大众“up!”发动机:3缸发动机新潮流

2012-04-06 15:54:49来源: 互联网

    德国大众推出了新款小型车“up!”(图1)。这款小型车将于2011年12月在欧洲推出三门车,2012年5月推出五门车。通过采用新设计的动力传动系统和底盘,up!实现了驾乘舒适性和操控稳定性,内饰质感也十分高档。

  

图1:德国大众“up!”
up!系列从三门开始推出。前后与车轮的LOGO十分醒目。价格为9850欧元起.

    新开发的3缸汽油发动机采用横置,前后悬挂由支柱式和扭转梁式组成,底盘为标准型(图2)。配置虽然普通,但在石路和山路上,up!表现出了良好的操控性和超越等级的舒适度。


图2:up!的布局
发动机及变速箱横置,悬挂方面,前方为支柱式,后方为扭转梁式。组合了电动助力方向盘、前方的盘式制动器和后方的鼓式制动器。

    车身尺寸为长3540×宽1641×高1478mm,轴距为2420mm,长度比过去的“路波(Lupo)”长15mm,轴距长100mm。乘坐空间、后备箱容量都有所增加。内饰虽然简约,但以第一代“甲壳虫”时代Becker公司生产的收音机为设计灵感的音响营造出了时尚感(图3)。


图3:up!的内饰
仪表板上配备了三连式仪表,以及可拆卸的美国佳明公司Navigon品牌导航仪系统兼显示器。

    大众集团研发董事董事乌尔里奇·哈肯伯格(Ulrich Hackenberg)博士表示,从构思到试制、开发、量产都由其亲自指挥,以及发动机、变速箱、底盘、车体、驾驶辅助系统全部采用新设计是实现高完成度的理由。

  up!在策划之初是一款RR(后部发动机后轮驱动)车(图4)。但之后转型为了FF(前置发动机前轮驱动)车。原因是采用专用发动机、变速箱的RR车会导致成本增加。而且该公司还得出结论,沿用现有的“波罗”等车款的部件反而会导致成本上涨。


图4:研发董事乌尔里奇·哈肯伯格博士
“逐一彻底检验并设计部件才是德式作风”。照片拍摄于2007年新德里车展,当时的概念车为后置发动机。

    “重要的是,up!是MQB(横置发动机模块战略)的第一款产品”(哈肯伯格)。MQB的宗旨是打破按照车辆尺寸开发底盘的惯例,通过模块化,有效开发并生产各式各样的横置发动机车群。通过实现通用化,成本能够得到大幅压缩。

  up!在面向MQB的新型发动机“EA211”中选择了排量1.0L的DOHC4阀门直排3缸发动机,安装采用横置方式,使其实现了后排气。发动机使用进气口喷射,凸轮轴驱动采用了齿形带(图5)。该方式虽然曾一度遭到弃用,但是,由于新材料耐久性优良、无需更换,能够降低摩擦阻力,低成本等特点,该方式又重新得到了起用。


图5:新开发的“EA211”发动机
(a)排量1.0L的3缸进气口喷射式发动机。(b)除了缸距与“EA111”相同外均为全新设计。(c)最近少见的使用齿形带驱动的DOHC,阀门挟角为吸气侧21度,排气侧22.4度。(d)除排气歧管与气缸盖一体化之外,还配备了组装式凸轮轴。气缸盖上搭载的凸轮模块事先配置加热的凸轮,从中插入凸轮轴,待凸轮冷却后完成一体化。

减轻凸轮轴的摩擦

凸轮轴采用的是把凸轮尖烧嵌于轴内的组装式凸轮。这种凸轮轴能够缩小轴承直径,在减轻重量的同时减轻摩擦阻力,并且提高操作角的精度。组装首先要在凸轮模块上装配加热后的凸轮和滑轮,然后插入凸轮轴使其融为一体。凸轮冷却后将与轴充分结合,但组装好的模块无法拆开。负载较大的曲柄滑轮一侧的第1轴承使用滚珠轴承。新机构使二氧化碳排放量减少了1.5g/km。

  介由滚子从动件运动的吸排气阀的挟角为吸气21度、排气22.4度,大于现在的主流20~30度。

  汽缸体由浇铸有铁衬里的铝合金通过高压压铸铸造而成。锻造曲柄拥有6个配重,通过使主轴承的直径缩小到与连杆的大端相当,减少了摩擦。发动机的重量仅为69kg。

  汽油发动机分为最高输出功率和最大扭矩为44kW和95N·m,以及55kW和95N·m的两种。此外还有50kW和90N·m的CNG(压缩天然气)发动机。后者是配备怠速停止机构、基于发电机的再生功能的“Blue Efficiency”规格,二氧化碳排放量为79g/km。

  变速箱为小型轻量的5速MT(手动变速箱)“MQ100 ”和以其为原型的“SQ100”型自动MT(图6)。(特约撰稿人:山口京一)

 
图6:自动MT(手动变速箱)的构造
安装了以5速MT“MQ100”为原型的自动MT“SQ100”。变速杆和拨叉使用2个马达驱动。

关键字:大众

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2012/0406/article_5292.html
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