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揭秘進口C級汽車第五代奧迪A8鋁車身輕量化技術


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2020年10月16日 -
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又降價?不到25萬的特斯拉之車身輕量化技術

奧迪A8作為奧迪旗下的豪華旗艦轎車從1994年誕生之日開始,就通過全鋁空間框架式車身結構(ASF)、永久全時四驅的獨特結構與低調奢華的外觀備受大家喜歡。

第五代奧迪A8對ASF再次進行了改革與升級,鋁合金占比下降到58%,放棄了奧迪一直引以為傲的全鋁車身,但是車身對比上一代車型卻增加大約51kg,由236kg增加到了282kg,第五代的奧迪A8更加關注輕量化材料的結合使用,它研發核心不僅僅只是提升鋁型材的占比,而是注重怎樣正確混合使用多種材料。

ASF技術

ASF技術依據了仿生學的思想,從動物發現設計靈感,經過對車架結構的改進,在關鍵位置使用超高強度材質,而在一般承重部位則使用輕量化材料,以實現整車輕量化的需求。奧迪在車身輕量化領域一直處於領先地位,從上世紀80年代末期就著手研究輕量化技術,當時推出的應用了車身輕量化技術的原型車就是奧迪V8。由於對車身剛性與碰撞安全性能需求進一步提升,在車身材料方面,奧迪A8系列已經從第一代奧迪A8(1994年)的全鋁車身發展成為混入8%鋼材的設計現款車身。而本次新一代奧迪A8鋁合金的應用又繼續降低至58%,其除了高強鋼之外,還在其車身材料裏加入了更多的複合材料。

第五代奧迪A8車身結構材料示意圖

車身材料

第五代奧迪A8使用鋁合金材料搭建車身整體框架,為保證其結構強度,在關鍵連接位置使用鋁制鑄件,而車身表面使用了鋁制鈑金件。在車身座艙籠形結構裏,大量應用熱成型超高強度合金鋼,遠高於現款A8高強鋼只在B柱上的使用,與20年前的鋼材相比而言,該高強鋼材料的剛度增加了5倍,而重量減少了40%。其在車身結構裏添加了鎂合金,在車廂後部使用了碳纖維複合材料,從後壁板等細節處減少了車身的重量。

碳纖維複合材料的應用

第五代奧迪A8主要在車輛的後排和尾箱的隔板使用碳纖維複合材料。該碳纖維隔板由6~19層碳纖維布根據碳纖維的紋路重疊在一起,分別用來承受車身後部不同方向上的應力,它的創新之處體現在不需要將碳纖維布用環氧樹脂浸透,就能使成品碳纖維件在幾分鐘內固化。該碳纖維部件可以給該車在提升車身抗扭剛性上提供33%的份額。除此之外,在發動機艙內連接懸架頂部的三角加強架上采用鎂合金,在支柱塔頂上使用鋁合金螺栓固定,能夠實現“頂吧”的作用。奧迪工程師表明,這個鎂合金的支撐杆能夠減少28%的重量,其減重效果也是十分明顯。

整體評價

從整體上看,全新奧迪A8車身重量為282Kg,明顯高於第四代車型的231Kg,但是其車身進行了多處加強,關鍵受力結構位置的高強鋼含量也繼續提高,車身抗扭強度比當前款A8提高了24%,符合了更為嚴格的排放標准、舒適性、電氣化、噪音和碰撞性能測試的需求,車輛的安全性能與操作性能都有了大幅提升。鋁合金材料含量達到了58%,其輕量化水平其實是具備實質性的提高。