2018款奥迪A8(D5)新技术剖析(一)
2018-09-13张明
张明
1994年时的奥迪A8是世界上第一种大批量生产的承载式铝车身的轿车。自那以后,大约生产了100万辆采用奥迪空间框架(ASF)技术的车身。这款新型的A8(车型4N) 继承了这种光荣传统。奥迪A8(车型4N的设计充分表达出了德国奥迪的基本价值观:运动性、轻结构和 quattro四驱。奥迪A8风格独特,它代表整个奥迪品牌开始了新的设计时代。车辆正前面是宽阔而垂立的单框式格栅和流畅而有力的车体,这就显现出本车的优雅、高贵和宏伟的气势。令人印象深刻的造型特点是这款新型轿车自由发挥空间,更突显了其豪华特性。因此,这款奥迪A8就像一个宽敞而精致的休息室。
与前代车型相比,这款轿车的两种车身的长度都明显增加了。这款豪华轿车的内部有意缩小了,内部空间的风格明朗且严格面向水平方向。德国奥迪公司通过全新的操纵结构设计将高品质要求带入到了数字时代。驾驶员手指一按即可在大显示屏上操纵信息娱乐系统。通过中间通道中控台上的另一个触屏,驾驶员可以操控空调系统和舒适功能以及进行文字输入。德国奥迪的MHEV(mild hybrid electric vehicle,轻度混合动力电动车)技术基于新开发的48V主车载供电网,该供电网负责为12V电网(在这里是个分供电网)供电。
德国奥迪公司的奥迪A8(车型4N)是对第四代的彻底重新开发。该车风格独特的设计、最新的底盘技术、触屏操纵设计和极具魅力的舒适性全面地展示了豪华轿车的技术进步。下面就为您简要介绍一下这款奥迪A8最重要的特点。
一、简介
1.发动机
3.0L-TDI发动机,单涡轮增压器:
◆最大功率: 210kW
◆最大扭矩: 600N·m
3.0L-TFSI发动机,单涡轮增压器
◆最大功率:250kW
◆最大扭矩:500N·m
奥迪A8(车型4N) 首次标配有电动传动系统。为此发动机装备有轻度混合动力电动车技术。
2.显示和操纵
新的操纵和显示设计,MMI touch 响应系统有两个触屏,一个开关板(选装)和一个带有触控及声音反馈的灯按键模块,带有多字识别和多指识别的智能型手写输入系统。Audi virtual cockpit带有全高清显示屏和选装的抬头显示屏。
3.辅助系统
首次由中央驾驶员辅助控制单元(zFAS)根据传感器数据持续地计算出周围环境的全面图像,以用于各种辅助功能。 比如自适应驾驶辅助是一种新的驾驶员辅助系统,它首次在奥迪A8 (车型4N)上是作为选装装备提供的。该系统将以前相互独立的自适应定速巡航系统、奥迪主动式车道辅助系统(带有转向时刻“早”)和堵车辅助系统合成为一个驾驶员辅助系统。横向辅助系统在车辆前部横向交通情况的视野被挡时(这样驾驶员要稍晚才能看清情况)为驾驶员提供帮助。
4.底盘
前桥和后桥都是采用可精确工作的五联杆结构,可选装动态全轮转向。可选装运动型差速器,这样就能使得运动型感受更进一步。空气弹簧(自适应空气悬架)带有液压调节减震器,四处高度均可调节。为此可选装全主动调节式的奥迪AI主动底盘,可单独作用到每个车轮,扩大了舒适和运动之间的主销内倾角。
5.空调
这款奥迪A8 (车型4N)上使用的是新型的制冷剂,这是一种二氧化碳,其化学分子式是 CO2,名称是R744。这种制冷剂既不含氟也不含氯,存在于一系列自然过程中,不会损伤地球的臭氧层。
6.车身
奥迪A8 (车型4N)的车身仍遵循奥迪空间框架ASF原则,由铝件构成,采用铸造节点、挤压型材和板件的传统组合。 驾驶室由热压成型钢构成,再加上超高强度抗扭转碳纤维(CFK)的后壁板。减震器支座横撑是镁制的,它完善了该轻结构设计。
7.传动系
8挡自动变速器0D5针对奥迪A8重新进行了调整并改进。由于使用了辅助液压泵,就可以在惯性滑行过程中根据情况来关闭发动机,这样可以节省燃油。后桥标配有主传动0G2。可选装采用运动型差速器0D3的“带有运动型差速器的quattro”传动系统。
8.车载供电网
德国奥迪公司的MHEV技术基于新开发的48V主车载供电网,它负责给12V供电网(在这里是个分供电网)供电。这个48V供电网由启动机发电机(RSG)来供电,这套系统通过发动机皮带相连。电能存储使用的是锂离子蓄电池,蓄电池可靠地固定在后备箱内地板下。
二、动力总成
(一)汽油发动机 和 柴油发动机
1.3.0L-TFSI发动机 EA839扭矩功率特性曲线,如图1所示。发动机代码 CZSE。
2.3.0L-TDI发动机EA897evo2扭矩功率特性曲线,如图2所示。发动机代码 DDVC。
┃ 图1 发动机E839特性曲线
┃ 图2 发动机E897evo2特性曲线
3.发动机技术数据
发动机技术数据如表1所示。
