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现在,丰田内部有一辆正在复原中的梦幻赛车。或许你会问:梦幻赛车是谁研发出来的?他有着什么样的想法和目的?这究竟是一辆怎样的赛车?不要着急,本次特别企划将为大家介绍这辆梦幻赛车中蕴涵的历史和意义,并直击该赛车的复原现场。
这次,在介绍发动机小组的后篇内容中,我们将看到年轻成员们为了加快发动机修复翻新作业而努力奋斗的样子。
在新明工业的传奇机械师石川实的指导下,由铃木修平、仲程慈英和石黑萌组成的发动机小组,成功拆解了保存于丰田博物馆内的铃木号、LEADERS号身上的2台S型发动机,并确认好了全部零件的状态。
然而,他们在推进修复翻新作业的过程中,遇到了几个必须解决的大问题。
第一个问题在气缸体,可以看到在圆筒形的气缸内侧,与活塞相接的气缸套表面存在损伤。另一个问题是连接连杆※和曲柄轴的连杆盖的金属部分有一些损坏。
※通过与曲柄轴的联动,将活塞的往复直线运动变成曲轴的旋转运动的零件
上述两者都是发动机的重要组成部分,如果不解决好当前发现的问题,那么滑动部件就会着火,甚至有可能导致发动机爆缸。
上图为被拆分后的S型发动机气缸体。其特点在于它是丰田史上唯一采用侧置气门形式的S型发动机
仲程
看到连杆金属部分的破损时,我觉得这个可能不行,我们大概只能放弃修复翻新的工作了。
铃木
但是,在石川先生所属的新明工业汽车修复翻新部门中,有很多修复古典汽车的know-how可以供我们活用。
为了复原出当年发动机的震动、声音等特点,发动机小组制定的复原方针是“尽可能使用原装零件”。此次在对两个零件进行修复的过程中,他们也活用了新明工业多年积累下来的know-how。
首先是解决气缸套表面损伤的问题,他们决定对气缸套整体钻孔,即表面采用削至平滑的处理方式。考虑到最新的发动机为了减轻重量,很多都是薄到极致的,而S型发动机的汽缸体为铁制,强度、厚度都可以使用这个方法。
上图为表面经过削制抛光处理后的气缸套(圆筒部分),可以看出甚至有些反光
另外还有一个问题,就是连杆盖的金属有一部分受损。为了解决这个问题,他们先将金属进行堆焊处理,再将其重新削到与当年的表面相同的形状。在这一过程中,我可以亲眼看到新明工业等相关企业传承下来的传统工匠技术是如何发挥作用的。
在S型发动机的修复翻新工作中,技术上的问题总算有了解决办法。但是,发动机小组还有其他需要克服的难题,那就是作业日程的延迟。
石黑
我们花费的时间比当初预计的更长,所以没能按照原先的作业日程推进。项目组团队每周二会在会议室集合,除了这一天的工作外,我们大部分的工作都是在家里完成的,但之后也会到公司工作。那时候同部门的人鼓励我说:“加油!努力复原TOYOPET RACER!”
