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车身结构、电气和照明系统结构化方法

http://www.sina.com.cn  2006年06月09日 17:53  新浪汽车

  扭转刚度几乎大了三倍

  独特的辅助平台

  优化及底盘动力学设计改善的坚实基础

  第二代“碰撞箱”有助于防止车身损坏

  多路复用数字信号网络快速控制所有主要功能

  光纤构建先进的“信息娱乐”设施

  强力挡风屏清洗系统

  9-3高档敞篷轿车的车身结构实质上是开放式“单体车身”,由钢梁以及冲压件制成,所有外部零件均经过电镀处理。结构工程师采用了CAD技术以及高达50万个单元分辨率的有限元数据模型来分析该车的结构。

  车身383个结构零件中约百分之五十是敞篷车专用的,车身百分之六十的重量由高强度钢或超高强度钢制成。但一个更为重要的考虑因素是所有这些元素如何互作用来分担负荷任务。一个优秀设计的效力远远不只是各组成部分之和。

  当最新Saab萨博9-3产品系列的设计工作开始时,设计师和工程师们首次可以确保敞篷车的需求与轿车一样得到优先重视。他们尤其要接受设计一辆敞篷车的挑战,那就是几乎不能容许因为去掉固定顶篷而产生丝毫结构上的损失。结果就有了这样一款敞篷车:同样具有轿跑车“充满驾驶乐趣”的改良操控、稳定的无震动优化行驶以及令人赞叹的防撞性能。而一个坚固的车身和极大的扭转刚度无疑是先决条件。

  9-3高档敞篷轿车的车身异常坚固,在同级车型中名列前茅。其扭转刚度为11,500Nm/度,几乎是前一代车型的三倍。

  正是这样的高扭转刚度让这一车型拥有了令人十分放心的“踏实感”- 在关上车门时或在它穿越恶劣的路面时。它在消除车身噪音、振动和共振方面也起了主要作用。

  底盘工程师同样要求车身坚固,因为汽车的有效操控是通过其悬挂系统、车轮及方向盘转动实现的,这就要求装载这些部件的车身结构必须坚固可靠。

  最后,该车承受重击的能力很大程度上归功于车厢的硬度以及车头溃缩区抵消能量冲击的能力。

  “双”底盘构造

  为了实现敞篷车的目标,Saab萨博工程师们成功地在该车平台上安装了第二层或者说“平行”结构:额外的完全连接的“钢环”,从车身前端一直延伸至后端。这个新结构最重要的组成部分是一个大型闭合箱,又称为“扭力箱”,它位于后轮毂罩之间、紧靠后座后方和软顶储存箱前方。由于C柱不再象固定车顶那样与横梁连接,而它能弥补因此出现的刚度损失。 扭力箱的底部与另一个全新的大型冲压件焊接在一起,该冲压件是后座横梁与车身地板的组合,同时也形成了后备箱井。这是车身结构另一个重要的连接部件;象扭力箱一样,它的两边焊接在两个后部内面板中第一个面板上,而这两个后部内面板依次与下位B柱以及侧梁相连接。

  敞篷车独特的加大型侧梁是这个“第二底盘”更重要的组成部件。它们高32mm,宽8mm,横截面比轿车的侧梁大了百分之二十五。通过在内部加入与整个箱区等长的纵向金属板,侧梁得到进一步加固。三个交叉支架同样能良好地承受冲击。

  侧梁前部是另一个关键区域,它连接了横梁、A柱底座、前舱壁底部、副车架支座以及车身地板。该区通过由四个精心设计的钢制冲压件组成的构件进行强化加固。

  A柱顶部与挡风玻璃头杆一起提供翻滚保护并且加强结构强度,它们由不少于四件的纵向钢构件以及短小而重要的交叉支架组成。头杆同样以三层钢板进行强化。整体组合结构可以承受起自身重量2.2倍的载荷,约为3.5吨。

  作为这一“第二底盘”的最后组成部分,其前后副车架现在以钢环取代聚合物套筒直接栓接到车身上,从而增加了硬度。在后部,两段对角“V型杆”也以螺栓固定作为支架在两侧将副车架与后悬挂的纵臂支座连接起来。

  Saab萨博工程师开发出新颖的“偏置”点焊工艺,可焊接40mm宽的空隙,从而消除两种以上不同厚度钢材焊接时可能造成的薄弱接合部。

  外部车身

  车身前部和后部由“自修复”保险杠总成进行保护,它能吸收最高8公里/小时的冲击力,从而将损坏降至最低,减少维修的要求。经过轻微碰撞后,保险杠的“表皮”可快速方便地进行更换。这个优点非常实用,它能将类似“超市停车场”里常出现的小意外所带来的麻烦和费用降至最低。

  对于更高速的冲击,Saab萨博是第一个引入安装在保险杠后面的可变形“碰撞箱”的品牌(在1993年引入到第二代Saab萨博900车型)。它们的作用在于吸收和承受相对“低速”的冲击力,以便防止更贵重的车身配件受损。

  其他生产商现在也采用了碰撞箱,不过Saab萨博在新的9-3车型上对该技术作了进一步完善。为了确保其效能,进行了不少于103次电脑模拟。最终设计成品是一个圆锥形包含“折叠”式分区的八角形箱体,它能在最高15公里/小时冲击下保护车身结构(包括前车身面板)不受损坏。碰撞箱以螺栓固定在前梁上,并轻微加以焊接,使碰撞箱更换更容易。

