沃爾沃全新XC90車型技術(shù)亮點(diǎn)解讀

文：邱夢璇

沃爾沃全新XC90車型技術(shù)亮點(diǎn)解讀

文：邱夢璇

在上一期的雜志中，我們詳細(xì)介紹了沃爾沃全新XC90車型的主動(dòng)安全系統(tǒng)，本期我們重點(diǎn)分析一下這款車型機(jī)械部分的一些技術(shù)亮點(diǎn)。

一、發(fā)動(dòng)機(jī)

全新沃爾沃XC90車型配備了型號為B4204T27的4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)（圖1），排量2.0L，最大功率235 kW，最大扭矩400 N·m。該款發(fā)動(dòng)機(jī)與本刊在2014年5月刊和6月刊上所介紹的B4204Tx發(fā)動(dòng)機(jī)基本相同，同樣采用了雙增壓系統(tǒng)、缸內(nèi)直噴、電子水泵等技術(shù)，在此不再對其進(jìn)行詳細(xì)介紹，感興趣的讀者可參考2014年5月刊和6月刊雜志。B4204T27發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)主要在于：對缸蓋進(jìn)行了加固并改進(jìn)了冷卻水套，以提高剛度；曲軸主軸承的直徑從60mm縮小為53mm，進(jìn)一步降低內(nèi)摩擦并減輕曲軸的重量；改進(jìn)了壓縮機(jī)周圍的吸聲材料；加厚了發(fā)動(dòng)機(jī)罩的隔熱層。

二、傳動(dòng)系統(tǒng)

1.自動(dòng)變速器

全新沃爾沃XC90匹配的是愛信公司提供的TG-81SC型8擋自動(dòng)變速器，該變速器本刊曾在2014年7月刊雜志中介紹過，在此也不再贅述。值得一提的是，如果車輛無法駕駛，例如蓄電池電量用盡時(shí)，必須將選擋桿自P擋移至N擋才能移動(dòng)車輛。此時(shí)需要掀起選擋桿前方儲物室底部的橡膠墊，使用小螺絲刀按下小孔內(nèi)按鈕，方可將選擋桿移至N擋（圖2）。這5種模式分別是越野（Off Road）、節(jié)能（ECO）、舒適（Comfort）、運(yùn)動(dòng)（Dynamic）及個(gè)性化（Individual）。

2.駕駛模式

對于裝備空氣懸架的車型，有5種駕駛模式可供選擇，每種駕駛模式均可改變車輛的駕駛特性，幫助駕駛員以最佳方式利用車輛資源。駕駛模式通過選擋桿后方的“滾輪式開關(guān)”選擇（圖3），

3.四驅(qū)系統(tǒng)

全新沃爾沃XC90采用四輪驅(qū)動(dòng)（圖4），由于發(fā)動(dòng)機(jī)為橫置，因此在變速器后需要一個(gè)錐齒輪以改變動(dòng)力傳輸方向。帶減振器的主動(dòng)式耦合器（AOC）負(fù)責(zé)分配前后輪之間的扭矩，其中含有9片摩擦片，扭矩容量達(dá)到了1 250 N·m。在正常的干燥路況下，大約95％的動(dòng)力會(huì)傳送至前輪，而在需要時(shí)可將多達(dá)50％的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳送至后輪。

三、懸架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

1.前懸架

在全新沃爾沃XC90車型上，沃爾沃首次在前懸架上使用雙叉臂結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)向節(jié)、上控制臂及下控制臂均為鋁制，以減輕重量（圖5）。在這種結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)向節(jié)成為一個(gè)獨(dú)立結(jié)構(gòu)，不再與減振器支座為一個(gè)整體。獨(dú)立的減振器支座則通過螺栓直接連接在下控制臂上。

轉(zhuǎn)向節(jié)下部與下控制臂的連接處為分體式設(shè)計(jì)，兩個(gè)獨(dú)立的零件通過螺栓連接，從而與球形接頭固定（圖6）。必須注意的是，從下控制臂拆卸轉(zhuǎn)向節(jié)時(shí)，必須將轉(zhuǎn)向節(jié)及上控制臂懸掛在車身上，否則，由于角度原因及轉(zhuǎn)向節(jié)自重，可能損壞上控制臂的球形接頭。

2.后懸架

新款XC90的后懸架由鋼制副車架、鋁制輪轂軸承座以及鋁制或鋼制控制臂組成（圖7），有2種版本提供，標(biāo)準(zhǔn)版本采用了一個(gè)橫置復(fù)合彈簧（圖8），而選裝版本則以空氣懸架系統(tǒng)的形式提供。

3.空氣懸架系統(tǒng)

