早在2012年,筆者撰寫《北京好青年?國產牧馬人?北京汽車B40》一文,就BJ40的車型平臺、動力總成、四驅技術、車橋架構深度解析。此後,在BJ40定型前,上市以及量產之後改型,都推出相關技術類評測稿件。
近日,2020款BJ40城市獵人版上市,售價15.98-18.98萬元。相對此前兩場裝備2.0T和2.3T+6AT動力總成不同,BJ40城市獵人版換裝1臺最大輸出功率、最大輸出扭矩 的2.0T發動機、由ZF提供的8速自動變速器、以及更換由岱摩斯提供的分時電控四驅分動器。
本文將對換裝8AT的2020款BJ40城市獵人版的整車密封性、新狀態2.0T發動機可靠性、8AT換擋平順性、岱摩斯版分時電控四驅分動器的扭矩分配效能,結合整車綜合油耗表現匯總。
1、BJ40城市獵人版基礎配置介紹:
2020款北京BJ40城市獵人版共有4款車型,全部搭載全新的2.0T發動機與8AT變速箱。低配2個版本為兩驅,高配2個版本為四驅,售價15.98-18.98萬元。BJ40城市獵人長寬高分別達到4630X1925X1871mm、軸距2745mm,整車自重2.11噸。
BJ40城市獵人版的內飾保留了在A柱和B柱設定的4組扶手、副駕駛儀表臺拉手等越野功能性設定,以及採用「軟」內飾配置。中置的多功能顯示屏,集成了導航和音響等主要功能。由於採用非開源設定,不具備人工安裝插件的可能性。
在駕駛員用液晶儀表集成了車輛方位和海拔顯示功能,2H/4H/4L、變速器檔位狀態、以及行車模式等至關重要的信息。3幅面多功能方向盤有真皮包裹,齒條式轉向機將的「虛位」壓縮至完全感受不到的狀態。
2、BJ40城市獵人版8AT換擋平順性:
首先在鋪裝路面對BJ40城市獵人版的8AT進行一些摸底性測試,採用分時電控四驅設定意味著在鋪裝路面只能以2H模式,也就是說以後輪驅動狀態使用。2020年5月上市的BJ40城市獵人款與2013年推出的BJ40基型車採用相同的齒條式轉向機,前帶有副車架雙A型擺臂+斷開式驅動橋、後多連杆+整體橋架構。雖然BJ40車系都採用帶有梯形車架非承載車身,但是在乘坐舒適性上與都市型SUV靠近,在通過性上與越野車相當。
在鋪裝路面測試之前,將BJ40城市獵人版進入2H+舒適模式。BJ40城市獵人版共有4種扭矩控制策略,舒適模式、ECO模式、運動模式和雪地模式。這4種針對發動機扭矩輸出與自動變速器換擋策略的組合,主要針對在2H模式下,獲得更合適的動力表現與主動行車安全性。
當然,在後續4H/4L模式測試環節,這4種扭矩輸出與換擋策略組合,被強制關閉EPS系統替代。
在鋪裝路面行駛,車速保持79公裡/小時,D擋模式發動機轉速控制在1400轉/分,此時這臺8AT已經升至8擋、順勢油耗6.7升/百公裡。很明顯,經濟模式控制策略是快速升至最高擋位,保持較低的發動機轉速換來低油耗表現。
車速保持在80公裡/小時,切換至手動換擋模式,發動機轉速維持在1400轉/分。這說明BJ40城市獵人版搭載的8AT,並不會出現某些越野車適配多擋位AT變速器,從D擋-手動擋模式轉換,自動升1、2擋已獲得更大的動力輸出的設定。
定位專為廣大越野嚮往者打造,縱情於都市和曠野之間,以城市硬派車型,拓圈都市SUV市場的BJ40城市獵人版,搭載的這套齒條式轉向機+液壓轉向助力油泵的組合,隨車速的提升轉向回饋力呈線性變輕。與目前在售的諸多採用全電驅動的轉向系統可變回饋力不同,液壓驅動的不可變回饋力系統耐用性更好,適合BJ40這一類強調高可靠性的越野車系。
