全新途觀L技術(shù)亮點(diǎn)解讀（上）

文：黃耀軍

全新途觀L技術(shù)亮點(diǎn)解讀（上）

文：黃耀軍

2017年初，在上汽大眾途觀上市7年后，備受矚目的全新途觀L終于上市。新一代途觀L搭載第三代EA888渦輪增壓發(fā)動機(jī)，采用雙重燃油噴射系統(tǒng)、雙可變氣門正時(shí)系統(tǒng)、可變氣門升程系統(tǒng)和智能發(fā)動機(jī)啟停等先進(jìn)技術(shù)，并匹配DSG 7擋濕式雙離合變速器。

在舒適與安全性能方面，全新途觀L配備了HUD平視顯示系統(tǒng)、ACC高級自適應(yīng)定速巡航系統(tǒng)、BSD盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng)、Area View 360°鳥瞰式全景可視泊車輔助系統(tǒng)及PLA3.0智能泊車輔助系統(tǒng)等高科技配置。

在此，本文將對全新途觀L的主要技術(shù)亮點(diǎn)進(jìn)行分析解讀。

一、發(fā)動機(jī)

全新途觀搭載改進(jìn)的第三代EA888發(fā)動機(jī)（圖1），主要改進(jìn)如下。

圖1 2.0TBZ發(fā)動機(jī)

1.機(jī)械結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

（1）氣缸蓋

為了實(shí)現(xiàn)最佳的燃燒過程，對氣缸蓋進(jìn)行改動，主要目的是改善運(yùn)行穩(wěn)定性和減小爆震趨勢。發(fā)動機(jī)的氣缸蓋改動如下（圖2）。

圖2 氣缸蓋

①氣門升程切換裝置的位置改為進(jìn)氣側(cè)。

②燃燒室頂降低了9 mm，并調(diào)整了活塞頂，從而使壓縮比從9.6提高到11.65。

③噴油器更靠近燃燒室。

④進(jìn)氣道設(shè)計(jì)為直線型，以優(yōu)化充氣運(yùn)動。

⑤排氣門的氣門桿密封件帶有雙唇密封件。

（2）曲軸箱通風(fēng)裝置

圖3 曲軸箱通風(fēng)裝置

曲軸箱通風(fēng)裝置有了很大改進(jìn)，如圖3所示，來自曲軸箱的竄氣進(jìn)入氣缸1和2的區(qū)域內(nèi)，并通過進(jìn)氣側(cè)平衡軸進(jìn)入氣缸蓋內(nèi)的細(xì)分離器模塊。圍繞平衡軸插入了一條開槽的塑料套筒，用于流通竄氣。通過平衡軸的轉(zhuǎn)動，從竄氣中分離出大部分機(jī)油（離心作用）并流回油底殼中。此時(shí)平衡軸起到預(yù)分離器的作用。

（3）燃燒室

燃燒室的構(gòu)造改進(jìn)包括氣缸蓋內(nèi)的燃燒室溝槽和活塞頂內(nèi)導(dǎo)流槽（圖4）。燃燒室溝槽帶有較大的壓氣區(qū)，需要使用較小的進(jìn)氣門。增大的壓氣區(qū)可確保氣缸內(nèi)燃油和空氣更好地混合。為了與此相匹配，在活塞頂設(shè)計(jì)有氣門凹座和導(dǎo)流槽（氣流凹腔）。

圖4 燃燒室構(gòu)造

（4）活塞和氣門

前面已經(jīng)介紹，燃燒室設(shè)計(jì)了更大的擠壓區(qū)，因此必須使用更小的進(jìn)氣門。擴(kuò)大的擠壓區(qū)主要是為了讓燃油和空氣在氣缸中更好地回旋。對此相應(yīng)地，氣門凹座根據(jù)活塞頂改變形狀，以及通過提高所謂的ε區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充（圖5）。此外，進(jìn)氣門和排氣門配備更長的氣門桿。不過排氣門的直徑?jīng)]有改變。

圖5 活塞和氣門的改進(jìn)