選裝的空氣懸架系統(tǒng)摒棄了傳統(tǒng)的螺旋彈簧，由充滿壓縮空氣的橡膠氣囊構(gòu)成空氣彈簧（圖9），這使得車輛的駕駛舒適性更高，并且可以通過調(diào)整空氣懸架的充氣量調(diào)整車身高度?？諝鈶壹苁冀K與主動(dòng)式減振器配合使用，通過電磁閥調(diào)節(jié)減振器的阻尼，可在任何路面或負(fù)載下確保舒適性和抓地力，并且無論車輛裝載情況如何，都可以自動(dòng)保持車身水平?？諝鈶壹転橐粋€(gè)封閉式空氣系統(tǒng)，最大工作壓力約為1.7 MPa。

4.轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

新款XC90的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為電子助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（EPAS），在齒輪齒條式轉(zhuǎn)向機(jī)上平行安裝有一個(gè)轉(zhuǎn)向助力電機(jī)（圖10）。其功能與此前S60和V60車型上的EPAS基本相同，不僅能夠根據(jù)車速改變助力的大小，還能夠主動(dòng)控制車輪轉(zhuǎn)向，是很多主動(dòng)安全系統(tǒng)以及自動(dòng)泊車系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

四、車身

1.材料和加工工藝

新款XC90是基于SPA平臺的首款車型，這是一個(gè)模塊化平臺，將前輪位置大幅前移，實(shí)現(xiàn)了短前懸與長軸距，這一特點(diǎn)有助于打造更強(qiáng)勁的外觀與更舒適的車內(nèi)空間。SPA平臺唯一的固定尺寸是前輪中心與隔板之間的尺寸，其他長度及高度尺寸均靈活可變，可根據(jù)車型設(shè)計(jì)與大小進(jìn)行調(diào)整（圖11）。

沃爾沃XC90的車身由鋁材和5種不同等級的鋼材制成（圖12），每一種材料均經(jīng)過悉心挑選與測試，確保在每個(gè)部位均實(shí)現(xiàn)最理想的功能。在發(fā)生碰撞時(shí)，不同材料共同工作，盡可能以最佳方式吸收和分散作用力，減少對乘客的碰撞力。

與上一代車型相比，新款XC90的超高強(qiáng)度鋼（硼鋼）的用量顯著增加，鋁材質(zhì)用量也得以增加，甚至也用于結(jié)構(gòu)件中。另一項(xiàng)新特性是3塊后部中央地板由0.6mm的超薄材料制成。

為進(jìn)一步優(yōu)化車身結(jié)構(gòu)，車身的很多部位都采用2種不同等級的鋼材制成。例如，前外側(cè)縱梁是由高強(qiáng)度鋼和超高強(qiáng)度鋼制成，使得縱梁接近駕駛艙的部位剛性更高。在制造過程中，2塊不同屬性的鋼板是利用激光焊接技術(shù)焊接在一起的（圖13）。外側(cè)B柱和后縱梁也應(yīng)用了同樣的技術(shù)。此外，為了優(yōu)化單獨(dú)部件的屬性，還采用新型軋制工藝，加工出了具有不同厚度的部件。B柱就是此類加工方法的一個(gè)示例，它的鋼板厚度在1.7～2.8mm之間變化（圖14），并且在沖壓前采用了上述激光焊接方式。

2.撞擊緩沖區(qū)

SPA平臺的前部結(jié)構(gòu)經(jīng)優(yōu)化可實(shí)現(xiàn)最大限度的安全性，具有高吸能效果的撞擊緩沖區(qū)有助于降低乘客承受的沖擊力，并降低外物穿透駕駛艙的風(fēng)險(xiǎn)（圖15）?？v梁前部較柔軟，并且有3個(gè)幾何狀凹口，稱作折線，這種設(shè)計(jì)使縱梁能夠在碰撞時(shí)塌陷。如果縱梁損壞需要修復(fù)，則必須在縱梁較軟處進(jìn)行接合。防撞箱和防撞梁均為鋁制，用螺栓固定至縱梁。防撞箱的功能是在縱梁變形前潰縮，吸收能量，因碰撞事故損壞后必須更換。與上一代車型相同，新款XC90也配備了下碰撞梁，旨在發(fā)生碰撞時(shí)抵擋對面來車的撞擊，如果下碰撞梁變形，則必須完全更換。

新款XC90的車身側(cè)面結(jié)構(gòu)極為穩(wěn)定，大部分A柱、B柱和C柱均由硼鋼制成（圖16）。環(huán)繞中央扶手的座椅構(gòu)件由特高強(qiáng)度鋼制成。門檻用鋁擠壓型材加固，并用鉚釘固定。

