沃尔沃xc90怎么样?值得入手么?

说到沃尔沃,大家近期最关注莫过于刚发布不久的全新XC90以及近百万售价使用2.0T排量发动机是否厚道的话题。但是你是否知道,对于沃尔沃来说XC90仅仅是个开始。其更重要的意义在于新的车型平台SPA的开发完成。使得最新的沃尔沃动力总成、底盘、安全、娱乐系统可拓展应用至集团内大部分的车型,特别是可应用于主打的60系(S60、V60、XC60)车型中。

如果大家仔细看封面照片的话,是否有些奇怪?这张照片和之前看到的全新XC90的照片在细节上不太一样。对了,这张照片其实是之后将基于SPA平台开发的XC60渲染图。那么今天就让我们以XC60车型为例,来对比一下现款XC60平台和XC90所使用的SPA平台在动力总成、底盘、安全、娱乐系统到底有哪些差别。并且猜测一下SPA平台的这些新技术将来会怎样应用于60系车型。

下图一为全新XC90的照片,下图二为现款XC60的照片。可以看到前面提到的SPA平台XC60渲染图在一定程度上借鉴了XC90开启的新家族特征,但同时也保留了原XC60的设计语言。

在详细介绍技术细节之前,我们先来看一下SPA平台的定义是什么?SPA的全称为ScalableProduct Architecture,即可扩展整车平台架构。顾名思义,该整车平台的尺寸可以按照不同车型的需求进行灵活调节。

这也顺应了各大整车厂正在大面积推行的大范围整车共享平台理念,其中比较出名的比如大众集团的MQB平台。那沃尔沃的SPA平台相对来说有什么优势呢?那就是它的灵活程度大的出奇。如下图SPA平台的示意图,可以看到唯一固定的是仪表盘到前轴的尺寸。其他的尺寸一概可调,车身的长度,轴距,高度等等尺寸几乎毫无限制。这也使得该车型平台可以用于沃尔沃几乎所有的车型中,并且高度共享零部件和生产线。

另一方面XC60车型于2008年发布,之后成为2009年以后沃尔沃最畅销的车型。而它是基于沃尔沃P3平台,也就是当时的福特集团EUCD平台开发的。说到EUCD平台还有一个小故事,由于当时沃尔沃、马自达、路虎同属于福特集团,因此福特想要使用一款合适的整车平台来支持所有品牌中型车的开发。

第一个想到的就是福特的CD3平台,也就是福特SUV锐界Edge使用的平台。但是最后却竟然发现CD3平台无法放置沃尔沃的直列五缸发动机(你就知道沃尔沃的这款发动机有多长了)。

加上需要考虑平台间共享零部件的需求,最终只能放弃CD3平台转而开发EUCD平台。最终EUCD平台被用到了沃尔沃几乎所有的车型(包括S60、V60、XC60、S80)以及福特蒙迪欧、路虎神行者Freelander、路虎极光Evoque等多款车型上。

还好福特最终为沃尔沃的五缸发动机开发了新的平台,使得在退出福特集团后沃尔沃重启的五缸发动机仍然能够放进相应车型的发动机舱。说了那么多,说白了XC60还是基于福特的整车平台开发的。沃尔沃目前急需开发自己的整车平台,满足最新车型的开发需求。这个整车平台就是今天讲到的沃尔沃SPA平台

下面就让我们从动力总成、底盘、安全、娱乐系统四个方面来详细分析一下。

1. 动力总成

说到动力总成,避不开的一个话题就是XC90这种近百万售价级别的SUV使用2.0T排量的发动机是否合适。那么在我们讨论沃尔沃的2.0T发动机前先让我们看看之前沃尔沃使用的什么样的发动机。

在吉利收购沃尔沃之前,有很长一段时间沃尔沃都属于福特集团。因此沃尔沃的很多车型都使用福特的EcoBoost系列四缸2.0T发动机。而沃尔沃本身则将主要精力投入了和福特联合开发短轴版直列六缸3.0T发动机SI6 之中。

