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文檔簡介

一、前言………………3二、動力系統…………4三、底盤系統…………9四、車身系統…………12五、電器系統…………16六、思考及總結………24目錄一、前言MQB平臺是大眾汽車集團的汽車平臺的集合之一,MQB代表德系車典型的前橫置模塊,可以粗略地翻譯為“模塊化橫向矩陣”。大眾集團此組件矩陣旨在使設計兼容多種前橫置引擎,前輪驅動車型所使用的相同的組件集。大眾集團按如下路線推進其模塊化橫向矩陣的應用。基于MQB平臺開發的車型,預計覆蓋從超微型轎車(如UP)到大型家庭房車,取代目前各代車型,MQB平臺將逐步取代目前的PQ25,PQ35和PQ46平臺。大眾汽車集團所有MQB平臺車型將共享相同的發動機,前軸和油門踏板的間距,但該平臺也具有足夠的靈活性,允許有多種軸距,輪距和外部尺寸。在詳細解讀MQB平臺之前,首先來看看第四代高爾夫實施的平臺戰略和簡單的模塊戰略帶來的好處。原有關鍵平臺現行關鍵平臺未來關鍵平臺大眾集團MQB平臺整合路線天窗系統儀表板傳動系統空調/暖風車輪前座椅電子系統門鎖系統制動器控制懸掛平臺及模塊戰略主要模塊平臺及模塊戰略好處(Golf4代估算)£150m£800m£80m£50m£1,080m總計:4百萬輛/生命周期在整個集團范圍內應用間接成本直接成本投資開發成本總成本高爾夫第4代系列車型按均價2.2萬歐元計算,其實際總銷售收入為430*2.2=946億歐元(生命周期內),排除管理、薪資、采購等成本,按最低6%的利潤測算,利潤為56.76億歐元,再減去總成本10.8億歐元,凈利潤為45.96億歐元,保守測算凈利潤約合400億人民幣。實際全球銷售共計430萬輛利用經驗提高運行質量降低零部件種類世界范圍內能進行零部件交換較低的總投資較少的開發費用提高采購量降低外購件價格平臺及模塊戰略優勢新舊平臺對比從以上對比判斷,現階段MQB平臺是基于發動機橫置的PQ平臺整合備注:主要車型并不具備平臺特點的全部,只是選擇性的集成其中部分,一般只有該平臺上頂級車型才完全具備以上特點前橫置發動機模塊核心:MQB平臺示意圖前懸可調前軸中心線與油門踏板間距固定后懸可調軸距可調后座椅與后軸中心線間距可調前輪距可調后輪距可調二、動力系統MQB平臺動力系統概覽EA211系列可變氣缸渦輪增壓汽油機

全新EA288系列增壓柴油共軌發動機插電式混合動力總成純電動系統天然氣發動機雙燃料發動機乙醇燃料發動機傳統內燃機電驅動系統替換/可再生能源

MQB平臺可以看成是一個大的架子,在一個核心部件基礎上,可以按需裝上其他各種不同套件,而作為MQB模塊化平臺的核心要素,發動機模塊的位置是統一不變的,即油門踏板距離前輪中心的距離是相同的,發動機安裝傾角也是相同的,因此,發動機懸置位置是固定的,規格是系列化的。全新模塊化發動機,是MQB平臺的重要組成,涵蓋了所有的發動機動力類型,排量范圍1.2-2.0L。EA211系列渦輪增壓汽油機功率輸出在40-110kW之間,將采用ACT可變氣缸技術(亦稱氣缸鈍化技術),成為全球首款擁有這類技術的四缸汽油機,代號EA288的全新柴油發動機的峰值馬力輸出介于66kW到140kW之間。EA211系列汽油機在MQB平臺上的布置由向前傾斜變為向后傾斜,調整后的安裝傾角讓汽油機變成和柴油發動機一樣布局—發動機傾角統一為向后傾斜12度。12度GolfVIEA111原發動機布置MQB平臺所有新發動機位置MQB平臺動力系統特點:發動機和變速箱種類減少88%,采用EA211、新EA888系列汽油機及EA288系列柴油機發動機較上一代減重21Kg,變速箱減重8Kg標準化驅動軸、變速器的位置進排氣系統統一為前進后排方式發動機附件如水泵、發電機可直接與發動機和油槽螺紋連接比舊布置方式擴大50mm的空間,為管線的布置提供極大便利MQB平臺動力系統布置排氣歧管(帶增壓器)及催化轉換器鋁合金缸蓋(集成雙凸輪軸)全鋁合金缸體感應模塊含水冷中冷器正時皮帶及附屬裝置(啟動電機、壓縮機)安裝在油底殼上方的鋁制油槽模塊(集成機油濾清器)可變氣缸EA211系列列渦輪增壓汽油機內部結構

