纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

4590天前

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第四部分 底盘/车身、悬架、四驱、发动机、变速箱(续)

3. 悬架

纳智捷和Espace一样,都是很常见的前麦弗逊,后纵臂扭转梁的结构。

Espace

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷SUV

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

先从前悬看起

Espace前悬

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷SUV前悬

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

麦弗逊的优缺点大伙儿都熟悉,比如响应直接、占用空间小、弯道侧倾大等等。但麦弗逊的用户很广,BMW一直到上代五系/三系还坚持麦花臣,保时捷也是。所以不能一概而论。

因为不清楚纳智捷所用避震和弹簧的具体情况,所以只能就肉眼看得见的情况来谈。

相对于Espace,纳智捷前悬有两处比较明显的调整:

a. 在减震支柱和元宝梁之间增加了三根细小连杆,从连接方式和位置来看,应该是以强化前悬抗扭刚度,减少侧倾为目的;

b. 防倾杆中央形状改变,容纳传动轴。

如果对比XCP刚刚拆解的科帕奇前悬挂,同为麦花臣,科帕奇前悬的双枢轴下摇臂,明显能够增加悬挂行程。而Espace作为MPV,本来对悬挂行程就没有特别要求。纳智捷在移植悬挂时,所作的改进也只是为了减少侧倾,提升公路性能表现,而在增加悬挂行程方面并无作为。这就是MPV底盘改为SUV底盘的桎梏之一。

这种桎梏在后悬表现得更为明显。

Espace后悬

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纳智捷SUV后悬

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同样是簧震分离式的纵臂扭转梁后悬挂,纳智捷SUV为了容纳后轮驱动轴,将避震筒从减震簧后移至轮轴之前,玩了一个乾坤大挪移。

同时,为了避开驱动轴,扭力梁位置下移,减少了离地距。要知道,这可不是硬轴式整体桥悬挂——后者即使在左右轮落差很大的时候,离地距依然相对固定。对于这种半独立悬挂而言,离地距的减小无疑损害了它作为SUV的属性。

不过,从另一方面来看,纳智捷后悬的扭力梁仍然十分靠近车轮中心,继承了Espace的特点(Espace的扭转梁几乎与车轮中心重合)。在纵臂扭转梁设计中,扭转梁越接近车轮中心,就越接近整体桥,其通过性和承载能力也越强。相对而言,扭转梁连接处接近纵臂与车身连接点的设计,更强调舒适性;扭转梁位于纵臂中部的,则偏向操控性。

这张图看得更清楚:

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

如果说有哪种悬挂最不适合作SUV的后悬挂,恐怕就是这种拖拽臂扭转梁半独立悬挂。它既不像硬轴式悬挂那样具有强悍的行程和抗冲击力,也不像多连杆式悬挂那样具有良好的舒适性,也不如双叉臂那样赋予车辆良好的循迹性。除了占用车内空间小、承载能力强、易于布置底盘,很难找出别的理由来选择它。也许是我孤陋寡闻,事实上,我几乎想不起来市面上在售的SUV后悬用这个结构的。

纳智捷SUV后悬另一个值得注意的地方,来自一张实车图:

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

(本段于10/08/2011重新编写并修正)

纳智捷SUV后悬上增加了一根横向止推杆,结构很容易让人想起通用曾经炒作一时的瓦特连杆。

英朗后悬瓦特连杆:

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

虽然都属于传递横向力的连杆,但横向止推杆和瓦特连杆在实际效果上仍有区别。

横向止推杆一端连接车身,一端连接车轴,其目的是为了防止车轴(或车身)横向窜动。当车轴因颠簸而上下运动时,横向推力杆会以与车身连接的接点为轴做画圆弧的运动;如果摆动角度过大会使车轴与车身之间产生明显的横向相对运动,与下摆臂的原理类似,横向推力杆也要设计得比较长,以减小摆动角。

瓦特连杆中两根连杆的铰接点在后桥上方单独的一根横梁上,而不像横向止推杆一端连接车架,一端连接扭转梁的一侧。虽然在消除横向窜动和抵抗侧向力等方面有更进一步的效用,但用在英朗这样强调操控和运动性的掀背小车上,更重要的功用是提高过弯时外侧轮胎的贴服性。

