文:賈少筠
在本刊2018年第10期中,已經(jīng)詳細介紹了全新一代大眾途銳所使用的EA839發(fā)動機。在此,我們將繼續(xù)為您解讀該款新車型在自動變速器、底盤及電器方面的技術(shù)亮點。
全新一代大眾途銳使用了采埃孚(ZF)提供的8擋自動變速器,在大眾系統(tǒng)內(nèi)其型號為0D5。從圖1中可以看出,0D5變速器由4個單排行星齒輪組和5個換擋元件(2個制動器和3個離合器)構(gòu)成。其中,2個前部齒輪組共用太陽輪,最終是通過第4個齒輪組的行星齒輪架輸出轉(zhuǎn)矩。
圖1 0D5變速器結(jié)構(gòu)圖
0D5變速器內(nèi)部還集成了分動器(托森中央差速器)和前差速器,因此該變速器具有3個相互分離的供油系統(tǒng),即自動變速器油供油系統(tǒng)(含行星齒輪系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和液力變矩器)、分動器供油系統(tǒng)和前差速器供油系統(tǒng)(圖2),它們使用的變速器油也有所不同。為了減輕質(zhì)量,油底殼采用了塑料材質(zhì),并與變速器油濾清器組成了一個部件,放油螺栓則采用了插入式鎖扣結(jié)構(gòu)。
圖2 0D5變速器供油系統(tǒng)
變速器機電裝置是變速器的控制核心(圖3),自動變速器控制單元J217(內(nèi)含變速器油溫度傳感器G93)、輸入軸轉(zhuǎn)速傳感器G182、輸出軸轉(zhuǎn)速傳感器G195及駐車鎖傳感器G747均集成在變速器機電裝置中。機電裝置中各壓力調(diào)節(jié)閥的功能如下:N215控制制動器A,N216控制制動器B,N217控制離合器C,N218控制離合器D,N233控制離合器E,N371控制變矩器鎖止離合器,N443控制系統(tǒng)主油壓。其中,N217和N443是具有下降特征曲線(即電流越小,油壓越大)的壓力調(diào)節(jié)閥,其余則是具有上升特征曲線(即電流越大,油壓也越大)的壓力調(diào)節(jié)閥。除以上各線性電磁閥外,N88和N486為開關(guān)型電磁閥,N88用于控制駐車鎖的解鎖油壓,N486則用于控制駐車鎖活塞的機械鎖止,防止駐車鎖誤觸發(fā)。各擋位下的換擋元件工作情況如表1所示。
圖3 變速器機電裝置
表1 換擋元件工作表
全新一代大眾途銳是第一款采用混合式車身結(jié)構(gòu)的大眾SUV車型,白車身中各種鋼材占比約為52%,鋁材占比48%,整個白車身減重106 kg,有效降低了燃油消耗(圖4)。在空氣懸架的幫助下,新款途銳車型有了更好的越野性能,其接近角和離去角均增加到了31°,縱向通過角達到了25°,離地間隙則可以在190 mm的基礎(chǔ)上升高70 mm或降低40 mm,最大涉水深度達580 mm,最大爬坡能力為60%(約31°),最大側(cè)傾角度為35°。
圖4 車身組成
該車前懸架采用了五連桿結(jié)構(gòu),且各控制臂及轉(zhuǎn)向節(jié)總成均采用了鋁制鍛造件,減振器支柱則為鑄鋁件。前副車架同樣為鋁制,由鑄造件和內(nèi)部高壓成形工藝型材焊接而成。用于提高剛性的十字結(jié)構(gòu)則為鋼制,并用螺栓與副車架固定在一起(圖5)。后懸架同樣為五連桿結(jié)構(gòu),其中,上部前橫臂、上部后橫臂和下控制臂為鋁制,下部前橫臂及前束拉桿為鋼制。后轉(zhuǎn)向節(jié)為鋁制,而后副車架則為鋼制(圖6)。
圖5 前懸架
圖6 后懸架
全新途銳全系都采用了空氣懸架系統(tǒng),該系統(tǒng)的主要組成包括了空氣彈簧、減振器控制閥、壓力存儲器、供氣單元和底盤控制單元J775(圖7)。其中,前橋的2個空氣彈簧中包含了減振器,而后橋的減振器則獨立于空氣彈簧。在正常高度下,前橋空氣彈簧的氣囊容量為2.5 L,壓力為750 kPa;后橋空氣彈簧的氣囊容量為2.6 L,壓力為710 kPa。該系統(tǒng)為開放式結(jié)構(gòu),也就是說,在高度下降時會將空氣釋放到周圍環(huán)境中,而在高度升高時則從壓力存儲器中提取空氣,以減少使用壓縮機,讓系統(tǒng)在車速較低時更安靜地工作。而當車速較高時,J775會控制壓縮機向壓力存儲器內(nèi)加注空氣。2個壓力存儲器分別位于左右兩側(cè)的腳部空間下,容量均為5 L。供氣單元采用了雙活塞壓縮機,第一級的壓力為400~600 kPa,第二級的最大壓力約1 800 kPa。J775會通過專用CAN總線監(jiān)控壓縮機的溫度和運行時間,最長接通時間約4 min。
