上海大眾桑塔納轎車可謂一輛傳奇車型,近些年在經(jīng)過多次改款后,終于實現(xiàn)了全新?lián)Q代。全新桑塔納轎車搭載EA211系列發(fā)動機,采用了先進的車身電氣系統(tǒng),手動擋車型還采用了換擋提示系統(tǒng)。為了方便廣大讀者對該車的了解,在此對其部分技術(shù)亮點進行簡要介紹。
一、發(fā)動機
上海大眾全新桑塔納轎車搭載EA211系列發(fā)動機,此系列發(fā)動機是在EA111系列發(fā)動機基礎(chǔ)上通過下列技術(shù)改進開發(fā)出來的。
1 配氣機構(gòu)
新款發(fā)動機采用了整體式氣門室蓋(圖1)。不同以往,凸輪軸與氣門室蓋集成為一體;凸輪軸不能從氣門室蓋罩殼中拆出來;凸輪軸前端軸承改為滾珠軸承,減少了摩擦,降低了油耗;進氣凸輪軸設(shè)有配氣(VVT)可變正時系統(tǒng);正時鏈條被改為正時齒帶。
2 缸蓋
新款發(fā)動機沿用了EA111發(fā)動機的4氣門技術(shù)、滾珠搖臂式氣門運動機構(gòu)及液壓挺桿。排氣歧管集成在缸蓋(圖2)上,減小了尺寸,減輕了質(zhì)量,縮短了起燃時間,從而利于降低污染物排放。橫流式氣缸蓋(圖3)可使冷卻液從進氣側(cè)通過燃燒室流入排氣側(cè),排氣側(cè)分成2個區(qū)域,一個在排氣歧管上面,另一個在排氣歧管下面。冷卻液進水口布置在缸蓋上,燃燒室冷卻充分,降低了發(fā)生爆震的風(fēng)險。冷卻液流經(jīng)多個排氣口并吸收熱量,從氣缸蓋流入節(jié)溫器殼體,并與剩余的冷卻液匯合。
此種缸蓋結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)勢。
(1)通過排出的氣體使冷卻液加熱更快,同時可預(yù)熱發(fā)動機,使得發(fā)動機可更快地達到工作溫度,這樣可以降低耗油量,并且能更迅速地對車廂內(nèi)進行加熱。
(2)由于排氣側(cè)壁表面擴展至催化轉(zhuǎn)換器的面積減小,因此排氣在預(yù)熱階段不能釋放出足夠的熱量,催化轉(zhuǎn)換器通過冷卻液可更快速地升溫至其工作溫度,即使冷卻液仍然具有冷卻作用。
(3)若系統(tǒng)在全負載狀態(tài)進行操作,冷卻液溫度繼續(xù)降低,擴大了發(fā)動機在氧傳感器空氣數(shù)=1時的工作溫度范圍,從而降低了耗油量和排氣量。
3 曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)(圖4)
止回閥可防止機油或未經(jīng)過濾的竄氣進入空氣過濾器中。曲軸箱可在內(nèi)部通風(fēng),表示含有機油的氣體流經(jīng)氣缸體管道進入進氣歧管,且均勻分布于氣缸內(nèi)。
油蒸氣可在油氣分離器中進行清潔,油氣分離器(圖5)由塑料制成并用螺釘緊固于氣缸體上。
(1)機油粗分離和油霧分離
氣體從曲軸箱溢出進入油氣分離器。在機油粗分離器中,首先是大滴的油通過阻流板和渦流進口與氣體分離。然后,細粒徑油霧在油霧分離器的渦流進口中進行分離。
(2)壓力控制閥
該壓力控制閥可確保曲軸箱內(nèi)的真空狀態(tài)保持恒定。這可確保2點:一是新鮮空氣被不斷吸入;二是在壓力不會增加到致使墊片被損壞。空氣被不斷吸入。
(3)膜片閥
進氣歧管中的脈動可產(chǎn)生壓力波,壓力波將從進氣歧管流回油氣分離器。為緩解該壓力,應(yīng)逐個打開閥門。這是一種有效的減壓方式。
(4)旁通閥
當(dāng)曲軸箱內(nèi)壓力增加至氣體不再從渦流進氣口排出時,旁通閥就會打開。
4 進氣系統(tǒng)
進氣系統(tǒng)由帶有諧振腔的進氣歧管、空氣濾清器、節(jié)氣門控制單元、進氣歧管及氣缸蓋的進氣口組成(圖6)。塑料進氣管被設(shè)計成“螺旋形進氣歧管”,憑借較低的發(fā)動機轉(zhuǎn)速,進氣口實現(xiàn)了良好的空氣流通控制。在進氣過程中,進氣系統(tǒng)將產(chǎn)生振動,并將引起不同類型的噪聲(取決于其頻率),該款發(fā)動機在進氣歧管內(nèi)設(shè)置了諧振腔,能有效降低噪聲。
5 潤滑系統(tǒng)
