奧迪空間框架結(jié)構(gòu)設(shè)計原理

1、奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(ASF )設(shè)計原理早在十多年前，奧迪A8和A2車型就利用鋁質(zhì)車身阻止了在功能性要求越來越高的前 提下，車身重量不斷螺旋式上升的趨勢。自那時起，奧迪便不斷發(fā)展這一車身輕量化的先鋒 技術(shù)，如今，這項(xiàng)被稱作ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(Audi Space Frame)的車身輕質(zhì)技術(shù)已經(jīng) 被成功應(yīng)用于奧迪TT、R8、A7、A8等多款量產(chǎn)車型。奧迪全新豪華旗艦A8使用的ASF技術(shù)構(gòu)架車身借助ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)技術(shù)，奧迪對傳統(tǒng)車身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了革命性改進(jìn)。ASF這一創(chuàng) 新設(shè)計在提升車輛安全性的基礎(chǔ)上，通過大幅度降低車身重量有效提高了奧迪車型的動力表 現(xiàn)和高效性能。以新奧迪TTS Coupe

2、2.0 TFSI車型為例，它從靜止?fàn)顟B(tài)加速到100公里/小時 僅用5.2秒，最高時速達(dá)250公里/小時(電子限速)，而其綜合油耗不過7.9升/百公里，遠(yuǎn) 遠(yuǎn)領(lǐng)先同級別競爭對手。ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(Audi Space Frame)在ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)的研發(fā)過程中，奧迪取得了數(shù)百項(xiàng)技術(shù)專利，還榮獲過歐洲專 利局頒發(fā)的“2008年度歐洲發(fā)明家”(European Inventor of the Year)大獎。ASF作為一套復(fù) 雜的系統(tǒng)技術(shù)集合，涵蓋了合金材料、鑄型以及相配的零件連結(jié)等技術(shù)。COJLAudi A7 SportbackAudiKiraiMftamibriMn Hjlvnidi

3、 Ln Ihi COtlLKC #4耳奧迪A7的車身是將ASF技術(shù)系統(tǒng)化應(yīng)用的一個典型例子應(yīng)用ASF技術(shù)的車身框架結(jié)構(gòu)包括了壓延鋁質(zhì)部件和壓鑄件。這種框架結(jié)構(gòu)用來支撐鋁 薄板零件（如車頂嵌板），能夠使連結(jié)處嚴(yán)密結(jié)實(shí)，有助于承受車身負(fù)載。根據(jù)所承擔(dān)任務(wù) 和扮演角色的不同，奧迪空間框架結(jié)構(gòu)的零件在形狀和橫截面的差異很大。它們?nèi)缤梭w的 骨骼，連接在一起可以滿足多種要求，同時還很輕質(zhì)。Audi H8Audi! fi a cd Ffaimi ASFam A-Flostfrn.事和癡# Rjrrd JL Prr產(chǎn)m奧迪R8車身上采用ASF技術(shù)設(shè)計的零件壓延零件一個很大的優(yōu)勢在于其設(shè)計靈活性。以新奧迪TT

4、 Coupe和Roadster車型為例， 車身整體結(jié)構(gòu)看上去一模一樣，甚至似乎可以用相同的工具和機(jī)器制造。但實(shí)際上，零件內(nèi) 部以仿生學(xué)原理分別進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化，因此控制剛性的“肋骨”的排列也不盡相同 Roadster比Coupe車型需要更強(qiáng)的硬度。奧迪TT車身的壓延零件材質(zhì)為高級鋁合金，以此 進(jìn)一步增加強(qiáng)度，同時減輕重量。承受極端負(fù)載的鑄件主要用在局部高度受力處及那些需要體現(xiàn)智能多功能性的部位。比 如，汽車A柱節(jié)點(diǎn)就是一個很好的例子。在這個部位上，需要一個高科技的多功能零件將 側(cè)梁、底梁、A柱和風(fēng)擋橫梁牢固連接在一起。與其他所有鋁質(zhì)鑄件一樣，這個部位的鑄件將高精度幾何學(xué)和可用空間最大化地利用了起

5、來。應(yīng)用混質(zhì)ASF技術(shù)的新奧迪TT Coupe和Roadster從2006年上市起，第二代奧迪TT車型 便通過出色的道路表現(xiàn)，奠定了自己高性能跑車的牢固地位。和第一代車型相比，新一代的 奧迪TT Coupe雙門跑車的車身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛性提高了約50%，而新一代奧迪TT Roadster敞篷 車型更是提高了 100%之多。與此同時，新奧迪TT也很大程度上擺脫了振動的困擾，沖撞吸 能性也非常出色。第二代奧迪TT Roadster的ASF車身包含58%的鋁制元件、其他42%的灰色部分為鋼制而且，奧迪還通過在第二代TT車型的鋁質(zhì)車身框架中加入一定比例鋼材，實(shí)現(xiàn)了對ASF 技術(shù)的創(chuàng)新。這項(xiàng)鋁、鋼混質(zhì)構(gòu)造的創(chuàng)