其实,发动机小组作业日程的延迟也在情理之中。因为即便是对于参加过学生方程式、有着机械师经验的铃木来说,S型发动机也是一片未知的领域。在学生方程式竞赛中,铃木维修的是采用了双顶置式凸轮轴(DOHC)的高输出功率、高转速现代摩托车发动机,这与70年前设计制造出来的侧置气门形式的S型发动机截然不同。
铃木
在修复翻新工作开始的时候,我制定了详细的工作计划,计划内容甚至精确到了每一天。但是由于我们遇到了之前完全没见过的防漏油构造以及原材料、零件的固定方法,有好几次都不得不重新制定这个发动机的复原计划。每当这时,我就会焦急地想“可不能耽误了项目的进程”。
为了迎接“点火测试”,3人齐心协力进行了修复翻新作业
2021年7月20日,公司内的测试平台将进行“点火测试”,眼看留给发动机小组的作业时间所剩无多了。但是,团队在零件方面仍旧面临着一个重大问题。那个零件就是汽缸盖密封垫片,它在发动机运转时不可或缺,作用是防止暴露在高温、高压燃烧气体下的气缸体和气缸盖之间产生气体泄漏。
仲程
气缸阀盖垫片不能循环使用,也就是说以前组装好的原装气缸阀盖垫片不能用了。但是,如果没有它,发动机就无法重生。由于我们没办法准备气缸阀盖垫片,所以工作无法推进下去,只好把发动机暂时放在新明工业那边。交期逐渐逼近,我们常常觉得十分紧张,像被追赶着前进一般。
考虑到安全性和环境污染问题,原装的材料也不能使用,必须重新设计。这个问题让负责汽缸盖密封垫片的仲程很头疼。仲程自己的工作内容主要是加工零件,对他来说设计零件还是第一次。不知大家是否还记得,在本系列连载第3期中有过介绍:在这个项目中,成员们将勇于挑战自己没有尝试过的全新领域。
仲程的挑战之一就是设计汽缸盖密封垫片。他一边听取在发动机设计方面更有经验的铃木的建议,一边从当时残留的图纸上解读了汽缸盖密封垫片的设计规格,并与气缸阀盖垫片的制造厂商探讨产品的形状和材质。在交期紧张的情况下,双方一致认为“这个设计可以被制造出来”,于是仲程设计的全新汽缸盖密封垫片就如期装配到了发动机上。
如果发动机装配失败,发动机启动时就会坏掉,所以在这个过程中要万分小心
为气缸阀盖垫片的设计而奔走的仲程,一直与铃木一同为调整发动机而忙碌,直到临近点火测试的前几天才告一段落。一番好事多磨后,3人终于迎来了7月20日的S型发动机“铃木号”预定“点火测试”日。
点火测试的舞台被安排在了发动机检查间,这里主要负责测试尚在研发中的发动机。在摆满了待测试发动机的检查间角落里,放着一台发动机台架试验机,此时铃木与组员们在新明工业组装的S型发动机已在工作人员的帮助下被设置到了这台机器上。
检查间里早已准备好了各种发动机运转测试用的安全设备,如连接在排气歧管上的特别换气装置,它能够使高温排气安全排出、用于运转启动马达的电源装置、以防万一应对发动机火灾的灭火设备等。检查间这边的工作人员们在进行自身繁忙日常业务的同时,不惜费时费力,全面协助本次测试。
台架试验机上有已被设置完成,等待接受运转测试的现代型号发动机,与其相比,项目组3人负责翻修的S型发动机的体型要小出许多。在点火测试开始前,检查间里以老师傅为首,聚集了许多项目组相关工作人员,大家都屏气凝神地注视着进行准备工作的铃木和担任辅助工作的石黑。所有人都在拭目以待,期盼着听一听这台沉睡了70年的发动机,再次被唤醒后将发出怎样强有力的“怒吼”。
发动机检查间负责安全管理的工作人员们,向修复翻新项目组员们认真讲解了安全注意事项后,终于来到了“点火”这一步。但意外的是“点火测试”却遭遇了“哑炮”。
铃木在所有项目组员面前,打开了测试S型发动机启动马达的开关,但不知为何,发动机并没有被点燃。铃木操作化油器,将更多的燃料送入气缸。即便如此,发动机依然没有运转。
铃木