（5）曲柄傳動機(jī)構(gòu)

曲柄連桿機(jī)構(gòu)區(qū)域改進(jìn)的主要目標(biāo)是降低重量和減少摩擦，主要改進(jìn)如圖6所示。

①三件式刮油環(huán)

每個(gè)活塞都具有一個(gè)三件式刮油環(huán)。它是由兩片鋼片和一個(gè)間隔和膨脹彈簧組成的（圖7）。雖然預(yù)緊力較小，但三件式刮油環(huán)還是能非常好地貼合氣缸的形狀。它們的摩擦較小，能將機(jī)油很好地刮下。

②曲軸

主軸承直徑縮小，發(fā)動機(jī)的主軸承直徑則減少到與之前的1.8 L TSI發(fā)動機(jī)一樣的尺寸（圖8）。從而再次降低了重量。

③活塞

活塞頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了調(diào)整，此外，由于曲軸箱通風(fēng)裝置的改動引起氣缸體的改動，這也影響到了活塞冷卻噴嘴的安裝位置，它不再安裝在曲軸箱中（圖9）。發(fā)動機(jī)上的活塞冷卻噴嘴在裝配時(shí)需確保是精準(zhǔn)定向安裝，否則無法確?；钊鋮s的功能穩(wěn)定可靠。

圖6 曲柄傳動機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

圖7 三件式刮油環(huán)

圖8 曲軸

圖9 活塞冷卻噴嘴安裝位置的變化

（6）鏈條傳動機(jī)構(gòu)

鏈條的基本結(jié)構(gòu)直接取自第三代發(fā)動機(jī)，但是有所改進(jìn)。由于摩擦有降低，所以鏈條結(jié)構(gòu)所需的驅(qū)動功率也降低了。導(dǎo)軌用于在兩個(gè)凸輪軸正時(shí)齒輪間引導(dǎo)鏈條，但是它幾乎不接觸鏈條。導(dǎo)軌加長了，且用螺栓擰在氣缸蓋罩上，以作為防跳板使用（圖10）。

①平衡軸的驅(qū)動裝置

為減少摩擦，在平衡軸的驅(qū)動裝置上采取了以下措施。

a.鏈條采用了更窄的型號，鏈節(jié)也從96節(jié)減少到94節(jié)。

b.減少了換向的鏈條走向。

c.采用新的張緊軌和導(dǎo)軌。

d.采用新鏈輪。

e.采用更軟的的阻尼器。

②正時(shí)傳動裝置的驅(qū)動輪

凸輪軸上凸輪輪廓的特殊構(gòu)形產(chǎn)生出正時(shí)傳動的力。因此，正時(shí)鏈驅(qū)動裝置的鏈輪是非圓形的形狀，類似于三葉草。由此減少了鏈條力和張緊器中的移動。因此鏈條張緊器的構(gòu)形很簡單（不帶限壓閥）。

③機(jī)油泵的驅(qū)動

由于更改了傳動比，現(xiàn)在機(jī)油泵運(yùn)行得更快了，以確保將規(guī)格為0W-20的新發(fā)動機(jī)機(jī)油可靠地供應(yīng)到所有需要潤滑的位置。

（7）燃油系統(tǒng)

燃油系統(tǒng)壓力提高到了25 MPa，并為此調(diào)整了高壓系統(tǒng)中的部件。

圖10 鏈條傳動機(jī)構(gòu)

2.發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的改進(jìn)

發(fā)動機(jī)管理系統(tǒng)的主要改進(jìn)如下。

（1）空氣質(zhì)量流量計(jì)（圖11）

發(fā)動機(jī)采用了Bosch公司的MG1管理系統(tǒng)，具有105針和91針的兩個(gè)接口，診斷發(fā)動機(jī)需要使用專用工具VAS 6606。在該系統(tǒng)中，由一個(gè)附加安裝的空氣質(zhì)量流量計(jì)探測流經(jīng)的吸入空氣。因?yàn)樵贐Z循環(huán)激活期間，節(jié)氣門會開到最大。因此，只能通過空氣質(zhì)量流量計(jì)來識別回流。

