王瑞芹：我的发动机研发生涯 | 汽车记忆

口述 | 王瑞芹 整理 | 魏 琳 编辑 | 李国政 | 编者按 第一汽车制造厂（简称一汽）是新中国汽车工业的长子，亦是新中国工业的先驱。 从这里，驶出第一辆国产解放牌汽车，结束了新中国不能制造汽车的历史；从这里，制造出东风和红旗轿车，让国人坐上了我们自己生产的小汽车。 建厂30年后，一汽实现“自主开发、自筹资金、自主建设、不停产改造”的产品换型和工厂改造，产品技术水平、生产能力均实现跨越式提升。尤其是改革开放之后，为满足市场需求、支持国家经济建设，一汽陆续自主研发多款柴油车、轻型车，凭借可靠性、安全性、燃料经济性，深受国内外市场青睐。 近日，我们采访了原一汽高级工程师王瑞芹，请他回顾参与第二代解放卡车CA141发动机改型、CA6110柴油发动机研发，担任长春轻型发动机厂第一副厂长兼总工程师，以及重振轻型发动机厂的故事，并形成本文。我们希望从这个特殊的角度，还原一汽那段艰苦奋斗、团结协作、全力攻坚、为国造车的光辉岁月。 我叫王瑞芹，1936年出生，退休前是一汽的研究员级正高级工程师。 作为一名经历过中国汽车工业从无到有、从小到大的老一辈技术人员，我这一生都与发动机结缘。从汽油机到柴油机，再到轻型发动机，我的职业生涯映射出一汽发动机的发展史。 1962年，我从吉林工业大学毕业后，由国家分配到第一汽车制造厂设计处。一汽既是工厂，又是一个大学校，我不仅得到脱产学习西班牙语的机会，同时在随后十余年的工作中，听从厂里安排，在各个任务中磨砺自己。 从南到北，从西到东，我到各个极限气温的地方做研究。冬天在零下30多度的内蒙古边境，做连续3个多月的耐低温试验；夏天在零上40多度的沅江，为援越车队做热带气阻试验。我也曾去过北京参加日本汽车工业展览会，观摩学习国际最新技术，一步步积累经验，从最开始的学徒逐渐成长为能独当一面的工程师。 重要的一千小时试验 一直以来，一汽都重视实践。“实践是检验真理的唯一标准”，我认为，对于工业系统来说，实验是检验产品成功和失败的唯一标准。 1980年开始，一汽迎来至关重要的时刻，全厂工作重心都集中在CA141换型项目，发动机需由老解放的侧置气门，改成先进的顶置气门。 彼时，国家第一机械工业部（即一机部）汽车局要求和国际接轨，装配到解放汽车上的发动机，必须通过全速全负荷1000小时连续运转试验，期间有一次停机，也视为不合格。此时CA141的底盘、车身已具备换型条件，就等发动机过关。这一关键任务最终落在我身上，我被任命为科长，承担起这一重任。 试验往往不可能一蹴而就。为完成这场至关重要的试验，我与实验员一起克服了许多困难，当时的领导班子也给予许多支持。 为确保试验进度和质量，我选定梁永吉、张耀刚、苏成斌等3个带班组长，实行3班倒，每班8小时。我清晰地记得，有一次，一个试验室因意外爆炸着火，整个现场玻璃破碎、一片狼藉，苏成斌因灭火而手部受伤。在我不知所措时，时任研究所所长的耿昭杰过来安慰我们，并表示一切由所里负责，让我们集中精力继续试验。 此外，厂领导黄兆銮、李治国也经常来试验室监督指导工作。机械轰鸣声中，黄厂长关切地询问我是否有困难。我说没有困难，保证完成任务。黄厂长又进一步询问试验室每位员工，当得知带班班长张耀刚的妻子在市里工作，得晚上回家，家里无人接孩子，便当场打电话给总厂，协调解决他的困难，可见厂领导高度重视1000小时试验。 春节期间，我住在紧邻一汽与设计处的402栋宿舍，随时准备应对突发情况。耿昭杰住在原一汽澡堂对面的47栋，也能监听到机器的动静，一旦机器停机，他也能第一时间赶到现场。有几个晚上，他还带着小儿子到试验室查看进度。 除夕夜，许多工友不能与家人团聚，我带头坚守在机器旁，时任汽研所副所长的徐兴尧派人送饺子到试验室。为鼓舞士气，我和他还常创作打油诗赠予工人，为大家加油鼓劲。 当然，长时间的机器轰鸣声也导致我听力受损，如今交流都得依靠助听器。 