沃尔沃全新XC90车型技术亮点解读

文：邱梦璇

沃尔沃全新XC90车型技术亮点解读

文：邱梦璇

在上一期的杂志中，我们详细介绍了沃尔沃全新XC90车型的主动安全系统，本期我们重点分析一下这款车型机械部分的一些技术亮点。

一、发动机

全新沃尔沃XC90车型配备了型号为B4204T27的4缸汽油发动机（图1），排量2.0L，最大功率235 kW，最大扭矩400 N·m。该款发动机与本刊在2014年5月刊和6月刊上所介绍的B4204Tx发动机基本相同，同样采用了双增压系统、缸内直喷、电子水泵等技术，在此不再对其进行详细介绍，感兴趣的读者可参考2014年5月刊和6月刊杂志。B4204T27发动机的改进主要在于：对缸盖进行了加固并改进了冷却水套，以提高刚度；曲轴主轴承的直径从60mm缩小为53mm，进一步降低内摩擦并减轻曲轴的重量；改进了压缩机周围的吸声材料；加厚了发动机罩的隔热层。

二、传动系统

1.自动变速器

全新沃尔沃XC90匹配的是爱信公司提供的TG-81SC型8挡自动变速器，该变速器本刊曾在2014年7月刊杂志中介绍过，在此也不再赘述。值得一提的是，如果车辆无法驾驶，例如蓄电池电量用尽时，必须将选挡杆自P挡移至N挡才能移动车辆。此时需要掀起选挡杆前方储物室底部的橡胶垫，使用小螺丝刀按下小孔内按钮，方可将选挡杆移至N挡（图2）。这5种模式分别是越野（Off Road）、节能（ECO）、舒适（Comfort）、运动（Dynamic）及个性化（Individual）。

2.驾驶模式

对于装备空气悬架的车型，有5种驾驶模式可供选择，每种驾驶模式均可改变车辆的驾驶特性，帮助驾驶员以最佳方式利用车辆资源。驾驶模式通过选挡杆后方的“滚轮式开关”选择（图3），

3.四驱系统

全新沃尔沃XC90采用四轮驱动（图4），由于发动机为横置，因此在变速器后需要一个锥齿轮以改变动力传输方向。带减振器的主动式耦合器（AOC）负责分配前后轮之间的扭矩，其中含有9片摩擦片，扭矩容量达到了1 250 N·m。在正常的干燥路况下，大约95％的动力会传送至前轮，而在需要时可将多达50％的发动机动力传送至后轮。

三、悬架和转向系统

1.前悬架

在全新沃尔沃XC90车型上，沃尔沃首次在前悬架上使用双叉臂结构，转向节、上控制臂及下控制臂均为铝制，以减轻重量（图5）。在这种结构中，转向节成为一个独立结构，不再与减振器支座为一个整体。独立的减振器支座则通过螺栓直接连接在下控制臂上。

转向节下部与下控制臂的连接处为分体式设计，两个独立的零件通过螺栓连接，从而与球形接头固定（图6）。必须注意的是，从下控制臂拆卸转向节时，必须将转向节及上控制臂悬挂在车身上，否则，由于角度原因及转向节自重，可能损坏上控制臂的球形接头。

2.后悬架

新款XC90的后悬架由钢制副车架、铝制轮毂轴承座以及铝制或钢制控制臂组成（图7），有2种版本提供，标准版本采用了一个横置复合弹簧（图8），而选装版本则以空气悬架系统的形式提供。

3.空气悬架系统

选装的空气悬架系统摒弃了传统的螺旋弹簧，由充满压缩空气的橡胶气囊构成空气弹簧（图9），这使得车辆的驾驶舒适性更高，并且可以通过调整空气悬架的充气量调整车身高度。空气悬架始终与主动式减振器配合使用，通过电磁阀调节减振器的阻尼，可在任何路面或负载下确保舒适性和抓地力，并且无论车辆装载情况如何，都可以自动保持车身水平。空气悬架为一个封闭式空气系统，最大工作压力约为1.7 MPa。

4.转向系统

新款XC90的转向系统为电子助力转向系统（EPAS），在齿轮齿条式转向机上平行安装有一个转向助力电机（图10）。其功能与此前S60和V60车型上的EPAS基本相同，不仅能够根据车速改变助力的大小，还能够主动控制车轮转向，是很多主动安全系统以及自动泊车系统的基础。

四、车身

1.材料和加工工艺

新款XC90是基于SPA平台的首款车型，这是一个模块化平台，将前轮位置大幅前移，实现了短前悬与长轴距，这一特点有助于打造更强劲的外观与更舒适的车内空间。SPA平台唯一的固定尺寸是前轮中心与隔板之间的尺寸，其他长度及高度尺寸均灵活可变，可根据车型设计与大小进行调整（图11）。

沃尔沃XC90的车身由铝材和5种不同等级的钢材制成（图12），每一种材料均经过悉心挑选与测试，确保在每个部位均实现最理想的功能。在发生碰撞时，不同材料共同工作，尽可能以最佳方式吸收和分散作用力，减少对乘客的碰撞力。

与上一代车型相比，新款XC90的超高强度钢（硼钢）的用量显著增加，铝材质用量也得以增加，甚至也用于结构件中。另一项新特性是3块后部中央地板由0.6mm的超薄材料制成。

为进一步优化车身结构，车身的很多部位都采用2种不同等级的钢材制成。例如，前外侧纵梁是由高强度钢和超高强度钢制成，使得纵梁接近驾驶舱的部位刚性更高。在制造过程中，2块不同属性的钢板是利用激光焊接技术焊接在一起的（图13）。外侧B柱和后纵梁也应用了同样的技术。此外，为了优化单独部件的属性，还采用新型轧制工艺，加工出了具有不同厚度的部件。B柱就是此类加工方法的一个示例，它的钢板厚度在1.7～2.8mm之间变化（图14），并且在冲压前采用了上述激光焊接方式。

2.撞击缓冲区

SPA平台的前部结构经优化可实现最大限度的安全性，具有高吸能效果的撞击缓冲区有助于降低乘客承受的冲击力，并降低外物穿透驾驶舱的风险（图15）。纵梁前部较柔软，并且有3个几何状凹口，称作折线，这种设计使纵梁能够在碰撞时塌陷。如果纵梁损坏需要修复，则必须在纵梁较软处进行接合。防撞箱和防撞梁均为铝制，用螺栓固定至纵梁。防撞箱的功能是在纵梁变形前溃缩，吸收能量，因碰撞事故损坏后必须更换。与上一代车型相同，新款XC90也配备了下碰撞梁，旨在发生碰撞时抵挡对面来车的撞击，如果下碰撞梁变形，则必须完全更换。

新款XC90的车身侧面结构极为稳定，大部分A柱、B柱和C柱均由硼钢制成（图16）。环绕中央扶手的座椅构件由特高强度钢制成。门槛用铝挤压型材加固，并用铆钉固定。

后纵梁与前纵梁的结构类似，也是由可变形的高强度钢制成（图17）。防撞梁构件与防撞箱在概念上也与前部构件类似，并且同样为铝制。

3.减振器支柱塔架

在全新XC90车型上，沃尔沃首次在车身结构中使用铝制构件——减振器支柱塔架由铝合金铸造而成，并用铆钉固定在钢制车身（图18）。这项技术使得前部结构更轻并且抗扭刚性更好，然而却使得碰撞修复更为复杂。

减振器支柱塔架用51个铆钉固定在车身上。铆钉用2种等级的极高强度钢制成（下纵梁上的铆钉硬度更高），铆接时从钢板一侧冲出固定，以实现最佳固定效果（图19）。铆接完成后无法从铝合金一侧看到铆钉，在钢板一侧铆钉头可见且与钢板齐平。

在售后维修或更换减振器支柱塔架时，原始铆钉将在拔出后用盲孔铆钉替换。为了降低产生电偶电流的风险，请务必使用沃尔沃推荐的材料并在操作时格外小心。塔架可作为备件单独提供，也可作为铆接到周围钢板上的完整单元提供。如果必须更换，建议采用较大的完整单元，因为这样最具时效性并能降低铆接处腐蚀的风险。

4.膨胀密封件和车身粘合剂

车身的一些腔室内采用了模塑密封件，通过泡沫膨胀密封车身面板，能够隔绝噪声、防止漏水以及防止灰尘进入（图20）。在早期沃尔沃车型中，这些密封件不作为单独零件提供，碰撞修复时必须按每个腔室的用量更换为散装的泡沫圆柱。而对于新款XC90，这些密封件作为备件提供，可实现与原车接近的密封效果。所不同的是，在生产中是通过受热膨胀将其固定，而在售后维修时难以达到使泡沫膨胀的高温，因此可选择用粘合剂固定。

在XC90上，将车身构件点焊在一起时共计使用了约65m的橡胶结构粘合剂（图21），旨在提高车身的钢度与抗疲劳度（即车身的使用寿命）。而在售后维修中，通常用点焊和密封方式取代车身粘合剂的使用。