圖11 空氣流量計(jì)

（2）新燃燒過程（BZ循環(huán)）

該發(fā)動機(jī)中首次使用了一個(gè)新的燃燒過程（BZ循環(huán)）。此處改進(jìn)的目標(biāo)也是降低耗油量，基本上是通過縮短壓縮階段來實(shí)現(xiàn)的。BZ循環(huán)的主要特點(diǎn)如下。

①在發(fā)動機(jī)部分負(fù)荷運(yùn)行中激活。

②壓縮階段縮短（類似于米勒循環(huán)）。

③膨脹比大于壓縮比（類似于米勒循環(huán)）。

④幾何壓縮比增大。

⑤燃燒室構(gòu)形改進(jìn)（罩、氣門直徑、活塞構(gòu)形）。

⑥更改了氣缸蓋中的進(jìn)氣歧管管道（產(chǎn)生渦流）。

下面詳細(xì)介紹BZ循環(huán)的工作過程。

①進(jìn)氣沖程

活塞從上止點(diǎn)移向下止點(diǎn)。遠(yuǎn)未到達(dá)下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門就已關(guān)閉。進(jìn)氣門關(guān)閉后，氣缸內(nèi)的壓力降低，因?yàn)榛钊€在繼續(xù)向下移動（圖12）。

②壓縮沖程

活塞從下止點(diǎn)移向上止點(diǎn)。必須首先補(bǔ)償壓力下降。在上止點(diǎn)前70°曲軸轉(zhuǎn)角時(shí)，壓力重新恢復(fù)到進(jìn)氣沖程中的壓力水平。在傳統(tǒng)燃燒過程中，此時(shí)的壓力已更高。由于幾何壓縮比更高，新燃燒過程中的壓力上升得更快。在上止點(diǎn)中，12 bar的壓力大致相同?？傮w來說，新燃燒過程中的平均壓力更高，因此效率更高（圖13）。

③作功沖程

活塞從上止點(diǎn)移向下止點(diǎn)。在新燃燒過程中進(jìn)行膨脹時(shí)，由于燃燒室容積降低，壓力水平會更高。

④排氣沖程活塞從下止點(diǎn)移向上止點(diǎn)。在這里，由于不同的混合氣質(zhì)量流量和其他熱傳遞，新燃燒過程帶來了較小的效率提升（圖14）。

圖12 進(jìn)氣沖程

圖13 壓縮沖程

圖14 做功沖程

二、變速器

全新途觀配置了7擋濕式雙離合變速器0DL（DQ500），它以雙離合變速器02E（DQ250）技術(shù)為基礎(chǔ)深入研發(fā)而來，專為傳輸高扭矩和重型車輛研發(fā)（圖15）。

1.結(jié)構(gòu)

DQ500變速器的結(jié)構(gòu)如圖16所示。DQ500相對上代變速器DQ380最大的變化是在機(jī)電單元中增加了副電子油泵，這樣就可以支持SSR2.0了（7 km/h熄火），目前DQ380只支持5 km/h熄火。其他的變化包括：CO2降低6 g/km、采用變排量主油泵、液壓系統(tǒng)泄漏量優(yōu)化、采用低粘度變速器油、軸承摩擦優(yōu)化以及密封圈優(yōu)化。

圖15 DQ500變速器

圖16 DQ500變速器的結(jié)構(gòu)