在D擋+經濟模式,系統設定換擋控制策略以舒適性和經濟型為主,即便深踩油門踏板,發動機轉速攀升至3300轉/分即可升擋。即便此時依舊處於「地板油」狀態,發動機轉速還會被控制在3000轉/分持續升擋至油門踏板反饋出的行程信號改變。
在手動換擋模式+經濟模式或其他三種行車模式,發動機轉速可以拉升至5000轉/分或貼近「紅區」的6000轉/分,而不會出現系統保護性升擋的現象。在複雜路況行駛,尤其是涉水、翻沙等工況適用,發動機轉速和擋位被駕駛員精準控制,可以保證車輛處於最佳狀態而不會陷車。
另外,在手動換擋模式,可以連續強制降擋。但是,無論連續手動降及擋,都會以發動機轉速1200轉/分最為「底線」,已達到系統保護的設定。
在連續多彎道的山路以D擋模式行駛,8AT被調教的相當「聰明」,根據油門踏板行程,發動機轉速和車速,即可判定並執行升/降擋指令。難得可貴的是,ZF提供的8HP50型縱置8AT的在連續升/降3、4個擋位時,沒有出現闖車和扭矩躥升的現象。
選擇D擋+運動模式,發動機轉速達到4800-5000轉/分時,8AT會進行升擋操作,可以作為操作複雜的手動換擋模式的替代使用。
目前BJ40城市獵人版裝載的8HP50型8AT,主要為寶馬、路虎、捷豹、奧迪、本特利以及勞斯萊斯等多款大型後驅車型適配。通過在自動變速器後端加裝分動器,就可以完成後驅模式向四驅模式的轉換。
8HP50型8AT可承受源自發動機輸出的最大500牛米的扭矩(自重80公斤),具備通過減小換擋衝擊和降低單位功率重量實現了最佳的行駛性能;可以實現多個多檔位之間的換擋,大大提高了駕駛感受;通過較低的轉速和動力損失使車輛的油耗更低(油耗降低5%-6%); 通過使用塑料油底殼以及鋁質輕量化等設計,使變速器的重量降低了3%;液力變矩器減振系統優化,使整車的NVH性能更佳;使用電子換擋方式替代了以前的機械換擋拉索,優化了車內的空間。
相對某些品牌為縱置發動機適配自動變速器與後置多片式分動器、傳動軸、前驅動橋不同一體化的8AT總成不同,8HP50型8AT結構更簡單,可以將一些重量用於布置承受大扭矩液力變矩器。
8AT集成的電子換擋系統,不僅僅是提供一種有別傳統拉鎖換擋系統的操作便利性,而是基於減少機械部件,降低佔用空間的技術進化的結果。
8HP50型8AT具備獨特的變矩器鎖止離合器分離時(即處於變矩模式時),扭轉減振器不承擔減振功能。也就是搭載到BJ40城市獵人版的8AT,在D檔模式踩制動踏板短暫停車時,車身不會出現因為發動機扭矩傳遞至變速器動力停留在液力變矩器引發的抖動。
其工作原理如下:
變矩器鎖止離合器分離時(即處於變矩模式時),扭轉減振器不承擔減振功能,此時扭矩通過液壓來傳輸,來自發動機的動力通過泵輪和渦輪傳輸至變速器輸入軸;
變矩器鎖止離合器接合時,動力直接從離合器傳輸到渦輪扭轉減振器的初級側。由於此時與變矩器渦輪之間為剛性連接,因此提高了初級側的飛輪質量。動力通過扭轉減振器傳輸到變速器輸入軸上。此時產生的扭轉振動可由扭轉減振器(即環形彈簧套件)有效的過濾掉。
試駕BJ40城市獵人版在D檔模式踩制動踏板短暫停車時,依舊有一部分動力「留存」在8AT中,已獲得再次加速行車順勢承接動力,降低扭矩重新傳遞至自動變速器的「真空期」。