(二)发动机和变速器组合
发动机和变速器组合情况取决于具体市场,如表2所示。
表1 发动机技术数据
表2 发动机和变速器组合
生产厂名称详解,如图3所示。
┃ 图3 8挡自动变速器生产厂名称说明
(三)燃油箱
燃油箱是塑料制的,可装燃油72L,可选装82L的燃油箱。TFSI发动机和TDI发动机所用的燃油箱,区别体现在内部机构上。TFSI燃油箱有一个带压力保持阀的防翻车漏油阀,在油分离器中有一个燃油加注切断阀。
┃图4 TDI燃油箱
在TDI燃油箱(如图4所示)装有一个由不同长度的潜管。在TDI/TFSI燃油箱的下部装有一个防翻车漏油阀,该阀的导管末端在上部一方面是接油分离器,另一方面是接潜管。
(四)SCR系统(选择性催化还原)
还原剂箱采用喷射成型法(而不是采用吹模法)由两部分合成而焊接在一起的,优点是可以减轻重量。在车辆设计过程中,可以考虑集成防晃挡板和与内部空间匹配的加热系统所需的结构空间。还原剂箱的容积是24L,如图5所示。
1.补偿腔
还原剂箱内的通气系统是这样设计的:要能用加油站的加油枪加注还原剂AdBlue。为了能快速接纳高速涌入的还原剂,在还原剂箱内和加注管颈处预留有补偿腔。否则喷回的还原剂会导致加油枪过早关闭。为了阻止加注管颈处内喷回还原剂,就在加注管颈末端安装了一个止回阀。
2.还原剂质量传感器
3.漩涡壶
还原剂传感器与浮子并无接触点,它是个纯电子部件。天线(线圈)和还原剂(电容液)构成了振荡回路,液位变化会改变电路的阻抗,振荡频率(5~12MHz)会根据液面高度来变化。
通过把高频信号耦合到媒介中并扫描上述频率区,就可以由一个微处理器确定出振荡频率(谐振频率)。这个微处理器位于液面高度传感器的底座上,它通过温度校正来计算出还原剂的液面高度。通过确定出温度,也就同时检查了还原剂箱加热功能。
4.还原剂泵(SCR计量泵)
┃ 图5 还原剂箱
┃ 图6 还原剂质量传感器
该泵采用无炭刷式或者电控换向三相电机,它通过SCR压力传感器将还原剂输送给还原剂喷射阀N474。还原剂计量系统压力传感器 G686测量计量泵到还原剂喷射阀的出口压力在 -50~900kPa(相对)之间。
还原剂温度传感器G685测量还原剂温度在-40 ~ 80 ℃之间。
(五)3.0L-TFSI发动机的排气系统
由于废气涡轮增压模块布置在内V形中,因此气体路径非常短。
催化净化器直接用螺栓固定在废气涡轮增压器出口处,这样可以使得催化净化器在发动机冷启动后很快就到达正常工作温度(所谓起燃温度或者指示灯熄灯温度)。
催化净化器模块:
该模块用法兰直接连接在废气涡轮增压器上,其内部包含有主催化净化器和后催化净化器,这两个都是陶瓷催化净化器。
3.0L-TFSI发动机的排气系统如图7所示。
(六)3.0L-TDI发动机的排气系统
废气净化系统是个组合系统,由发动机附近的NOx存储式催化净化器和SCR系统构成。这个由NOx存储式催化净化器和SCR涂层柴油微尘过滤器组成的单元,下游接有一个阻拦式催化净化器,该阻拦式催化净化器带有SCR涂层和氧化式催化净化器,它有两个功用:一个是将在炭烟生成时产生的CO用含有贵金属的涂层氧化成CO2;另一个是可防止NH3出来。为了满足排放要求,在废气净化系统中还另集成了低压废气再循环系统。
3.0L-TDI发动机的排气系统如图8所示。
排气翻板:为了使得发动机具有相应的声效,两侧各有一个排气翻板,安装在后消音器下游。通过变动翻板的位置,可以封住2个尾管,这样就减小了车辆起步时的排气口噪声。
(七)3.0L-TDI发动机的悬置
配备3.0L-TDI发动机的奥迪A8(Typ 4N)上,采用的是5点式总成悬置。这其中包括主动式发动机悬置、2个连接在一起的变速器悬置和1个普通变速器悬置。另外由于少了1个扭矩支承,就安装了发动机左、右支承(如图9所示)。
该系统能提高驾驶舒适性,具体执行下述功能:
◆降低震动(震动频率较宽)
◆总成在车上的定位
◆支承驱动力矩
◆衰减总成震动
主动式发动机悬置:
┃ 图7 3.0L-TFSI发动机的排气系统
发动机传来的震动由总成悬置传感器G748和G749来感知测量,这两个传感器安装在车身侧的发动机悬置上。传感器计算出来的测量值会被发送给总成悬置控制单元J931,这些测量值会被用于特性曲线的计算中。还需有一个重要的输入参数就是发动机转速,这个数据由发动机控制单元提供。
┃ 图8 3.0L-TDI发动机的排气系统
┃ 图9 动力总成悬置
┃ 图10 总成悬置执行器位置
总成悬置控制单元J931将计算出的控制信号发送给总成悬置执行器N513和N514(如图10所示),于是主动式发动机悬置就会产生一个反向的震动。
(待续)