奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(ASF)設(shè)計(jì)原理

1、奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(ASF)設(shè)計(jì)原理早在十多年前，奧迪A8和A2車(chē)型就利用鋁質(zhì)車(chē)身阻止了在功能性要求越來(lái)越高的前提下，車(chē)身重量不斷螺旋式上升的趨勢(shì)。自那時(shí)起，奧迪便不斷發(fā)展這一車(chē)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)(AudiSpaceFrame)的車(chē)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(chē)型。奧迪全新豪華旗艦A8使用的ASF技術(shù)構(gòu)架車(chē)身借助ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)技術(shù)，奧迪對(duì)傳統(tǒng)車(chē)身結(jié)構(gòu)進(jìn)行了革命性改進(jìn)。ASF這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)在提升車(chē)輛安全性的基礎(chǔ)上，通過(guò)大幅度降低車(chē)身重量有效提高了奧迪車(chē)型的動(dòng)力表現(xiàn)和高效性能。以新奧迪TTSCoupe2.0TFSI車(chē)型為

2、例，它從靜止?fàn)顟B(tài)加速到100公里/小時(shí)僅用5.2秒，最高時(shí)速達(dá)250公里/小時(shí)(電子限速)，而其綜合油耗不過(guò)7.9升/百公里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先同級(jí)別競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)(AudiSpaceFrame)在ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)的研發(fā)過(guò)程中，奧迪取得了數(shù)百項(xiàng)技術(shù)專利，還榮獲過(guò)歐洲專利局頒發(fā)的“2008年度歐洲發(fā)明家”(EuropeanInventoroftheYear)大獎(jiǎng)。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)。AudiA7SportbackKiraiMftamibriMnHjIvnilJlITiIhiCOtlLKC一Audi奧迪A7的車(chē)身是將ASF技

3、術(shù)系統(tǒng)化應(yīng)用的一個(gè)典型例子應(yīng)用ASF技術(shù)的車(chē)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(lái)支撐鋁薄板零件（如車(chē)頂嵌板），能夠使連結(jié)處嚴(yán)密結(jié)實(shí)，有助于承受車(chē)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(shí)還很輕質(zhì)。AudiH8Audi!fiacdFfaitwiASFamA-Flostfrn知護(hù)榊一+RjrTdJLPrr浮皿奧迪R8車(chē)身上采用ASF技術(shù)設(shè)計(jì)的零件壓延零件一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)在于其設(shè)計(jì)靈活性。以新奧迪TTCoupe和Roadster車(chē)型為例，車(chē)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

4、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(chē)型需要更強(qiáng)的硬度。奧迪TT車(chē)身的壓延零件材質(zhì)為高級(jí)鋁合金，以此進(jìn)一步增加強(qiáng)度，同時(shí)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(chē)A柱節(jié)點(diǎn)就是一個(gè)很好的例子。在這個(gè)部位上，需要一個(gè)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(gè)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來(lái)。應(yīng)用混質(zhì)ASF技術(shù)的新奧迪TTCoupe和Roadster從2006年上市起，第二代奧迪TT車(chē)型便

5、通過(guò)出色的道路表現(xiàn)，奠定了自己高性能跑車(chē)的牢固地位。和第一代車(chē)型相比，新一代的奧迪TTCoupe雙門(mén)跑車(chē)的車(chē)身靜態(tài)扭轉(zhuǎn)剛性提高了約50%,而新一代奧迪TTRoadster敞篷車(chē)型更是提高了100%之多。與此同時(shí)，新奧迪TT也很大程度上擺脫了振動(dòng)的困擾，沖撞吸能性也非常出色。第二代奧迪TTRoadster的ASF車(chē)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(guò)在第二代TT車(chē)型的鋁質(zhì)車(chē)身框架中加入一定比例鋼材，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ASF技術(shù)的創(chuàng)新。這項(xiàng)鋁、鋼混質(zhì)構(gòu)造的創(chuàng)新技術(shù)不但讓第二代奧迪TT車(chē)身框架比鋼制車(chē)身框架降低了48%的重量；還通過(guò)在新奧迪TTCoupe和Roadster車(chē)型的車(chē)

6、底板尾部，車(chē)門(mén)和行李箱蓋等部位中設(shè)計(jì)了全電鍍的鋼質(zhì)零件，合理分配了第二代奧迪TT車(chē)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(chē)身時(shí)，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(shí)，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(chē)頂與側(cè)部之間的無(wú)縫連結(jié)一一這是通過(guò)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(shí)，奧迪利用粘合劑形成絕緣層使這個(gè)問(wèn)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

7、間就可以完全滲透并形成牢固的連結(jié)。新奧迪TTCoupe2.0TFSI的空載重量?jī)H為1280千克，對(duì)于運(yùn)動(dòng)車(chē)型來(lái)說(shuō)，這是個(gè)了不起的數(shù)字。其車(chē)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(chē)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(huì)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(duì)于車(chē)身框架重量只有251千克的新奧迪TTRoadster來(lái)說(shuō)，燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性也都有了大幅的提升。2006年獲得“歐洲汽車(chē)車(chē)身大獎(jiǎng)”的第二代奧迪TT高性能跑車(chē)車(chē)身在保證碰撞安全性方面，新奧迪TT沒(méi)有做任何妥協(xié)：在它的前端結(jié)構(gòu)中

8、設(shè)計(jì)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(guò)程中不傷及車(chē)內(nèi)成員;在車(chē)輛尾部，高強(qiáng)度的車(chē)身結(jié)構(gòu)也保證了追尾時(shí)車(chē)內(nèi)人員的安全。在遇到側(cè)向撞擊時(shí)，新奧迪TT車(chē)門(mén)內(nèi)設(shè)計(jì)的高強(qiáng)度鋁制構(gòu)件可以抵擋另外一輛車(chē)造成的沖擊力。在車(chē)輛的垂直方向上，車(chē)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(jì)了堅(jiān)固的車(chē)頂框架，從而在車(chē)輛翻滾時(shí)保護(hù)駕乘人員的安全。對(duì)于新奧迪TT敞篷車(chē)型來(lái)說(shuō)，這種翻滾保護(hù)則是通過(guò)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(lái)實(shí)現(xiàn)的。2006年底，第二代奧迪TT創(chuàng)新的混質(zhì)車(chē)身設(shè)計(jì)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(chē)車(chē)身構(gòu)造領(lǐng)域最重要的獎(jiǎng)項(xiàng)一一“歐洲汽車(chē)車(chē)身大獎(jiǎng)”，這無(wú)疑是對(duì)奧迪在車(chē)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(jiǎn)介鋁從物理特性來(lái)看，鋁比鋼輕三分之二，相對(duì)較軟并容易加工，而且它還可以通過(guò)加入鎂和硅形成合金來(lái)提高強(qiáng)度。此外，鋁如果沒(méi)有與其他物質(zhì)混合便能實(shí)現(xiàn)完全回收。所以對(duì)汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō)，鋁是一種特別適合用于汽車(chē)車(chē)身制造的金屬材料。奧迪不斷塑造高效車(chē)身盡管ASF奧迪空間框架結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為一套先進(jìn)并且成熟的輕量化技