SI6发动机最终应用于当时大部分的沃尔沃配置T6发动机的车型中,在福特的发动机工厂进行生产。当沃尔沃退出福特集团之时必须在短期内停止使用福特工厂生产的EcoBoost发动机,这使得沃尔沃进入了一段因缺少可用的2.0T发动机而非常尴尬的时期。

此时一款五缸发动机被拿出来临危救主,那就是沃尔沃T5 B5204T 2.0T系列发动机。如果单看账目数据210匹马力、300NM扭矩并不算十分亮眼。但是看完下面的介绍也许你就能些许明白这款五缸发动机承担着沃尔沃怎样的辉煌历史以及廉颇老矣尚能饭否的悲壮。

沃尔沃能够成为世界知名的品牌有很大程度上由于1991年开始在美国销售的一款车型。它名为850,是一款当时的沃尔沃旗舰前驱车。该车型席卷美国,获得了非常不错的销量。

这款850车型配置的就是前文提到的B5204T 2.0T发动机。在20多年前的90年代中期这台发动机交出的数据就是210匹马力、300NM扭矩。没错,你没有看错,和今天发展到第九代B5204T9 2.

0T发动机数据一模一样。你也可以想见这款发动机被重新启用,更多的不是提高其性能,而是增加更多现代的发动机控制技术比如高压直喷,各种传感器使其可以满足日趋严苛的排放要求。与之配合的是一款定制的大齿比爱信6速自动变速箱。

这款发动机更适合工作在转速稍高的区域,更大的齿比使得发动机换挡时间延后,很适合用更高的转速逼出这款发动机更多动力。但同时这款五缸发动机数据不算亮眼而油耗偏高的问题也是无法回避的。下图一二为沃尔沃850车型以及其配置的B5204T五缸2.0T发动机,下图三为现款XC60四驱车型仍在使用的B5204T9第九代五缸2.0T发动机。

不管是临危救主还是临时救急,这款五缸发动机主要的目的是使用一款稳定的动力总成帮助沃尔沃度过这段发动机慌。而沃尔沃更长远规划还是需要启用一个全新可扩展的横置发动机平台来满足不同车型的要求。这个发动机平台就是下图提到的四缸VEA4(Volvo Engine Architecture)发动机平台和三缸GEA3发动机平台,合称为Volvo Drive-E系列发动机。

如下图一可以看到沃尔沃的三缸GEA3平台将注重入门级车型,而四缸VEA4则几乎在所有的车型上都会使用,在高端的车型比如XC90还会在四缸VEA4的基础上增加电气化Electrification的混合动力配置。

比如这次XC90发布的T8车型。下图二为该发动机平台高度共享零件的示意图,可以看到零部件的通用性几乎是百分之百,发动机模块可共线生产。

汽油和柴油发动机的缸体是相同的,不同的发动机只要挂载不同的附件即可。不仅零部件有很高的兼容性,汽油和柴油发动机的软件也是在一定程度上共享的。这样进一步降低了软件成本。

而沃尔沃集团的Drive-E发动机系列都是横置发动机,这是由于沃尔沃对于车辆安全性的一种执着。沃尔沃认为只有横置发动机能够让发动机和乘员保持足够的距离,在正面碰撞中才有足够的空间进行溃缩和避让。这种对安全的执着貌似是瑞典车厂的共性。另一个典型的例子就是萨博SAAB,甚至因为执着安全到偏执的程度以致最终破产。

以XC60车型举例,现款两驱 T5的XC60车型配置的就是Drive-E系列的四缸2.0T涡轮增压发动机。交出了245马力和350NM扭矩的优异数据。并且与爱信8速自动变速箱配合达到了不错的油耗水平。而全新XC90由于是更高端的车型,因此其需要一台更强劲的发动机,但又受制于追求安全性而使用横置发动机的要求。

最终XC90使用了Drive-E系列发动机中名为T6的四缸2.0T涡轮 机械双增压发动机。其输出功率320马力输出扭矩400NM也确实不输于传统3.

