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东风日产全新楼兰车型技术解读

2015-09-03李连俊

汽车与驾驶维修(维修版) 2015年10期
关键词:旧款遮阳板控制阀

文:李连俊

东风日产全新楼兰车型技术解读

文:李连俊

2015年8月8日,全新东风日产楼兰运动型多功能车正式上市。楼兰车型定位于中型城市SUV,发展至今已经是第三代,新款车型外形设计时尚,而且由于使用2.5 L发动机代替了上一代车型的3.5 L发动机,使得售价有了大幅下降,加之这一代楼兰引入了混合动力车型,因此东风日产对其市场表现给予了厚望。为了方便广大维修技术人员对该车型的了解,本刊在此将其技术亮点进行解读。

一、动力系统

1.发动机

新楼兰车型配备了2款发动机,普通车型使用的是型号为QR25DE的2.5 L直列四缸发动机,混合动力车型使用的是型号为QR25DER的2.5 L机械增压发动机。

新款QR25DE自然吸气发动机的排量为2 488 mL,缸径和行程分别为89 mm和100 mm,压缩比为10.0:1,最大功率为136 kW(6 000 r/min),最大扭矩为244 N·m(4 000 r/min)。在250 r/min时,该款发动机的气缸压缩压力标准值为1 410 kPa,最小值为1 220 kPa。

与旧款的QR25DE系列发动机相比,新款QR25DE发动机新增的技术包括:可变排气门正时,带进气歧管调节阀总成的可变进气控制系统,以及位于进气歧管中的滚流控制阀总成(图1)。

其中,所谓可变进气控制系统,就是在各气缸的进气道内部装有调节阀,发动机控制单元(ECM)根据发动机转速控制阀的打开和关闭,从而切换气道的长度。当发动机转速低于5 000 r/min时,进气歧管调节阀关闭,有效进气道长度增加,能够利用进气惯性效应提高进气效率并产生高扭矩;当发动机转速超过5 000 r/min时,ECM打开进气歧管调节阀,较短的进气道有助于在发动机高速运转时增大扭矩。

在各进气歧管中靠近进气门的位置,还设有一个滚流控制阀(图2)。当发动机怠速且冷却液温度较低时,ECM控制滚流控制阀关闭,进气通路的截面积减小,使得空气流速增大,这有助于促使燃油蒸发,提高混合气燃烧速度和发动机运转稳定性。而在正常工况下,滚流控制阀打开,通过减少进气阻力来提高功率。当ECM监测到滚流控制阀的角度不在正常范围内时,将会记录故障码P2004。

此外,新QR25DE发动机的活塞在活塞裙部和活塞销的设计上进行了修改,使得新活塞比旧活塞略轻,而且对活塞表面也进行了处理,以减小摩擦。旧款发动机上,喷油器位于距进气门103 mm的位置,而新版发动机上这一距离缩短至86 mm,从而提高了喷射效率和燃烧效率。以上这些技术的整合,可使发动机提供更强的动力并降低油耗,从而减少污染物排放。

混合动力车型所使用的QR25DER机械增压发动机,使用了一个由曲轴通过皮带驱动的罗茨式多转子机械增压器(图3),使得其最大功率增加至172 kW(5 600 r/min),最大扭矩达到330 N·m(3 600 r/min)。

2.变速器

新款楼兰上使用了型号为RE0F10D的XTRONIC无级变速器(CVT),其主要由液力变矩器、主动带轮、从动带轮、钢带或钢链、行星齿轮、主减速器及差速器组成(图4)。由于钢带轮压力下降、油泵尺寸缩小且使用了NS-3低黏度变速器油,新版 CVT变速器的摩擦阻力比旧版变速器减小约40%。新的控制逻辑及扩大的齿轮比覆盖率,使得车辆在高速公路行驶时的发动机转速降低,从而降低了噪声及油耗。此外,变矩器的提前锁止也有助于提供更好的燃油经济性。

混动版楼兰使用了改进的RE0F02H型CVT,一个功率15 kW的牵引电机就集成在其中(图5)。这款变速器中没有液力变矩器,一个多片干式离合器和一个湿式离合器负责其中的动力传输与切断,而且这款变速器使用链条代替了普通车型CVT中的钢带(图6)。

在更换变速器总成后,需要清除变速器控制单元(TCM)内的CVT油劣化程度等数据,并写入新的电磁阀数据,以保证精确的传动比控制。执行操作前,首先要用专用诊断仪CONSULT读取TCM内的“工作支持”项目下的序列号,确认与变速器壳体上的序列号一致。接下来就可以用CONSULT 执行 TCM 初始化,具体步骤如下。

