沃爾沃XC60車型技術(shù)解讀

文：陳志軍

全新一代沃爾沃XC60車型已經(jīng)上市半年有余，目前共有6款燃油動力車型以及2款混合動力車型在售，廠家指導價36.99～60.99萬元。經(jīng)過這一段時間的市場檢驗，全新XC60車型以其良好的安全性口碑、年輕動感的外形以及較高的性價比，在中級運動型多功能車市場占有了一席之地。本刊在此為大家?guī)磉@款車型的技術(shù)解讀。

一、發(fā)動機

為了滿足更為嚴苛的歐VI排放標準，全新一代沃爾沃XC60車型采用了第二代VEA發(fā)動機（圖1）。新一代的發(fā)動機主要在噴油器、前加熱式氧傳感器、活塞冷卻閥、三元催化器、油底殼及節(jié)溫器等硬件上進行了改進。

圖1 第二代VEA發(fā)動機

其中，為了改善發(fā)動機在低負載條件下的性能與排放，新款發(fā)動機引入了能夠更精確執(zhí)行微小噴油量調(diào)節(jié)的噴油器。針對于不同的動力輸出水平，新噴油器也分為2個流量版本，更換時需要注意。同時，三元催化器也進行了改進，采用了新基材，不僅貴金屬含量有所提升，密度也得以提高，但是從外部來看，并沒有明顯的變化。

上一代發(fā)動機采用了電子調(diào)節(jié)式節(jié)溫器，其目的是通過可調(diào)節(jié)的冷卻液循環(huán)流量來提升效率并降低排放，但從實際效果來看，并未達到預期，反而造成了機油消耗量的增加。因此，新一代發(fā)動機改回了蠟式節(jié)溫器，其開啟溫度為90℃。新發(fā)動機油底殼的外觀也發(fā)生了改變，不再有2個向后的隆起，所以機油容量降低了0.3 L，變更為5.6 L。

一般來講，燃油蒸發(fā)控制系統(tǒng)（EVAP）通常只在低負載狀態(tài)下接通，例如平穩(wěn)駕駛或怠速運行時，這是因為在這些情況下，系統(tǒng)可充分利用發(fā)動機進氣歧管中的負壓產(chǎn)生排放流量，將炭罐內(nèi)的燃油蒸氣引入燃燒室。但通過研究發(fā)現(xiàn)，當炭罐在某些低負載條件下接通時，也會對尾氣排放產(chǎn)生負面影響。因此，為了應對更為嚴格的排放法規(guī)，新一代VEA發(fā)動機采用了Dual Purge系統(tǒng)，使得炭罐在增壓狀態(tài)下也可以工作。

在低負載情況下，節(jié)氣門后進氣歧管內(nèi)的負壓可以直接將炭罐內(nèi)的燃油蒸氣吸入（圖2）。而在增壓狀態(tài)下，進氣歧管內(nèi)的正壓力與渦輪增壓器前方的負壓之間形成壓差，可以產(chǎn)生一定的氣流，炭罐就可利用這一氣流來工作（圖3）。

圖2 低負載條件下EVAP的工作原理

圖3 增壓狀態(tài)下EVAP的工作原理

二、傳動系統(tǒng)

全新一代沃爾沃XC60采用的是型號為TG-81SC的8擋自動變速器（圖4），該變速器由沃爾沃與日本愛信共同研發(fā)，此前已經(jīng)應用于沃爾沃XC90、S90等車型。該自動變速器中包含2個行星齒輪組，前部為萊佩萊捷行星齒輪組，后部為拉維娜行星齒輪組，這一設(shè)計使變速器結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸相對較小（圖5）。萊佩萊捷行星齒輪組擁有2組行星齒輪，拉維娜行星齒輪組則擁有2個太陽齒輪和2組行星齒輪。

TG-81SC自動變速器的執(zhí)行元件包括4個離合器、2個制動器和1個單向離合器，它們的功能如表1所示。各擋位執(zhí)行元件的工作情況如表2所示。

圖4 TG81-SC自動變速器

圖5 TG81-SC自動變速器結(jié)構(gòu)原理圖

表1 各執(zhí)行元件的功能

表2 各擋位執(zhí)行元件工作情況

為了控制這些執(zhí)行元件，TG-81SC自動變速器在閥體內(nèi)集成了9個電磁閥，其位置如圖6所示。其中，SL1～SL5為線性壓力電磁閥，其閥芯位置由變速器控制單元（TCM）通過脈沖寬度調(diào)制（PWM）信號控制，斷電后電磁閥閉合。電磁閥SL1～SL4分別無級控制離合器C1～C4，電磁閥SL5則無級控制制動器B1。電磁閥S1和S2為開關(guān)型設(shè)計，由TCM向其提供12 V電壓，斷電后電磁閥閉合。