0L排量的V6发动机。有趣的是,上述两款发动机同时入选了2015年度沃德十佳发动机的候选名单,但最终却是单涡轮的Drive-E T5发动机最终入选沃德十佳发动机。

如此看来更好的稳定性更简单的发动机结构以及更大的市场保有量才是更受市场所关注的重点。下图一为沃尔沃T6 四缸2.0T涡轮 机械双增压发动机,下图二为来自伊顿EATON的机械增压模组。

对于XC90这种豪华SUV来说,一款接近3.0L V6发动机的性能的2.0T 四缸发动机动力也略显不足。因此XC90的顶配车型配备的是名为T8的插电式混合动力驱动总成。那我们来一起看一下这款T8的混合动力系统能否帮助XC90摆脱豪华SUV使用2.0T排量发动机的质疑。

如下图一所示XC90 T8混合动力系统。其前轴配置了一款变速箱集成电机,称为C-ISG(Crank-integrated Starter Generator曲轴集成启动发电一体电机)。同时后轴也装配了一台大功率的电机,称为ERAD(Electric Rear Axle Drive电子后驱动轴电机)。

两个电机及电动空调的电力来自布置于车身中轴线上的高压电池包。其实与前轴C-ISG电机配合的发动机就是之前提到的T6 四缸2.

0T涡轮 机械双增压发动机。对于具体数据来说,前轴C-ISG可以输出34kW功率和150NM的扭矩,而后轴ERAD电机可输出65kW功率和240NM的扭矩。高压电池总电量为9.2kWh,来自LG Chem。

大家有没有发现越来越多的车型开始使用LG Chem的高压动力锂电池?这个话题我们有机会另外开文分解。下图二为XC90插电混动系统和BBA三强的豪华SUV车型最新混合动力系统性能比对表。可以看到XC90交出的答卷并不落下风。100公里加速(0~60mph)加速可以达到5.6秒的成绩对于2吨的车重来说也算令人满意。

我们再来仔细看一下T8混合动力驱动系统中两个动力电机。位于前轴的C-ISG电机被放置在T6 四缸2.0T涡轮 机械双增压发动机和爱信8速变速箱之间。其作用一个是提供34千瓦的功率输出,在车辆起动时提供纯电动的驱动力以实现与内燃机动力的无缝对接。

另一个作用就是在车辆正常行驶的时候作为发电机对高压电池组进行充电。下图一为C-ISG电机的爆炸视图,下图二为C-ISG位置示意图。可见其集成在发动机的曲轴上,与变速箱(右)对接。图中橙色端子即为电机的高压驱动电缆连接端子。

位于后轴的ERAD电机,由于有更大的输出功率,因此是车辆纯电行驶和急加速时的主要动力提供源。而它则是来自于一家我们熟知却久违了的供应商,那就是西门子。在西门子将其汽车业务部整体出售给大陆汽车以后,西门子在汽车行业可谓沉寂良久。

这次借着新能源汽车大发展的契机,西门子作为电力驱动方案供应商重出江湖。不过据悉,目前该产品还隶属于西门子的工业事业部。下图一为位于XC90 T8混合动力车型后轴的65kW大功率ERAD动力电机。下图二为西门子开发的与ERAD电机配套的电机驱动模块Inverter。

其实这并不是西门子第一次与沃尔沃合作。之前西门子就帮助沃尔沃基于C30车型开发了对应的纯电动版本。如果你足够幸运的话还能够在上海嘉定电动车体验区附近看到沃尔沃C30纯电动版的演示车型。下图一为西门子展示的沃尔沃C30纯电动测试车,下图二为偶然在小区中被抓拍到的C30纯电动版的演示车型。

2. 底盘技术

说完了动力总成部分我们再来看看SPA平台在底盘方面有什么改进。为了做个对比,我们就来看看现款XC60四驱车型所使用的底盘。

首先来看看前悬挂:

如前文所提到的沃尔沃执着于安全而坚持发动机横置化布局。这样的设计导致发动机舱的大部分空间都被发动机和变速箱所占据。相应的只能采用节省空间的麦弗逊独立前悬挂。麦弗逊前悬挂简单而不占空间,因此为目前市场上的大部分车型所使用。

但是由于其单一连接点的简单设计使其表现只能说中规中矩,在某些复杂路况还是表现出捉肩见肘应对困难的现象。因此比如BBA三强的豪华车都会选用更高端的例如双球节,双叉臂或多连杆的前悬挂。得益于可扩展的Drive-E四缸2.