全新途銳雖然采用了雙路制動系統(tǒng),但與常見的對角線分配形式(即左前輪和右后輪為一路,左后輪和右前輪為另一路)有所不同。該車型的前后橋分別由一個回路提供制動力,這樣是為了避免前橋制動器的熱負荷過高時,2個制動回路同時出現(xiàn)失效的情況;并且在其中1個制動回路失效時,車輛也不會出現(xiàn)制動偏轉(zhuǎn)的情況(但會延長制動距離)。途銳車型的前輪制動器為6活塞結(jié)構(gòu),3對活塞的直徑分別為30 mm、36 mm及38 mm,前制動盤直徑為375 mm,厚度為36 mm,適配的最小車輪尺寸為18英寸。后制動器則為單活塞浮動鉗式結(jié)構(gòu),活塞直徑為44 mm,其上還集成有駐車制動電機。后制動盤直徑350 mm,厚度28 mm,適配的最小車輪尺寸同樣為18英寸(圖8)。
圖8 盤式制動器
全新途銳采用了支架同心電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(RCEPS),助力電機和轉(zhuǎn)向控制單元均集成在轉(zhuǎn)向機上,系統(tǒng)的總質(zhì)量為14.78 kg。助力電機與轉(zhuǎn)向齒條為同軸布置,最大電流約105 A,最大功率1.25 kW,最大可以提供17.5 kN的齒條力(圖9)。
圖9 電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
全新途銳還配備了后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng),在車速低于37 km/h轉(zhuǎn)向時,后橋與前橋呈反向偏轉(zhuǎn),最大車輪轉(zhuǎn)角可達5°,此時可以使轉(zhuǎn)彎半徑減少約0.5 m。而在車速高于37 km/h時,后橋與前橋呈同向偏轉(zhuǎn),以此來提高變道并線時的車輛穩(wěn)定性。后橋轉(zhuǎn)向機由采埃孚(ZF)提供,最大可提供8 kN的齒條力,轉(zhuǎn)向機總質(zhì)量為9.24 kg(圖10)。
圖10 后橋轉(zhuǎn)向系統(tǒng)
該車在前后橋均配備了電控機械式主動擺動穩(wěn)定裝置(eAWS)。傳統(tǒng)的穩(wěn)定桿是一個連接同一車橋兩側(cè)車輪的扭桿彈簧,它可以減少車輛在彎道行駛時的側(cè)傾及擺動。但是如果在直線行駛遇到單側(cè)不平路面,穩(wěn)定桿反而會使車輛擺動增大,對于越野車來說,也會限制懸架的行程。而eAWS可以認為是將原有的穩(wěn)定桿截斷,然后用一個電機系統(tǒng)將兩端連接起來,并按照控制單元的要求在必要的時候產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)力矩(圖11),以便在轉(zhuǎn)彎時提供最大的支撐,而在直線行駛和越野時則可以斷開穩(wěn)定桿的連接。eAWS使用的是48V無刷交流電機,最大功率3 kW,并配備了三級行星齒輪變速器,總傳動比達到了200∶1,因此可以輸出高達1 200 N.m的最大扭矩。
新款大眾途銳車型在電控系統(tǒng)方面的最大改進是擴大了FlexRay 數(shù)據(jù)總線的應(yīng)用。在上代車型中,僅有3個控制單元接入了FlexRay總線,而新款車型中已經(jīng)有14個控制單元通過FlexRay總線傳輸數(shù)據(jù)(圖12)。這些控制單元呈“星形”排列,分布在與數(shù)據(jù)總線診斷接口J533 相連的支路上。FlexRay數(shù)據(jù)總線同樣為雙絞線結(jié)構(gòu),最大數(shù)據(jù)傳輸速率為10 Mb/s。
新款途銳全系均采用了LED照明技術(shù),不同點在于低配車型使用的是基本型前照燈,而高配車型使用的是矩陣前照燈?;拘颓罢諢舻慕饧斑h光燈一體,使用了8個LED單元,近光模式時的功率為30 W,遠光模式時的功率為52 W。另外還有3個LED單元組成了彎道照明燈,其功率為11 W。日間行車燈和轉(zhuǎn)向信號燈則分別由3個LED單元組成,功率均為13 W(圖13)。
而高配車型使用的矩陣前照燈,其近光燈和遠光燈使用了48個LED單元的矩陣模塊,近光模式時的功率為17 W,遠光模式時的功率為20 W。另外還有一個單獨的遠光燈矩陣模塊,其中含有27個LED單元,工作時的功率為55 W。車前區(qū)近光燈模塊含有5個LED單元,功率為26 W。彎道照明燈含有3個LED單元,功率為9 W。轉(zhuǎn)向信號燈由36個LED單元組成,功率為24 W。日間行車燈分為內(nèi)外2個U型機構(gòu),內(nèi)側(cè)功率7 W,外側(cè)功率10 W(圖14)。
圖11 主動式穩(wěn)定桿結(jié)構(gòu)
圖12 FlexRay總線拓撲圖
圖13 基本型LED前照燈
圖14 矩陣LED前照燈