[汽車之家 技術(shù)] 作為在乘用車上應(yīng)用輕量化鋁合金材料的先驅(qū)之一,奧迪的ASF(Audi Space Frame)車身結(jié)構(gòu)可以追溯到23年前,而在這二十多年的發(fā)展中,已經(jīng)有9臺奧迪車被打上了ASF的烙印,而在今天的內(nèi)卡蘇姆(Neckarsulm),第十款A(yù)SF車身正式與世人見面,它將屬于全新一代奧迪A8(D5)。
憑借著ASF車身技術(shù),奧迪算得上是車身輕量化的先行者。特別是在品牌旗艦A8車型上,ASF車身結(jié)構(gòu)帶來的輕量化優(yōu)勢有目共睹。在材料科學(xué)和生產(chǎn)工藝不斷進步的今天,新車型勢必會在前作的基礎(chǔ)上進一步減重,已獲得更好的操控特性及燃油經(jīng)濟性。然而,全新奧迪A8的車身結(jié)構(gòu)卻比現(xiàn)款車型增重了近50公斤,究竟是奧迪在輕量化技術(shù)方面遇到了瓶頸,還是有什么事情比減重更重要?
- 4成為鋼材,不能再叫“全鋁”車身?
在早年間,我們習(xí)慣于將奧迪的ASF車身架構(gòu)稱為“全鋁車身”結(jié)構(gòu),因為早期奧迪A8的車身結(jié)構(gòu)完全由輕量化鋁合金材料構(gòu)成。隨著對車身剛性和碰撞安全方面的關(guān)注,現(xiàn)款A(yù)8(D4)的ASF結(jié)構(gòu)內(nèi)包含有8%的鋼材,大部分集中在車身的B柱結(jié)構(gòu)上,全部為我們熟悉的熱成型高強度鋼材。
在全新奧迪A8的車身結(jié)構(gòu)中,采用了比D4車型更多的高強度鋼材,以及少部分鎂合金材料和碳纖維材料,而鋁合金的應(yīng)用只占58%。因此在絕對重量方面,全新A8的車身結(jié)構(gòu)達到了282公斤,超過D4車型51公斤,這在強調(diào)輕量化的今天應(yīng)該算是個不小的數(shù)字了。盡管新加入的鎂合金和碳纖維材料可以在保證強度的同時做到更輕,但因為用量占比很小,因此并不能抵消鋼材增加的那部分重量。
顯然,從歷代A8車型的ASF車身結(jié)構(gòu)進化過程中可以看到,奧迪并不是將絕對重量放在車身開發(fā)的第一位,顯然,有些事比“減肥”更加重要。全新一代A8的車身結(jié)構(gòu)更加強調(diào)剛性和安全,用他們自己的話說,叫做“將適合的材料用在適合的地方”。那么奧迪的工程人員是如何設(shè)計新車型車身的結(jié)構(gòu)呢?
- 有失必有得,增加重量為安全?
之前說過,全新A8(D5)的車身架構(gòu)增重的主要原因是使用了大量熱成型高強度鋼材,這些鋼材的加入使新車可以面對未來更加嚴格的碰撞安全標準。此外,得益于新材料和新技術(shù)的應(yīng)用,在車身整體的剛性方面新車型也有一定的提升。
奧迪官方表示,D5車身結(jié)構(gòu)的抗扭剛性比D4提升了24%,這當(dāng)然有高強度鋼材的功勞,同時針對日益嚴苛的碰撞安全測試,這些材料也可以更加有效地保證車輛在碰撞事故中的安全性。盡管官方?jīng)]有明確指出,但使用高強度鋼材顯然是一個行之有效而且成本較低的解決方案。
- 有些地方,該減還是要減
盡管比現(xiàn)款車型更重了,但奧迪的工程師們在很多細節(jié)方面依然沒有“破罐破摔”,而是進一步挖掘輕量化的可能性。與D3、D4車型不同的是,D5的ASF車身結(jié)構(gòu)中加入了鎂合金以及CFRP碳纖維增強塑料,從一些細節(jié)方面控制車身的重量。
應(yīng)該說,D5的ASF車身在材料的應(yīng)用方面還是很廣泛的,相比起前任車型,引入了碳纖維和鎂合金,這也可以看出奧迪的研發(fā)部門對許多新型材料依然保持著比較開放的態(tài)度。
- 工藝更復(fù)雜,擁有全新車身生產(chǎn)線
在全新A8車型的研發(fā)過程中,生產(chǎn)部門提供了非常多的技術(shù)和工藝支持。由于D5的車身結(jié)構(gòu)由鋼、鋁等不同材料構(gòu)成,同時不同的鋼材和鋁材也有著各自不同的特性,因此奧迪的生產(chǎn)部門為這款新車提供了14中不同的車身制造工藝。除了我們都很熟悉的點焊、保護焊、激光焊以外,還有專門針對鋁材的鉚接。以及不同材料之間拼接的自攻螺栓、滾邊壓合及局部壓緊等。
與現(xiàn)款車型相同,D5車型同樣在歷史悠久的內(nèi)卡蘇姆工廠生產(chǎn),不過由于有著不同的車身生產(chǎn)工藝,在焊裝車間,新車擁有一條全新的生產(chǎn)線。這條生產(chǎn)線目前只生產(chǎn)D5一款車型,但同時也具備一定的柔性生產(chǎn)能力。
我們有幸得到機會對內(nèi)卡蘇姆工廠進行了簡短的參觀,很難想象這是一座歷史超過100年的汽車工廠。在這里,令人印象最為深刻的其實并不是那些自動化的設(shè)備,而是奧迪生產(chǎn)部門不斷創(chuàng)新、提升工藝的精神。如果沒有他們的努力,研發(fā)部門對于全新A8的很多設(shè)想都無法成為現(xiàn)實。
總結(jié):
作為媒體人,我當(dāng)然也很希望在內(nèi)卡蘇姆看到有關(guān)新一代奧迪A8的更多信息,但是德國人的保密工作做得很好,最終沒有更多意外的收獲。那些關(guān)注D5的朋友們也不用心急,今年7月這臺新旗艦就將揭開它的面紗,屆時汽車之家科技將有更多的技術(shù)解讀為大家奉上。(文/圖 汽車之家 張戈)
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