2016款A(yù)6在車體框架上有重要升級:為了針對IIHS新的25%偏置碰撞,它加強(qiáng)了發(fā)動機(jī)艙還有乘客艙的安全籠的結(jié)構(gòu)。下面來看一下它的車身結(jié)構(gòu)。
怎么評判一款車子的車體結(jié)構(gòu)?在確定了外形尺寸級別的前提下,有三個指標(biāo):剛度、內(nèi)部空間、重量。這三個指標(biāo)必須綜合來看(比如說不能光顧著剛度和空間,但重量嚴(yán)重超標(biāo)),它們直接代表了車廠的設(shè)計(jì)功力。豪華車不能僅停留在內(nèi)飾用料和電子功能這種層面上;它最好要在車體結(jié)構(gòu)上有明顯的創(chuàng)新。
奧迪A6采用承載式車身結(jié)構(gòu)!俺休d式車身”是一個很廣泛的概念,里面還分有很多類。最常見的一類是整個車體框架都參與受力,并且部分車身蒙皮/形狀件也參與受力,這種結(jié)構(gòu)英文叫做“Monocoque”,中文翻譯稱為“硬殼式結(jié)構(gòu)”,目前大部分轎車(包括大部分非卡車底盤的SUV)都是這種設(shè)計(jì)理念。
除了“硬殼式結(jié)構(gòu)”之外,承載式車身范疇里還有一種相對小眾的結(jié)構(gòu),叫做“空間構(gòu)架”,英文叫做“Space Frame”。您在一些賽車上肯定見過這種結(jié)構(gòu):用鋼管焊接成一個個三角形構(gòu)造,再組合起一個車體骨架,接著再用玻璃鋼/鐵皮敲打出一個像正常車的“外殼”,像穿衣服那樣往那個骨架上一套——這就是最典型的空間構(gòu)架。典型例子:1954 – 1957款奔馳300SL Gullwing。
但是,沒規(guī)定說“空間構(gòu)架”必須得用鋼管來搭建,框架的組件可以是任何形狀、任何材料。因此奧迪早在1994年就推出了“奧迪空間構(gòu)架”技術(shù)(Audi Space Frame,簡稱“ASF”),用在旗艦A8轎車上。從白車身圖里我們不容易看出奧迪空間構(gòu)架跟普通的承載式結(jié)構(gòu)轎車有什么不同,但是假如我們把受力部件提取出來繪制成這幅圖,“空間構(gòu)架”這個特征就很明顯了,請留意下圖A8車子的車頭和車尾部分。
“奧迪空間構(gòu)架”只用在全鋁合金車身上,生產(chǎn)成本較高。所以奧迪基于已有的ASF技術(shù),開發(fā)出新一代的“復(fù)合材料空間構(gòu)架”(Multimaterial Space Frame),首先用在最新這一代(C7)A6身上。A6這個構(gòu)造到底算不算徹底的“空間構(gòu)架”?奧迪沒有給出像A8那樣“絕對是”的肯定說法,它只是提到:A6的框架在“一些地方”的確是采用了“空間構(gòu)架”的原則。所以說A6可以算“部分是”空間構(gòu)架吧。
說了這么久“空間構(gòu)架”,很自然有這么一個問題:為什么要用它?它有什么好處?
