论文部分内容阅读
荣威W5已于2011年8月8日正式上市。作为上汽荣威品牌旗下的首款运动型多功能车，荣威W5高端切入了中级运动型多功能车阵营。其大气时尚的外观、傲视同级的超长轴距、欧式驾驶体验的运动型调校、高效节能的动力表现以及出类拔萃的静音效果，给大家留下了深刻的印象。在动力方面，它采用了被誉为“中级车型黄金动力”的1.8T Kavachi全铝涡轮增压发动机和欧洲原装进口的3.2L Tornado XGI高性能发动机。在安全性方面，该车采用了智能四驱系统、双叉臂 多连杆悬架系统、高强度车体结构、坡道控制系统和防翻滚系统。这些技术是在奔驰G级、路虎等世界顶级运动型多功能车上才采用的。为使读者能够及时了解该车型的技术特点。在此对其主要的技术亮点进行简要的介绍。
1.1.8T发动机
该款发动机采用铝合金材料，凸轮轴瓦盖和曲轴瓦盖均采用整体式结构，提高了其抗扭性。凸轮轴瓦盖、缸盖、缸体、曲轴瓦盖和机油油轨由10条长螺栓穿透固定(图1)。这使得螺栓除了固定上述零件外，还起到增强发动机整体刚性，减小振动的作用。此外，采用这种固定方式也大大方便了维修作业。
(1)湿式缸套
湿式缸套的外壁直接接触冷却液，散热效率高，热量分布均匀，缸套内壁不易产生变形。由于缸套与缸体之间有密封材料隔离，因此可以大大降低发动机的工作噪声。此外，湿式缸套还有维修方便，成本低廉的特点。
(2)润滑系统
由于采用了油轨结构，机油流动阻力较小，充分保证了润滑效果，也提高了机油的散热性能。合理的机油流量分配，确保了涡轮增压器在发动机起动后，用最短的时间便能得到充分的润滑。
(3)涡轮增压系统
该系统通过气动元件来控制涡轮的驱动扭矩(图2)，而气动元件的动力气压又取自增压器输入端与输出端的压差。由于发动机控制单元通过压力传感器可以对压差进行精确的监测，所以对整个增压系统的控制十分准确。
(4)进气压力传感器
在节气门的前后端均装有绝对压力传感器，这样便避免由于大气压力变化对压力测量所产生的影响。由于空气经过压缩后温度会有所升高，所以将进气温度传感器集成在节气门后端的绝对压力传感器中，以提高温度测量的准确性。
2.G32D发动机
该款发动机与当年140底盘的奔驰S320轿车所采用的发动机相同，其最大输出扭矩可达312N·m，升扭矩达97.5N·m／L。显然，搭载此款发动机的车型可获得充沛的动力，从而胜任各种复杂的驾驶条件。
3.DC5型自动变速器
DC5型自动变速器是电子控制的5挡变速器，在变矩器中有锁止离合器。其5挡为超速挡，转速比为0.83。
(1)传动系统
DC5型自动变速器通过3套行星齿轮、3个制动器、3个离合器及2个单向离合器来形成不同的转轮比(图3)。
(2)液压控制系统
DC5型自动变速器油泵输出的油压经过电磁阀与液压控制阀的调制，得到各种液压元件工作时所需要的油压(图4)
(3)操控系统
DC5型自动变速器换挡操作可通过电子及机械2种方式来实现。
4.分动器
该车的分动器采用2轴变速器结构，由无声链条进行传动。可通过仪表台上的控制开关轻松切换车辆的驱动方式。
(1)控制系统构成
分动器控制系统由分动器控制单元、控制旋钮、真空电磁阀和仪表组成(图5)，在车辆行驶中便可进行2轮驱动与4轮驱动的相互切换。
(2)分动器的结构
分动器内有行星齿轮减速器、油泵、传动链条、电磁同步器、换挡电机和换挡拨叉等，它们可以按照驾驶员的要求实现0：100和50：50扭矩分配变换。