6、新技術(shù)不但讓第二代奧迪TT車身框架比鋼制車身框 架降低了 48%的重量；還通過在新奧迪TT Coupe和Roadster車型的車底板尾部，車門和行 李箱蓋等部位中設(shè)計了全電鍍的鋼質(zhì)零件，合理分配了第二代奧迪TT車型的前后軸負(fù)載。生產(chǎn)線上正在進(jìn)行焊接作業(yè)的新奧迪TT在制造第二代奧迪TT車身時，奧迪ASF技術(shù)充分體現(xiàn)了在零件連結(jié)方面的創(chuàng)新性。在 攝像系統(tǒng)的監(jiān)視下，奧迪運(yùn)用沖孔鉚接、釘接和粘合焊接等多種不同原理的方法將零件連結(jié) 在一起。同時，本次發(fā)布的新奧迪TT應(yīng)用的另一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，是車頂與側(cè)部之間的無縫連 結(jié)一一這是通過激光焊接完成的。在解決鋁質(zhì)零件和鋼質(zhì)零件的接觸腐蝕難題時，奧迪利用粘合劑形成絕

7、緣層使這個問題 迎刃而解。此外，除了前面提到的連結(jié)方法，奧迪還有一種新的連結(jié)法：讓由機(jī)器人嵌入的 自攻螺絲產(chǎn)生摩擦，熔化零件表面，由此零件之間就可以完全滲透并形成牢固的連結(jié)。新奧迪TT Coupe 2.0 TFSI的空載重量僅為1280千克，對于運(yùn)動車型來說，這是個了不 起的數(shù)字。其車身框架重量只有206千克；其中鋁材重140千克（68%），鋼材66千克。相 比之下，它比傳統(tǒng)全鋼車身框架要輕了近100千克。重量的減輕，意味著新奧迪TT的百公 里油耗會減少0.3升，每公里二氧化碳排放也相應(yīng)減少7.5-12.5克。同樣，對于車身框架重 量只有251千克的新奧迪TT Roadster來說，燃油經(jīng)濟(jì)性

8、和環(huán)保性也都有了大幅的提升。2006年獲得“歐洲汽車車身大獎”的第二代奧迪TT高性能跑車車身在保證碰撞安全性方面，新奧迪TT沒有做任何妥協(xié)：在它的前端結(jié)構(gòu)中設(shè)計有吸能潰 縮區(qū)和高強(qiáng)度鑄件，以確保碰撞能量在從前向后的傳遞過程中不傷及車內(nèi)成員;在車輛尾部， 高強(qiáng)度的車身結(jié)構(gòu)也保證了追尾時車內(nèi)人員的安全。在遇到側(cè)向撞擊時，新奧迪TT車門內(nèi) 設(shè)計的高強(qiáng)度鋁制構(gòu)件可以抵擋另外一輛車造成的沖擊力。在車輛的垂直方向上，車內(nèi)乘員 腳下的底板由擠壓型材被再次加固，而上方也設(shè)計了堅(jiān)固的車頂框架，從而在車輛翻滾時保 護(hù)駕乘人員的安全。對于新奧迪TT敞篷車型來說，這種翻滾保護(hù)則是通過采用高強(qiáng)度管材 構(gòu)建的風(fēng)擋玻璃框架，和座位后方的防翻滾架來實(shí)現(xiàn)的。2006年底，第二代奧迪TT創(chuàng)新的混質(zhì)車身設(shè)計技術(shù)受到了消費(fèi)者和行業(yè)專家的一致贊 譽(yù)，并因此獲得了歐洲汽車車身構(gòu)造領(lǐng)域最重要的獎項(xiàng)一一 “歐洲汽車車身大獎”，這無疑 是對奧迪在車身輕量化方面取得的卓越成就的最大認(rèn)可！奧迪ASF技術(shù)背景簡介鋁從物理特性來看，鋁比鋼輕三分之二，相對較軟并容易加工，而且它還可以通過加入 鎂和硅形成合金來提高強(qiáng)度。此外，鋁如果沒有與其他物質(zhì)混合便能實(shí)現(xiàn)完全回收。所以對 汽車工業(yè)來說，鋁是一種特別適合用于汽車車身制造的金屬材料。奧迪不斷塑造高效車身盡管ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一套先進(jìn)并且成熟的輕量化