  9-3系列采用了铝质引擎盖,与钢相比重量减轻了百分之五十,即9公斤。其硬度更高一些,更能防止出现凹痕。

  电气构造

  9-3高档敞篷轿车的所有主要机械和电气功能(包括众多增加驾驶者和乘客舒适度的特性),都通过先进的数字信号网络进行精确而可靠的控制。

  光纤技术的采用使信号容量比最快的传统电线连接提高了50倍,提供了安全的平台以便应用远程信息处理技术,同时让车主能够方便地安装新功能。 整个电子电气网络使用数据总线传输技术—通常被称为“多路复用”—从而将各组电气子系统连接起来,并将来自所有汽车感应器的信号进行传递。这样CANBUS(控制器局域网)只需使用一或两条电线,加上微处理器、晶体管和LED(发光二极管)就可以取代复杂的线束,及其所有相关的继电器、开关和灯泡。

  CANBUS在减轻重量、可靠性以及数据传输容量方面具有强大优势。它用于连接所有主要子系统:传动系统、底盘、车身、“信息娱乐”、远程信息处理、导航以及气候与舒适度。

  快速网络

  一系列的感应器就是新款9-3高档敞篷轿车的“神经末梢”,它们提供的数据以数字信号包或者“总线”的方式沿着三条信息“高速路”传输,并且按需要停留在44个子站、或者微处理器里进行分析和后续处理。

  一个功能强大的控制模块管理着每条高速路和它们的子站;所有三条信息高速路互相整合在一起以确保不出现“交通堵塞”或产生互相冲突的要求。如果使用传统的复杂线束来实现所有这些功能的话,其重量会增加一倍多,超过40公斤,而长度也会增加一倍达1,600米!

  一个容量为每秒33kbits的简单线路,或者叫“低速”总线将车内功能连接在一起:点火开关、转向柱锁、气囊、主仪表板、内部照明、车门、车镜、车窗、软顶、安全报警器、变速杆位置,以及电动座椅和泊车辅助功能(如果安装)。

  传动系统控制、发动机管理系统、ABSTCSESP?及其相关功能全部通过一个双线“高速”总线进行连接,其传输容量提高了15倍,达到每秒500kbits。    

  第三条高速公路采用了光纤而不是电线,它的容量为庞大的每秒25Mbits,比双线总线提高了50倍。它用于所有三个音响系统选项,以及用于集成式GSM电话、带DVD读取机的GPS导航系统以及先进的语音识别(AVR)功能(如安装)。这些系统在“车内设计及特色”章节作了进一步的描述。

  信息技术的高速发展会对驾驶者和乘客在车内度过的时间提出越来越多的要求,最新Saab萨博9-3系列的配置几乎可兼容连通汽车与外界的数字通讯领域的所有未来发展。

  优异的照明系统

  Saab萨博汽车的安全性名声在外,而它在照明方面的优异表现几乎同样广受称赞。这一点都不奇怪,因为良好的夜间视野当然也是安全行驶一个不可缺少的因素。

  新款9-3高档敞篷轿车的车前灯安装在一个由模制透明塑料制成的简洁集成单元里,它比玻璃更轻,更不容易被小石块撞坏,也更不容易破裂和出现冷凝现象。

  标准配置的车前灯在投射单元后部采用卤素灯泡以产生优异的照明效果,不过客户可以指定格外明亮的双氙气灯(在美国仅提供zenon灯)以进一步提高效果。

  这些气体放电灯泡能产生极其明亮的光线,比卤素灯光线更白,Saab萨博是最早在近光灯和主光灯(双氙气灯的名称由此而来)均使用这种技术的品牌之一。普通卤素灯泡可以散发出1,500流明的光线,而一个氙气灯组可以散发3,200流明,亮度是两倍多,而且光线传播的效果增强了百分之六十。

  只有对如此明亮的光束进行有效的控制才能使驾驶者及其它路人真正得到好处,该双氙气灯的标准配置中配备了动态的自行水平调整功能。在加速或制动时,感应器可以检测汽车前端的车身运动,同时车前灯组的电动马达自动调整光束的高度以适应车身状态出现的任何改变。 

  无论车前灯如何明亮,如果车灯罩上积聚了尘垢,其性能就会大打折扣。3.5巴强力喷嘴可以使塑料灯罩保持洁净。

  在车的后部,当点火装置关闭时,唯一的雾灯会自动断电,这项额外的措施可以防止雾灯不再使用时被无意保持在通电状态。

  位于后备箱盖顶端的高位刹车灯是一组LED单元,它比传统灯泡更快速地发散出光芒,这样就能更有效地发出警告信号。

  强力清洁功能

  保持挡风玻璃的洁净对于安全行驶是极其重要的,大型刮水器连接到三对强力清洗喷嘴上,所有喷嘴工作时的压力都比市场上其他系统高两倍。其清洗能力是专为清除最顽固污渍而设计。

  刮水器有两档速度,刮水周期可无限制变化。自动雨量感应功能作为可选件向客户提供,包括可由驾驶者调节的感应敏感度。

  Saab萨博传统的5.0升清洗器储水箱异常庞大,比普通车型的容量多两升。试用结果显示,具有如此高压的喷嘴实际上并不需要更多的清洗液,因为它们一般采用了短促喷射的方法。

   

(编辑:王延东)
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