文:胡波
2017年11月9日,雷諾向中國市場引入了旗下全新MPV車型——Espace。該車雖然定位為MPV車型,但外形設計充分體現了法式風格,具有很高辨識度,而且并沒有采用側滑門設計,因此更像是介于MPV和SUV之間的跨界車型。動力系統方面,該車采用1.8T發動機和7擋雙離合變速器的搭配。配置方面,該車配備有8.7寸中控顯示屏、線控換擋桿、電子駐車制動、胎壓監測、自動泊車、HUD抬頭顯示、三區自動空調和后排電控折疊座椅等功能配置。
雷諾Espace配備的M5P發動機(圖1),是第二代M5M發動機的改進版本,在雷諾日產聯盟中,M5P發動機的代碼為MR18DDT。該發動機排量為1.8 L,4氣缸,每缸4氣門,并配有渦輪增壓器,壓縮比為9:1,噴油方式為缸內直噴,最高噴油壓力可達20 MPa。M5P發動機可以在5 600 r/min時輸出165 kW的最大功率,自1 700 r/min起,即可輸出300 N·m的最大扭矩(圖2)。發動機潤滑油的SAE標準為5W30,用量約4.3 L。

圖1 M5P發動機

圖2 M5P發動機外特性曲線
M5P發動機采用了鏈條傳動的雙頂置凸輪軸配氣機構,氣門挺桿采用了類金剛石化(DLC)表面處理。凸輪軸表面具有一層納米復合材料,可減小摩擦。排氣凸輪軸末端設有一個輔助凸輪,用于驅動高壓燃油泵。氣門彈簧為蜂巢狀,頂部直徑較小,可優化氣門升程策略并減小慣性。排氣門使用了“中空充鈉”技術進行冷卻。
M5P發動機的進、排氣凸輪軸均采用了可變相位調節裝置。通過調節進氣凸輪軸相位,可以在低速時產生更多扭矩,高速時則能改善進氣。而且,進氣凸輪軸相位調節裝置可提供較長時間的進氣門關閉延遲,使發動機在某些階段以米勒循環方式運行,達到降低油耗、提高效率的目的。通過調節排氣凸輪軸相位,可以改善氣缸掃氣過程,并且維持氣缸中的燃燒氣體量,不需要外置的廢氣再循環裝置,即可實現同樣的效果(圖3)。

圖3 氣門重疊原理圖
在發動機起動階段,因為機油壓力不穩定,可變相位裝置可能無法正常工作。為此,在進排氣兩側均設置有鎖定銷,可將配氣正時機械固定在一個正確位置(圖4)。不同的是,進氣側配置了2個鎖定銷,固定位置處于整個調節行程的中間位置;而排氣側只有1個鎖定銷,固定位置在其行程末端。發動機起動后,控制單元通過電磁閥控制油壓,頂開鎖定銷從而釋放可變相位調節裝置。

圖4 相位調節器中的定位銷
M5P發動機配備了雙渦旋渦輪增壓器(圖5),排氣歧管將1、4缸和2、3缸的排氣流分別引向渦輪增壓器的2個渦管,這樣可以避免排氣歧管中出現背壓,從而提高了渦輪增壓器性能。同時,由于改善了氣缸掃氣過程,也減小了發動機爆震的風險。該渦輪增壓器的廢氣旁通閥為電動控制,與傳統的氣動控制相比,電動控制可提高響應性。此外,由于采用了電動水泵,如有必要,在點火開關關閉后,仍可繼續冷卻渦輪增壓器。

圖5 渦輪增壓器和排氣歧管
M5P發動機配備了可變機油泵,控制單元通過機油泵電磁閥來調節機油泵出口壓力和消耗功率,以便降低機油泵帶來的功率損失。當電磁閥未通電時,機油泵處于高壓狀態,電磁閥通電后,機油泵處于低壓狀態(圖6)。