后縱梁與前縱梁的結(jié)構(gòu)類似，也是由可變形的高強(qiáng)度鋼制成（圖17）。防撞梁構(gòu)件與防撞箱在概念上也與前部構(gòu)件類似，并且同樣為鋁制。

3.減振器支柱塔架

在全新XC90車型上，沃爾沃首次在車身結(jié)構(gòu)中使用鋁制構(gòu)件——減振器支柱塔架由鋁合金鑄造而成，并用鉚釘固定在鋼制車身（圖18）。這項(xiàng)技術(shù)使得前部結(jié)構(gòu)更輕并且抗扭剛性更好，然而卻使得碰撞修復(fù)更為復(fù)雜。

減振器支柱塔架用51個(gè)鉚釘固定在車身上。鉚釘用2種等級的極高強(qiáng)度鋼制成（下縱梁上的鉚釘硬度更高），鉚接時(shí)從鋼板一側(cè)沖出固定，以實(shí)現(xiàn)最佳固定效果（圖19）。鉚接完成后無法從鋁合金一側(cè)看到鉚釘，在鋼板一側(cè)鉚釘頭可見且與鋼板齊平。

在售后維修或更換減振器支柱塔架時(shí)，原始鉚釘將在拔出后用盲孔鉚釘替換。為了降低產(chǎn)生電偶電流的風(fēng)險(xiǎn)，請務(wù)必使用沃爾沃推薦的材料并在操作時(shí)格外小心。塔架可作為備件單獨(dú)提供，也可作為鉚接到周圍鋼板上的完整單元提供。如果必須更換，建議采用較大的完整單元，因?yàn)檫@樣最具時(shí)效性并能降低鉚接處腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

4.膨脹密封件和車身粘合劑

車身的一些腔室內(nèi)采用了模塑密封件，通過泡沫膨脹密封車身面板，能夠隔絕噪聲、防止漏水以及防止灰塵進(jìn)入（圖20）。在早期沃爾沃車型中，這些密封件不作為單獨(dú)零件提供，碰撞修復(fù)時(shí)必須按每個(gè)腔室的用量更換為散裝的泡沫圓柱。而對于新款XC90，這些密封件作為備件提供，可實(shí)現(xiàn)與原車接近的密封效果。所不同的是，在生產(chǎn)中是通過受熱膨脹將其固定，而在售后維修時(shí)難以達(dá)到使泡沫膨脹的高溫，因此可選擇用粘合劑固定。

在XC90上，將車身構(gòu)件點(diǎn)焊在一起時(shí)共計(jì)使用了約65m的橡膠結(jié)構(gòu)粘合劑（圖21），旨在提高車身的鋼度與抗疲勞度（即車身的使用壽命）。而在售后維修中，通常用點(diǎn)焊和密封方式取代車身粘合劑的使用。

五、車輛照明

1.LED前照燈

新款沃爾沃XC90的前照燈使用LED作為所有照明功能的光源（圖22），并且集成有日間行車燈、第二代AHB和ABL(Active Bending Light)功能。這項(xiàng)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)低能耗、長壽命以及更高的照明質(zhì)量。前照燈使用螺釘緊固至車身，這意味著在更換大燈時(shí)必須拆卸保險(xiǎn)杠罩。

近光燈光源由3個(gè)各帶有LED的反射器組成，其中有1個(gè)是可以活動(dòng)的，在步進(jìn)電機(jī)的控制下能夠水平移動(dòng)，用于ABL和AHB功能，另外2個(gè)則為固定式。

遠(yuǎn)光燈同近光燈一樣，也是由3個(gè)反射器組成，其中1個(gè)可以活動(dòng)，用于AHB功能，另外2個(gè)則為固定式。

近光燈和遠(yuǎn)光燈的活動(dòng)式反射器是由同一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制的，這意味著近光燈反射器和遠(yuǎn)光燈反射器始終相互切換。對照明高度和范圍的調(diào)節(jié)，均由步進(jìn)電機(jī)控制，該電機(jī)還通過位置傳感器控制近光燈照明的正確高度。

日間行車燈采用T形設(shè)計(jì)，包含1個(gè)光導(dǎo)元件和3個(gè)可水平移動(dòng)的LED，還包含一個(gè)由4個(gè)LED組成的垂直反射器部分。所有光導(dǎo)和反射器部分均可用作示廓燈，但是亮度有所降低。

轉(zhuǎn)向指示燈采用和日間行車燈/示廓燈相同的光導(dǎo)和反射器，但是光導(dǎo)內(nèi)有7個(gè)橙色LED，水平反射器部分有4個(gè)橙色LED。使用轉(zhuǎn)向指示燈時(shí)，日間行車燈/示廓燈均熄滅（美國/加拿大市場除外）。

