探秘奥迪空间框架结构设计原理.doc

探秘奥迪空间框架结构设计原理早在十多年前，奥迪A8和A2车型就利用铝质车身阻止了在功能性要求越来越高的前提下，车身重量不断螺旋式上升的趋势。自那时起，奥迪便不断发展这一车身轻量化的先锋技术，如今，这项被称作ASF奥迪空间框架结构（Audi Space Frame）的车身轻质技术已经被成功应用于奥迪TT、R8、A7、A8等多款量产车型。奥迪全新豪华旗舰A8使用的ASF技术构架车身借助ASF奥迪空间框架结构技术，奥迪对传统车身结构进行了革命性改进。ASF这一创新设计在提升车辆安全性的基础上，通过大幅度降低车身重量有效提高了奥迪车型的动力表现和高效性能。以新奥迪TTS Coup 2.0 TFSI车型为例，它从静止状态加速到100公里/小时仅用5.2秒，最高时速达250公里/小时（电子限速），而其综合油耗不过7.9升/百公里，远远领先同级别竞争对手。ASF奥迪空间框架结构（Audi Space Frame）在ASF奥迪空间框架结构的研发过程中，奥迪取得了数百项技术专利，还荣获过欧洲专利局颁发的“2008年度欧洲发明家”（European Inventor of the Year）大奖。ASF作为一套复杂的系统技术集合，涵盖了合金材料、铸型以及相配的零件连结等技术。奥迪A7的车身是将ASF技术系统化应用的一个典型例子应用ASF技术的车身框架结构包括了压延铝质部件和压铸件。这种框架结构用来支撑铝薄板零件（如车顶嵌板），能够使连结处严密结实，有助于承受车身负载。根据所承担任务和扮演角色的不同，奥迪空间框架结构的零件在形状和横截面的差异很大。它们如同人体的骨骼，连接在一起可以满足多种要求，同时还很轻质。奥迪R8车身上采用ASF技术设计的零件压延零件一个很大的优势在于其设计灵活性。以新奥迪TT Coup和Roadster车型为例，车身整体结构看上去一模一样，甚至似乎可以用相同的工具和机器制造。但实际上，零件内部以仿生学原理分别进行了拓扑优化，因此控制刚性的“肋骨”的排列也不尽相同Roadster比Coup车型需要更强的硬度。奥迪TT车身的压延零件材质为高级铝合金，以此进一步增加强度，同时减轻重量。承受极端负载的铸件主要用在局部高度受力处及那些需要体现智能多功能性的部位。比如，汽车A柱节点就是一个很好的例子。在这个部位上，需要一个高科技的多功能零件将侧梁、底梁、A柱和风挡横梁牢固连接在一起。与其他所有铝质铸件一样，这个部位的铸件将高精度几何学和可用空间最大化地利用了起来。应用混质ASF技术的新奥迪TT Coup和Roadster从2006年上市起，第二代奥迪TT车型便通过出色的道路表现，奠定了自己高性能跑车的牢固地位。和第一代车型相比，新一代的奥迪TT Coup双门跑车的车身静态扭转刚性提高了约50%，而新一代奥迪TT Roadster敞篷车型更是提高了100%之多。与此同时，新奥迪TT也很大程度上摆脱了振动的困扰，冲撞吸能性也非常出色。第二代奥迪TT Roadster的ASF车身包含58%的铝制元件、其他42%的灰色部分为钢制而且，奥迪还通过在第二代TT车型的铝质车身框架中加入一定比例钢材，实现了对ASF技术的创新。这项铝、钢混质构造的创新技术不但让第二代奥迪TT车身框架比钢制车身框架降低了48%的重量；还通过在新奥迪TT Coup和Roadster车型的车底板尾部，车门和行李箱盖等部位中设计了全电镀的钢质零件，合理分配了第二代奥迪TT车型的前后轴负载。生产线上正在进行焊接作业的新奥迪TT在制造第二代奥迪TT车身时，奥迪ASF技术充分体现了在零件连结方面的创新性。在摄像系统的监视下，奥迪运用冲孔铆接、钉接和粘合焊接等多种不同原理的方法将零件连结在一起。同时，本次发布的新奥迪TT应用的另一项创新技术，是车顶与侧部之间的无缝连结这是通过激光焊接完成的。在解决铝质零件和钢质零件的接触腐蚀难题时，奥迪利用粘合剂形成绝缘层使这个问题迎刃而解。此外，除了前面提到的连结方法，奥迪还有一种新的连结法：让由机器人嵌入的自攻螺丝产生摩擦，熔化零件表面，由此零件之间就可以完全渗透并形成牢固的连结。新奥迪TT Coup 2.0 TFSI的空载重量仅为1280千克，对于运动车型来说，这是个了不起的数字。其车身框架重量只有206千克；其中铝材重140千克（68%），钢材66千克。相比之下，它比传统全钢车身框架要轻了近100千克。重量的减轻，意味着新奥迪TT的百公里油耗会减少0.3升，每公里二氧化碳排放也相应减少7.5-12.5克。同样，对于车身框架重量只有251千克的新奥迪TT Roadster来说，燃油经济性和环保性也都有了大幅的提升。2006年获得“欧洲汽车车身大奖”的第二代奥迪TT高性能跑车车身在保证碰撞安全性方面，新奥迪TT没有做任何妥协：在它的前端结构中设计有吸能溃缩区和高强度铸件，以确保碰撞能量在从前向后的传递过程中不伤及车内成员；在车辆尾部，高强度的车身结构也保证了追尾时车内人员的安全。在遇到侧向撞击时，新奥迪TT车门内设计的高强度铝制构件可以抵挡另外一辆车造成的冲击力。在车辆的垂直方向上，车内乘员脚下的底板由挤压型材被再次加固，而上方也设计了坚固的车顶框架，从而在车辆翻滚时保护驾乘人员的安全。对于新奥迪TT敞篷车型来说，这种翻滚保护则是通过采用高强度管材构建的风挡玻璃框架，和座位后方的防翻滚架来实现的。2006年底，第二代奥迪TT创新的混质车身设计技术受到了消费者和行业专家的一致赞誉，并因此获得了欧洲汽车车身构造领域最重要的奖项“欧洲汽车车身大奖”，这无疑是对奥迪在车身轻量化方面取得的卓越成就的最大认可！编辑：伍成祁导读：TT/TTS超群的加速性和优异的燃油经济性的背后，ASF（Audi Space Frame）奥迪空间框架结构同样功不可没。基于ASF技术的轻量化车身，让每一辆新奥迪TT/TTS变得更快、更强。新TT/TTS Coup由铝（68%）和钢（32%）两种高强度金属共同构成的车身框架仅重206千克，比全钢车身框架减少了近100千克，而在新TT/TTS Roadster的车身框架中，铝质材料的应用同样高达58%。铝钢混质的ASF奥迪空间框架结构，不仅大幅降低了车重，更让第二代奥迪TT/TTS Coup和Roaster车型的车身静止扭转刚度比第一代车型分别提高了50%及100%。激光焊接技术在新奥迪TT/TTS上的首次应用，实现了车顶铝件的无缝连接，从而保证了新奥迪TT/TTS在运动性、安全性和高效性等方面都拥有全方位的卓越表现。在发布会上，一汽-大众奥迪销售事业部总经理薄石激动地说：“自1998年诞生以来，奥迪TT便以其创新动力科技与前沿设计理