0T发动机系列的使用,横置发动机的长度大大降低。使得像XC90这样的豪华车型最终摆脱了麦弗逊前悬挂,用上了具有更好性能的双叉臂前悬挂。下图一左为麦弗逊前悬挂,右为双叉臂前悬挂。

可见麦弗逊的结构简单,单点连接轮毂上部。而双叉臂通过两个叉臂Wishbone分别连接轮毂的上部和下部而实现更好的悬挂性能,不过同时也需要更大的安装空间。下图二为XC90 使用的双叉臂前悬挂特写。

其次我们来看一下四驱系统:

现款XC60使用的是基于瑞典翰德Haldex的第五代电控多片离合器的四驱系统,与之匹配的是直列五缸的发动机和爱信6速变速箱。这也是目前几乎所有沃尔沃四驱车型使用的组合,包括V40 Cross Country、V60 AWD甚至是老款XC90 classic。

目前关于全新XC90 T6车型四驱系统的介绍还很少,可能大家比较关心的还是电动四驱的T8车型。而实际上XC90 T6四驱系统的重要意义是实现了Drive-E四缸2.

0T发动机和爱信8速变速箱与四驱系统的配合。这也是SPA整车平台的一个重要特性,可以兼容机械四驱和电动四驱。另外一点略显意外的变化就是在SPA的机械四驱系统中,并没有继续使用翰德Haldex的四驱系统。要知道翰德几乎是目前横置发动机四驱车型的标配。是什么推动力导致沃尔沃改用其他家的四驱方案呢?让我慢慢来给各位详细讲一讲。

目前SPA平台的机械四驱系统改用了来自英国吉凯恩GKN的四驱方案。其分动模块和限滑差速器分别安装在前轴和后轴,命名为SX8和VLX。GKN官方宣传中表示这款四驱系统的效率可较竞争对手提高50%,同时还能够轻15%和小8%。

下图一为XC90使用的来自GKN的四驱系统。下图二、三为GKN前轴后轴动力分配实现方法示意图。图二中所示,当四驱系统发现不需要输送动力至后轴时,电控系统脱开动力传输装置。此时中央和后传动轴停止输送动力。图二中所示,当四驱系统需要按比例在后轴的左右车轮间进行动力分配时,电控系统可以控制左右多片离合器从而对应的在0~100%间灵活的分配动力。

同时GKN目前也是XC90 T8电动四驱车型后轴轴间驱动分配系统e-Axle的供应商。e-Axle模块的作用我们在之前宝马i8的文章中也有介绍过,它可以与动力电机配合实现两级变速、实现左右驱动轮动力分配以及在相应工况中断开电机与车轮间的连接。

目前GKN的e-Axle系列产品已经运用到多款混合动力车型当中,除了XC90 T8混合动力四驱车型、宝马i8以外,如保时捷918混动版车型也有使用。由于我们展示还没有拿到XC90 T8 e-Axle的照片,因此大家可以先参考一下其他车型。下图一装配于宝马i8前轴的GKN e-Axle,下图二为装配于保时捷918混动版的GKN e-Axle。

相信沃尔沃之所以选用GKN作为SPA平台的四驱系统供应商有很大部分的原因是GKN即可以提供机械四驱传动方案又可以提供电动四驱传动方案。这边又要提一个小插曲。在沃尔沃大面积使用haldex四驱系统之前,GKN实际上是沃尔沃车型的主要四驱系统供应商。

其四驱方案基于粘性联轴节形式,感兴趣的话可以查阅之前的四驱系统介绍文章。而粘性联轴节是一种依靠传动轴打滑后的相对摩擦产生热量增加粘性的来分配动力的纯机械方案。由于其反应时间较慢逐步被haldex的电控多片离合器式方案所替代。如今由于电控方面劣势丢掉的业务又由于电控的强势抢回来了,可谓意味深长。

3. 安全系统

沃尔沃以安全著称,其对安全系统的重视程度也是业界领先的。特别是很早就在业界提出了驾驶辅助ADAS概念。并将紧急刹车功能AEB,沃尔沃称City Safety系统最早实现全系标配。那么我们就来对比一下现款XC60所用的ADAS系统和全新XC90的有什么区别。

现款XC60标配的City Safety是基于大陆汽车Continental提供的一款激光传感器实现的。大家不要多想,这个激光传感器和谷歌无人驾驶汽车使用的激光扫描仪可是两种东西。沃尔沃使用的这种激光传感器可以探测三个固定的角度(左、中、右),并可有效探测6米内的物体。

由于不用像谷歌所用的激光扫描仪那样做360度的扫描,且探测距离也从50米左右降低到了6米,其成本大大降低至可以全系标配的程度。激光传感器给出的传感信号也相当可靠,使其有足够的信心用于紧急刹车功能。

激光传感器基于发出的红外光束的回波时间来计算车辆与周边物体间的精确距离。激光传感器本身也是工业控制中安全防护所用的主要人员接近传感器。下图一为来自大陆汽车Continental的SRL1激光传感器。

下图二为装配Continental 激光传感器的具有City Safety功能的基础车型内后视镜模块。左侧为激光传感器,右侧为雨量传感器。

仅仅配置激光传感器的City Safety功能的基础车型具有了紧急刹车功能,但是并不能实现车道偏离提醒和自适应巡航等驾驶辅助ADAS功能。因为激光传感器只能够识别物体距离却不能感知它的颜色,从而无法识别车道线。

因此车道线识别只能交由传统的摄像头传感器进行识别。而自适应巡航又需要非常长的探测距离150~200米,这是激光传感器无法满足的。所以一套额外的雷达传感器被放置在前进气格栅处用于进行长距离的物体探测。

下图一为具有City Safety和车道偏离警告功能的沃尔沃车型内后视镜模块。左侧为激光传感器,右侧为雨量传感器,中间为具有车道识别功能的摄像头传感器。下图二为具有自适应巡航功能的沃尔沃车型,雷达传感器被放置在前进气格栅处。

可以看到要实现沃尔沃的City Safety 车道偏离警告 自适应巡航功能就需要激光传感器、摄像头传感器、雷达传感器等3个不同的传感器。其不仅很占空间而且成本很高。在业界驾驶辅助ADAS传感器信号融合的大趋势下,全新XC90车型创新的启用了来自德尔福Delphi的摄像头雷达集成传感器RACam。

由于摄像头雷达传感器信号的融合,其不仅可以完成原来摄像头传感器完成的车道识别和雷达传感器完成的自适应巡航,同时其可以非常可靠的识别周围的物体。

使用图像和微波信号双重确认物体保证了识别的准确率,从而最终替代原来使用的激光传感器。另外由于传感器的高度集成,XC90车型的内后视镜模块尺寸有了明显的减少。前进气格栅也不需要为装备额外的雷达传感器预留位置了。

下图一为来自Delphi的摄像头雷达集成传感器RACam。下图二为车外视角的XC90车型内后视镜模块。左侧小圆点为雨量传感器,中间为摄像头雷达集成传感器RACam的摄像头部分。

摄像头雷达集成传感器RACam的雷达部分隐藏在挡风玻璃后的模块中。下图三为车内视角的XC90车型内后视镜模块。由于RACam产品的高度集成性,XC90车型的内后视镜模块较之前的XC60所使用的有明显的减小。