第一轮1000小时试验成功了。 我们收到来自各方的祝贺，一机部发来贺电，副厂长李中康将锦旗送到试验现场，与我们一起合影留念。历经6轮考验，该发动机最终获得国家认可，准许适配CA141车型，一汽解放第二代车型终于换型成功。 ▲1986年7月15日，解放卡车第二代产品CA141批量试生产成功 1000小时试验过程实在是太艰苦、太难了，但这段宝贵经验，为我接下来参与一汽发动机研发奠定了坚实基础。 研发CA6110柴油机 20世纪70年代，柴油机以安全、高效、耐用的特点，在欧美和日本广泛应用。但在我国，由于燃油政策的限制，4～5吨及以下车辆只能用汽油机。 当时，我在一汽设计处发动机科工作，与总厂常务副厂长李刚，设计处陈全、刘炳南、富侠、刘经传、徐兴尧等处长及其他同事多次研讨，提出开发CA6110系列柴油机的设想，最终决定为解放牌汽车开发柴油发动机。 1978年，我国以“技贸结合”的方式，引进日本3台柴油发动机，由一机部交给我们试验室。设计处领导安排我、马超龙和孟庆才负责这批柴油机的性能试验工作，可试验一开始就遇到了困难。 当时，试验室有3台测功机，最珍贵的要数一台英国进口的电力测功机，平时几乎舍不得用，可为了这次发动机试验，我们果断用上了。在试验过程中，由于柴油机振动远大于汽油机，试验台连轴器频繁断裂，迫使试验中断。 为了解决这一难题，我们废寝忘食，多方寻找解决方案，多次召开“诸葛亮会”。经过四处走访，我们最终借鉴柴油拖拉机连轴的原理，改造试验设备，从而使试验顺利进行。可以看出，一汽研发人一直就有坚持不懈、求真务实、精益求精的钻研精神。 经过两年努力，我们完成日本6D14柴油机的性能试验，形成详细的试验报告。在当时国内柴油机研究领域几乎空白的情况下，这份报告为一汽自主研发柴油汽车打下坚实基础。 时至今日，我对采集和分析数据的过程记忆犹新，那份宝贵的试验报告原件，被我一直小心珍藏。尽管时间在推移、纸张在发黄，但我职业生涯中那段沉甸甸的记忆却越发清晰。 记得是1980年，我国改革开放的第二年，国民经济上升，交通运输部门需求中型载货柴油机车的呼声越来越高，一机部汽车局的压力极大，一汽自行生产重型载货车用柴油机任务迫在眉睫。 经过研讨，国家机械委最终以国机二发（1980）21号文，批准一汽设计开发柴油机。长春汽车研究所总工程师陆孝宽领导由一汽设计处和汽研所合并后的发动机二科，开展自主柴油机的设计工作，范国宝担任组长，我和韩龙信任副组长。 按照国家部委和一汽总厂的要求，设计开发工作时间紧迫，压力非常大，同志们连续几个通宵搞设计。为舒缓大家的紧张和疲劳，范国宝把当时非常珍贵的邓丽君唱片拿到设计室作为背景音乐，让同志们边听边干。 由于我们前期已经做了大量研发准备和试验经验积累，设计工作进展很顺利，差不多是2月份启动，5月底就完成图纸设计。 接下来，CA6110柴油机的重点工作就集中在试制和试验。试制过程中，我深刻体会到一汽工业的雄厚实力——一是一汽的设计图纸可谓全国数一数二；二是制造精益，产品质量高。 例如发动机试制的过程，需要首先将图纸交由木模分厂师傅反向做成木模，经铸造车间铸出毛坯件，再通过工艺工程师编排加工流程及标准，最后在机床上加工出零件。我负责设计的是个大铸件，参与了设计和试制的每一个环节，那段时间是我技术真正成长和成熟的重要经历。 试制试验过程不仅是对一汽的考验，也是对发动机各零部件工艺性能的拉练。通过试验，我们发现国产油泵和油嘴达不到整机设计要求，整个设计团队都不服气，反复优化全套柴油机设计图纸，但不得而终。 于是，团队暗下决心，一定要让我们自己设计出来的发动机实现完全国产化，把关键核心技术掌握在自己手里。经过反复试制试验，直到1982年初，CA6110柴油机通过一汽工厂鉴定，零部件工艺基本满足指标。 新的问题接踵而至。 因一汽没有专门的柴油机生产基地，若要批量生产，则须建设新的生产车间。