相對廣汽三菱帕傑羅勁暢搭載的5AT,在D檔模式踩制動踏板短暫停車時,全部動力持續向5AT輸出,液力變矩器內滑轉率為100%。這就意味著D擋模式的油耗較高、5AT的承受的壓力較大,油溫會短暫升高。
反觀BJ40城市獵人版搭載的8AT配備的停車分離功能,這是通過使片式離合器C完全分離,同時使片式制動器B處於半結合狀態來實現的。為了確保車輛起步無延遲且負荷無變化,片式制動器B不完全分離(半結合),即保持較小的轉換率(約20%),從而使部分力矩傳輸到液力變矩器上。這樣可以避免由於制動器B完全分離造成的起步時車輛前衝的現象。
BJ40城市獵人版的8AT,通過8個前進擋的適配、連續升降檔、D擋停車20%扭矩持續輸出,且更低震動以及最大承受500牛米扭矩的設定,有助於在日常上班通勤長途自駕所需要的的舒適性,極端越野持續大扭矩輸出的可靠性的滿足。
3、BJ40城市獵人版4H/4L扭矩分配效能:
BJ40城市獵人版的複雜路況的4H和4L模式通過性的評測,不僅僅是這套由岱摩斯提供的電控分動器的表現,還要綜合2.0T發動機和8AT綜合效能。此前BJ40各款車型曾經搭載過由唐山齒輪廠提供的手動四驅分動器、由北京博格華納提供的電控四驅分動器。而BJ40都市獵人版換裝的岱摩斯提供的電控四驅分動器,但不能與博格華納版的電控四驅分動器的「原裝位」互換。
岱摩斯提供的電控四驅分動器,具備車速在100公裡/小時之下、從2H進入4H的「不停車」切換的能力。在輪胎與地面的摩擦力弱於鋪裝路面的碎石路況,車速保持在40公裡/小時從2H-4H切換,是感覺不到來自分動器內的鋼帶與傳動軸剛性連接後傳遞至車身的震動。
BJ40城市獵人版搭載的岱摩斯製造的電控分動器,較此前車型搭載的博格華納提供的電控分動器,在硬體結構與工作原理上基本上都是相同的。而不同的是為了配合外觀尺寸變化的8AT,與前後傳動軸間的適配進行換裝。從4H至4L切換,必須要在車輛挺穩後,8AT進入N擋才可以。
在鋪裝路面行駛8AT帶來的更密的齒比,更小的換擋衝擊以及更低的油耗。在複雜路況以4H或4L模式行駛,就要儘可能的讓發動機運行貼近最大輸出扭矩的轉速,配合較低的擋位。強制2擋、發動機轉速控制在2000轉/分、4H模式,平緩前進同時進行頻繁的中小幅度轉向操控,感受不到前驅動橋承受動力時帶來的轉向阻力。
由於進入4H模式,車載ESP系統被強制關閉,就要注意不同路況帶來的不同摩擦力,對制動距離以及轉向半徑的影響。BJ40城市獵人版裝載的齒條式轉向機+雙A型擺臂+斷開式驅動橋架構,比搖臂式轉向機+循跡球轉向節+整體橋架構的車型,會獲得更精準的轉向軌跡。
在遍布碎石的河床,降低了輪胎抓地力,在4H模式通過時不會對前差速器造成損傷。反而要注意的是,擊飛的碎石對懸架、燃油箱以及諸多管路的損傷。相同的路況進行4L模式的測試結果,基本上與4H模式一樣,通過性和脫困性毫無壓力。
在接下來進行的涉水測試,為了應對水底碎石與泥濘混雜的環境以及水流帶來縱向與橫向行車阻力,選擇4L模式以獲得額外的2.542倍扭矩。在水底路況不明朗時,4L模式+低檔位+最大扭矩輸出+較低車速,是最穩妥的駕控方案。
在涉水測試之前,8AT進入N擋(紅色箭頭),發動機處於怠速狀態,從4H(黃色箭頭)至4L模式。此時,在駕駛員顯示屏右下角會出現「正在切換至4L檔位」的提示信息(白色箭頭)。在4H-4L模式切換時,可以感受到車輛向前「躥」了一下的動作,與2H-4H模式切換時扭矩傳遞至前驅動橋平順的過渡完全不同。