圖6 機油泵工作特性
M5P發動機配備了熱管理裝置(圖7),其核心是一個由電機驅動的旋轉閥,它可以優化發動機及其外圍部件的升溫情況。當車輛冷起動時,冷卻系統處于缸體內部小循環狀態。而隨著發動機冷卻液的升溫,旋轉閥會首先接通暖風散熱器的循環回路,隨后是機油散熱器,最后才是逐漸接通發動機主散熱器的冷卻液循環回路。需要注意的是,無論在何種溫度下,通往渦輪增壓器的冷卻液管路始終是接通的。而當旋轉閥出現故障時,節溫器控制的安全閥可提供一個至冷卻液散熱器的出口。

圖7 熱管理裝置
雷諾Espace配備的是型號為DW5的7擋濕式雙離合變速器(圖8),該變速器由格特拉克(GETRAG)公司供應。DW5變速器是從DC4變速器(雷諾卡繽車型使用的6擋干式雙離合變速器)發展而來,不同的是增加了1個擋位,并且引入了新的濕式離合器總成,2個離合器分別用于1/3/5/7擋和2/4/6/R擋。該變速器可承受300 N·m的輸入扭矩,但重量只有67 kg,所需的變速器油量為4 L,加注及油位檢查均通過溢流孔進行,維護間隔為12萬km。

圖8 DW5變速器
DW5變速器的雙離合器總成為濕式同軸多片結構,這一結構設計在提高傳輸扭矩值的同時,還能有效減小離合器尺寸,從而降低轉動慣量。2個離合器的工作過程如圖9所示,變速器油通過主輪轂上的管路進入離合器內部,并且在離心力的作用下在離合器中流動。在更換離合器裝置時,需要嚴格遵循維修手冊的指導,為了確保密封良好還需要同時更換密封件,并且要使用專用工具(圖10)。

圖9 雙離合器工作過程

圖10 更換雙離合器密封件的專用工具
Espace車型采用線控換擋技術,也就是說,換擋桿與變速器之間不再通過拉鎖機械連接,而是通過電信號來控制變速器換擋(圖11)。該換擋桿共有R、N、D以及手動模式的M+、M-這5個擋位,各擋位的信號如表1所示。P擋為換擋桿側面的一個獨立按鍵,為了保證駐車擋位信號的一致性,它實際上是由2個開關組成。由于沒有了傳統的拉線式換擋桿,因此DW5變速器的駐車擋(P擋)也改為了線控式。駐車棘爪由偶數擋鎖桶執行器控制(圖12)。

圖11 線控換擋桿

圖12 P擋位工作原理

表1 線控換擋桿各擋位信號表
雷諾Espace車型采用了CMF C/D 電子架構,其網絡拓撲結構如圖13所示。可見其中包括了車輛CAN、車輛CAN-B、多媒體CAN及私用CAN等多路數據總線。其中,車身控制單元(UCH)是車輛CAN與車輛CAN-B 之間的網關,而音響導航控制單元則是車輛CAN與多媒體CAN之間的網關。

圖13 網絡拓撲圖
雷諾Espace車型配備了電控減振器。一般來說,車輛的減振器調教通常需要在抓地力和乘客舒適性之間做出一定的取舍,而在電控減振系統上,則不再需要做出這樣艱難的選擇。它可以使用更為柔和的減振以優先考慮舒適性,也可以使用更“硬”的策略來保證抓地力。該系統能夠根據路面狀況、車速和用戶選擇的模式(運動、舒適和正常3種模式)獨立地控制每個減振器。
電控減振系統由4個減振器、4條動態電纜及1個控制單元組成,系統中并無專用的傳感器,而是通過車載網絡使用其他現成傳感器的數據,如橫擺速度、轉向盤角度、車速、垂直和縱向加速度等。每個減振器均配備有電磁閥,且電磁閥和減振器構成一個整體,如果該裝置故障,則必須同時更換。為了保證連接可靠,與減振器相連的電纜插接器均采用雙鎖結構。