经过研究，总厂决定对越野分厂进行改造，建立柴油机生产线。同时，总厂还决定在全国范围内，寻找可以按照我们设计的CA6110柴油机图纸生产的专业发动机厂。 于是，领导让我带着马超龙、孟庆才，背着厚厚的一汽柴油机整套图纸，跑遍重庆、成都、上海、无锡、大连、潍坊等地，寻找配套专业生产厂家。 成都和重庆等地专业厂均表示生产不了车用柴油机，我们二话没说，赶紧前往上海。为了省钱，我们坐船去，当时三峡水利工程还没修建，从重庆到上海我们在水上走了3天3夜，一下船就背着图纸，马不停蹄地前往厂家。 当时，全国生产柴油机的厂家屈指可数，最后总厂锁定潍坊、无锡、大连等3家柴油机厂。 中汽公司于1983年12月对3家样机进行鉴定定性、性能审核复核，结果各项指标均能达到先导性CA6110A产品的预期指标，不过较基本型CA6110指标有一些差距。 CA6110与CA6110A结构相同，但输出功率高14%、输出扭矩高10%，这些指标性能提升要求，对各个零件、各个工序提出了更加严苛的要求。我们就边试验边改进，解决很多问题，如避免活塞与缸套间的拉缸和窜气、改善缸盖热三角区冷却水道、提升轴瓦寿命等。 终于，在1985年1月，我们顺利拿到批准6110型车用柴油机定性的通知，8年的努力终于有结果了。 彼时，锡柴基于对未来车用柴油机市场的不确定性考虑，提供100台样机之后就没有再生产；潍柴也因上级指令要求集中力量生产重型柴油机。此时的生产重任，就落到大连柴油机厂身上。对此，我做了广泛而深度的调研了解，评定结果是大连柴油机厂（简称大柴）的产品线改造后，具备为CA6110发动机、为解放车配套的可能性。 经测算，按照载重5吨设计，如果要保证动力性，解放柴油车的转速至少应当在2800转以上。可当时大柴生产的发动机转速最高是2400转，这就给大柴产线改造、产品转型提了更高的要求。为此，一汽专门拨款200万用于支持大柴改进改造。 那段时间，我和汽车研究所的李昌群副所长、汪溢工程师经常前往大连配合工作，从长春到大连往返次数不计其数，在测试过程中不断改进零部件，优化结构，铆着劲就是为了把转速提上去。从工艺改进到生产制造，从一汽生产线到大柴工厂，不断打磨。 1986年5月，柴油机样机做出来了，第一时间运到一汽生产线上，装配到解放牌卡车上。我记得，当时大家怀揣着忐忑的心情等待，成功点火的那一刻，现场的技术人员、工人们、大柴的工程师们都流下了激动的眼泪。 我内心也不由自主地迸发欢呼声，这么长时间、这么多同志的辛苦没有白费。一汽自主研发的柴油车从此诞生了。 此后，为了满足大吨位柴油汽车的需求，一汽在CA6110柴油机的基础上扩大了缸径，增加了输出马力，助力CA141成为1990年代中国货车市场的主力车型。后来，一汽生产的6吨平头柴油车研制成功并投放市场，“六平柴”因其使用可靠，成为供不应求的热销产品，引领国内平头车市场，“解放卡车、挣钱机器”的口碑不胫而走。 492发动机改良与创新 柴油机研发成功，只是阶段任务的胜利，而非终点。1986年6月，我个人再次迎来了新的挑战。 当时我正在74栋参加会议，突然接到通知，要我立即前往长春轻型发动机厂（简称轻发厂），参加轻发厂的党委会议和厂长会议。那时，一汽刚刚接收了几家工厂，包括长春发动机厂、长春齿轮厂、青岛制造厂、无锡汽车制造厂等，成立联营公司。 轻发厂主要负责生产一种拥有4个气缸、缸径为92毫米的492发动机，这款发动机曾被应用于当时国际上较为先进的苏联伏尔加汽车，在北京、沈阳和四川等地都有这种发动机的生产厂，但长春产的这款发动机销量最低。 会上，轻发厂的原班领导一致同意马上关门停产，因为每开一天就亏损4万元，一千多名员工无法开工资。会后，我立即向工作部汇报，并表达坚决不同意关门停产的意见，因为一汽接管就关门停产，这等于向社会宣告一汽没能力管理长春原来的工厂。 ▲王瑞芹(左二)与技术人员一同解决492发动机的烧缸垫问题 1986年8月，我正式调职轻发厂，任第一副厂长兼总工程师。