另外,對於水滴路況明確時,在4L模式+低檔位+最大扭矩輸出+中等車速通過,即便遇到泥濘,也會因較快車速而擺脫陷車的困擾。但是,這種以犧牲懸架安全性換來脫困性的駕控方法凸顯的是「沒有慫車只有慫人」的策略。對於BJ40城市獵人版而言,37°接近角和31°離去角,500mm最大跨壕寬度,600mm最大涉水深度,本身就具備應對複雜路況基礎設定。
需要特別注意的是,包括這款城市獵人版在內的全部BJ40系列越野車,所裝配的3款分時四驅分動器(1款手動2款電動),全部為鋼帶傳遞動力,通過前傳動軸與前驅動橋剛性連接。這從根本上保證了在長距離、長時間在最極端的複雜路況通過,比採用多片離合器技術TOD類四驅系統的車型要更可靠,不會出現因為過熱導致多片離合器斷開,車輛從四驅被強行切換至兩驅狀態。
4、BJ40城市獵人版新狀態2.0T發動機可靠性:
對BJ40城市獵人版的長測時間段,多集中在早7點-午後14點,除了對8AT和四驅系統進行針對性測試,還要對這臺新狀態的2.0T直列四缸發動機的可靠性進行觀察。讓BJ40城市獵人版的發動機長期在高轉速(4000-5000轉/分)以及4H/4L模式使用,並在地表溫度達到42攝氏度的午後進行發動機可靠性評測。
綠色箭頭:博世提供的高壓模塊
紅色箭頭:博世提供的前氧傳感器
黃色箭頭:被隔熱墊覆蓋的電控渦輪增壓器
白色箭頭:散熱器+中冷器+冷凝器組件
藍色箭頭:主散熱器冷卻液補液罐
這臺2.0T發動機最大輸出功率165千瓦、發動機轉速5500轉/分;最大輸出扭矩380牛米、發動機轉速1800-3600轉/分,採用350帕高壓直噴技術、集成式排氣系統、雙流道渦輪電控增壓器技術,且塑料氣門室罩蓋和全鋁缸體輕量化設定。
備註:發動機頂端的紅色拉鎖為8AT應急接觸D擋鎖機構
縱置的發動機位於副駕駛員一側設定三元催化器和渦輪增壓器,這些高溫部件需要額外散熱伺服。
上圖為BJ40城市獵人版散熱管路補液壺,在高強度測試後,補液壺蓋以及管路接口沒有出現冷卻液因壓力過大而滲漏的痕跡。
上圖為BJ40城市獵人版前端散熱組件細節特寫。
藍色箭頭:主散熱器
黃色箭頭:中冷器
紅色箭頭:冷凝器
新狀態2.0T發動機的熱管理系統,由主高溫散熱管路伺服發動機、電子渦輪增壓器系統的散熱由中冷器伺服、空調系統散熱需求由冷凝器提供。為了將更多的動力儲備用於驅動,北京越野為BJ40城市獵人版設定了一套全新的散熱策略。不再使用由發動機曲軸帶動的矽油離合器驅動的風扇,改用電驅動併入發動機控制系統的無級變速電子扇。根據發動機本體溫度、渦輪增壓器溫度以及空調系統負載綜合變化,賦予電子扇無級變速設定,為的是在保證動力總成熱均衡時儘可能少佔用儲備功率。
在完成BJ40城市獵人版4L模式測試,並怠速運行5分鐘後,三元催化器和電子渦輪增壓器溫度都超過280攝氏度(突破熱成像儀高點溫度極限)。由上圖可見,覆蓋電子渦輪增壓器防護罩的表明溫度處於55-60攝氏度,相對表面溫度超過幾百攝氏度三元催化器,隔熱效果顯著。
發動機本體高溫散熱管路補液壺內冷卻液溫度處於86-93攝氏度徘徊。在未開啟駕駛艙空調系統,怠速狀態運行,冷卻液溫度從86攝氏度上升至93攝氏度過程中,電子扇轉速明顯提升。