这个视频形象地展示了瓦特连杆对于Astra在绕桩时的作用:

Mercedes的A/B Class的扭力梁后悬同样有瓦特连杆结构(图为B Class后悬;请留意,B Class是带有防倾杆/横向稳定杆,而英朗后悬没有):

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷所用的这种标准的横向止推杆结构在硬派越野车常见的整体桥悬挂中用的非常多。

牧马人Rubicon的D44车桥:

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这辆牧马人底盘升高过,所以横向止推杆与硬轴的连接部位相应做了修改:

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对于整体桥悬挂而言,横向止推杆的存在是必需的。原因很简单:非独立的整体桥悬挂与车身连接方式,可以近似地看作一种“悬浮”状态(这说法当然不准确,但挺形象;对比直接与车架相连的独立悬架,这个区别就很明显了);若缺少横向止推杆,那么无论是高速行驶在搓板路时底盘的贴服性,以及抗侧倾能力都会大大降低。这不是单单依靠强化防倾杆/横向稳定杆(留意横向稳定杆和横向止推杆的不同,前者就是防倾杆)就能解决的问题,何况一味强化防倾杆还会适得其反,减少悬挂行程,损害硬派越野车最看重的特性之一。

所以,无论是五连杆整体桥的牧马人,还是四连杆的普拉多,或是三连杆的吉姆尼,变化的是纵向拉杆和上拉杆,横向止推杆始终不可或缺。

由此不难发现,尽管出现在硬派越野色彩的整体桥悬挂上,但横向止推杆所强化的,恰恰是整体桥悬挂在越野之外的弱点,也就是公路操控性。换言之,纳智捷SUV增加了这根拉杆,虽然与硬派越野关系密切,但与硬派越野的性能并无关系。

悬挂小结:

基于能看见的公开材料,纳智捷SUV的悬挂在Espace的基础上做了几项结构性调整,最重要的是两项:

a. 前麦弗逊增加三根上拉杆;

b. 后悬增加横向止推杆;

这两项改进都指向同一目的:改善公路操控性。若是联系YYP在车评中对纳智捷SUV操控性能的高度评价,尤其是抗侧倾的部分,我想,除了调教之功,悬挂方面的改进和调整也可为旁证。

4. 四驱

纳智捷的四驱系统是由奥地利的Magna麦格纳协助研发的。当然,“协助研发”这是官方说法。麦格纳在动力总成和驱动系统以及重型载重汽车方面的功力属于行业顶尖。麦格纳-斯太尔的全轮驱动重型卡车也是赫赫有名。纳智捷若是整体外包给麦格纳也不奇怪。BMW的mini乡下佬就不在牛津工厂生产,而是放在麦格纳-斯太尔;同样,X3也是在那儿出产,Mercedes G Class也是从那儿诞生。

不过抛开那些名声赫赫、却未必与纳智捷SUV四驱系统有多大关系的车型不论,纳智捷SUV那套适时四驱的关键点,其实是在JTEKT那套ITCC上。

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JTEKT全名JTEKT Corporation捷太格特株式会社,是光洋精工株式会社和丰田工机株式会社于2006年合并而来。ITCC,纳智捷称其为“电子式智能扭力耦合器”,其全名是智能扭矩匹配式四驱系统ITCC(Intelligent Torque Controlled Coupling)。它专为前横置发动机架构的车型设计,会根据节气门、车速传感器、重力传感器以及发动机转速传感器等获取数据进而识别车辆行驶的状态,一旦遇上打滑路面等特殊情况,电磁离合器会迅速接合而实现前后50:50 的四驱模式。在纳智捷SUV上则同时提供了手动锁止按钮选项和自动选项。手动锁止是将前后驱动力固定在50:50;自动模式则是由四驱系统自行在100:0和50:50的前后桥扭矩输出范围内分配驱动力。

