山俊一早已經(jīng)退休，但茂木每次說(shuō)起這位曾經(jīng)的大boss時(shí)，還是流露出滿臉的笑意……（另外多說(shuō)一句，日產(chǎn)可變氣門(mén)升程最早提出開(kāi)發(fā)的人也是青山俊一先生。）　　

◆令人絕望的第二研發(fā)階段和半路放棄的茂木

　　茂木克也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了20年研發(fā)，可以概括為4個(gè)階段。1998-2002年的第一階段主要是前期預(yù)研同時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究；2002-2008年是第二階段，這段時(shí)間主要是制造工藝和技術(shù)方面的提升；第三階段是2008-2012年，主要完善小型化并對(duì)量產(chǎn)進(jìn)行考量，最后2012到2018年是偏差控制和量產(chǎn)的最后階段。

　　這四個(gè)階段，第二個(gè)階段給茂木留下了深刻印象。首先，可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)跟渦輪增壓是十分搭配的，因?yàn)闇u輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量變化范圍十分大，如果壓縮比可以根據(jù)渦輪啟動(dòng)前和啟動(dòng)后進(jìn)行調(diào)整變化，那么對(duì)動(dòng)力和油耗可以進(jìn)行更全面的壓榨和提升，因此茂木克也在研發(fā)時(shí)確定的是渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)搭配可變壓縮比技術(shù)，但在第二階段的樣機(jī)研究中發(fā)現(xiàn)，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)有個(gè)很嚴(yán)重的問(wèn)題，排放無(wú)法有效解決。在2006年的時(shí)候，渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的排放是很難控制，由于渦輪增壓器的阻擋，三元催化器升溫速度會(huì)變慢，這在當(dāng)時(shí)十分頭痛，就是因?yàn)檫@個(gè)問(wèn)題，茂木甚至一度被攻擊，壓迫，每天只有茂木和自己的老板青山先生一直在研發(fā)可變壓縮比技術(shù)。

　　在2006年底，缸內(nèi)直噴出現(xiàn)了，茂木克也剛開(kāi)始也很興奮，有了缸內(nèi)直噴，燃燒會(huì)更充分，排放自然可以進(jìn)一步降低，但注意這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，2006年其實(shí)茂木克也已經(jīng)完成了可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)研，當(dāng)時(shí)采用了歧管噴射的方式，而在2006年底出現(xiàn)的缸內(nèi)直噴猶如一把雙刃劍，對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)提出了挑戰(zhàn)，這又讓茂木克也頭痛了，當(dāng)然最終茂木解決了這個(gè)問(wèn)題，采用了雙噴射的方式，但當(dāng)時(shí)確實(shí)讓茂木先生十分沮喪。

　　言歸正傳，直到缸內(nèi)直噴出現(xiàn)，茂木克也才解決了排放問(wèn)題。而在這4年時(shí)間里，公司甚至制止了茂木克也對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，當(dāng)時(shí)研發(fā)已經(jīng)到了完全走不下去的階段，公司認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)根本無(wú)法繼續(xù)開(kāi)發(fā)，便把茂木調(diào)到了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)部門(mén)，作為可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)工程師，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)顯然對(duì)于茂木來(lái)說(shuō)是輕車熟路，茂木克也在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)部門(mén)如魚(yú)得水，發(fā)展的十分順利，但在這時(shí)，曾經(jīng)的上司青山俊一再一次找了上來(lái)，青山俊一對(duì)茂木說(shuō)“如果你再不回來(lái)，可變壓縮比這個(gè)項(xiàng)目就徹底被取消了�！倍�當(dāng)時(shí)日產(chǎn)上層的議員則對(duì)茂木進(jìn)行另一方面的勸說(shuō)，讓其放棄可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的研究，留在傳統(tǒng)部門(mén)，一定會(huì)出人頭地。面對(duì)曾經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)的請(qǐng)求，茂木也想起了曾經(jīng)在可變壓縮比項(xiàng)目上的心血，于是放棄了傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)部門(mén)優(yōu)厚的待遇，毅然回到了可變壓縮比項(xiàng)目。