（1）軸

7個(gè)齒輪的固定齒輪安裝在輸入軸上（圖17）。

①輸入軸1

經(jīng)過中空輸入軸2，通過齒輪連接到多盤離合器K1。齒輪（固定齒輪）：1、3、5、7擋。

②輸入軸2

中空輸入軸，安裝在輸入軸1上的圓柱形滾柱軸承中，通過齒輪連接到多盤離合器2。齒輪（固定齒輪）：2、4、6擋。

③輸出軸1

輸出軸1上的同步嚙合齒輪（惰輪）用于1、4、5擋和倒擋，并帶有駐車鎖（圖18）。輸出軸1上的所有同步器都具備碳素摩擦內(nèi)襯。

④輸出軸2

輸出軸2上的同步嚙合齒輪（惰輪）用于2、3、6、7擋（圖19）。輸出軸2上的所有同步器也都具備碳素摩擦內(nèi)襯。

圖17 輸入軸1和2

圖18 輸出軸1

圖19 輸出軸2

⑤夾緊軸總成輸出軸1（圖20）

夾緊螺栓在軸承的內(nèi)板和輸出軸之間建立非正向連接。這樣能夠增加有效軸直徑的尺寸，用于吸收扭矩。輸出軸1的夾緊軸總成通過駐車鎖、全部軸承內(nèi)板、墊圈和同步模塊，從外側(cè)錐形滾柱軸承的內(nèi)板處發(fā)生作用。總成通過止推墊圈，由輸出齒輪加以支撐。

⑥夾緊軸總成輸出軸2（圖21）

夾緊軸總成從輸出軸2外側(cè)錐形滾柱軸承的內(nèi)板處發(fā)生作用，直到位于3擋同步嚙合齒輪上的止推墊圈，由輸出軸2支持。

（2）駐車鎖

駐車鎖通過換擋桿和變速器上的駐車鎖之間的線纜，通過純粹的機(jī)械方式啟動（圖22）。駐車鎖齒輪作為固定齒輪，安裝在輸出軸1上。繼電器桿通過變速器上用于線纜的球頭進(jìn)行操作。

圖20 夾緊軸總成輸出軸1

圖21 夾緊軸總成輸出軸2

圖22 駐車鎖

駐車鎖由繼電器桿旋轉(zhuǎn)到棘爪點(diǎn)來進(jìn)行啟動。連接在繼電器桿上的執(zhí)行器銷在制動爪中的開口上隨著帽楔移動。制動爪被推入駐車鎖齒輪的縫隙內(nèi)。如果是齒對齒位置，那么駐車鎖將無法使用。在這種情況下，壓縮彈簧在帽楔上施加預(yù)載力。隨著車輛進(jìn)一步滾動，制動爪的齒遇到下一個(gè)縫隙，通過預(yù)載彈簧自動執(zhí)行嚙合。通過設(shè)計(jì)改良，這種情況下在嚙合前，行程不可避免將會大幅度縮短。這樣能夠提高行車舒適性。

（3）差速器

在大眾汽車的變速器中，DQ500首次采用配備軸斜齒輪的差速器（圖23）。插入軸斜齒輪的密封圈意味著差速器對外部具備油密性質(zhì)。軸斜齒輪意味著采用經(jīng)過改良的輸入軸，包含內(nèi)部連接。確保輸入軸涂有黃油用于裝配。

離合器的直徑與之前的變速器相比較大，在盤組件中摩擦盤數(shù)量較多，以確保能夠傳輸較高的扭矩值（圖24）。此外，離合器外殼有用于驅(qū)動油泵的齒輪連接。

（5）液壓泵

液壓泵為新月形齒輪泵，由離合器主輪軸上的正齒輪連接直接驅(qū)動（圖25）。泵機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度與發(fā)動機(jī)大致相同。液壓泵吸入DSG油，產(chǎn)生啟動液壓部件所需的油壓。機(jī)電系統(tǒng)中的主要壓力控制裝置根據(jù)發(fā)動機(jī)扭矩和齒輪油溫度，調(diào)整油壓和泵機(jī)的功率消耗。工作壓力控制為500～200 kPa。

（6）機(jī)電系統(tǒng)

①變速器機(jī)電控制裝置

雙離合變速器機(jī)電控制裝置的結(jié)構(gòu)如圖26所示。

②傳感器

變速器控制系統(tǒng)的傳感器布置如圖27所示。

③執(zhí)行器

變速器控制系統(tǒng)的主要執(zhí)行器布置如圖28所示。

圖24 雙離合器

圖25 液壓泵

圖26 機(jī)電控制裝置組成

圖27 傳感器布置

圖28 執(zhí)行器布置