沃尔沃XC60车型技术解读

只看该作者 · 发表于 2018-11-22 09:44:54

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SUV市场占有了一席之地，目前的月销量稳定在4000台左右。今天帮主就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、节温器等硬件上进行了改进。

图1 第二代VEA发动机

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，新喷油器也分为两个流量版本，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0.3L，变更为5.6L。

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，将炭罐内的燃油蒸汽引入燃烧室。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规，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汽吸入（图2）。

1.Purge阀

2.炭罐

3.喷射器

3a.止回阀

3b.文氏管喷嘴

3c.止回阀

3d.止回阀

4a.进气管（至节气门后）

4b.进气管（至增压器前）

5.进气歧管

图2 低负载条件下EVAP的工作原理

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）。

1.Purge阀

2.炭罐

3.喷射器

3a.止回阀

3b.文氏管喷嘴

3c.止回阀

3d.止回阀

4a.进气管（至节气门后）

4b.进气管（至增压器前）

5.进气歧管

图3 增压状态下EVAP的工作原理

二、变速器

全新一代沃尔沃XC60采用的是型号为TG81-SC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。

图4 TG81-SC自动变速器

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。

图5 TG81-SC自动变速器结构原理图

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。

表1 各执行元件的功能

表2 各挡位执行元件工作情况

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B1。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。

1.电磁阀SL5

2.电磁阀SL4

3.电磁阀S1

4.电磁阀SL1

5.电磁阀SLU

6.电磁阀S2

7.电磁阀SL2

8.电磁阀SL3

9.电磁阀SLT

10.电子油泵EMOP

图6 各电磁阀的位置

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机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。

1.蓄电池熔丝盒

2.主蓄电池

3.主配电盒

4.发动机舱配电盒

5.蓄电池控制开关模块

6.辅助蓄电池

7.中央配电盒

8.搭铁点

9.后部配电盒

图7 供电系统组成

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。

图8 XC60网络拓扑图

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500kbit/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500kbit/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。

图9 前照灯总成上的标签

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（图10），主要的变化在于内部门槛由DP800钢材（Extra High Strength Steel）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（Very High 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383.2kg。白车身各部分材料种类及用量如图所示。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，行李舱盖材质为SMC（Sheet Moulding composite）塑料。