楊宇峰

1991年，第一輛捷達(dá)A2在一汽一大眾轎車廠組裝下線，從此捷達(dá)轎車在國(guó)內(nèi)締造了一個(gè)20多年的神話。如今，全新捷達(dá)上市，不論外觀、內(nèi)飾和性能都發(fā)生很大變化。動(dòng)力方面，采用大眾集團(tuán)最新一代EA2111.4L/1.6L發(fā)動(dòng)機(jī)，匹配電液控制的6擋行星齒輪自動(dòng)變速器AQ250和5擋手動(dòng)變速器MQ200。為了方便讀者了解這款車型，在此對(duì)它的主要技術(shù)亮點(diǎn)進(jìn)行介紹。

1.發(fā)動(dòng)機(jī)

EA211發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)多種先進(jìn)技術(shù)、精巧設(shè)計(jì)以及輕量化材料的運(yùn)用，提升動(dòng)力性并且降低油耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保（圖1）。在設(shè)計(jì)上，該發(fā)動(dòng)機(jī)具有以下優(yōu)勢(shì)：油耗降低7%～10%；發(fā)動(dòng)機(jī)重量減輕7%～8%；前部車身的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度縮減7%；生產(chǎn)和裝配實(shí)現(xiàn)全球化；降低了研發(fā)的復(fù)雜性：由于統(tǒng)一的基本設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了全球性的采購(gòu)?fù)交?/p>

該發(fā)動(dòng)機(jī)主要特點(diǎn)包括：4氣門技術(shù)，獨(dú)立點(diǎn)火線圈，火花塞居中；滾子搖臂式氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：兩段式缸蓋結(jié)構(gòu)，凸輪軸在缸蓋罩殼中；節(jié)溫器控制的雙循環(huán)冷卻系統(tǒng)：缸蓋橫流冷卻。

（1）前端罩蓋

捷達(dá)之前采用的EA111發(fā)動(dòng)機(jī)的鏈條罩殼是整體式鋁壓鑄件，而EA211發(fā)動(dòng)機(jī)的齒形帶罩殼由3個(gè)零件組成，上下2個(gè)塑料件，中間鋁壓鑄件同時(shí)做為發(fā)動(dòng)機(jī)支架，相對(duì)于EA111整體式鋁鏈條罩殼減輕了質(zhì)量（圖2）。

（2）鋁缸體

鋁缸體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括：壓鑄鋁缸體帶鑄鐵缸套（圖3）；集成曲軸箱通風(fēng)系統(tǒng)；集成機(jī)油標(biāo)尺軌道；機(jī)油冷卻器直接固定在缸體上。

（3）曲柄連桿機(jī)構(gòu)（圖4）

采用不帶供油孔的環(huán)柄連桿；發(fā)動(dòng)機(jī)缸體采用壓鑄鋁：發(fā)動(dòng)機(jī)缸套采用鑄鐵。

（4）缸蓋排氣歧管模塊

排氣歧管具有模塊化特點(diǎn)（圖5），其帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)有以下2點(diǎn)。

①通過(guò)缸蓋排氣道中廢氣對(duì)冷卻液的加熱，降低了混合氣加濃的需要，進(jìn)而降低油耗。

②由于取消了通常意義上的排氣歧管，并由此省略了前排氣管，三元催化器前置，使得正常工作時(shí)的熱負(fù)荷降低。

（5）缸蓋罩蓋

該發(fā)動(dòng)機(jī)采用整體式缸蓋罩殼，其特點(diǎn)包括：采用冷卻凸輪軸套裝到缸蓋罩殼的整體裝配方式（圖6）：減小凸輪軸軸徑，從而減輕質(zhì)量；集成球軸承和軸承支撐，從而減小摩擦。

（6）凸輪軸調(diào)節(jié)器（圖7）

該發(fā)動(dòng)機(jī)采用帶機(jī)油密封裝置的凸輪軸調(diào)節(jié)器，使用向心球軸承做凸輪軸軸承，通過(guò)凸輪軸驅(qū)動(dòng)，密封方法與EA111發(fā)動(dòng)機(jī)相同。

（7）機(jī)油泵

之前捷達(dá)采用的EA111發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油泵是由曲軸通過(guò)鏈條（包括張緊器）帶動(dòng)，而EA211發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油泵直接由曲軸前端驅(qū)動(dòng)（圖8）。油底殼為鋁壓鑄件，上面集成有固定空調(diào)壓縮機(jī)的支點(diǎn)（不需要額外的壓縮機(jī)支架）和機(jī)油濾清器。

（8）發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)

EA211發(fā)動(dòng)機(jī)采用多點(diǎn)燃油噴射（MPI）發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)，其特點(diǎn)是采用了霍爾式發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、單爆震傳感器、階躍式氧傳感器以及無(wú)回流燃油系統(tǒng)。

（1）懸架系統(tǒng)

①前懸架

該車型采用麥弗遜式前懸架（圖9），采用第2代輪轂軸承，結(jié)構(gòu)優(yōu)化后承載能力更強(qiáng)、壽命更長(zhǎng)。同時(shí)，前軸控制臂為單片式，使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、質(zhì)量更輕、強(qiáng)度更高。

前穩(wěn)定桿通過(guò)連接桿直接連接到減振器上，車輪跳動(dòng)更直接地傳遞到穩(wěn)定桿（杠桿比1：1），有效提高了穩(wěn)定桿工作效率。穩(wěn)定桿受力小、直徑小且質(zhì)量輕。

②后懸架

該車型采用扭桿梁式后懸架，V形鋼制結(jié)構(gòu)替代凹形結(jié)構(gòu)（圖10），采用第2代輪轂軸承。

后彈簧和后減振器分開(kāi)布置，使得彈簧和減振器在車身上的受力點(diǎn)分散開(kāi)，受力更均勻，提高了乘坐舒適性，同時(shí)彈簧和后減振器可以單獨(dú)拆卸進(jìn)行維修。

（2）制動(dòng)系統(tǒng)

①制動(dòng)燈傳感器及制動(dòng)助力器

該車型采用8.5英寸單速率特性曲線制動(dòng)助力器，集成有制動(dòng)燈傳感器（圖11）。

②防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）

該車型的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。

a.標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

采用天合（TRW）基于MQB平臺(tái)新設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一款制動(dòng)系統(tǒng)控制單元EBC460，集成了眾多最新的技術(shù)。

b.尺寸和質(zhì)量的減小

系統(tǒng)元件尺寸的減小能夠獲得更加靈活的空間布置；質(zhì)量的降低能夠降低油耗以及CO₂排放水平。

c.電液閥模擬控制

電液閥模擬控制能夠保證電磁閥的控制更加精確。

d.更加舒適的制動(dòng)壓力調(diào)教

低壓蓄能器容積的增加，使ABS調(diào)整制動(dòng)壓力更加平順和舒適。

③轉(zhuǎn)向角度傳感器

裝配車身電子穩(wěn)定系統(tǒng)（ESP）的車輛安裝了轉(zhuǎn)向角度傳感器（圖12），該傳感器安裝在轉(zhuǎn)向柱模板中。采用電磁原理，精度為0.1°，通過(guò)CAN總線與車身控制單元J519進(jìn)行通信。該傳感器的工作原理如下。

轉(zhuǎn)向盤帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)2個(gè)帶有磁極的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，2個(gè)小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角度分別由霍爾傳感器測(cè)量，轉(zhuǎn)角的大小對(duì)應(yīng)于2個(gè)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)角之間的轉(zhuǎn)角差，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向通過(guò)2個(gè)齒輪與各自初始位置的比較得到。

④前制動(dòng)器

前軸裝有內(nèi)通風(fēng)式盤制動(dòng)器，使用尺寸為256mm（直徑）x22mm（厚度）的制動(dòng)盤。前制動(dòng)器為第3代單活塞浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器。該制動(dòng)器還配備了整體式旋轉(zhuǎn)軸承。

④后制動(dòng)器

新捷達(dá)后制動(dòng)器采用鼓式結(jié)構(gòu)，尺寸為230mm（直徑）x40mm（厚度）的制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)缸的活塞直徑為17.46mm。

（3）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

全新捷達(dá)采用電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（CEPS），轉(zhuǎn)向柱斜度可調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)向助力通過(guò)轉(zhuǎn)向柱上的一個(gè)電機(jī)實(shí)現(xiàn)（圖13）。該系統(tǒng)的組成部件如圖14所示。

①扭力桿

電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的核心部件扭力桿可以根據(jù)其自身的材料特性在縱軸方向上獲得一個(gè)明顯的彈性變形。中間軸和蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸通過(guò)扭力桿機(jī)械連接（圖15）。通過(guò)扭力桿，中間軸和蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)軸之間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)角度很小的相對(duì)扭轉(zhuǎn)。通過(guò)這個(gè)小角度，系統(tǒng)就能夠識(shí)別出轉(zhuǎn)向過(guò)程的開(kāi)始。

②轉(zhuǎn)向力矩傳感器G269（圖16）

在駕駛員轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向盤時(shí)，帶有磁性的內(nèi)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使得內(nèi)軸和外圈發(fā)生相對(duì)位移，從而在外圈線圈上產(chǎn)生信號(hào)電壓。這個(gè)電壓值信號(hào)反饋給轉(zhuǎn)向輔助控制單元J500，作為計(jì)算助力力矩的一個(gè)基礎(chǔ)值。如果G269損壞，則失去轉(zhuǎn)向助力。

④機(jī)電式轉(zhuǎn)向助力器電機(jī)V187（圖17）

機(jī)電式轉(zhuǎn)向助力器電機(jī)V187用螺栓連接到蝸輪殼體上。它是三相同步電機(jī)，可產(chǎn)生2.9N·m的扭矩以支持轉(zhuǎn)向。機(jī)電式轉(zhuǎn)向助力器電機(jī)由轉(zhuǎn)向輔助控制單元J500供電。如果電機(jī)有缺陷，則不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)向助力?？刂茊卧械碾娮友b置會(huì)緩慢切斷轉(zhuǎn)向助力。

3.電氣系統(tǒng)

（1）車身控制單元（BOM）

車身控制單元J519擴(kuò)展了許多功能（圖18），除了舒適系統(tǒng)中央控制單元J393的功能以外，現(xiàn)在車身控制單元J519中還集成有數(shù)據(jù)總線診斷接口J533（網(wǎng)關(guān)）的功能。雖然在一個(gè)控制單元中集成了許多功能，但硬件大小幾乎保持不變。

大部分車燈是由J519通過(guò)集成半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)控制的，例如轉(zhuǎn)向燈、制動(dòng)燈、尾燈以及配備自動(dòng)變速器車輛的倒車燈。每種功能只由一個(gè)控制單元輸出端（1芯）控制，比如所有3個(gè)左側(cè)轉(zhuǎn)向燈只有一個(gè)控制單元輸出端。也有采用傳統(tǒng)方式通過(guò)開(kāi)關(guān)來(lái)控制燈光的。車燈開(kāi)關(guān)E1控制的車燈包括近光燈、遠(yuǎn)光燈和日間行車燈。

在新的J519中集成有無(wú)線遙控器的天線。無(wú)線天線不是單獨(dú)的金屬絲天線，而是采用了電路板天線的形式。集成在J519中后，天線的有效接收距離仍可達(dá)30～50m。

（2）自動(dòng)空調(diào)

①壓力傳感器G65（圖19）

高壓傳感器G65的電源電壓為12V。該傳感器根據(jù)壓力大小產(chǎn)生一個(gè)成比例的脈沖寬度調(diào)節(jié)（PWM）信號(hào)。該信號(hào)被發(fā)送給空調(diào)控制單元和發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。然后空調(diào)控制單元接通相應(yīng)的散熱器風(fēng)扇檔位。發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元需要收集這些信息來(lái)計(jì)算壓縮機(jī)接合時(shí)的扭矩，從而防止扭矩慟率突然下降。例如：壓力約為200 kPa時(shí)不會(huì)打開(kāi)空調(diào)，原因是存在制冷劑損失或車外溫度在0℃左右的情況。

②散熱器風(fēng)扇

打開(kāi)空調(diào)后，壓力大于950kPa時(shí)，散熱器風(fēng)扇將在1擋運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)壓力下降到550kPa時(shí)，將關(guān)閉風(fēng)扇1擋。壓力約為1600kPa時(shí)，將接通風(fēng)扇2擋。壓力重新下降到1200kPa左右時(shí)，將關(guān)閉風(fēng)扇2擋。所有切換點(diǎn)和壓力都可以通過(guò)“讀取測(cè)量值”測(cè)得。