五、车辆照明

1.LED前照灯

新款沃尔沃XC90的前照灯使用LED作为所有照明功能的光源（图22），并且集成有日间行车灯、第二代AHB和ABL(Active Bending Light)功能。这项技术可实现低能耗、长寿命以及更高的照明质量。前照灯使用螺钉紧固至车身，这意味着在更换大灯时必须拆卸保险杠罩。

近光灯光源由3个各带有LED的反射器组成，其中有1个是可以活动的，在步进电机的控制下能够水平移动，用于ABL和AHB功能，另外2个则为固定式。

远光灯同近光灯一样，也是由3个反射器组成，其中1个可以活动，用于AHB功能，另外2个则为固定式。

近光灯和远光灯的活动式反射器是由同一个步进电机控制的，这意味着近光灯反射器和远光灯反射器始终相互切换。对照明高度和范围的调节，均由步进电机控制，该电机还通过位置传感器控制近光灯照明的正确高度。

日间行车灯采用T形设计，包含1个光导元件和3个可水平移动的LED，还包含一个由4个LED组成的垂直反射器部分。所有光导和反射器部分均可用作示廓灯，但是亮度有所降低。

转向指示灯采用和日间行车灯/示廓灯相同的光导和反射器，但是光导内有7个橙色LED，水平反射器部分有4个橙色LED。使用转向指示灯时，日间行车灯/示廓灯均熄灭（美国/加拿大市场除外）。

水平光导下方8个类似于灯泡的圆形体仅用于装饰（图23），无照明功能。

前照灯总成内还集成有一个冷却风扇，该风扇会在50℃启动。为进一步避免LED照明损坏，每一个LED均带有可在预定温度下降低电流的温度传感器。

2.第二代自动远光功能（AHB）

该项技术借助挡风玻璃后方的ASDM内置摄像头，探测对向与同向行驶车辆的照明情况，以及本车周围的光照条件，从而控制前照灯照亮路面和路旁部分区域，同时不致于使迎面来车和同向行驶车辆的驾驶员感到眩目。AHB功能在车速高于20km/h时工作并在车速降至15km/h时停用。驾驶员可以通过方向盘左侧拨杆上的开关启用AHB，该功能启用后，将在仪表信息显示屏（DIM）中显示带有“A”的远光灯符号。远光灯亮起时，该符号为蓝色。要停用AHB功能，向前/后移动拨杆启用远/近光灯即可。

AHB的照明模式可分为以下5种情况，在实际中，照明的宽度和长度随具体交通情况而有所变化，对于大型车来说，会留下很宽的未照明区，而摩托车则只有很窄的未照明区。以下示例适用于靠右侧通行时的车辆。

（1）近光灯（图24）

近光灯启用时，左右两侧前照灯各自的3个近光灯反射器均激活，并且控制活动式近光灯反射器形成匀称的照明模式。

（2）远光灯（图25）

远光灯开启且AHB功能未介入控制时，每个前照灯中的所有3个近光灯反射器和3个远光灯反射器均亮起。

（3）遇到迎面来车时（图26）

探测到迎面来车时，远光灯将减弱光线，使迎面来车的驾驶员不会目眩，但是远光灯照明范围仍会扩展至迎面来车的另一侧，照亮道路右侧。此时，在右侧前照灯内，3个近光灯反射器与活动式远光灯反射器同时启用，而在左侧前照灯内，2个固定式近光灯反射器启用，3个远光灯反射器均不启用，以保证不会导致对方驾驶员，同时能够探测到路面和道路右侧附近的异物。

（4）前方有车辆同向行驶（图27）

在检测到前方有车辆同向行驶的情况下，系统会改变照明模式的形状，将远光灯照明光线分布至车辆两侧，使前车驾驶员不致目眩。此时，右侧的所有近光灯反射器以及左侧的固定式近光灯反射器启用，远光灯只有活动式反射器启用，并向左右两侧倾斜。

（5）前方有卡车同向行驶（图28）

远光灯照明的宽度可随前方车辆的宽度而变化，宽度由前行车辆后部尾灯之间的距离以及本车与前车之间的距离确定。

3.后部照明

在新款沃尔沃XC90车型，除倒车灯外，所有后部照明均以LED作为光源（图29）。示廓灯的LED位于同一电路板的上部和下部，各有21个红色的LED，在示廓灯上部的光导元件内还有1个LED；转向指向灯由12个橙色LED构成；制动灯由15个红色LED构成；高位制动灯由12个红色LED构成；雾灯由3个红色LED构成；牌照灯由2个LED构成。倒车灯是该车外部唯一的卤素光源，使用了一个24 W的卤素灯泡，可以更换，但更换时必须拆下内部面板和后保险杠外壳。