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ZF商用车新型底盘技术
作者: 孙春诚 来源: 汽车与配件杂志 日期: 2008年第38期

对于鉴别一款车的品质优劣而言,底盘是仅次于发动机的决定因素。对于商用车而言,优秀的底盘不仅能为车辆带来良好的可靠性和承载能力,更能为用户产生丰厚的经济效益。

ZF公司适用于重型商用车的新型底盘由空气弹簧独立悬架和线性转向系统等组成,其优点是行驶更舒适、操纵更方便。由于省略了车桥支架,为制造商和改装厂商提供了更大的发挥空间。

高效经济的TC Tronic变速器

TC Tronic是一款特别适用于汽车吊车和重型汽车列车的变速器:由12速AS Tronic和变矩器-换档离合器系统(WSK)组成。

ZF-AS Tronic自动变速器系列在商用车领域内的经济性和适用性已得到用户的广泛认可。它的应用使得发动机总是工作在最佳经济转速区域,大大节约燃油。12速AS Tronic变速器的输入扭矩范围从1600Nm~3100Nm。无换档冲击和无负载变化的全自动换档有效地保护了离合器、货物和整个传动系。电控系统可有效防止因不正确操作造成的油耗过大。

TC Tronic可承受极其沉重的载荷。因而有效地防止了干式摩擦离合器的磨损,特别是在车辆起步和行驶过程中。变矩器换档离合器系统的最大输入转矩高达2700Nm。因为离合器是自动工作的,在行驶中驾驶员既可以仅用一根手指实现手动换档,也可以借助驾驶程序自动换档。在手动模式下,电子监控系统能防止不正确的档位。一体化的初级缓速器可确保无磨损制动,直至车辆几乎完全停车。

RL80ET独立悬架前桥

与一般重型货车通常采用的非独立悬架车桥相比,RL80ET独立悬架前桥将最大转向角增大到51°,减小了车辆的转弯半径。并且由于取消了车桥支架,故能将前桥质量降低到了590kg,减少了簧下质量:较轻的底盘对路面不平度反应更佳,同时增加了乘坐舒适性,适合长距离驾驶,也保护了路面。车桥支架取消后,制造商获得了更灵活的设计空间。

另一项和减小体积相关的优点来自于RL80ET独立悬架和液压线性转向系统的结合,被称为ZF-Servoline的转向系统是根据模块化原理为中型和重型货车而设计的。该系统省略了传动杆和联接杆,因而重量轻、自由空间大;货车制造商可采用更大的散热器以满足今后更高的排放指标。

同时,ZF根据底盘发展趋势完善了后桥悬架系统。4点连接和车桥下端的随动臂共同承受纵向、横向及垂直载荷。另外,4点连接还能提高车辆的侧倾稳定性。因此,ZF仅用少量元件实现了以前需要通过纵向控制臂、叉形臂、抗侧倾杆和横向稳定器等元件才能完成的功能。新的后桥悬架重量轻、安装方便。在后桥中,合适的阻尼力由CDC根据行驶工况确定,或在不采用电控单元时利用空气阻尼系统(PDC)由载荷确定。

更安全的减振

可变阻尼CDC(连续阻尼控制)和PDC(空气阻尼控制)减振器有效地减小了牵引车头和挂车车身的位移和侧倾,当车辆重心较高时,其作用相当有效,增加了车辆的稳定性和安全性,特别受到运输公司的赞赏。CDC和PDC有助于防止危险状况的出现。配备或不配备CDC和PDC在车辆操纵上的差别相当大,即使从外部观察也很明显的,在货车上安装ZF-Sachs系统后,侧倾和蛇行运动减少了,甚至在紧急制动或变道时也如此。

从技术角度看,CDC和PDC能根据汽车重量和行驶状况在数毫秒内精确调整阻尼。在CDC系统中,整车传感器通过CAN总线给出车辆运动、道路情况和加、减速情况等数据。电控单元利用这些数据几乎没有延迟地计算出每根车桥上理想的阻尼力,然后以最快速度设定CDC的阻尼。在减振器中,由电控单元控制的比例阀连续控制工作液在减振器中的流动,以调节阻尼刚度。

PDC采用的是技术上稍有改进的方法。这时,比例阀的控制与负载有关,利用空气弹簧气室中的气压作用在减振器上。这意味着系统无需传感器和电控单元。因此,PDC更适合于挂车和半挂车。

底盘网络化

ZF公司一个基本的目标是为现有传动系统、底盘、转向系统提供网络化功能,将它们变成一个新型智能化的解决方案。ZF网络系统的优势还远不至此。现实可行的三项网络化目标是ZF新研发项目的核心:补偿载荷变化、动态行驶稳定性及所谓的自主驾驶。

许多ZF的传动系统及底盘的部件和系统已通过CAN总线从车辆电控单元中获取:自动变速器系统、CDC电控减振系统(连续阻尼控制)和主动转向系统等信息。

ZF将商用车的变速器、转向器和阻尼系统网络化,使之成为一个完整的系统。在这样的网络中,每个单元不仅可获得自身的测量和控制数据,还能获得其它电控单元的信息。这些数据交换所赋予的全新的动态行驶功能已远远超出了各独立单元的能力。

为底盘和驾驶室服务的CDC电控减振系统和AS Tronic变速器系统的网络化结果是形成了一个可避免车辆出现令人不适的纵倾和侧倾的有效系统。如果这些系统通过数据总线连接到一个常规电控单元上的话,CDC在车辆起步和换档过程中可减弱车辆和驾驶室典型的纵倾和侧倾现象。利用已成为标准配置的,安装在车桥上的位移传感器获得悬架动行程数据,然后,电控系统计算载荷情况,并将该信息传送给变速器控制单元,后者根据车辆重量测量数据改进换档策略。

主动转向系统使得商用车辆行驶更安全。系统可根据实际情况自动修正车辆的横摆控制率,所谓横摆是指车辆意外的向一侧运动(例如由于侧风、车轮印迹或制动时路面附着条件不同所引起的)。在带CDC的网络中,车轮的垂直力被确保能与转向操作达到最佳匹配,实际明显减少了蛇行危险的发生,提供了另一项安全保证。

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(转载请注明来源: 汽车制动网/chebrake.com 责任编辑:elizabeth)

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