共同打造奥迪Q7行驶机构

发布时间:2010-07-14
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新型奥迪Q7的压缩空气减振器采用了奥迪独特的自适应式空气悬架系统

在新型奥迪Q7中,用户可根据自己的需要选装两种不同的减振系统:批量生产中标配的轿车底盘(主动式)钢制弹簧减振系统和价格较昂贵的可调式空气减振弹簧系统。此外,为了满足环保节能和经济性的要求,奥迪Q7的行驶机构中也大量采用了优质的轻合金材料工件。

钢制弹簧减振系统中的减振弹簧模块包括传统的、与其他部件装配在一起的双管减振器,并根据发动机功率的大小有不同的型号。通过不同的模块组合方式,可以得到不同的弹簧减振特性,从而实现汽车行驶舒适性和运动性之间的最佳协调。整套减振系统以装配好的部件形式由供应商提供给奥迪公司。

利用压缩空气减振

新型奥迪Q7的压缩空气减振器采用了奥迪独特的自适应式空气悬架系统,与ZF公司研制的电子调节的、带传感器和连续可调的CDC持续可变阻尼减振器系统构成一个整体。奥迪公司的工程师们在英戈尔施达特市的技术中心与供应商企业的工程师们共同研发了“奥迪特色”的空气减振系统。他们不仅进行了大量的计算机模拟,还对空气减振系统进行了大量的样车试验。

空气弹簧与CDC持续可变阻尼减振器的组合,实现了在各种行驶状态下驾驶舒适性和运动型之间的最佳组合,可以做到连续的、无级的调节减振性能。当车辆以运动型赛车的行驶方式高速行驶时,减振弹簧力提高,以提高奥迪Q7的地面附着力和行驶性能;在直线行驶或者路况较好的情况下,减振系统将自动减少减振力,从而提高了驾驶的舒适性。与不可调节式的减振系统相比,自适应式减振调节系统有着较软的基本减振性能,从而也有着较高的减振舒适性,而CDC持续可变阻尼减振器舒适性和运动性减振之间有着较大的减振性能调节范围。因此,当车辆的重心较高时,可以明显地提高车辆的动态摆动稳定性。

传感器不断地测量着减振弹簧压缩的工作位置,不断地检测车身在垂直方向的加速度以及其他的输入信号,根据这些输入的信息分析车辆行驶的状况并将这些数据传送到性能强大的控制器中。减振系统的控制器根据得到的数据计算出各个车轮最佳的减振力,并按照计算的结果调节持续可变阻尼减振器的减振力。在这一减振调节过程中,控制系统充分利用了车身垂直方向的动能,使它转变成人们所需的驾驶状态。


在车辆静止时,所需的转向力很小,当车辆的速度提高后,方向盘转向时所需的力也增加

自适应式空气悬架系统

空气减振弹簧有四个围绕CDC可调阻尼减振器的弹簧腔。这种可变阻尼解决方案最引人之处在于空气弹簧的外导向套筒。它们由非常薄的金属材料制造,可使弹簧腔适应非常灵敏的减振力调节。整套系统由压缩空气供应装置、储气装置、电磁阀块和压力传感器组成。

根据弹簧位置传感器发出的信号,减振控制器可得知车架的水平位置,并通过自动在空气减振器中增加或减少压缩空气的方法调节车架的水平状态。通过这种水平调节,在保证稳定的驾驶舒适性的前提下使得各个车轮有着足够的弹簧压缩行程。不同车架高度的调节既可以自动地通过规定的车速进行调节,也可以由驾驶员按照自己的意愿手动调节。自适应式空气悬架系统可以在车辆快速行驶时降低车架的高度,来提高奥迪Q7的动态稳定性。

尤其是像Q7这样的SUV式多功能运动车需要有较大的弹簧运动行程。在采用了奥迪自适应式空气悬架系统后,汽车驾驶员可以根据实际情况的需要调节车架的高度尺寸。汽车重心的高度对车辆的偏转和侧滑有着重要的影响。因此,压缩空气减振弹簧系统和奥迪Q7的电子制动系统MK25 E5不断地交换有关车架高度的当前数据,使自动稳定调节系统可以进行最佳的稳定性匹配控制,并提高车辆的动态驾驶控制性能。

随速转向助力系统

奥迪Q7的随速转向助力系统Servotronic(又称为速度感应转向助力系统)指挥着车辆按驾驶员指定的方向转弯。其电子控制的、能感知车速的齿条-液压转向机构是由ZF转向系统公司生产的。它以操作轻便、停车转向控制舒适和高速驾驶转向控制可靠而著名,由于采用了中心定心车轮连接固定方式,从而进一步提高了车辆高速行驶时方向盘的刚性。与传统的转向助力系统不同,随速转向助力系统提供的转向力大小与车辆当前行驶的速度有关。为了对施加在方向盘上的作用力产生影响,随速转向助力系统的微处理器对当前的车速进行分析评判,并通过电液转换器产生一个作用在旋转阀上的反作用力。在车辆静止时,以及在车辆进入停车位和驶出停车位时,所需的转向辅助力量非常小;当奥迪Q7高速行驶时,它所提供的辅助转向力相当大,这就保证了车辆与路面有着足够的附着力,可以精确地实现奥迪Q7的转向控制。


奥迪Q7横拉杆的最低抗拉强度为400N/mm2,延伸率大于10%

优质的锻造铝合金工件

不断提高的能源费用和严格的环保法律法规使得汽车制造业多年来一直在探索利用铝合金材料制造汽车,减少汽车的重量。40多年来,奥托福克斯(Otto Fuchs)公司一直从事汽车制造业中的轻结构件设计与制造。Fuchs公司一直与奥迪公司保持着密切接触,奥迪公司在他们的轻结构试验中心一直从事着铝合金汽车零部件应用的可行性研究。一段时间以来,所有标准配置的奥迪轿车都采用了Fuchs公司生产的铝合金轮辋,这种铝合金轮辋有着较轻的重量、光洁的表面和很高的承载能力。

在奥迪Q7的行驶机构中,轿车的前轴、后轴和轮辋都采用了铝合金锻件。视轿车发动机的型号不同,6缸柴油机或8缸汽油机,基本车型的轮辋尺寸为7.5J×18或8J×18,其重量分别为11.3kg和12.0kg,比奥迪公司的要求低了0.7kg和0.5kg。

然而,锻造铝合金带来的并不仅仅是减轻了重量,在增大摩擦片减少空间尺寸方面,锻造铝合金工件也发挥了重要作用。

在奥迪Q7的轮辋后面,还隐藏着高技术要求的复式悬架的下层横拉杆,它也是Fuchs公司的锻造铝合金工件。在选择横拉杆材料时,一方面要考虑极为狭小的前轴空间,另一方面还要考虑重量的优化。Fuchs公司的设计者们选择了AS28(6110A)型铝合金材料,其最低抗拉强度为400N/mm2,延伸率大于10%。该工件有着极高的材料利用率,与功能相同的灰铸铁横拉杆相比,铝合金锻件的重量减轻了约4kg。

更多的轻合金材料零件

对于直径尺寸在45.7~50.8cm的轮辋,奥迪公司选择了瑞士的供应商Ronal公司。这家轻合金材料专家利用制造可行性分析技术、复杂的计算机模拟技术和强大的检测手段,有效地保证了轮辋生产过程的可靠性。在这些种类繁多的锻造铝合金轮辋中,以50.8cm的轮辋科技含量最高,它有着无烟煤色的轮辐表面和高光洁度的车削表面。据了解,Ronal公司每年生产0.1亿个轻合金材料的轮辋。

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