SLT同樣為線性壓力電磁閥，由TCM通過PWM信號控制，能夠根據(jù)加速踏板位置和發(fā)動機扭矩，對系統(tǒng)壓力執(zhí)行無級控制。當該電磁閥因故障而斷電時，意味著系統(tǒng)壓力將達到最大值，可能出現(xiàn)換擋困難。SLU為鎖止電磁閥，能夠?qū)︽i止壓力實現(xiàn)無級控制，斷電后該電磁閥閉合，鎖止功能停用。

圖6 各電磁閥的位置

三、電氣系統(tǒng)

1.供電

全新沃爾沃XC60車型的電器系統(tǒng)架構(gòu)與新款XC90、S90及V90車型基本一致。其供電系統(tǒng)的主要組成如圖7所示。但是與XC90、S90及V90車型相比，12 V主蓄電池的位置從行李艙左側(cè)移至行李艙中央位置。蓄電池熔絲盒的外觀形狀也隨蓄電池位置的改變而出現(xiàn)了一些變化。而在發(fā)動機艙配電盒中，58～78號熔絲的位置也出現(xiàn)了一些變化，因此在維修時需要仔細查閱維修手冊，注意其規(guī)格和位置。

圖7 供電系統(tǒng)組成

2.控制網(wǎng)絡

全新XC60車型的控制網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與SPA平臺包括的其他車型大體相同。從網(wǎng)絡拓撲圖（圖8）中可以發(fā)現(xiàn)，控制網(wǎng)絡中包含了Flex Ray總線、車身CAN總線、車身CAN Exposed總線、底盤CAN總線、動力CAN總線、安全CAN Exposed總線、安全CAN Protected總線、PT控制CAN總線及MOST總線等，此外還有若干LIN總線。

其中，PT控制CAN總線專為變速器控制單元（TCM）向發(fā)動機控制單元（ECM）單向傳輸信號而設(shè)立，其通訊速率為500 kbit/s。這一舉措使得原有動力CAN總線上的通訊負載降低了5%，因此，未來動力CAN總線上的控制單元可以增加更為復雜的控制功能，而不至于使總線過載。

圖8 XC60網(wǎng)絡拓撲圖

此外，全新XC60車型引入了左前照燈控制單元HCML和右前照燈控制單元HCMR，為了與這2個控制單元通訊，還引入了車身CAN Exposed總線，其通訊速率同樣為500 kbit/s。需要注意的是，在更換前照燈時必須要為相應的HCML或HCMR下載新的控制軟件。在更新軟件時，需要輸入新前照燈總成標簽上的代碼與日期信息（圖9），以便使前照燈中的每個LED燈泡均可通過正確的電流進行調(diào)節(jié)。

圖9 前照燈總成上的標簽

四、車身及底盤

1.車身

全新XC60的白車身設(shè)計與以前的SPA平臺車型類似，主要的變化在于內(nèi)部門檻由DP800鋼材（Extra High Strength Steel）制成。此外，兩件式內(nèi)部A柱的下部由硼鋼制成，上部則由P600鋼材（Very High Strength Steel）制成，且A柱上部采用電阻焊連接，而其他SPA車型在此處采用激光焊。整個白車身（含鋼制車頂）的質(zhì)量為383.2 kg。白車身各部分材料種類及用量如圖10所示。在車身覆蓋件方面，發(fā)動機艙蓋及前葉子板為鋁制，車門、車頂及后葉子板為鋼制，行李艙蓋為SMC（Sheet Moulding composite）塑料。

2.懸架系統(tǒng)

全新XC60車型的懸架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與XC90車型基本相同，僅在彈簧和減振器設(shè)置上針對XC60的質(zhì)量和特性進行了適應性調(diào)節(jié)。其前懸架采用了雙叉臂結(jié)構(gòu)，根據(jù)配置不同配以鋼制螺旋彈簧或空氣彈簧，并且大量采用了鋁制部件以減輕質(zhì)量（圖11）。

其后懸架為多連桿式獨立懸架，同樣采用了大量鋁制部件。標準版本XC60采用了復合材料制成的橫置鋼板彈簧，該彈簧固定在副車架的中心部分，并通過一個襯套與下控制臂連接（圖12）。而對于選裝了空氣懸架的XC60，則用空氣彈簧取代了這一鋼板彈簧。

圖10 白車身材料種類及用量

圖11 全新XC60前懸架

圖12 全新XC60后懸架的橫置鋼板彈簧

3.制動系統(tǒng)

全新XC60車型的四輪制動系統(tǒng)均采用了盤式制動器。其中，前輪的制動盤為通風式（圖13），制動盤尺寸及匹配的輪輞尺寸如表3所示，制動鉗的尺寸則隨制動盤尺寸的不同而變化。

而在后輪制動器中，用于16英寸輪輞的制動盤為實心式，用于17英寸輪輞的制動盤為通風式（圖14），詳細尺寸如表4所示。制動鉗的尺寸同樣隨制動盤的尺寸而變化。

圖13 全新XC60的前輪制動系統(tǒng)

表3 前輪制動盤尺寸

圖14 全新XC60的后輪制動系統(tǒng)

表4 后輪制動盤尺寸