(3)控制过程
当需要从2轮驱动切换到4轮驱动时，分动器控制单元控制轮毂电磁阀将2个前轮与传动轴脱开，同时电磁同步器开始4～5s的同步工作期，在此期间换挡电机驱动换挡拨叉，将锁止齿毂推入分动器主轴的键槽内，使链轮与主轴机械连接。
(4)换挡电机
换挡电机通过涡轮蜗杆机构减速后带动换挡凸轮转动，使减速换挡拨叉和换挡拨叉在拨叉轴上轴向移动。减速换挡拨叉控制4H和4L的转换，换挡拨叉控制2H和4H的转换。电机内设有4位码盘，将位置信号反馈给分动器控制单元，以确定拨叉所处的实际位置。
(5)电磁同步器
电磁同步器(图6)在从2H到4H的转换过程中，通过电磁场带动链轮转动，以实现与主轴的同步。当然在此期间前轮必须在轮毂电磁阀的控制下于传动轴脱开，以解脱车轮对链轮的束缚。
(7)轮毂锁止装置
轮毂锁止装置利用气动元件实现前轮轮毂与传动轴的接合与脱离。这样当2轮驱动时分动器的链轮可以处于静止状态，以减少转动阻力。
(8)轮毂锁止执行机构
轮毂锁止执行机构由气缸和拨叉构成。当真空气压施加到气缸后，气缸带动拨叉移动，使花键轮与传动轴脱开；当真空气压取消后，气缸带动拨叉移动，使花键轮与传动轴接合。
5.制动系统
制动系统除了常规的制动功能外，还可实现防抱死制动、动态稳定控制、辅助制动和坡道控制等多项功能。
(1)制动液压系统
制动液压系统(图7)中增设了分离阀，这样电动液压泵产生的油压可以在不干扰制动总泵的情况下独立工作，以实现上述各种附加功能。
(2)动态稳定控制
当通过偏航传感器检测到车辆出现危险行驶状态时(图8)，无论驾驶员是否踩下制动踏板，液压系统都会主动地对相应的车轮进行制动，从而纠正偏航的趋势。
(3)辅助制动
很多事故是因为新手经验不足或在紧急状态下未能完全踩下踏制动踏板(图9)而发生。制动控制单元根据制动压力的变化速度来判断紧急状况的出现，并立即启动液压泵以提高制动力。
(4)坡道控制系统
制动控制单元根据偏航传感器的加速度数据来检测坡度，当坡度大于10％时，制动系统自动产生制动力(图10)，从而使车速保持在7km/h左右。
1.1.8T发动机
该款发动机采用铝合金材料，凸轮轴瓦盖和曲轴瓦盖均采用整体式结构，提高了其抗扭性。凸轮轴瓦盖、缸盖、缸体、曲轴瓦盖和机油油轨由10条长螺栓穿透固定(图1)。这使得螺栓除了固定上述零件外，还起到增强发动机整体刚性，减小振动的作用。此外，采用这种固定方式也大大方便了维修作业。
(1)湿式缸套
湿式缸套的外壁直接接触冷却液，散热效率高，热量分布均匀，缸套内壁不易产生变形。由于缸套与缸体之间有密封材料隔离，因此可以大大降低发动机的工作噪声。此外，湿式缸套还有维修方便，成本低廉的特点。
(2)润滑系统
由于采用了油轨结构，机油流动阻力较小，充分保证了润滑效果，也提高了机油的散热性能。合理的机油流量分配，确保了涡轮增压器在发动机起动后，用最短的时间便能得到充分的润滑。
(3)涡轮增压系统
该系统通过气动元件来控制涡轮的驱动扭矩(图2)，而气动元件的动力气压又取自增压器输入端与输出端的压差。由于发动机控制单元通过压力传感器可以对压差进行精确的监测，所以对整个增压系统的控制十分准确。
(4)进气压力传感器
在节气门的前后端均装有绝对压力传感器，这样便避免由于大气压力变化对压力测量所产生的影响。由于空气经过压缩后温度会有所升高，所以将进气温度传感器集成在节气门后端的绝对压力传感器中，以提高温度测量的准确性。