(1)根据CONSULT上的指示选择“清除记忆数据”,如无法完成,则关闭点火开关等待10 s后再重新执行,直至显示屏出现“完成”。

(2)换入P挡,关闭点火开关并等待10 s再打开,在诊断仪上选择“变速器”中的“工作支持”,然后选择“写入IP特征—更换AT/CVT”。

(3)根据屏幕上的指示将新电磁线圈数据写入TCM,当写入完成后,组合仪表的挡位指示灯将显示P。

(4)清除CVT油劣化程度数据,选择“变速器”中的“工作支持”,然后选择“符合CVT油劣化”,最后点击“清除”。初始化工作结束。

在更换TC M前,同样需要使用CONSULT保存当前的TCM数据,然后将已保存的数据写入新的TCM。

需要说明的是,新款CVT使用的是浅绿色的NS-3低黏度油,不能和NS-2油混用。普通车型搭载的CVT变速器无强制换油间隔,但是需要每隔10万km用CONSULT-III增强版检查油液的劣化状态。而混动车型搭载的CVT变速器需要每5万km更换变速器油。

二、车身与底盘

1.车身

新款楼兰的外形设计来自于2013年的一款概念车,其关键设计元素包括V形进气格栅、回旋镖式车灯及悬浮式车顶面板(图7)。大量的风洞测试和分析降低了紊流和风阻,使得新楼兰的风阻系数为0.31,与性能跑车370Z相同,结合可变式进气系统、扰流板、后轮胎导流板和其他方面的升级,在空气动力学性能方面,2015款楼兰比旧款楼兰提高了16.2%。

楼兰的车身结构由碰撞区和乘客安全区组成(图8),在车身的重要部位,例如车顶纵梁和前地板处(图9中的粉色区域)使用了强度达到1 180 MPa的新型热轧钢,这种材料比旧款楼兰上使用的钢材强度更高,但重量却更轻,使整车重量比旧款车型降低了58 kg。

2.悬架系统

新款楼兰的前悬架为配备铝制转向节及控制杆的麦弗逊式悬架(图10),后悬架为采用铝制转向节和螺旋弹簧的多连杆独立悬架(图11)。安装前减振器和弹簧时,务必将下部橡胶座上的销定位到弹簧上的孔中(图12)。而在将螺旋弹簧安装到后悬架上时,务必将该弹簧带有3个油漆标记的一端至于下方(图13)。

3.转向系统

新楼兰采用了电液助力转向系统(HEPS)。动力转向控制单元接收来自转向角传感器的信号以及ECM发送来的其他信号,计算系统所需的液压,然后控制电机运转,带动助力泵产生液压。在这一系统中,转向半径变小,转向齿轮比旧款楼兰提高了13%。需要注意的是,务必在楼兰的HEPS系统中使用日产专用的电动助力转向液(E-PSF)。

4.天窗设置

新楼兰配备了全景天窗(图15),开口的尺寸比旧款楼兰加大了40%,玻璃的面积增加了30%。天窗具有向上/下倾斜、自动打开/关闭、45 s维持供电操作以及防夹功能,为了提高车辆在高速行驶时的导风性能,天窗开口前部添加了改进的网格挡风板。

如果天窗无法自动打开或关闭,则需按照下列步骤对天窗进行初始化。

(1)将点火开关转至 ON。

(2)按住天窗倾斜开关向前方推,直至天窗停止。

(3)松开天窗开关。

(4)在6 s内按住向上方向的倾斜开关。

(5)天窗玻璃将依次向下倾斜、滑动关闭、滑动打开、滑动关闭、向上倾斜、向下倾斜。

(6)松开开关,如果天窗正常工作,则初始化完成。

如果遮阳板无法自动打开或关闭,则需按照下列步骤使遮阳板恢复正常工作。

(1)将点火开关切换至ACC挡或ON挡。

(2)持续按住遮阳板关闭开关,遮阳板开始向关闭位置移动,进行此操作时,障碍物检测功能将禁用。

(3)遮阳板将停止约4 s。

(4)遮阳板驱动电缆在打开方向的移动比关闭方向多10 mm,并在正常关闭位置停止。

(5)松开遮阳板关闭开关,初始化完成。

三、电气系统

1.网络通信系统

根据配置的不同,新楼兰装备有2种控制器局域网络(CAN)。对于没有配备全景监规系统(AVM)的车型,使用了如图16所示的基本CAN系统。当车辆配备有AVM系统时,CAN网络系统也包括一个智能技术套件(ITS)通信系统,此时,高级驾驶员辅助系统(ADAS)控制单元则充当了CAN网络和ITS部件之间的网关功能,允许CAN网络和ITS通信系统之间进行信息交换(图17)。

2. 高压锂电池

混动版楼兰所使用的高压锂电池总成位于中央扶手箱的下方(图18),由3个锂电池模块组成,其中2个模块各含有14个锂电池单元,另外一个含有12个锂电池单元,总计40个锂电池单元,总重约32 kg。每个锂电池单元的电压为3.6 V,所以高压锂电池总成的输出电压约为 144 V。

混动版楼兰车型中,所有高压系统导线都经过严格绝缘并使用鲜艳的橙色区别,但是维修人员在对此进行维修时仍然需要十分注意,必须穿戴绝缘手套和绝缘鞋。在进行相关维修前,应先拆下位于电池组上方的维修插头(SD开关)并保存好,同时用胶带遮住接头(图19)。拆下维修插头后至少等待10 min,确保所有电压都已释放完毕,然后再继续维修。

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