面对困境，我带领大家先从解决技术问题入手、从产品优化角度出发，通过细致调研，发现492发动机存在“吹气缸垫”的严重问题，即在高温条件下，气缸缸盖和缸体间的缸垫极易被烧穿，从而产生停机故障。 随后，我们深入石棉厂检查，发现缸垫由两层石棉夹着一层钢板，但在制造过程中，铜圈和中间钢板出现分离，形成气囊，无法传递热量。 为解决这一关键性问题，我们分为3班，深入生产线轮番巡检，帮助石棉厂提升质量和效率，也确保装到发动机上的每个护圈都能紧密贴合金属板。我凭借此前积累的1000小时强化试验经验，还持续解决了发动机断电后自燃等多个问题，优化了多个关键部件。 1987年8月，我和王荣芳、陈盛象、金一鹤在《汽车技术》杂志上，发表了署名文章《关于CA492Q型汽油机断电后自燃的讨论》，被业内广泛学习。 ▲492发动机动力性能提高试验 产品质量问题解决了，但打开销路的问题，仍然是压在轻发厂所有职工面前的一座大山。我带着销售团队走遍全国，积极推销我们的492发动机。 我首先前往沈阳金杯面包车厂，张厂长是我工大同学，彼此都相信技术决定发动机品质。我把发动机改进的过程一一说清，并向他保证我们生产的492发动机马力最大，并且绝对不烧缸垫，厂家可以先不付款，用好了大量订货再付款。 终于，我们靠过硬的技术、过硬的产品，赢得了客户的充分信赖。从那以后，沈阳金杯产品全部改用我们的发动机了。 后来，我又用同样的办法，打开了北京、上海、成都等20多个市场。印象最深的，是沈阳苏家屯面包车7416厂由于用我们的发动机，市场评价极好，销量明显提升。他们开年终总结表彰会时，专门把我与当时的厂长兼书记桂伟麟邀请到现场做技术分享。 终于在1987年，在总厂的支持下，轻发厂扭亏为盈。492轻型机连续3年在全国轻型发动机评比中获得第一，这一荣誉被刊登在全国发行的汽车报上。年末，全厂在文化宫开庆祝大会，耿厂长拿着报纸，表彰我们轻发厂为一汽赢得了荣誉。 为了进一步拓展上海市场，1988年冬天，我与销售员一同乘火车前往上海7424厂。为给厂里省下交通费，我们冒着严寒，从上海火车站步行到工厂，足足走了半天。尽管路途遥远，但我们心中没有丝毫怨言，只有一个信念，就是把机器推销出去。 抵达工厂后，我恰好见他们厂长正指挥安装一台中巴车的发动机。我发现护风圈距离发动机远，影响散热效果，当即向厂长指出问题，又详细跟他讲如何正确布置水箱、调整护风圈和风扇的位置。 我的专业知识和直言不讳，赢得了对方的尊重，最终这家工厂果断选择了我们的发动机。 我始终认为，技术人员必须是“多面手”，深入一线、亲身讲解，因为只有他们才能把产品说得最清楚、讲得最明白。 ▲轻发厂492发动机生产车间 后来，我们生产的492轻型机几乎覆盖整个市场，上海浦东二底盘厂、北京汽车厂及北京其它几个厂、江苏如皋汽车厂、沈阳苏家屯7416厂、沈阳金杯面包车厂、沈阳拖拉机厂等多个厂家都使用我们的机器。 销量提升，使得轻发厂效益发生了翻天覆地的变化。工人们的收入增加了，新的宿舍楼建成了，厂容厂貌有新气象了，搞生活的副厂长一到年末，就到查干湖把最好的鱼成车往回拉，给员工发放福利。看见职工扛着鱼回家，我比自己吃鱼还高兴。 这些发动机研发经历，让我亲身参与并见证了中国汽车工业的发展，我备感荣幸。现在，只要看见大马路上跑着的解放车，我总是心潮澎湃。 回顾此生，我为我的职业、为身为一汽人而骄傲。 尽管已经退休，我现在仍然心系一汽，希望今天的青年人能把一汽精神发扬光大，尤其是把老一代技术员们艰苦奋斗、吃苦耐劳、不计报酬、以厂为家的精神传承下去。 我认为，一汽研发人员成功的精髓是联合作战和注重试验，这是一汽事业成功的重要保障。从模仿到自主、从逆向开发到正向开发，老一辈研发人劈荆斩棘，开辟出一条汽车研发探索之路。 面向新时代，在新四化、高质量发展的背景下，新一代一汽研发人以传承为桥梁、以使命为动力，必将持续引领中国汽车行业高速发展。