四、车身
1.材料和加工工艺
新款XC90是基于SPA平台的首款车型,这是一个模块化平台,将前轮位置大幅前移,实现了短前悬与长轴距,这一特点有助于打造更强劲的外观与更舒适的车内空间。SPA平台唯一的固定尺寸是前轮中心与隔板之间的尺寸,其他长度及高度尺寸均灵活可变,可根据车型设计与大小进行调整(图11)。
沃尔沃XC90的车身由铝材和5种不同等级的钢材制成(图12),每一种材料均经过悉心挑选与测试,确保在每个部位均实现最理想的功能。在发生碰撞时,不同材料共同工作,尽可能以最佳方式吸收和分散作用力,减少对乘客的碰撞力。
与上一代车型相比,新款XC90的超高强度钢(硼钢)的用量显著增加,铝材质用量也得以增加,甚至也用于结构件中。另一项新特性是3块后部中央地板由0.6 mm的超薄材料制成。
为进一步优化车身结构,车身的很多部位都采用2种不同等级的钢材制成。例如,前外侧纵梁是由高强度钢和超高强度钢制成,使得纵梁接近驾驶舱的部位刚性更高。在制造过程中,2块不同属性的钢板是利用激光焊接技术焊接在一起的(图13)。外侧B柱和后纵梁也应用了同样的技术。此外,为了优化单独部件的属性,还采用新型轧制工艺,加工出了具有不同厚度的部件。B柱就是此类加工方法的一个示例,它的钢板厚度在1.7~2.8 mm之间变化(图14),并且在冲压前采用了上述激光焊接方式。
2.撞击缓冲区
SPA平台的前部结构经优化可实现最大限度的安全性,具有高吸能效果的撞击缓冲区有助于降低乘客承受的冲击力,并降低外物穿透驾驶舱的风险(图15)。纵梁前部较柔软,并且有3个几何状凹口,称作折线,这种设计使纵梁能够在碰撞时塌陷。如果纵梁损坏需要修复,则必须在纵梁较软处进行接合。防撞箱和防撞梁均为铝制,用螺栓固定至纵梁。防撞箱的功能是在纵梁变形前溃缩,吸收能量,因碰撞事故损坏后必须更换。与上一代车型相同,新款XC90也配备了下碰撞梁,旨在发生碰撞时抵挡对面来车的撞击,如果下碰撞梁变形,则必须完全更换。
新款XC90的车身侧面结构极为稳定,大部分A柱、B柱和C柱均由硼钢制成(图16)。环绕中央扶手的座椅构件由特高强度钢制成。门槛用铝挤压型材加固,并用铆钉固定。
后纵梁与前纵梁的结构类似,也是由可变形的高强度钢制成(图17)。防撞梁构件与防撞箱在概念上也与前部构件类似,并且同样为铝制。
3.减振器支柱塔架
在全新XC90车型上,沃尔沃首次在车身结构中使用铝制构件—减振器支柱塔架由铝合金铸造而成,并用铆钉固定在钢制车身(图18)。这项技术使得前部结构更轻并且抗扭刚性更好,然而却使得碰撞修复更为复杂。
减振器支柱塔架用51个铆钉固定在车身上。铆钉用2种等级的极高强度钢制成(下纵梁上的铆钉硬度更高),铆接时从钢板一侧冲出固定,以实现最佳固定效果(图19)。铆接完成后无法从铝合金一侧看到铆钉,在钢板一侧铆钉头可见且与钢板齐平。
在售后维修或更换减振器支柱塔架时,原始铆钉将在拔出后用盲孔铆钉替换。为了降低产生电偶电流的风险,请务必使用沃尔沃推荐的材料并在操作时格外小心。塔架可作为备件单独提供,也可作为铆接到周围钢板上的完整单元提供。如果必须更换,建议采用较大的完整单元,因为这样最具时效性并能降低铆接处腐蚀的风险。
4.膨胀密封件和车身粘合剂
车身的一些腔室内采用了模塑密封件,通过泡沫膨胀密封车身面板,能够隔绝噪声、防止漏水以及防止灰尘进入(图20)。在早期沃尔沃车型中,这些密封件不作为单独零件提供,碰撞修复时必须按每个腔室的用量更换为散装的泡沫圆柱。而对于新款XC90,这些密封件作为备件提供,可实现与原车接近的密封效果。所不同的是,在生产中是通过受热膨胀将其固定,而在售后维修时难以达到使泡沫膨胀的高温,因此可选择用粘合剂固定。
在XC90上,将车身构件点焊在一起时共计使用了约65 m的橡胶结构粘合剂(图21),旨在提高车身的钢度与抗疲劳度(即车身的使用寿命)。而在售后维修中,通常用点焊和密封方式取代车身粘合剂的使用。