当时我的脑子一片空白,觉得无论是零件还是组装方式都应该没有问题,发动机不应该无法运转呀。
在所有项目组员的凝睇下,铃木与石黑当场对发动机进行了复查。由于他们曾亲手拆解、设计、组装过这台S型发动机,因此比任何人都了解其构造及工作原理。很快,无法启动的原因就被找到了。1个小时后,伴随着强劲有利的发动机音,发动机成功点火。当这台70年前的S型发动机燃烧室开始呼吸现代空气时,意味着修复翻新工作圆满成功。发动机台架试验周围传来了掌声与欢呼。一直默默守护3人的项目组员工与“老师傅们”都为他们感到高兴。

铃木
当时我心想如果发动机无法转动那就彻底“完了”,特别着急。但转头看到周围向我们投以温柔目光的项目组成员们后,马上就冷静了下来,开始思考“为什么发动机无法启动”。从结论上来讲,主要原因就是化油器的浮子室中进入燃料过多所导致的运转不良。正因为发动机的每个零件都经我们之手亲自组装,所以出现问题后才能迅速解决,最终成功使发动机运转起来。当时,我强烈地感受到“70年前的大前辈们也一定是像这样,边经历故障边慢慢成长吧”。
项目组中年龄最小的铃木,在结束“点火测试”后,就要迎来进入工厂开始为期3个月的制造一线实习。因此,在这段时间里他不得不暂时退出项目组。他想在有限的时间里竭尽全力做到最好,给自己施加了巨大的压力。与此相比,石黑就显得冷静了许多。
石黑
虽然最初点火没有成功,但我坚信肯定能顺利排除故障。在发动机再次运转起来时,我觉得能按照原定日程完成任务真是太好了。有惊无险过后,自己也松了一口气。
发动机小组的工作到此迎来了一个节点。之后还有车身框架的组装、汽车首次试跑、框架测力等许多重要工作等待完成,但采访时我们先行咨询了3位组员,到目前为止是否有所收获,具体是些什么。
上图为克服重重困难,顺利完成“点火测试”的发动机小组3名成员,从左到右依次是铃木修平、石黑萌、仲程慈英。
铃木
最初,因工作经验最少的我被推选成为项目组组长,让我倍感压力,每天都提心吊胆,脑子里不停念叨着“绝对不能失败”这句话。但随着点火测试的顺利结束,自己逐渐认识到,只要凭借着信念与热情一直努力下去,即便是资历尚浅的自己也能迎来成功。另外,也非常感谢与我并肩作战的两位组员,以及信任并委以重任的项目组员们。
仲程
以前我的工作内容只涉及发动机相关知识,但通过这次项目,我还学到了许多其他零部件的知识,如制动器、方向盘、变速器等,了解了各种汽车相关要素,收获颇丰。以前,我一直认为汽车是“由人来炼造”,但通过这次经历发现,其实自己正在“被汽车炼造”。另外,通过采购零件的机会,我还接触到了很多公司内外的工作人员,拓展了人脉,这对于我来说也是一大收获。
石黑
以前,我的工作内容局限于数字化领域,通过参与这次项目,我有幸完整体验了一次从数字到造物的整套工作流程。原本偏科数字化知识的我,获得了不可多得积攒造物经验的机会。这对于我来说真的非常难能可贵。与各个部门、领域的人员合作,也将成为我今后工作中宝贵的财富,会继续活用下去。
除上述收获外,3人还表示,能够在有着修复翻新之神美誉的石川实身边学习,也是参加这次项目组收获的宝贵经验之一。
石川先生时而严厉,时而温柔,非常恳切真诚地指导3位组员。
仲程
如果我们哪里出错的话,石川先生会毫不留情地指出来。感觉现在很少有人能够做到坦率批评这件事。他真的是一位既严厉又热心教学的老前辈。
石黑
现在很难再有机会体验到石川先生这种类型的“指导”了,真的是非常珍贵的体验。
铃木
对我来说石川先生有一种“爷爷兼师傅”的感觉。无论公私,他都教了我许多宝贵经验。项目结束后,我们3名小组成员打算去像石川先生道谢。
(文章:涩谷康人)
| • | 借助石川流派的know-how修复损坏处 |
| • | 紧张的作业日程 |
| • | 困难重重的发动机台架试验 |
| • | 宝贵的经验 |


