新款奔驰E级轿车(W213)新技术剖析(二)
2016-11-22张伟
张 伟
新款奔驰E级轿车(W213)新技术剖析(二)
张 伟
二、9G-TRONIC自动变速器
E级配备的是型号系列205和型号系列222中耳熟能详的9速自动变速器。变速器系统由4个单倍行星齿轮组和6个换挡元件(其中有3个连接器和3个连动器)组成(如图7所示)。通过这些元件实现了新的前进挡和倒挡。
9G-TRONIC主要由下列总成组成:
◆两分式模块化壳体方案
◆6个换挡元件(3个连接器和3个制动器)
◆4个单倍行星齿轮组
◆变矩器,带双涡轮扭转减震器和离心摆重
◆离轴主泵作为双冲程叶片泵,通过链条驱动
◆采用直接控制技术的电动液压阀体总成
◆集成式电动辅助机油泵
◆集成式线控换挡和驻车
◆带传感装置的集成式控制单元
变速器的优点和创新:
◆特别高效的齿轮组方案
◆提升了驱动舒适性
◆起步时的扭矩增强
◆换挡及响应时间缩短
◆前进挡1挡和倒挡平滑且短
◆新的小巧的燃油经济的变矩器,带双涡轮扭转减震器和离心摆重技术
◆压力传感器,用以降低和补偿工作压力
◆实现了跨多挡位的直接和间接换挡
◆转速水平降低,噪音特性得以优化
三、底盘
(一)车轴和悬挂系统
1.前轴
全新E级的底盘经过设计,在公路行驶条件下超越了前代的悬挂舒适性和驾乘舒适性水平。行驶动态的优化通过以下措施实现:
◆三连杆式前轴更换为四连杆式前轴
◆增大前轴和后轴的轮距
◆改进了运动学性能,使用轻质材料
◆底盘支座就行驶舒适性和行驶动态性经过优化
◆增大轮胎尺寸
◆增大车轮和轮胎组合尺寸
◆刚性
车轮控制元件的布置和形状,可实现有利的车轴运动学特性参数,如图8所示。转向倾斜从动轴几乎位于车轮中心。较小的缓冲及转向滚动半径可最大程度降低对于轮胎不平衡震动或制动力波动的敏感度。四连杆式前轴的最主要特征,在于拉杆和弹簧导杆组成的下层连杆。位于上方的叉形控制臂承担其他车轮控制功能,例如制动操作时的扭矩支持。除了使用铝材实现材料轻量化以外,还提高了外倾刚性,同时在重量设计上保证自振频率不会因路面冲击而引起共振。由此可获得最佳的转向响应时间以及出色的噪音舒适性。
2.后轴
后轴采用五连杆后轴设计,如图9所示。但为了实现最佳车轮控制,所有元件均在功能改善和重量优化方面经过进一步开发(相较于型号系列212)。
运动学及弹性运动学特性都已根据全新E级的要求进行了匹配。采取了下列匹配:
◆中性至略微不足的转向特征
◆精细调校车轮控制机构方面的橡胶轴承以改善动态行驶性能
◆增大前部整体支架轴承以提高舒适性
通过贯彻轻量设计使非簧载质量保持在较低水平。车轮控制拉杆中有三根以铝材制成,类似的还有锻造式轮架。弹簧连杆由高强度成型刚板制成,选装的空气悬挂由铝合金制成。为阻断传动系的震动传导,用于后轴托架及后桥主减速器的支座以及与车身衔接的力传导区域经过进一步优化。与车身分离的后轴支架分为两个负荷等级。第一个负荷等级由钢板构成,用于较小和较轻的车辆型号。第二个负荷等级由高强度钢板构成,用于高发动机配置和较重的车辆型号。
3.悬挂系统和减震系统
全新E级标配有传统钢制悬挂,该悬挂带有可进行车道选择的被动减震系统。
图7 自动变速器725.0截面图
图8 带空气悬挂系统(AIR BODY CONTROL)的前轴(前视图)
图9 带AIR BODY CONTROL的五连杆后轴(前视图)
可选购带持续可调式减震装置AIR BODY CONTROL的多气室空气弹簧。底盘元件由前轴上的无车轮控制作用的悬挂支柱、后轴上的弹簧和减震器以及带稳定杆连杆的各个横向稳定杆组成。搭配了 AIR BODY CONTROL 的情况下,上市时前轴和后轴上装有4个水平高度传感器以及3个加速度传感器。其中水平高度传感器位于车轮控制机构上,而加速度传感器则布置在车身上。
4.带选择性减震系统的敏捷控制底盘
E级的经过舒适调校的传统悬挂/减震系统设计为可进行车道选择的减震系统。前轴悬挂支柱通过一个三通道顶盖轴承固定在车身上,如图10所示。这样,静态的支撑力可通过一个塑料垫片直接传递到车身上。较大的作用力(例如减震器的冲击)由一个单弹簧缓冲器吸收。
功能模块由一个小的弹性活塞构成,在路面冲击较小时降低减震效应。由此,特别是底盘的驾乘舒适性和循迹性得到显著改善。发生较大的路面冲击时,减震系统可完整发挥减震效果。
5.AIR BODY CONTROL
特殊装备 AIR BODY CONTROL 在所有4个车轮上都提供了多气室空气悬挂,如图11所示。该系统将空气悬挂与持续可调式减震装置结合在一起,后者能够根据路面状况调整减震器性能。
通过多气室空气弹簧可以更改支撑车辆的空气量。它的气室能够通过一个阀门分隔或相连。由此多气室空气弹簧的刚性便可发生变化并根据驾驶状况进行调整。转弯行驶时侧倾减弱就是这一特性的体现。空气悬挂的压力供应由电动压缩机确保。上市时,系统装备了中央储气罐,以能在停住时无声调节车辆负荷。通过操纵下部操作面板中的车辆水平高度按钮,驾驶员可以个性化设置车辆水平高度。
电子控制单元中存储有自动锁止位置功能,在“通过千斤顶更换车轮”或“车辆停放在升降台”等特定情况下,从悬挂支柱中排出空气或压缩机运行等各种调节动作将被禁止。
空气悬挂在车辆载重时可确保出色的乘坐舒适性,如图12所示。根据当前车速,系统可通过自动调节高度而降低燃油消耗并改善车辆的安全性。此外当车辆行驶在不良路面或不利的上坡路段时,还可借助下部控制板中的车辆水平高度按钮提升车辆高度。持续可调式减震装置尤其能在提供最佳驾乘舒适性的同时改善车身平稳状态。无须限制舒适性,便可通过快速响应的可调式减震装置达到较高的动态行驶性能。例如在避让操纵等情况下,系统会立即调整弹簧力及减震力,以优化车辆的侧倾支撑及侧倾力矩分配。
6.带选择性减震系统且低置的敏捷控制底盘
图10 敏捷控制系统的悬挂支柱
图11 以前部悬挂支柱为例展示无级减震控制空气悬挂 AIR BODY CONTROL
图12 在安装位置中的 AIR BODY CONTROL
选择性减震系统的底盘低置了15mm。悬挂低置及更刚性的设计实现了动态驾驶方式,也配合有高行驶舒适性。此外也带来车辆的动感外观。底盘在前后轴上有持续可调式减震装置。视行驶状况、车速和路况而定,系统改变减震器特性并自动减少车身的簧载质量震动。可在行驶程序:舒适、运动和运动增强之间选择。视行驶程序而定,可以实现减震器特性的个性化和便捷更改。在多功能显示屏中,驾驶员会获悉当前设置的模式。
(待续)