第8期（后篇）超越原装！采用最新技术增强发动机动力

目录

•	处于“异常磨损”状态的气缸内壁
•	珩磨加工气缸内壁
•	引领世界的“珩磨专家”们

汽车行业迎来了百年一遇的大变革期。丰田汽车集齐所有部门，展开了史无前例的划时代挑战。

其中之一就是2022年春天，从公司内各生产工厂聚集各色各样的人才，在元町工厂开启了“初代皇冠修复翻新项目”。

丰田时报为您介绍该项目背后的意义，并带来修复翻新现场最近距离的报道。在第8期后篇中，我们将聚焦来自上乡工厂、下山工厂的珩磨团队，他们利用最先进的珩磨加工技术完美修复了发动机，并获得了比原装发动机更强劲的动力。

处于“异常磨损”状态的气缸内壁

正如前篇所述，要直面各种课题的发动机修复翻新项目组，接下来将要面对的是难度极大的气缸异常磨损问题。

成员们将发动机完全分解后，仔细检查拆卸下来的活塞、活塞环、机油环，发现这些零件的表面都出现了很大的伤痕，还发现了多处带有积碳（黑煤印记）的地方。

这代表着发动机由于冷却不足，使机油无法正常为活塞和气缸润滑，导致发动机出现了异常磨损现象。

这种状态下，即便是更换全新的活塞或活塞环，发动机也不能恢复正常运转。

发动机项目组成员们为此而犯了愁。如前篇中为大家介绍的一般，这台发动机上留有多次因发动机过热而导致的痕迹。所以修复翻新时不但要将活塞、活塞环、机油环等零件全部换新，就连因异常磨损而划伤的气缸内壁也要进行重新修复。

实际上，一台发动机如果多次发生了发动机过热问题，最保险的处理方式还是进行整体更换。因为发动机组本身可能会因高温而导致变形，从而发生冷却水泄漏和漏油现象。

但是，面对一台70多年前的老古董，修复翻新项目组实在找不到另一台备用发动机，因此只能绞尽脑汁修复气缸，使发动机恢复正常运转。

珩磨加工气缸内壁

因此，为了修复翻新这台老式发动机，成员们活用了当代丰田引以为豪的最新技术和know-how。对气缸内壁进行了珩磨加工。

所谓珩磨一般是指，加工刀具刀刃的一种磨削加工形式。而针对发动机气缸的珩磨加工是指，使用一种被称为珩磨机的机械，对圆柱形气缸内壁进行的一种精密加工方法。

具体来说就是在珩磨机的珩磨头（工具）上安装多个珩磨条，用珩磨头反复打磨被固定住的发动机组气缸内壁，使内壁的表面能够得到微米级单位的研磨加工，最终呈现出最合适的形状。这项精密的加工工序，对发动机的综合性能将起到决定性作用，可以说是制造发动机技术的精髓所在。

顺带一提，在加工发动机内壁时，还有一种被称为“钻孔加工”的技术。这种工艺能够将气缸内壁表面以0.1毫米的程度进行幅度较大的切削加工。通常被用于气缸内壁出现较大划痕，发动机组无法直接继续使用的情况下。

此外，还会在想要实现发动机马力提升，扩大内壁直径时使用这种加工方式。通过钻孔加工扩大气缸直径，增加容积，从而带来提高发动机排量的效果。不过，与之相比珩磨加工工艺无疑是最为精细的一种加工方式。

对气缸内壁的珩磨加工，并非单纯地用砂轮研磨气缸内壁，消除表面的凹凸，使其平滑这么简单。

当活塞在气缸内上下移动时，气缸内壁上有一层机油形成的油膜。这层油膜会起到润滑的作用，使上下高速运转的活塞与活塞环，能够在不与气缸内壁直接接触的情况下保持顺畅运动。

因此，气缸内壁的表面不能是光滑的状态，需要适度的、细微的拥有一定凹凸（粗糙）度，这种状态才有助于机油挂在表面。

但如果气缸内壁表面的粗糙度过大，就会破坏活塞环的密合性，在活塞环和气缸内壁之间出现“缝隙”。

这会导致燃烧的气体从间隙进入曲轴箱，引起机油劣化，最终出现“窜机油”现象，或发动机机油进入燃烧室中，导致所谓的“烧机油”故障。

这样一来，残留在气缸内壁表面的多余机油，在接触到高温燃烧气体后也会燃烧，使气缸内壁表面出现残留的燃烧渣滓，影响活塞无法顺畅地运动，最终会出现“拉缸”现象。另外，尾气中还会混入因机油燃烧而产生的白烟，这些烟雾与煤渣会损害尾气净化触媒，降低净化功能，使发动机出现致命故障。

也就是说，气缸内壁需要在保证活塞环和机油环紧密贴合的同时，将表面加工出适当的粗糙度（凹凸不平的状态），以便于在其表面挂住微米级薄厚的油膜。如果能实现这一点，发动机就能拥有绝佳的性能和耐久度。

引领世界的“珩磨专家”们

在来自上乡、下山工厂发动机制造技术部RE维修科冈田孝行课长的监督下，由三轮隆幸工长领导的珩磨团队将负责这项精细工作，该团队成员还包括佐藤拓也EX和中林广梦。他们是珩磨加工方面的专家，曾前往世界各地的发动机工厂传授这项技术。

团队在发动机上采用了最先进的珩磨加工技术，将表面粗糙度控制在1μm（1μm=1/1000mm）级别。

发动机缸体被安装在公司内部研发的珩磨加工机上，随后带砂轮的圆柱形工具则会插入气缸，该旋转工具会紧贴汽缸内壁并上下移动，同时注入磨削用冷却液，以微米为单位仔细研磨汽缸内壁。

旋转工具上的砂轮有三种类型，分别是金刚石砂轮、CBN（超高压烧结体）砂轮和WA（白刚玉材料和晶粒）砂轮。现场展示了使用这三种砂轮的三种旋转工具，以及在售车型的发动机缸体在珩磨加工前后的样品。

近距离一看，加工前后气缸内壁的差异显而易见。如果仔细观察加工前的内壁表面，可以看到切削工具造成的细小痕迹，而加工后的内壁则光亮如镜。

您可以在下方视频中观看具体过程。

修复翻新作业完成后，当R型发动机重新组装并首次点火时，在场的所有人都亲身体验到了珩磨加工的成果：发动机发出的声音非常平稳，与成员们之前听到的R型发动机的声音完全不同。此外，修复翻新后的发动机的动力也超出了预期。

其实，考虑到汽油发动机的历史，超乎预期也不足为奇。70年前，初代皇冠诞生时的发动机与今天的发动机相比，原材料和结构不同，而且当时气缸内壁的精密加工技术也完全不如现在的技术。

利用现代技术，在初代皇冠的R型发动机上实现了更强的转速和马力，这与它诞生时的水平相比简直是天壤之别。这正是原本的制造商丰田公司才能做到的事情：在原装基础上对发动机进行完美的修复翻新。

随着汽车电动化程度的不断提高，我们遗憾地发现很多人开始轻视发动机，将其视为“过去的技术”。

然而，内燃机已有100多年的发展历史，制造技术也在不断飞跃进步。发动机珩磨加工技术可谓发动机制造技术的精髓和前沿。

如果能像本次修复翻新项目一样，将这项技术应用到老式发动机上，使车辆拥有在其制造时无法想象的性能、可信赖性和耐久性，那么您就可以一直驾驶您的爱车。这项技术为老车修复翻新领域翻开了全新的一页。

（文章：涩谷康人）