如果仅仅是单说原理可能还会让人有些陌生,ITCC实则已经大量装备在日常常见的城市SUV当中。如欧宝安德拉、起亚新索兰托、现代新胜达。需要注意的是,尽管默认状态下,几乎所有驱动力都是流向前桥,此时可以将车辆视为前驱状态。但其实并非百分之百的扭力都输送给前桥,仍有一小部分流向后桥。原因是ITCC这套电磁耦合器内”还有一套用于放大电磁线圈压紧力的初级离合器和凹槽盘、钢球等部件。如果系统设计成在某个工况下完全释放离合器,那么在突然需要把大的扭矩传递给后轮时离合器将会猛然从完全释放状态变成接合状态,这会产生明显的冲击,大大降低系统的舒适度,因此正常情况下藕合器不会存在彻底的释放状态。“(引号内所引用的解释来源请点击这里)

另外一个值得注意的,是Jtekt在2008年5月发布的“DLC┸Si镀膜型电子控制4WD联轴节(ITCC)”在电磁离合器上由于采用了含有硅的仿钻结晶碳(DLC┸Si),耐用性提高到了原产品的8倍,并实现了小型轻量化。纳智捷所采用的应为此最新版本。考虑到经常有人质疑高负荷下电磁耦合四驱的耐久性,这个消息也许会提升一点潜在消费者的信心。

5. 动力总成

很遗憾,我没有找到除了网路上随处可见的大路货之外,有关纳智捷那台2.2T增压机的详细材料。

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

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雷诺在Espace上装备几款发动机都是柴油机,比如2.2dCi。雷诺也曾发售过一款2.0T的汽油机,最大马力170马力。如果纳智捷的发动机确有原型的话,雷诺这台机器的嫌疑最大。之前纳智捷也曾声称会发布三款发动机,分别是1.8T(用于低一级别的轿车)、2.0T和2.2T。

增压器是Garrett盖瑞特出品

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至于说为什么选Garrett,因为它就是雷诺几乎所有增压发动机的配套商,无论汽油机还是柴油机。

请看下表:

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

在表中明确地列出雷诺近三十年来所有采用Garrett增压器的车型、发动机型号、增压器型号、输出等等。

至于说那台爱信五前速自动波箱,有一个现成的选择,就是2001到2007年间装备在Renault雷诺Laguna拉古娜3.0 V6汽油机和2.2dCi柴油增压机上的那台AF33。而Espace上装备最多的就是那台2.2dCi柴油增压机。后来日产曾提供3.5 V6发动机装备Espace,匹配的也是这台波箱。

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

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这台波箱既可以匹配前驱也可以匹配四驱。比如我在上篇博客里提到科帕奇的孪生兄弟雪佛兰Equinox,从2004年至今装备的就是这台波箱(前驱版通用内部编号M09,全驱版编号M45)。还有科帕奇另一个孪生兄弟Saturn土星Vue的V6版本也曾在2002-2003年间装备过。在2005年以前,这台波箱还被沃尔沃广泛用于旗下装备2.5T增压机的车型上,包括XC90、S80、S60、V50、S40、C30……覆盖了沃尔沃整条生产线。有趣的是,纳智捷曾经组织过对比测试,就把XC90搬到现场。

考虑到AF33的适配性(前驱/四驱都适用,自然吸气/增压、汽油/柴油通吃)、成熟性(广泛列装于多个品牌的多种车型,从SUV到轿车到轿跑车)、可承受性(PSA和雷诺都已开始用爱信的六前速替换AF33,已经属于过时产品,价格低廉)、耐受性(爱信产品一向耐操,而且这款波箱可承受扭矩达329Nm,完全可以承受大多数民用车上四缸增压机的扭矩),无疑是纳智捷触手可及的实际选择。

【未完待续】

纳智捷身世的系列文章:

借壳生蛋,还是自主原创:纳智捷的身世(1)

纳智捷的身世(2):选择的困惑

纳智捷的身世(3):盘根错节的厂商背景

纳智捷的身世(4):底盘、悬架、动力

纳智捷的身世(5):底盘、悬架、动力(续)

纳智捷的身世(6):结语

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