EA211系列渦輪增壓汽油機特點:全鋁材質,112-114Kg,比EA111系列輕22Kg左右恢復正時皮帶,降低內部噪音和功率損耗增設排氣凸輪調節器,縮短響應時間,提高低速扭矩輸出,降低油耗和排放量。具備進排氣雙可變氣門技術直噴系統5孔噴嘴,噴射壓力200bar主動可變氣缸管理系統在ACT起作用時,駕駛員用足夠的力量踩下加速踏板,休止的汽缸會在16-36ms之間啟動,當行駛方式多樣化(如過交叉路口或在郊外高速行進)時系統不起作用1.4l90kWTSIEA211發動機減重圖示(kg)曲軸箱渦輪增壓器曲軸連桿傳動控制系統可變氣缸原理:低負荷階段2、3缸停止工作,1.4TSI帶ACT功能的EA211發動機示例可變氣缸功能啟動的條件是發動機轉速在1250-4000rpm之間,扭矩輸出在25-100N·m。可變氣缸功能可以自動啟動,通過凸輪軸的移動,讓中間兩個氣缸處于休息狀態,降低了低速時的燃油消耗,讓燃油消耗最高能夠降低20%.2缸或4缸運行模式由儀表顯示辨識凸輪換行線在全負荷和部分負荷間切換2.3缸氣門關閉,粉紅色為凸輪基圓3檔或4檔以50km/h速度行駛,節油1L/100Km5檔以70km/h行駛,節油0.7L/100Km帶ACT的1.4LTSIEA211汽油機定速行駛時最節油,可以輕松超越即將實施的EU-6排放標準。節油0.4L/100KmCO2減排8g/100Km1.4TSIEA211汽油機特點:按歐洲燃油經濟測定方法(NEDC)每100km節省燃油0.4L,CO2減排8g/100Km2個汽缸工作狀態仍處于最佳的平衡狀態,振動和噪聲都很小1.4TSI發動機轉速在1400-4000rpm、扭矩在25-75Nm范圍時,ACT總是起作用,該范圍大約占NEDC檢測范圍的70%通過氣缸可變技術降低的燃油消耗圖節油率百分比車速(Km/h)1檔2檔3檔3檔4檔5檔6檔6檔6檔6檔休止氣缸運行氣缸··大眾集團旗下的2.0TFSI發動機模塊已經實現AudiA3,AudiTT,GolfGTI,AudiA4L,A6L(中國)共用,見下表。注:DI:缸內直噴ETC:電子節氣門控制SOHC:單頂置凸輪軸TRBO:渦輪增壓int:中冷器BT:挺柱式

附2.0TFSI發動機模塊目前共享實例

三、底盤系統MQB平臺底盤系統特點:標準的后橋接口,從設計上保證后橋,后地板部分對多連桿懸架和扭力梁懸架的兼容性。前軸中心線到油門踏板的距離實現了標準化,而發動機模塊向后傾斜12度的布置方式為懸置節約50mm的縱向空間,與前輪前移40mm相結合,增加了發動機艙內部布置空間,同時提高了碰撞性能,另外針對中國等亞洲市場的車型軸距加長通過后軸后移實現。出現多項新技術配置,如VAQ前橋電控橫向差速鎖,多次碰撞自動制動、主動乘客保護、漸進轉向系統等等,多次碰撞自動制動系統能夠在碰撞出現后自動、智能地施加制動力,避免車輛出現更大損失,標配于高爾夫7及A3;主動乘客保護則包括了緊急剎車時的安全帶勒緊,ESP當行駛不穩時介入等功能;漸進轉向利用較小的轉向角實現輕松地整車操控和泊車。底盤模塊如減震器,懸掛等通過智能材料選擇和結構優化減輕車身重量,減重目標6Kg,主要采用鋁制轉向節、后副車架、側拖臂、轉向盤、懸臂支架、汽車輪轂等零部件實現減重。標準后橋接口兼容多連桿和扭力梁懸架前軸與油門踏板間距固定底盤部件減重6Kg針對中國等亞洲市場的車型軸距加長策略后軸后移實現軸距加長,后地板,頂棚,車體后部做適應性修改增加LED大燈配置增加后排中控箱增加前座椅頭枕顯示屏VAQ前橋電控橫向差速鎖多次碰撞自動制動系統主動乘客保護系統漸進轉向系統選擇性增配策略VAQ前橋電控橫向差速鎖首次出現在前驅車前橋,該系統是ASR、XDS和ESP的一個補充。該系統由位于前橋差速器和右驅動軸上面的由多片離合器組成的差速器進行作用,在轉彎時防止內側車輪打滑,讓汽車駕駛起來更有信心。前橋電控橫向差速器針對性能愛好者的鎖止差速器VAQ大眾與Haldex合作開發的電控機械式差速鎖,大眾稱之為VAQ

