沃尔沃XC60底盘结构及螺接细节解析

沃尔沃XC60底盘结构及螺接细节解析
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沃尔沃XC60
沃尔沃XC60是沃尔沃(Volvo)汽车公司旗下一款SUV车型 , 这款运动型多功能车兼备越野车的性能和跑车的个性 , 专为追求运动特性的年轻精英打造 , 采用前双叉臂后多连杆的悬架结构 。
底盘
指汽车上由传动系、行驶系、转向系和制动系四部分组成的组合 , 支承、安装汽车发动机及其各部件、总成 , 形成汽车的整体造型 , 承受发动机动力 , 保证正常行驶 。 同时 , 一个好的底盘 , 可以保证驾驶者的生命安全 。
沃尔沃XC60是SPA平台开发的 。 相比上一代车型 , 全新XC60看上去更运动 , 因为车身尺寸有了一定变化 。
底盘参数方面 , 国内和海外的版本保持了一致的轴距 , 前后轴之间的距离都被拉长了91mm , 达到了2865mm , 对车内空间有着积极影响 。
底盘下部非常平整 , 几乎看不到任何凸起 , 发动机下护板以及两侧护板一个都没少 。 虽然两侧下护板看上去有点儿窄 , 但确实能够起到保护底盘管线的作用 。
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新老XC60对比图
底盘前部
前悬架是全新XC60的一个亮点!抛弃了结构相对简单的麦弗逊式独立悬架 , 改为更具运动潜质的双叉臂式独立悬架 。
双叉臂结构的优势最重要的就在于上控制臂(叉臂)的存在 , 它就像是车轮的“爪子”紧抓着车身 , 分担了麦弗逊式悬架上的减振器、弹簧来承受车辆横向和纵向的受力 , 更有利于车辆的抗俯仰性和侧倾控制 。
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前悬架细节图
前悬架总成由多个部件组成 , 而在底盘各个部件的连接中 , 主要通过球头、焊接及螺栓实现连接 , 在设计过程中选择对应型号的螺栓保证强度及耐久(不同部位螺栓型号不一 , 通常有M8、M10、M12等) 。
通过图片我们发现底部应用很多的螺栓 , 如下控制臂与副车架的连接 , 制动盘与悬架的连接悬架与车身的连接、副车架与动力系统的连接等 。
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下控制臂连接细节图
副车架
对于这类城市型SUV来说 , 显然承载式车身更合适 , 所以承托动力总成、连接悬架结构等“重担”就交到了副车架的手里 。
新老XC60都选择了全框式副车架 , 这种结构还会有额外的作用——在碰撞时抵抗和引导撞击力 。
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副车架外廓图
底盘的安装是在总装车间进行的 , 由图我们可以看见在副车架上有很多的螺栓 , 主要用于与其他系统的连接 。
首先副车架需要与车身实现连接 , 通常设计为4个或6个安装点与车身螺接 , 副车架还需要为动力系统的安装提供安装点 , 由此可见副车架上由这么多的螺接也就很正常了 。
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全新XC60延续了此前的四点式发动机悬置 , 沃尔沃采用的四点悬置类型很少见 , 它并非传统的“前、后、左、右”四个悬置点(俗称“机脚”) , 而是其中两个悬置点都连接在了后方的副车架上(左右两侧的悬置点一般会连接在车身纵梁上) 。
相比更为常见的三点式发动机悬置 , 增加一个后支撑点 , 悬置系统能够以更强的扭转刚度来抑制发动机大扭矩输出时的转动现象 , 但这也会给NVH工程 , 即在噪音和振动控制方面带来更复杂的难题 。
这似乎是沃尔沃在发动机悬置方面的一个特点 , 因为在CMA平台下的领克01也采用了同样的四点悬置设计 。
因此 , 可以说明虽然沃尔沃前后有着EUCD、SPA和CMA三个平台技术 , 但车辆的一些方面还是能体现出一脉相承的血缘关系 。
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悬置安装细节图
底盘后部
采用多连杆独立悬架 , 全新XC60采用了铸造铝合金下控制臂 , 它像是车身上长出的强壮“手臂” , 尺寸较大 , 并且同前悬架一样采用了大量铝合金材质 , 注重了轻量化水平 。
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底盘后部图
全新XC60后悬架选装的空气弹簧与减振器采用了分离式布置 。 之所以下控制臂尺寸较大 , 也是为支持相对更占空间的空气弹簧而设计 。 但是空气悬架只是选装部件 , 标准版本的后悬架会有所不同 。
没有空气弹簧的它将传统的螺旋弹簧放在哪呢 , 而是采用玻璃纤维增强塑料材质打造的弹性元件 , 在设计过程中沃尔沃的工程师发现 , 这种叶片弹簧的减振特性和操控性可以做到与螺旋弹簧相同的水平 。
再加上叶片弹簧的抗腐蚀能力和产品寿命都优于螺旋弹簧 , 而且重量轻 , 还具有一定的平衡杆功能 。 这也是最终SPA平台后悬全部采用这种弹簧的主要原因之一 。
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后副车架结构优化 , 老款XC60的后差速器壳体被副车架上的一根横梁所遮挡 , 所以在组装制造和后期维修拆卸时都会麻烦一点 。
而SPA平台架构下的全新XC60采用了新的后副车架 , 和“马鞍形”的油箱原理类似 , 绕过了中央传动轴和后差速器 , 也就改善了这一点 。
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后副车架细节图
两驱车型属于较低配配置 , 不采用气动悬架 , 通过设计粗壮的下摆臂实现气动悬架系统的更换 , 硕大的铝合金下摆臂与车轮羊角有一个连接点 , 与副车架有两个连接点 , 而之所以做成这种结构 , 主要原因还是要解决空间问题 。
对于多连杆结构来说 , 连杆越多 , 形式越复杂 , 那么后悬占用底盘空间就会更多 。 所以 , 这种复合连杆能够很好的解决这个问题 , 可以给后排乘客提供更大的空间 , 并且还不会损失太多的舒适性 。
下图为下摆臂区域及悬架与车身连接的细节图 , 螺接因为强度可靠利于拆卸 , 是底盘连接的必选工艺 。
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后部底盘连接细节图
总结
底盘作为整车的重要系统 , 是在行驶过程的双脚 , 沃尔沃XC60通过采用前双叉臂后多连杆的悬架形式 。 而在底盘系统内部以及底盘与车身、动力、外饰等的连接过程中 , 螺接占有举足轻重的作用 。
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