请不要以为Delphi只是简单的将原来摄像头传感器和雷达传感器简单堆叠在了一起。相信我,在77G雷达之前放置任何物体,哪怕是挡风玻璃都是严重影响雷达传感信号的。这是因为77GHz的微波信号具有更短的波长,因此其穿透性更弱。

也是由于这个原因大部分77G雷达都需要裸露在外,比如放置在前保险杠上。当不得不穿透障碍物时需要经过精确的计算,保证每一种穿透的材料都要和半波长成倍数关系。而为了和摄像头传感器集成在一起,77G雷达必须考虑穿透成一定角度放置的挡风玻璃。

并且放置在内后视镜位置相较于前保险杠位置视角更高,因此需要更强大的垂直方向雷达电子扫描功能。凭借着多年的雷达应用经验,以及大量的计算、仿真和测试,最终Delphi将这个摄像头和雷达传感器集成的概念变成了现实。

如果各位感兴趣的话可以搜索Delphi申请的相关专利进行进一步的研究:US8604968 Integrated Radar-Camera Sensor集成雷达-摄像头传感器;US20140354462 Radar Device For Behind Windshield Installations装配于挡风玻璃后的雷达传感器。

借助Delphi这款RACam产品的摄像头雷达传感器的融合特性,全新XC90相较以前可以实现更多的驾驶辅助ADAS功能。如下图一所示XC90可以实现夜间多个车辆和行人的多目标跟踪和识别。如下图二XC90新增了在转弯过程中对来向车辆的识别和必要时进行紧急制动。

下图三所示XC90可以有效的识别自行车和骑车人。相信XC90所使用的这套RACam集成传感器将很快随着SPA平台的推广应用于新款XC60以及S60、V60等车型中。

4. 娱乐系统

全新XC90车型所配置的娱乐系统不可谓不高端。9寸类IPAD操作的中控屏幕加上来自英伦的高端HiFi品牌Bowers & Wilkins B&W音响。很配XC90的豪华定位。但是如果要说推广到60系车型,成本太高也不太可能实现。

不过其中的很多设计理念看来都有希望移植。比如全液晶的仪表盘加抬头显示系统,360度环视倒车辅助系统,比如基于CarPlay手机互联系统。音响在60系的车型上则可能回归传统高端品牌哈曼卡顿。

下图一为XC90配备的9寸触摸中控屏幕和B&W音响。下图二、三为XC90的全液晶的仪表盘加抬头显示系统。下图四、五为XC90配置的360度环视倒车辅助系统。下图六为基于CarPlay手机互联系统。

今天我们对沃尔沃的SPA平台基于动力总成、底盘、安全、娱乐系统来了个大总结。可以看到动力总成方面沃尔沃开发了高度共享的Drive-E四缸2.0T发动机系列,并且和西门子合作构建了T8插电式混合动力驱动总成。

而底盘方面沃尔沃则分别在T6机械四驱和T8电动四驱平台上改用吉凯恩GKN提供的方案来得到更高效尺寸更紧凑的四驱系统。而安全系统方面由于Delphi摄像头雷达集成传感器RACam的帮助,SPA平台车型可以用更低的成本更小的尺寸实现更多的安全功能。

最后在娱乐方面虽然最高端的9寸触摸中控屏和B&W音响在后期60系车型上移植的可能性很小,但是有很多理念比如全液晶的仪表盘加抬头显示系统、360度环视倒车辅助系统和基于CarPlay手机互联系统确很有希望在后续车型上见到。

沃尔沃SPA平台的开发完成让沃尔沃彻底摆脱了原福特整车平台的影响,同时让更新的动力总成、底盘、安全、娱乐系统技术可以在更多的车型中推广。而且SPA平台和对应的Drive-E系列发动机都有望在国内国产。同时SPA平台也可能仅仅是个开始,沃尔沃已经开始和吉利合作共享入门级的整车平台。将来沃尔沃V40和吉利的多款车型都将基于CMA整车平台进行开发。让我们拭目以待吧。