.VAQ與大眾4MOTION全驅車使用的Haldex耦合器的概念類似,多級盤片式耦合器按左前輪或右前輪需要電子調節功率。該轉矩的矢量效應產生的動力傳輸至最需動力的車輪。例如,在干燥路面情況下,處于極端過彎狀態的前輪內側失去牽引,則動力轉移到外側車輪(由于內側車輪持續打滑),使用本系統的工程師們普遍認為可以真實的感覺到轉彎時前輪自身終止驅動。無差速器無差速器節氣門開度示例采用鎖止差速器車型在紐伯格林賽道上的性能提升機場高速單圈跑道用時8分42秒,平均每圈節約時間8.5秒斜坡過彎m斜坡賽道最低點燕尾型賽道森林賽道靈敏轉向顯著減少驅動防滑系統干涉精確車輛響應像駕駛軌道車輛強運動感賽道駕駛經過電控差速鎖(VAQ)優化后的車輛動力學表現橫向加速度電子控制前橋橫向差速鎖傳統差速器轉向角[度]0.30.81.0g首次量產應用于前驅車輛實現差速器殼和右驅動軸間的多片耦合克服了前驅車輛牽引力缺陷更靈敏的操控表現及高速過彎性能中性轉向由車輛性能決定激活橫向差速鎖所需要的壓力由一個電控液壓泵產生并調節,液壓泵控制單元不斷調節最佳的鎖止功率作為驅動狀態功能之一VAQ在過彎工況下根據前橋車輪受到的不同的垂向力將不同驅動力矩作用于彎道內側車輪和外側車輪最佳牽引力,更多駕駛樂趣和更好性能目標四、車身系統地板部分減重18kg鑒于輔助系統,空調系統和其他先進技術的裝備,按輕量化標準生產的典型汽車重量存在增加的趨勢,但MQB平臺成功扭轉了這一趨勢,MQB平臺車身技術集中在輕量化方向:車身結構的85%使用高強度鋼減重約18Kg,另一方面提升了碰撞性能;地板部分目前采用較重的熱成型高強度鋼,其減重目標也設置在18Kg;車身焊點標準化;鋼板340-700Mpa高強度鋼熱成形超高強度鋼(>1000Mpa)鋁板鋁MQB構架內幾乎對所有部件進行了結構優化,或由不同材料組成,從而顯著地減輕重量。預計2012年底MQB裝配線下線的第七代高爾夫,在增配的同時計劃達到高爾夫IV相同重量大眾預測通過MQB平臺架構,在未來產品上運用鋁板替代鋼板,在內飾零部件方面減重超過10Kg.內飾通過“即插即用”的模塊化設計來實現不同內飾風格變化(盡量減少額外零部件數量)。其中座椅骨架、儀表板橫梁和空調部分減重共計約11Kg.內部零部件設計的輕量化座椅骨架空調儀表板橫梁裁剪包邊空余,1個零件減少5個單位車身地板結構由大量極輕又能改善碰撞性能熱成形鋼組成,內部前后座椅系統,儀表板的承重結構和空調系統重量也得到了優化。產品工藝案例:途觀/帕薩特明銳波羅/晶銳高爾夫/A3/斯柯達明銳/西亞特leon設備案例:儀表板安裝支架同一個主體架構與不同的周邊,可以出搭配出多元取向的組合,如帕薩特、明銳、波羅的儀表板安裝支架均可實現在MQB平臺A模塊中實現柔性安裝。五、電器系統向后兼容性規模化可支配性可擴展性

電子電器平臺架構的模塊化設計策略通過重復利用HW/SW模塊、接口,測試和工具等模塊化設計方法顯著減少開發時間和成本。

模塊化設計通過功能分離和再分配進行優化,大眾電子電器平臺的體系結構的特點:

