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沃尔沃XC60车型技术解读

发布时间:2021-07-04 01:25:37 浏览数:


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全新一代沃尔沃XC60车型已经上市半年有余,目前共有6款燃油动力车型以及2款混合动力车型在售,厂家指导价36.99~60.99万元。经过这一段时间的市场检验,全新XC60车型以其良好的安全性口碑、年轻动感的外形以及较高的性价比,在中级运动型多功能车市场占有了一席之地。本刊在此为大家带来这款车型的技术解读。

一、发动机

为了满足更为严苛的欧VI排放标准,全新一代沃尔沃XC60车型采用了第二代VEA发动机(图1)。新一代的发动机主要在喷油器、前加热式氧传感器、活塞冷却阀、三元催化器、油底壳及节温器等硬件上进行了改进。

其中,为了改善发动机在低负载条件下的性能与排放,新款发动机引入了能够更精确执行微小喷油量调节的喷油器。针对于不同的动力输出水平,新喷油器也分为2个流量版本,更换时需要注意。同时,三元催化器也进行了改进,采用了新基材,不仅贵金属含量有所提升,密度也得以提高,但是从外部来看,并没有明显的变化。

上一代发动机采用了电子调节式节温器,其目的是通过可调节的冷却液循环流量来提升效率并降低排放,但从实际效果来看,并未达到预期,反而造成了机油消耗量的增加。因此,新一代发动机改回了蜡式节温器,其开启温度为90℃。新发动机油底壳的外观也发生了改变,不再有2个向后的隆起,所以机油容量降低了0.3 L,变更为5.6 L。

一般来讲,燃油蒸发控制系统(EVAP)通常只在低负载状态下接通,例如平稳驾驶或怠速运行时,这是因为在这些情况下,系统可充分利用发动机进气歧管中的负压产生排放流量,将炭罐内的燃油蒸气引入燃烧室。但通过研究发现,当炭罐在某些低负载条件下接通时,也会对尾气排放产生负面影响。因此,为了应对更为严格的排放法規,新一代VEA发动机采用了Dual Purge系统,使得炭罐在增压状态下也可以工作。

在低负载情况下,节气门后进气歧管内的负压可以直接将炭罐内的燃油蒸气吸入(图2)。而在增压状态下,进气歧管内的正压力与涡轮增压器前方的负压之间形成压差,可以产生一定的气流,炭罐就可利用这一气流来工作(图3)。

二、传动系统

全新一代沃尔沃XC60采用的是型号为TG-81SC的8挡自动变速器(图4),该变速器由沃尔沃与日本爱信共同研发,此前已经应用于沃尔沃XC90、S90等车型。该自动变速器中包含2个行星齿轮组,前部为莱佩莱捷行星齿轮组,后部为拉维娜行星齿轮组,这一设计使变速器结构紧凑,外形尺寸相对较小(图5)。莱佩莱捷行星齿轮组拥有2组行星齿轮,拉维娜行星齿轮组则拥有2个太阳齿轮和2组行星齿轮。

TG-81SC自动变速器的执行元件包括4个离合器、2个制动器和1个单向离合器,它们的功能如表1所示。各挡位执行元件的工作情况如表2所示。

为了控制这些执行元件,TG-81SC自动变速器在阀体内集成了9个电磁阀,其位置如图6所示。其中,SL1~SL5为线性压力电磁阀,其阀芯位置由变速器控制单元(TCM)通过脉冲宽度调制(PWM)信号控制,断电后电磁阀闭合。电磁阀SL1~SL4分别无级控制离合器C1~C4,电磁阀SL5则无级控制制动器Bl。电磁阀S1和S2为开关型设计,由TCM向其提供12 V电压,断电后电磁阀闭合。

SLT同样为线性压力电磁阀,由TCM通过PWM信号控制,能够根据加速踏板位置和发动机扭矩,对系统压力执行无级控制。当该电磁阀因故障而断电时,意味着系统压力将达到最大值,可能出现换挡困难。SLU为锁止电磁阀,能够对锁止压力实现无级控制,断电后该电磁阀闭合,锁止功能停用。

三、电气系统

1.供电

全新沃尔沃XC60车型的电器系统架构与新款XC90. S90及V90车型基本一致。其供电系统的主要组成如图7所示。但是与XC90、S90及V90车型相比,12 V主蓄电池的位置从行李舱左侧移至行李舱中央位置。蓄电池熔丝盒的外观形状也随蓄电池位置的改变而出现了一些变化。而在发动机舱配电盒中,58~78号熔丝的位置也出现了一些变化,因此在维修时需要仔细查阅维修手册,注意其规格和位置。

2.控制网络

全新XC60车型的控制网络结构与SPA平台包括的其他车型大体相同。从网络拓扑图(图8)中可以发现,控制网络中包含了Flex Ray总线、车身CAN总线、车身CAN Exposed总线、底盘CAN总线、动力CAN总线、安全CAN Exposed总线、安全CAN Protected总线、PT控制CAN总线及MOST总线等,此外还有若干LIN总线。

其中,PT控制CAN总线专为变速器控制单元(TCM)向发动机控制单元(ECM)单向传输信号而设立,其通讯速率为500 kbit/s。这一举措使得原有动力CAN总线上的通讯负载降低了5%,因此,未来动力CAN总线上的控制单元可以增加更为复杂的控制功能,而不至于使总线过载。

此外,全新XC60车型引入了左前照灯控制单元HCML和右前照灯控制单元HCMR,为了与这2个控制单元通讯,还引入了车身CAN Exposed总线,其通讯速率同样为500 kbit/s。需要注意的是,在更换前照灯时必须要为相应的HCML或HCMR下载新的控制软件。在更新软件时,需要输入新前照灯总成标签上的代码与日期信息(图9),以便使前照灯中的每个LED灯泡均可通过正确的电流进行调节。

四、车身及底盘

1.车身

全新XC60的白车身设计与以前的SPA平台车型类似,主要的变化在于内部门槛由DP800钢材(Extra High StrengthSteel)制成。此外,两件式内部A柱的下部由硼钢制成,上部则由P600钢材(VeryHigh Strength Steel)制成,且A柱上部采用电阻焊连接,而其他SPA车型在此处采用激光焊。整个白车身(含钢制车顶)的质量为383.2 kg。白车身各部分材料种类及用量如图1 0所示。在车身覆盖件方面,发动机舱盖及前叶子板为铝制,车门、车顶及后叶子板为钢制,行李舱盖为SMC(Sheet Moulding composite)塑料。

2.悬架系统

全新XC60车型的悬架系统结构与XC90车型基本相同,仅在弹簧和减振器设置上针对XC60的质量和特性进行了适应性调节。其前悬架采用了双叉臂结构,根据配置不同配以钢制螺旋弹簧或空气弹簧,并且大量采用了铝制部件以减轻质量(图11)。

其后悬架为多连杆式独立悬架,同样采用了大量铝制部件。标准版本XC60采用了复合材料制成的横置钢板弹簧,该弹簧固定在副车架的中心部分,并通过一个衬套与下控制臂连接(图12)。而对于选装了空气悬架的XC60,则用空气弹簧取代了这一钢板弹簧。

3.制动系统

全新XC60车型的四轮制动系统均采用了盘式制动器。其中,前轮的制动盘为通风式(图13),制动盘尺寸及匹配的轮辋尺寸如表3所示,制动钳的尺寸则随制动盘尺寸的不同而变化。

而在后轮制动器中,用于16英寸轮辋的制动盘为实心式,用于17英寸轮辋的制动盘为通风式(图14),详细尺寸如表4所示。制动钳的尺寸同样随制动盘的尺寸而变化。

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