　　實(shí)際上，在最痛苦的第二階段，茂木也想過(guò)要放棄，但當(dāng)時(shí)自己已經(jīng)選擇了一條道路，就是咬著牙也要堅(jiān)持下去，現(xiàn)在來(lái)看，如果選擇了留在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)部門(mén)，對(duì)于茂木克也的人生，或許就是另外一條道路，這也是茂木克也在人生道路上的最重要的一次轉(zhuǎn)折。

◆出人意料的成功奠定了研發(fā)的決心

　　從第二階段完成缸內(nèi)直噴技術(shù)的加入，后續(xù)階段開(kāi)始速度加快。雖然還是會(huì)有各種問(wèn)題，但總體而言都能進(jìn)行解決。

　　當(dāng)時(shí)性能上得到日產(chǎn)工程師的一致好評(píng)，大家都十分驚訝可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)竟然真的出現(xiàn)在自己的眼前，尤其是這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能十分出色，當(dāng)大家都興高采烈的時(shí)候，茂木對(duì)這首臺(tái)車卻不滿意，這與其最初研發(fā)的預(yù)期效果還有很大差距。當(dāng)然，差距并不是性能方面，而是跟理論研究方面。雖然茂木克也認(rèn)為早期的開(kāi)發(fā)還沒(méi)達(dá)到預(yù)期，不過(guò)卻給日產(chǎn)吃下了一顆定心丸，日產(chǎn)正式認(rèn)可了可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，并將其作為公司的一項(xiàng)重要的技術(shù)儲(chǔ)備。

　　不過(guò)，面對(duì)量產(chǎn)還是有很多難題，首先就是工廠的生產(chǎn)問(wèn)題。日產(chǎn)的工廠（橫濱工廠）從來(lái)沒(méi)進(jìn)行過(guò)此類發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)，因此橫濱工廠為了匹配這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)，進(jìn)行了很多努力。對(duì)于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，增加一個(gè)零部件或許對(duì)于生產(chǎn)線的改動(dòng)并不多，對(duì)于工廠管理和工人的工時(shí)也不會(huì)有太多影響，但對(duì)于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)，雖然只增加了一個(gè)連桿機(jī)構(gòu)，但需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整，對(duì)整個(gè)管理模式進(jìn)行調(diào)整，這里沒(méi)有先例，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，全靠橫濱工廠進(jìn)行摸索，除此之外，這臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)所有零部件都由日本制造，這也是日產(chǎn)自己十分自豪的。

◆寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)

　　20年，200多億美元。茂木克也用時(shí)間證明了一個(gè)工程人員對(duì)工作的兢兢業(yè)業(yè)，對(duì)研發(fā)的鍥而不舍。

　　編輯點(diǎn)評(píng)：我是在長(zhǎng)沙一間小小的茶社完成了這次簡(jiǎn)短的對(duì)話，對(duì)話完我久久不能平復(fù)心中的激動(dòng)，作為曾經(jīng)汽車專業(yè)的學(xué)生，我了解各個(gè)車企的名人，但那些大都是書(shū)本上的人物，今天這樣一個(gè)默默無(wú)聞的前輩突然站在我的面前，我除了尊敬，其他任何語(yǔ)言都顯得蒼白，有人說(shuō)偉大的人都耐得住寂寞，沒(méi)錯(cuò)，對(duì)于真正的匠人來(lái)說(shuō)，流言蜚語(yǔ)只能讓其更強(qiáng)大，當(dāng)我們?cè)诔靶λ麄兊臅r(shí)候，其實(shí)他們已經(jīng)開(kāi)啟了下一段旅途。（圖/文 汽車之家 冷曉陽(yáng)）

查看同類文章：

新鮮技術(shù)解讀

冷科技

更多精彩內(nèi)容：

碰撞測(cè)試解讀

二手車導(dǎo)購(gòu)

做汽車達(dá)人，不做汽車盲人！