PQ平臺MLB平臺MQB平臺全新MQB電子電器平臺架構標準化和新概念設計

部分集成MLB平臺高級功能PQ平臺系列基礎特征集成網絡架構通過優先級分配和網關路由選擇進行節流設計限制通信設施中央網關6個HS-CAN,幾個LINS,MOST超過60個CAN節點網絡節流設計共享CAN-ID域(通訊優先)部分通信接口(信號和通訊)再利用針對安全功能的附加需求MQB電子電器平臺創新與挑戰挑戰新技術如何集成分配功能如:ACC功能涵蓋超過20個ECU多相的底層通訊架構針對不同通信需求的功能新功能集成MLB平臺媒體高級功能向MQB遷移全球市場品牌的特定功能智能環境照明直接轉向巡航系統自適應巡航變道輔助系統可變氣缸多次碰撞自動制動電子駐車制動車速限制駕駛員警示模塊化娛樂系統節能駕駛路徑顯示城市緊急制動自動駐車車道偏離警告交通標志識別清涼涂層玻璃全景視野智能通訊座椅預碰撞安全系統創新電器及線束預計減重3Kg汽車電子/電氣系統是實時系統正時系統的糾錯功能是必不可少的

正確的時機評估有助于有效地度量系統資源時序分析涉及范圍案例

換擋控制ABS,ESP發動機控制導航系統轉向控制安全氣囊駕駛輔助所有收音機采用觸摸屏控制,標配和高配采用觸摸控制和感應式傳感器在檢測到手靠近屏幕時作出反應,基于指向的某一模塊時變換屏幕顯示。此功能與一個全新高清8寸屏幕相結合,性能佳外形好,基本觸摸如點擊手勢也得到很好的支持。遠期將配備更好的藍牙集成、地圖整合和更新功能、3D導航,甚至將來通過手機觸摸屏控制所有的應用程序。大眾MIB娛樂系統概念案例鑒于MQB橫跨一系列寬泛的橫置發動機模塊,必須面對不同品牌的挑戰,以In-Car娛樂系統為例,奧迪MMI多媒體交互系統采用了旋鈕調節系統,大眾品牌則配備觸摸屏系統。以上兩種系統主ECU均需要處理相同的接口系統。以大眾品牌為例,三種配置如下圖所示:觸摸控制觸摸屏幕傳感器顏色顯示模塊普通標配高配前提:在當前和未來車型上應用基本功能和設計相同的電器類模塊已達到持續增長的程度與同一平臺的零部件不同,例如RNS510和RNS810導航系統的電器部分在Golf和Phaeton上有很多相同之處。相同之處包括裝于面飾板后部殼體內的硬件、調諧電路、DVD光驅和處理器,帶標準插頭的車載電源可滿足不同車型的要求。在新系統的發展、在生產和服務過程中,特別是在故障查找,診斷和刷新控制單元時,此戰略對于如下模塊特別有益,以高爾夫6為例:發動機模塊:1.4L90KWTSI變速箱模塊:7速雙離合DQ200底盤模塊:ACC主動底盤控制成員保護模塊:駕駛員氣囊加熱和空調系統模塊:空調2009年型收音機、導航及電話模塊:1.4L90KWTSI電器類模塊在Golf6上的應用案例六、思考及總結

縱覽大眾集團的平臺歷程,大眾汽車從1937年建廠起,歷經37載到1974年左右開始推行第一階段的平臺戰略,此時實際上是較為粗放的按軸距、外廓的分類方式,到了1995年才建立起第二階段的PQ系列平臺戰略,隨后還經歷了7年實行模塊化戰略的過渡期,最后到2008年才形成了四大基準平臺的模塊化戰略,前后歷經71年才誕生高度衍生性,高度設計兼容性的MQB平臺。MQB平臺思考備注:7年*的時間跨度僅針對了目前MQB平臺第一階段截至目前的的實施時間,MQB平臺第一階段持續整合時間尚未完成。

根據上表,從技術層面可以推斷,大眾模塊化戰略的實施具備了以下條件支撐:平臺譜系齊全,覆蓋從A00級轎車至全尺寸SUV各級別車型平臺戰略期至少經歷3代的升級換代歷程,即至少12-18年左右的平臺技術沉淀和積累從“平臺戰略”到“模塊化戰略”需要跨越模塊共享論證階段和規模化階段這兩個“關口”,預計單一主力平臺規模至少達到年產100萬輛級別才有可能實施模塊化戰略

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