根據北京越野官方給出的資料看,使用新狀態的2.0T發動機的BJ40城市獵人版,可以添加92號汽油。設定350帕高壓直噴技術同時,還要滿足92號汽油使用需求,就要注意因為適配8AT發動機轉速處於較低狀態使用為節流閥體、噴油嘴產生的積碳並根據實際情況進行清除。
5、BJ40城市獵人版整車密封性:
在對BJ40城市獵人進行新狀態2.0T發動機可靠性測試同時,對可拆卸的駕駛擦覆蓋件進行密封性測試。仍然是在地表溫度達到42攝氏度午後14點,車輛處於怠速狀態並將駕駛艙空調激活調節至最低溫度最大出風量,用熱成像視頻系統進行對比觀察。
2013年量產的短軸BJ40駕駛艙覆蓋件只分正副駕駛員頂蓋與駕駛艙覆蓋件(後部側圍+頂蓋)為2個部分。後期量產的長軸BJ40以及2020款BJ40城市獵人版,則將正副駕駛員頂蓋分為2組並具備自行拆卸能力。
上圖為BJ40城市獵人版頂蓋拆卸後裸露出車身焊接防滾架和密封組件技術狀態細節特寫。
BJ40最早在2012年北京國際車展首次亮相時,就展示了可拆卸的駕駛艙覆蓋件,這意味著2008年立項時,BJ40的全車密封技術標定就被作為十分重要的項目關注。
上圖為BJ40城市獵人版駕駛艙覆蓋件、副駕駛員一側的前部頂蓋、以及防滾架之間密封件技術狀態細節特寫。
藍色箭頭:固定駕駛艙覆蓋件、密封套件固定在防滾架的螺栓
黃色箭頭:駕駛艙覆蓋件內襯中的隔熱和隔音材料截面特寫
紅色箭頭:異形密封套件
上圖為BJ40城市獵人版前部頂蓋拆除後前風窗框架密封條細節特寫。通過這組密封條組件內外側留存灰塵特寫,可以看出行駛後處於「撞風面」的前風窗框架的密封性能表現良好。
綠色箭頭:留存灰塵的前風窗框架密封條組件外側特寫
紅色箭頭:沒有留存灰塵的前風窗框架密封條組內側特寫
上圖為通過熱成像儀拍攝的BJ40城市獵人版(開啟駕駛艙空調)處於迎光面和背光面的熱輻射信號對比特寫。
白色箭頭:迎光面下前部頂蓋和駕駛艙覆蓋件與車門之間縫隙熱成像細節特寫
黃色箭頭:被光面下前部頂蓋和駕駛艙覆蓋件與車門之間縫隙熱成像細節特寫
用熱成像儀對BJ40城市獵人版的駕駛艙覆蓋件與車身焊接後側圍之間進行觀測,如果出現了溫度異常點,那就說明存在密封效能不均勻或密封失效區域。紅色箭頭所指的紅色高亮區域,就是駕駛艙覆蓋件與車身焊接區域。這一紅色高亮區域沒有出現顏色波動,意味著密封效能穩定。
BJ40城市獵人版的駕駛艙覆蓋件,通過螺栓與車身側圍進行固定,且覆蓋件與車身焊接之間鋪設密封套件。
紅色箭頭:固定螺栓
黃色箭頭:駕駛艙覆蓋件
綠色箭頭:車身焊接
對於BJ40車系的密封,一直是眾多車主以及北京越野所關注的重要焦點之一。早在2013年筆者在格爾木對BJ40早期技術驗證車進行評測時,就注意到不同的車身密封措施的使用。在隨後諸多改型車中,北京越野對BJ40的密封技術進行逐步改進,尤其是將一體化的前排頂蓋分為更具實用性的可拆分為2的設定。
通過熱成像儀進行靜態和動態觀測發現,在車內溫度較低、車外溫度較高的環境,車身覆蓋件與車身焊接(車門、風窗)之間的顏色變化過渡明顯,沒有出現突然的變化。這意味著車身覆蓋件與車身焊接之間的密封效果顯著且均衡,間接的起到降低能耗(空調製冷、暖風制熱)作用。
6、BJ40城市獵人版輕量化的懸架技術:
截止2020年4月,BJ40的車身架構都是基於梯形車架,前副車架+雙A型擺臂+斷開式前驅動橋和5連杆+整體橋組成的架構。在2013年-2018年期間量產的BJ40車系採用將整體焊接技術的A型擺臂+一體化減震器總成的設定;2018年-2020年期間量產的BJ40車系換裝了與改進型BJ80適配相同的輕量化下A型擺臂+叉型減震器總成的改進型設定;2020年5月量產的BJ40城市獵人版的前懸架保留了輕量化的改進型狀態同時,斷開式前驅動橋採用鋁合金材質輕量化設定。
上圖為拆卸掉前轉向驅動橋下護板,前懸架技術狀態細節特寫。
紅色箭頭:經過輕量化的下A型擺臂固定在副車架的偏心螺栓
黃色箭頭:從老狀態衝壓改進為輕量化鑄造工藝的下A型擺臂
藍色箭頭:下A型擺臂輕量化的具體表現之鏤空設定
白色箭頭:鋼製前轉向節
綠色箭頭:下A行型擺臂與球頭銷一體化設定
BJ40城市獵人版的下A型擺臂將球頭銷進行一體化設定,且受自然重力作用被前轉向節所「承載」。這種結構設定,即便遭受碰撞事故,固定下球銷螺栓和保險栓鬆動或脫落,也可以最大化保證結構性完好(下A型擺臂不會與轉向節分離)。
BJ40城市獵人版的斷開式前驅動橋,從早先的鋼材質更換為輕量化和散熱效果更好的鋁合金材質。需要特別注意的是,BJ40城市獵人版的斷開式前驅動橋通過螺栓將差速器殼體和橋殼進行固定,並通過在鋁合金外殼體加工散熱鰭片和加強筋,已達到材質輕量化、提升結構強度以及散熱效率的目的。相對此前量產BJ40系列車系,2020款BJ40城市獵人版在前橋負載的方面的降低,高強度使用散熱效率的提升幅度相當顯著。
上圖為岱摩斯版電控四驅分動器特寫。
藍色箭頭:換擋電機
紅色箭頭:後傳動軸
綠色箭頭:分動器輸出軸與傳動軸採用螺栓剛性連接
需要注意的是,BJ40城市獵人版的分動器電機線纜接頭被設定在上端,從結構設定層面降低行駛過程中被泥沙雨雪碎石侵蝕造成換擋紊亂的故障機率。
上圖為BJ40城市獵人版5連杆+整體橋構成的後懸架細節特寫。
綠色箭頭:止推桿
紅色箭頭:上推力杆
黃色箭頭:下推力杆
藍色箭頭:減震器芯體
藍色箭頭:發動機動力輸出端的殼體
綠色箭頭:8AT前端鋁合金殼體
紅色箭頭:8AT後端油底殼
通過熱成像儀檢測新狀態2.0T發動機、8AT和岱摩斯版電控分動器熱輻射信號是否異常。
筆者有話說:
在十餘天高強度連續測試中,2020款BJ40城市獵人版的平均油耗13升/百公裡,高速行駛平均油耗11升/百公裡、4H\4L模式油耗13-15升/百公裡。得來的這一油耗數據不能代表終端客戶真實用車油耗,相信會在9-12升/百公裡。對於自重2.11噸、發動機最大輸出功率165千瓦、最大輸出扭矩380牛米的2020款BJ40城市獵人版的動力儲備充足。8AT的設定,在車速100公裡/小時巡航狀態油耗可以下探至8-9升/百公裡。在4L+手動換擋模式,可以在最大扭矩輸出狀態持續使用且發動機溫度在正常範圍。
2008年立項、2013年量產、2020款BJ40城市獵人版以及雨林越野版上市,BJ40車系歷經7年研發和7年改進,完全具備成為一款成熟可靠的越野車的一切基因—車型平臺。
2020年5月上市的BJ40城市獵人版採用新狀態2.0T發動機+8AT,正在預售中的BJ40雨林穿越版採用紳寶系列2.3T發動機+6AT,兩款改型BJ40的同時量產,實際上體現的是滿足不同用車環境和終端車主的實際需求。北京越野車用前後14年,將BJ40打造成一個成熟的越野車型平臺和豐富的延伸車系,完全憑藉的是時間的積累和經驗的儲備。
新能源情報分析網評測組出品