2.G32D发动机
该款发动机与当年140底盘的奔驰S320轿车所采用的发动机相同，其最大输出扭矩可达312N·m，升扭矩达97.5N·m／L。显然，搭载此款发动机的车型可获得充沛的动力，从而胜任各种复杂的驾驶条件。
3.DC5型自动变速器
DC5型自动变速器是电子控制的5挡变速器，在变矩器中有锁止离合器。其5挡为超速挡，转速比为0.83。
(1)传动系统
DC5型自动变速器通过3套行星齿轮、3个制动器、3个离合器及2个单向离合器来形成不同的转轮比(图3)。
(2)液压控制系统
DC5型自动变速器油泵输出的油压经过电磁阀与液压控制阀的调制，得到各种液压元件工作时所需要的油压(图4)
(3)操控系统
DC5型自动变速器换挡操作可通过电子及机械2种方式来实现。
4.分动器
该车的分动器采用2轴变速器结构，由无声链条进行传动。可通过仪表台上的控制开关轻松切换车辆的驱动方式。
(1)控制系统构成
分动器控制系统由分动器控制单元、控制旋钮、真空电磁阀和仪表组成(图5)，在车辆行驶中便可进行2轮驱动与4轮驱动的相互切换。
(2)分动器的结构
分动器内有行星齿轮减速器、油泵、传动链条、电磁同步器、换挡电机和换挡拨叉等，它们可以按照驾驶员的要求实现0：100和50：50扭矩分配变换。
(3)控制过程
当需要从2轮驱动切换到4轮驱动时，分动器控制单元控制轮毂电磁阀将2个前轮与传动轴脱开，同时电磁同步器开始4～5s的同步工作期，在此期间换挡电机驱动换挡拨叉，将锁止齿毂推入分动器主轴的键槽内，使链轮与主轴机械连接。
(4)换挡电机
换挡电机通过涡轮蜗杆机构减速后带动换挡凸轮转动，使减速换挡拨叉和换挡拨叉在拨叉轴上轴向移动。减速换挡拨叉控制4H和4L的转换，换挡拨叉控制2H和4H的转换。电机内设有4位码盘，将位置信号反馈给分动器控制单元，以确定拨叉所处的实际位置。
(5)电磁同步器
电磁同步器(图6)在从2H到4H的转换过程中，通过电磁场带动链轮转动，以实现与主轴的同步。当然在此期间前轮必须在轮毂电磁阀的控制下于传动轴脱开，以解脱车轮对链轮的束缚。
(7)轮毂锁止装置
轮毂锁止装置利用气动元件实现前轮轮毂与传动轴的接合与脱离。这样当2轮驱动时分动器的链轮可以处于静止状态，以减少转动阻力。
(8)轮毂锁止执行机构
轮毂锁止执行机构由气缸和拨叉构成。当真空气压施加到气缸后，气缸带动拨叉移动，使花键轮与传动轴脱开；当真空气压取消后，气缸带动拨叉移动，使花键轮与传动轴接合。
5.制动系统
制动系统除了常规的制动功能外，还可实现防抱死制动、动态稳定控制、辅助制动和坡道控制等多项功能。
(1)制动液压系统
制动液压系统(图7)中增设了分离阀，这样电动液压泵产生的油压可以在不干扰制动总泵的情况下独立工作，以实现上述各种附加功能。
(2)动态稳定控制
当通过偏航传感器检测到车辆出现危险行驶状态时(图8)，无论驾驶员是否踩下制动踏板，液压系统都会主动地对相应的车轮进行制动，从而纠正偏航的趋势。
(3)辅助制动
很多事故是因为新手经验不足或在紧急状态下未能完全踩下踏制动踏板(图9)而发生。制动控制单元根据制动压力的变化速度来判断紧急状况的出现，并立即启动液压泵以提高制动力。
(4)坡道控制系统
制动控制单元根据偏航传感器的加速度数据来检测坡度，当坡度大于10％时，制动系统自动产生制动力(图10)，从而使车速保持在7km/h左右。