汽车模块化来袭 沃尔沃SPA平台简析

车云网 综合报道

  在近似的底盘和车身结构的基础上,进行不同车型的开发及生产制造,低成本、快速地生产出外形、功能都不尽相同的汽车产品,就是汽车的平台概念。

  自福特在其第一款大规模量产的T型车上利用平台的概念,衍生出了F系列皮卡始祖之后,平台这个概念慢慢走入汽车厂商的心中。大众更是把模块化平台玩得风生水起。除此之外,海外企业如丰田的TNGA、日产的CMF、标致的EMP,自主品牌如奇瑞的iAUTO等,模块化平台的优势让其成为汽车制造商们的研发新宠,并且圣眷不衰。

  一向以安全著称的北欧品牌沃尔沃也加入了这个队列。在今年的法兰克福车展上,沃尔沃以一辆概念车Concept Coupe惊艳了全场。这款展示了沃尔沃未来设计语言的豪华GT轿跑,不仅代表了沃尔沃未来旗舰车型S80和XC90的设计方向,也让人们认识了沃尔沃全新的模块化平台————Scalable Platform Architecture,可扩展的平台架构(SPA平台)。

  车型的无限扩展

  沃尔沃对这个全新的SPA平台可是寄予了厚望。在沃尔沃的设计构想下,SPA平台可容纳沃尔沃未来90%的汽车,其中40%的零件是通用的,无论车型大小;在新平台架构下的产品将占据沃尔沃总销量的三分之二。

  对于一个模块化平台来说,最重要的特性就是模块化。而模块化的程度越高,车身架构分解得越彻底,也就意味着平台的自由度越高,能够容纳的车型越多,扩展能力也就越高。因此,如何把模块化的性能尽可能地发挥到极限,是如今汽车制造商们们共同的目标。

汽车模块化来袭 沃尔沃SPA平台简析

  SPA平台

  SPA平台中,仅有乘员舱的前舱壁到前轴这部分是固定的,其他的部分,无论是前轴到车头的部分、后轴到车尾的部分,前后轴的距离以及车身高度等都是可调的。

  模块化平台本身的两个优点:控与跨。

  控,是对研发和生产的成本与周期的控制。基于SPA平台架构的车型,不论车辆大小和复杂性,都可以使用同一条生产线进行生产。而只要对车身的不同部分进行调整,就能够在较短的时间内研发出新的车型,也就节省了大把的票子和时间。

  跨,指的是跨车型、跨级别,这是模块化平台相对于平台来说的优势所在。与EMP1不同的是,SPA的轴距尺寸并没有那么小范围的局限性,而是能够适应从S60往上的所有车型尺寸的研发。SPA平台联合相同的模块和借口,再配上可扩展性的系统和组件,就为车型系列建立了一个灵活的生产体系。

  安全的”铁笼子”

  SPA平台的可扩展性不仅表现在车型的设计方面,在技术上更是如此。

  我们都知道,沃尔沃的看家本领就是安全,SPA平台上搭载的安全技术,把汽车打造成了一个固若金汤的铁笼子。出于对自己安全技术的强大自信,沃尔沃更是承诺SPA平台的第一款量产车————新一代XC90会是市场上最安全的一款车。

  SPA平台在安全性的贡献主要表现在两个方面:于结构上,SPA平台架构的强度和刚度有了相当的提升,可以给予乘客更好的保护;于技术上,SPA平台搭载了一系列的安全技术,能够降低碰撞发生的概率,或者在发生碰撞之后,减少冲击对乘客的影响。

  从结构上来看,沃尔沃的工程师们在SPA平台上不同的位置使用了不同强度级别的钢材,其中尤其硼钢的使用,大大增加了车身架构的强度和刚度。

汽车模块化来袭 沃尔沃SPA平台简析

  SPA平台上所使用的材料

  其实对于车身结构来说,增加强度的办法就是使用更高级别的钢材,但是如果全都使用高强度钢材,且不谈成本上的浪费,车身重量也会大幅度增加;而如果使用较低强度的钢材,虽然车身重量降低,也没有浪费了,但同时也降低了安全性能。

  因此,这种差异化的设计,除了让车身各结构的强度能够给予乘客足够的保护之外,也让车身各部分的强度在刚好需求的范围内,没有造成不必要的浪费,并且兼顾了轻量化。据称,以SPA平台为基础的车型,与同级别车相比,重量上会降低100-150公斤。

  从安全技术上来看,SPA平台上有大量的传感器,并通过综合使用摄像机、雷达和传感器,能够时刻对车辆周围环境进行监测,不论车速大小,不论驾驶环境,如在高速公路上和事故高发的十字路口,避免车辆发生安全事故。

汽车模块化来袭 沃尔沃SPA平台简析

  雷达与摄像机的监控范围

  这些传感器与雷达的组合能够实现的功能有很多:车道保持辅助系统,能够在车辆偏移车道时自动调整车辆的转向;巡航控制系统,如果与车道保持辅助系统协同工作的话,还能够让车辆自动跟着前方的车辆前进,当前车转弯时,也能跟着转弯;还有夜间的行人或动物检测系统,能够在夜间实时检测道路前方有无行人或大型动物,并在检测到的时候自动刹车。

  如果碰撞已经发生,车身内部,也有一些安全措施能够减小冲击对乘客带来的影响,包括带有预紧装置的安全带、颈椎撞击防护系统、气囊以及侧气帘等。与主动安全技术相结合,安全带预紧装置能够在雷达检测到即将有碰撞发生时,提前张紧,以将乘客固定在座椅上。

  SPA在安全性上的扩展在于,它能够兼容所有与自动刹车、自动跟车等同源的自动驾驶技术;更进一步的,SPA平台也已经准备好迎接一个车辆能与周围的建筑、设施和其他车辆进行交流的世界了。这就意味着,当自动驾驶技术和车联网发展成熟时,沃尔沃也可以直接在SPA平台的基础之上研发自动驾驶汽车,而不需要对平台进行更改设计或者研发。这是目前其他模块化平台还并不具备的功能。

  动力的随意搭配

  或许还有看官记得车云菌曾经解读过的沃尔沃Drive-E系列发动机,沃尔沃称之为VEA(沃尔沃环境架构)。从某种程度来说,VEA可算是SPA平台理念下的产物。

  基于VEA的发动机上,独特的零件减少了60%,VEA是独属于动力系统的模块化平台。VEA构架下的发动机被设计为可以很方便地与电动驱动结构进行联接或拆分,因此也不难理解为什么沃尔沃会说SPA可容纳未来90%的车型了,有了VEA的存在,燃油车变身混合动力、纯电动汽车也就是分分钟的事情。

  另外,SPA上还引入了最新的8速自动变速器,以及为混合动力和纯电动汽车设计的飞轮动能回收系统————KERS。KERS系统的飞轮安装在汽车的后轴,发动机驱动前轮。在车辆制动时,由此产生的制动能量将使飞轮旋转到每分钟60000转。一旦汽车再次开始移动,飞轮的旋转将通过一个特别设计的传输单元转移到后轮,让车辆变成了四驱。飞轮能给汽车提供额外80马力的动力,并且能够最多降低20%的油耗。

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