水平光導(dǎo)下方8個(gè)類似于燈泡的圓形體僅用于裝飾（圖23），無照明功能。

前照燈總成內(nèi)還集成有一個(gè)冷卻風(fēng)扇，該風(fēng)扇會(huì)在50℃啟動(dòng)。為進(jìn)一步避免LED照明損壞，每一個(gè)LED均帶有可在預(yù)定溫度下降低電流的溫度傳感器。

2.第二代自動(dòng)遠(yuǎn)光功能（AHB）

該項(xiàng)技術(shù)借助擋風(fēng)玻璃后方的ASDM內(nèi)置攝像頭，探測對向與同向行駛車輛的照明情況，以及本車周圍的光照條件，從而控制前照燈照亮路面和路旁部分區(qū)域，同時(shí)不致于使迎面來車和同向行駛車輛的駕駛員感到眩目。AHB功能在車速高于20km/h時(shí)工作并在車速降至15km/h時(shí)停用。駕駛員可以通過方向盤左側(cè)撥桿上的開關(guān)啟用AHB，該功能啟用后，將在儀表信息顯示屏（DIM）中顯示帶有“A”的遠(yuǎn)光燈符號。遠(yuǎn)光燈亮起時(shí)，該符號為藍(lán)色。要停用AHB功能，向前/后移動(dòng)撥桿啟用遠(yuǎn)/近光燈即可。

AHB的照明模式可分為以下5種情況，在實(shí)際中，照明的寬度和長度隨具體交通情況而有所變化，對于大型車來說，會(huì)留下很寬的未照明區(qū)，而摩托車則只有很窄的未照明區(qū)。以下示例適用于靠右側(cè)通行時(shí)的車輛。

（1）近光燈（圖24）

近光燈啟用時(shí)，左右兩側(cè)前照燈各自的3個(gè)近光燈反射器均激活，并且控制活動(dòng)式近光燈反射器形成勻稱的照明模式。

（2）遠(yuǎn)光燈（圖25）

遠(yuǎn)光燈開啟且AHB功能未介入控制時(shí)，每個(gè)前照燈中的所有3個(gè)近光燈反射器和3個(gè)遠(yuǎn)光燈反射器均亮起。

（3）遇到迎面來車時(shí)（圖26）

探測到迎面來車時(shí)，遠(yuǎn)光燈將減弱光線，使迎面來車的駕駛員不會(huì)目眩，但是遠(yuǎn)光燈照明范圍仍會(huì)擴(kuò)展至迎面來車的另一側(cè)，照亮道路右側(cè)。此時(shí)，在右側(cè)前照燈內(nèi)，3個(gè)近光燈反射器與活動(dòng)式遠(yuǎn)光燈反射器同時(shí)啟用，而在左側(cè)前照燈內(nèi)，2個(gè)固定式近光燈反射器啟用，3個(gè)遠(yuǎn)光燈反射器均不啟用，以保證不會(huì)導(dǎo)致對方駕駛員，同時(shí)能夠探測到路面和道路右側(cè)附近的異物。

（4）前方有車輛同向行駛（圖27）

在檢測到前方有車輛同向行駛的情況下，系統(tǒng)會(huì)改變照明模式的形狀，將遠(yuǎn)光燈照明光線分布至車輛兩側(cè)，使前車駕駛員不致目眩。此時(shí)，右側(cè)的所有近光燈反射器以及左側(cè)的固定式近光燈反射器啟用，遠(yuǎn)光燈只有活動(dòng)式反射器啟用，并向左右兩側(cè)傾斜。

（5）前方有卡車同向行駛（圖28）

遠(yuǎn)光燈照明的寬度可隨前方車輛的寬度而變化，寬度由前行車輛后部尾燈之間的距離以及本車與前車之間的距離確定。

3.后部照明

在新款沃爾沃XC90車型，除倒車燈外，所有后部照明均以LED作為光源（圖29）。示廓燈的LED位于同一電路板的上部和下部，各有21個(gè)紅色的LED，在示廓燈上部的光導(dǎo)元件內(nèi)還有1個(gè)LED；轉(zhuǎn)向指向燈由12個(gè)橙色LED構(gòu)成；制動(dòng)燈由15個(gè)紅色LED構(gòu)成；高位制動(dòng)燈由12個(gè)紅色LED構(gòu)成；霧燈由3個(gè)紅色LED構(gòu)成；牌照燈由2個(gè)LED構(gòu)成。倒車燈是該車外部唯一的鹵素光源，使用了一個(gè)24 W的鹵素?zé)襞荩梢愿鼡Q，但更換時(shí)必須拆下內(nèi)部面板和后保險(xiǎn)杠外殼。