曲軸前端直接驅(qū)動機油泵(圖7),取消了鏈條及張緊輪,減輕了重量。機油泵采用內(nèi)轉(zhuǎn)子泵,機油泵與曲軸前油封蓋集成一體,并安裝在曲軸前端。油底殼為鋁壓鑄件,并集成了機油濾清器。此外,油底殼上還集成了空調(diào)壓縮機的固定支點。
潤滑系統(tǒng)油路示意圖如圖8所示。
6 冷卻系統(tǒng)
冷卻水泵由凸輪軸后端通過傳動帶驅(qū)動,水泵與雙節(jié)溫器集成在一起,并安裝在缸蓋后端(圖9)。雙節(jié)溫器控制雙循環(huán)冷卻系統(tǒng),并保留了EA111發(fā)動機缸蓋橫流冷卻的方式(圖10)。
7 點火系統(tǒng)
點火系統(tǒng)采用了細直徑的火花塞,并保留了EA111發(fā)動機的獨立點火形式。
8 發(fā)動機控制系統(tǒng)
發(fā)動機控制系統(tǒng)的輸入與輸出控制示意圖如圖11所示。
二、換擋提示系統(tǒng)
新桑塔納手動擋車型裝備了換擋提示功能,通過對發(fā)動機和車輛運行狀態(tài)的分析,由控制單元計算出最經(jīng)濟合理的擋位,給予用戶提示。此功能有助于克服部分用戶的不合理換擋習(xí)慣,并降低油耗。該擋位顯示功能能幫助駕駛員以節(jié)油的方式進行擋位切換,同時還能防止發(fā)動機和傳動系過載。但是擋位的選擇是駕駛員的責(zé)任,不能完全照搬擋位顯示功能的提示進行擋位切換。例如,在超車、上下坡道及坑洼顛簸路面時,則應(yīng)根據(jù)路面和發(fā)動機負荷的情況來換擋。
發(fā)動機控制單元收到來自于防抱死制動系統(tǒng)控制單元的車速信號,即驅(qū)動輪的轉(zhuǎn)速,也就是變速器的輸出轉(zhuǎn)速信號,同時也接收G28的發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號。有了這2個信號,發(fā)動機控制單元就能計算出目前變速器所處的擋位。
擋位計算公式是:S=R÷(r×Z),再用S來對比是哪一擋位的傳動比,即可知道目前變速器處于第幾擋。Z是變速器主傳動速比,現(xiàn)定為4:1,z是2擋傳動比,現(xiàn)定為2:1;R是發(fā)動機轉(zhuǎn)速,現(xiàn)定為2400r/min;r是變速器的輸出轉(zhuǎn)速,現(xiàn)定為300r/min;S=R÷(r×Z)=2400÷(300×4)=2,所以目前變速器處于2擋。發(fā)動機控制單元根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)速、負荷、扭矩以及車速等信息進行升擋和降擋的計算,并將計算結(jié)果通過CAN總線傳遞到組合儀表,由組合儀表顯示出:目前合適的擋位數(shù);到達換擋時機時,提示駕駛員應(yīng)該換入的下一個擋位數(shù);到達換擋時機時,用上、下箭頭提示升擋或降擋(圖12)。
新桑塔納有2種組合儀表,更換時必須選擇正確的組合儀表,用505X或6150進入引導(dǎo)性功能對組合儀表的公里數(shù)、保養(yǎng)里程等進行設(shè)定,對組合儀表進行編碼,與防盜系統(tǒng)進行匹配。手動擋發(fā)動機的控制單元也有2種,它增加了擋位計算功能在更換時要根據(jù)車型選擇正確的發(fā)動機控制單元,用505X或6150進入引導(dǎo)性功能對節(jié)氣門進行設(shè)定,對發(fā)動機控制單元進行編碼,與防盜系統(tǒng)進行匹配。增加擋位顯示與換擋提示功能后,沒有增加新的零件,僅僅是發(fā)動機控制單元進行計算,通過CAN總線傳遞給儀表,由儀表顯示,所以在診斷和維修上與以前的方法類似。
三、車身電氣系統(tǒng)
新桑塔納采用了全新的車身電氣系統(tǒng),部分車型裝備了網(wǎng)絡(luò)控制單元(BFM)及車身控制單元(BCM)。
1 BFM
(1)功能概述
BFM控制車輛的雨刮器、喇叭、轉(zhuǎn)向燈、制動燈、頂燈及中央集控門鎖。
(2)診斷系統(tǒng)示意圖
BFM診斷功能示意圖如圖13所示。
2 BCM
(1)功能概述
BCM控制車輛的電源管理、雨刮器、喇叭、轉(zhuǎn)向燈、制動燈、霧燈、頂燈、倒車燈(自動擋)、中央集控門鎖(帶遙控)、行李艙、50端子及總線網(wǎng)絡(luò)管理。
(2)診斷系統(tǒng)示意圖
BCM診斷功能示意圖如圖14所示。