“空間構(gòu)架”的主要好處是可以用更少的材料搭建出強(qiáng)度類似的車身出來,也就是說:有利于減重。另外還有一個好處對車廠更重要:由于車身骨架跟外形沒關(guān)系,那么只需要用現(xiàn)有的這些骨架件,通過不同的組合拼裝滿足受力需求,然后外面再“套上”不同的外殼,馬上就可以派生出多款不同的車型。這樣不用再像傳統(tǒng)的“硬殼式結(jié)構(gòu)”車子,每款車型都要針對車體框架進(jìn)行專門設(shè)計(jì)并且打造專用的模具。所以這意味著省去很多設(shè)計(jì)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本。
對于我們消費(fèi)者來講,我們只關(guān)心一點(diǎn):奧迪A6的車身是否足夠堅(jiān)硬(安全)?各種抗彎抗扭指標(biāo)如何?從美國IIHS的碰撞測試數(shù)據(jù)來看,A6的正面碰撞成績絕對是同級別里一流的;側(cè)面碰撞稍微遜色一點(diǎn)(比不上奔馳E級),但也很不錯了;頂棚硬度比較一般,二流水平。
A6的車體結(jié)構(gòu)還有一個不得不說的地方:副車架。
車子行進(jìn)中各種振動的源頭(引擎、懸架等)都跟副車架連接;副車架有兩個,一前一后跟車身主體框架通過橡膠或者液壓墊片等緩沖方式來連接,以此可以有效地過濾各種有害的振動傳到車身上來。
副車架(尤其是前副車架)任重而道遠(yuǎn),最好是輕質(zhì)并且抗扭強(qiáng)度大。輕質(zhì)有助于減低車身重量、優(yōu)化前后重量分配;抗扭強(qiáng)度大那是因?yàn)樗苯痈鷥蛇厬壹苓B接,多數(shù)時候受力不均衡。所以不少高檔的轎車/跑車都采用鋁合金鑄造的副車架,比如說同級別的奔馳E級、寶馬5系、Lexus GS等等都是。
但奧迪在這方面似乎欠缺考慮,只是采用了鋼鐵焊接而成的副車架。下圖就是前副車架的正反兩面。從照片里可以看到為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛性,奧迪在前副車架的四周用螺絲擰上了一個X形的支架。
這里產(chǎn)生了兩個問題:
1. A6的發(fā)動機(jī)100%位于前軸之前,導(dǎo)致A6天生頭重腳輕。假如是前驅(qū)版還說得過去;對于走運(yùn)動路線的四驅(qū)版3.0 TFSI,默認(rèn)驅(qū)動力偏向于后輪,比較理想的方案是設(shè)法減輕車頭的重量。但很明顯這個沉重的鋼鐵副車架拖了后腿。
2.這個副車架的結(jié)構(gòu)是否能提供充足的強(qiáng)度?我無法直接測量,但是請看后面的公路試駕體驗(yàn),我發(fā)現(xiàn)了一個問題,副車架有可能是原因之一。
● 懸架系統(tǒng)
現(xiàn)在不少車廠在面向消費(fèi)者宣傳的時候采用了一些模棱兩可的詞匯或者說法,奧迪A6的懸架系統(tǒng)情況也類似。根據(jù)奧迪官方說法,它的前懸架采用“五連桿獨(dú)立懸架”,后懸架為“梯形連桿式獨(dú)立懸架”。
先來看前懸架,這個“五連桿獨(dú)立懸架”實(shí)際上是雙叉臂的一個變種,它把上A臂和下A臂都各自分解成2條控制桿,然后再算上前輪的轉(zhuǎn)向拉桿,共5條控制桿。因此奧迪就把它稱為“五連桿”。那奧迪為啥要把好好的雙叉臂給分解掉呢?道理很簡單:A臂分解之后,兩條連桿延長線的交點(diǎn)外移,懸架的主銷(Kingpin Axle)外推,因此主銷偏移距(Kingpin Offset)就變小了,這可以明顯改善低速行駛時方向盤轉(zhuǎn)向的手感。
接下來是后懸,“梯形連桿式獨(dú)立懸架”——聽上去挺深奧的名字,其實(shí)上它的根源還是雙叉臂懸架。雙叉臂用于后懸架的時候因?yàn)椴恍枰D(zhuǎn)向,因此下A臂可以做成“H”型,上A臂可以簡化成一根連桿。但假如純粹這樣做,車輪跳動時的動態(tài)特性還是有缺陷,比如車輪的外傾角會變動,所以很自然的對策便是把H臂的一個連接點(diǎn)松開,釋放一個自由度,再增加一個獨(dú)立的連桿來約束、調(diào)節(jié)這個被釋放的自由度。奧迪A6正是這樣做?偟膩碇v這款車子的懸架不管是從設(shè)計(jì)上,還是用料(大部分是鋁合金零件)上都很上檔次。
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差評理由: