對(duì)于奧迪來(lái)說(shuō)，科技是扎根深處、不可抹去的基因。從quattro全時(shí)四驅(qū)、LED矩陣式大燈、MMI人機(jī)交互再到TFSI渦輪增壓汽油直噴發(fā)動(dòng)機(jī)，無(wú)一不體現(xiàn)著奧迪對(duì)于技術(shù)的追求。

除了這些，奧迪引以為傲的ASF（奧迪空間框架式車(chē)身）技術(shù)也代表著目前較為先進(jìn)的車(chē)身設(shè)計(jì)水平。近日，在奧迪技術(shù)日上，奧迪透露了關(guān)于新一代奧迪A8全鋁車(chē)身的信息。相比現(xiàn)款車(chē)型，新一代奧迪A8車(chē)身輕量化更進(jìn)一步，ASF框架式車(chē)身技術(shù)也進(jìn)行了升級(jí)。

奧迪ASF技術(shù)發(fā)展史

在了解奧迪ASF技術(shù)發(fā)展史之前，先讓我們來(lái)了解一下何為奧迪ASF技術(shù)。

奧迪ASF技術(shù)是Audi Space frame技術(shù)的簡(jiǎn)稱，意為“奧迪空間框架結(jié)構(gòu)車(chē)身技術(shù)”。該技術(shù)遵循了仿生學(xué)的原理，從自然界的動(dòng)物身上汲取靈感。通過(guò)優(yōu)化車(chē)架結(jié)構(gòu)，并在關(guān)鍵部位應(yīng)用超高強(qiáng)度材質(zhì)、非承重部位應(yīng)用輕量化材質(zhì)，來(lái)達(dá)到整車(chē)輕量化的目的。

車(chē)身骨架大量應(yīng)用輕量化材質(zhì)，車(chē)身不同部位將最輕的質(zhì)量和最優(yōu)的性能結(jié)合在一起，共同構(gòu)成整個(gè)車(chē)架。這就像動(dòng)物的骨骼一樣，不同的骨塊結(jié)合構(gòu)成整個(gè)骨架。

1982年，奧迪就開(kāi)始“高度鋁制轎車(chē)”項(xiàng)目，開(kāi)始研發(fā)鋁制車(chē)身。該項(xiàng)目當(dāng)時(shí)由奧迪輕量化設(shè)計(jì)中心主任Heinrich Timm主導(dǎo)，并得到了當(dāng)時(shí)大眾集團(tuán)主席皮耶希的支持。

 

兩年之后，1985年漢諾威交易會(huì)上，奧迪首次展示了鋁制外殼車(chē)身的奧迪100，兩名女子不需要任何幫助就可以輕松舉起整個(gè)車(chē)身。

隨后在1987年，奧迪將全鋁車(chē)身技術(shù)應(yīng)用到奧迪V8車(chē)型上，1988年奧迪對(duì)該車(chē)型進(jìn)行了量產(chǎn)，奧迪V8也就成為了奧迪首款應(yīng)用全鋁車(chē)身技術(shù)的量產(chǎn)車(chē)型。

為了進(jìn)一步擴(kuò)大影響力，引起人們對(duì)于奧迪全鋁車(chē)身技術(shù)的關(guān)注，奧迪專門(mén)打造了一款用于展示全鋁車(chē)身技術(shù)的概念車(chē)——Audi Avus，并在1990年進(jìn)行了全球展示。

1993年，法蘭克福車(chē)展上，奧迪展出了奧迪A8 ASF（Audi Space frame）概念車(chē)，這輛車(chē)車(chē)身完全由鋁制材料構(gòu)成。一年之后，日內(nèi)瓦車(chē)展上量產(chǎn)版的鋁制車(chē)身奧迪A8正式投入市場(chǎng)。

　　
第一代奧迪A8的推出也意味著奧迪ASF全鋁車(chē)身技術(shù)逐漸成熟。

經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，奧迪已經(jīng)有9款車(chē)型應(yīng)用了該技術(shù)，累積銷(xiāo)量超過(guò)100萬(wàn)輛，遠(yuǎn)超世界上任何其它汽車(chē)制造商。

1999年，奧迪推出了A2車(chē)型，在這款車(chē)型上，奧迪首次用到了激光焊接技術(shù)，這解決了鋁合金材質(zhì)連接困難的難題，對(duì)于日后全鋁車(chē)身技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用起到了推進(jìn)作用。

目前，奧迪A8和奧迪R8代表著最純粹的ASF車(chē)身技術(shù)，這兩款車(chē)鋁合金材料占比都在58%以上。奧迪TT、奧迪A7和A4等車(chē)型則緊隨其后，未來(lái)隨著成本降低，該技術(shù)將逐漸覆蓋奧迪大部分車(chē)型。

車(chē)身輕量化技術(shù)不斷發(fā)展意味著車(chē)身變輕？

新一代奧迪A8車(chē)身技術(shù)在之前車(chē)身技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行了升級(jí)和改進(jìn)，車(chē)身材質(zhì)種類更多、車(chē)身連接技術(shù)更加先進(jìn)、車(chē)身框架安全性能也更好。對(duì)于奧迪A8系列車(chē)型車(chē)身技術(shù)的發(fā)展，我們可以通過(guò)下圖非常直觀地了解。

　　

通過(guò)奧迪A8第二代車(chē)型到第四代車(chē)型車(chē)架對(duì)比，不難發(fā)現(xiàn)車(chē)身結(jié)構(gòu)逐步得到升級(jí)和完善。在車(chē)身重量方面，第四代奧迪A8相比第二代車(chē)型明顯降低。

細(xì)心的讀者可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，第四代奧迪A8雖然比第二代車(chē)型車(chē)身重量降低，但是和第三代奧迪A8相比，車(chē)身重量卻增加了。如果你再看新一代奧迪A8的車(chē)身重量，你會(huì)感到更加疑惑。

新一代奧迪A8（D5）車(chē)身重量達(dá)到了282kg，相比第四代車(chē)型車(chē)身重量又增加了不少。不是說(shuō)車(chē)身輕量化更進(jìn)一步嗎？怎么車(chē)身到后來(lái)越來(lái)越重？

這主要是為了滿足最新的碰撞法規(guī)、讓車(chē)輛的安全性更好，新一代奧迪A8的車(chē)身進(jìn)行了很多加強(qiáng)，相比現(xiàn)款車(chē)型，新一代奧迪A8車(chē)身剛度提升了24%。同時(shí)，新一代奧迪A8鋁合金材料占比達(dá)到了58%，從這個(gè)角度來(lái)看，奧迪A8的輕量化水平確實(shí)是得到了提高。

車(chē)身重量增加并不代表著奧迪輕量化技術(shù)不夠先進(jìn)，我們拿寶馬7系作為對(duì)比。

　　

寶馬7系在車(chē)身輕量化方面也做了很多努力，比如應(yīng)用了大量碳纖維復(fù)合材料，但是寶馬7系的車(chē)身重量還是比奧迪A8更重。奧迪方面表示，目前競(jìng)品車(chē)型車(chē)身重量還沒(méi)有低于300kg的。

全鋁車(chē)身并非只有鋁合金材質(zhì)

相比現(xiàn)款車(chē)型，新一代奧迪A8車(chē)身材料種類得到了增加，達(dá)到4種。首次應(yīng)用了碳纖維復(fù)合材料，這擺明了是向著自家旗艦超跑R8靠近。

車(chē)身的整體框架由鋁型材搭建，關(guān)鍵部位采用鋁制鑄件進(jìn)行聯(lián)接，保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，車(chē)身表面采用鋁制鈑金件。為了進(jìn)一步降低車(chē)身重量，車(chē)廂后部采用了碳纖維材料。車(chē)廂部分采用高強(qiáng)度合金鋼。

　
加長(zhǎng)之后的奧迪A8L車(chē)身材料與奧迪A8車(chē)型保持一致。

圖示為新一代奧迪A8L車(chē)身結(jié)構(gòu)，整體布局與奧迪A8基本保持一致，但是在細(xì)節(jié)之處還是存在差別。比如說(shuō)出現(xiàn)在奧迪A8L車(chē)頂上方的橫梁。

在一定程度上，這根橫梁會(huì)起到加強(qiáng)車(chē)身的作用。但其主要作用還是用于全景天窗的布置。不少人錯(cuò)誤地認(rèn)為，有這根橫梁的車(chē)型會(huì)配備普通小天窗，沒(méi)有橫梁的車(chē)型則會(huì)配備全景天窗。其實(shí)事實(shí)正好相反，這根橫梁正是為配備分段式全景天窗而放置的，沒(méi)有這根橫梁的車(chē)型則會(huì)在車(chē)頂覆蓋鋁板，并搭載普通小天窗。

其實(shí)這一點(diǎn)可以在現(xiàn)款?yuàn)W迪A8車(chē)型上得到驗(yàn)證，從這張車(chē)身示意圖不難看出，奧迪A8車(chē)型車(chē)頂沒(méi)有出現(xiàn)橫梁，其車(chē)頂覆蓋了鋁板，并配備普通天窗，而不是配備全景天窗。

四種材料如果按照種類再進(jìn)行細(xì)分的話，材料種類可以達(dá)到29種，其中包括11種鋼材、16種鋁材、1種鎂材和1種碳纖維復(fù)合材質(zhì)。

車(chē)身包括多種材質(zhì)考驗(yàn)拼接技術(shù)

多種材質(zhì)的應(yīng)用意味著車(chē)身連接方式需要進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，這也是新一代奧迪A8車(chē)型面對(duì)最大的挑戰(zhàn)。

多種車(chē)身材料混合搭配意味著連接方式需要進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。

好在自家跑車(chē)奧迪R8也同樣采用多種車(chē)身材質(zhì)，為新一代奧迪A8提供了參考方案。解決好不同材料之間的連接問(wèn)題是關(guān)鍵，自切削螺釘聯(lián)接、激光焊接、鉚接等技術(shù)大量應(yīng)用在車(chē)身上。

 

新一代奧迪A8車(chē)身的連接方式達(dá)到了14種，其中包括MIG焊、遠(yuǎn)程激光焊等8種熱連接技術(shù)和沖鉚連接、卷邊連接等6種冷連接技術(shù)。

1個(gè)全鋁車(chē)身居然用到14種拼接法

在新一代奧迪A8的后座背板處布置有一塊碳纖維面板，碳纖維材質(zhì)的加入對(duì)車(chē)身連接技術(shù)提出了更高的要求。

為了進(jìn)一步降低車(chē)重，新一代奧迪A8后排座椅背板采用了碳纖維復(fù)合材料。由于無(wú)法噴漆，這塊碳纖維板是在總裝階段才進(jìn)行安裝的。

從這張現(xiàn)款?yuàn)W迪A8車(chē)身部件圖不難看出，現(xiàn)款?yuàn)W迪A8后座背板采用的是鋁合金材質(zhì)，新一代奧迪A8應(yīng)用的碳纖維復(fù)合材料后座背板密度減少45%，重量減輕50%。

關(guān)于這塊碳纖維背板再多說(shuō)兩句，奧迪將其稱之為增強(qiáng)型碳纖維復(fù)合材料。這塊背板由多層碳纖維布料組成，碳纖維布料中纖維編織方向不同，使得整塊面板受力更加均勻。

不同材質(zhì)之間應(yīng)用不同的連接工藝。

在車(chē)輛B柱位置，新一代奧迪A8在材料連接上應(yīng)用了卷邊及黏貼封邊技術(shù)，這種冷連接方式可以將不同材質(zhì)有效地固定在一起。

鋁合金板材、熱成型超高強(qiáng)度鋼和普通鋼通過(guò)卷邊連接方式貼合在一起。

因?yàn)椴煌馁|(zhì)之間熱脹冷縮程度不同，最后B柱還采用了Piece-locking連接方式，即在卷邊處每隔一段距離就打一個(gè)凹坑，以確保三層材料完全貼合在一起。

為了確保連接緊固，三種材質(zhì)之間還用了粘合劑連接和鉚釘連接。

不只是B柱采用了卷邊連接、粘合劑連接、鉚接等冷連接方式，在車(chē)輛的A柱、C柱和車(chē)頂位置，同樣采用了相同的連接方式。

這種復(fù)合型連接方式可以讓A柱變得更細(xì)，駕駛員在車(chē)內(nèi)的視野更好，同時(shí)C柱變細(xì)，后門(mén)開(kāi)口更大，高度提升14mm，寬度增加36mm，后排乘客腿部空間增加28mm，后排乘客上下車(chē)更方便。

全鋁車(chē)身生產(chǎn)環(huán)節(jié)很挑剔

目前，奧迪A8的全鋁車(chē)身只能在德國(guó)內(nèi)卡蘇姆工廠生產(chǎn)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度非常高。除了生產(chǎn)環(huán)節(jié)要求嚴(yán)苛外，對(duì)于成品，奧迪還有著自己的一套檢驗(yàn)方法。

內(nèi)卡蘇姆工廠有專門(mén)用于生產(chǎn)奧迪A8車(chē)身的車(chē)間，整個(gè)車(chē)間面積約50000㎡，共有500臺(tái)機(jī)器參與生產(chǎn)。

整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度相當(dāng)高，生產(chǎn)自動(dòng)化率在85%左右。

在車(chē)身品質(zhì)保障方面，每個(gè)車(chē)身都有2000個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。每個(gè)班組每天生產(chǎn)的車(chē)身中都會(huì)有一臺(tái)被格外抽檢，抽檢的車(chē)身檢測(cè)點(diǎn)多達(dá)6000個(gè)。

 

高程度的機(jī)械化生產(chǎn)讓奧迪A8的車(chē)身造型更加富有挑戰(zhàn)性，新一代奧迪A8的車(chē)身腰線采用了反折設(shè)計(jì)，這對(duì)于加工工藝有著非常高的要求。

全鋁車(chē)身不安全？

汽車(chē)的安全性和車(chē)身重量之間并沒(méi)有什么因果關(guān)系，相比車(chē)身重量的影響，車(chē)身關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)剛度和整體車(chē)身框架設(shè)計(jì)更能體現(xiàn)一輛車(chē)的安全水準(zhǔn)。

比如說(shuō)在車(chē)輛的B柱位置，新一代奧迪A8應(yīng)用了熱成型超高強(qiáng)度鋼。其制作方法是，將鋼材加熱到超過(guò)1000℃的高溫，然后迅速放入200℃左右的水冷壓模中快速成型。

整個(gè)B柱雖然是由一整塊鋼板組成，但是我們可以明顯看到上下分為深色和淺色。這是因?yàn)锽柱上下部分冷卻溫度和冷卻時(shí)長(zhǎng)不同。深色部分強(qiáng)度更高一些，淺色部分強(qiáng)度稍弱。

作為整個(gè)車(chē)身最為關(guān)鍵的部位，B柱設(shè)計(jì)上下部分不僅采用了不同的強(qiáng)度，整個(gè)B柱橫截面的厚度也不一樣，從上到下，B柱的厚度分別為1.7mm、2.0mm、1.7mm和1.5mm，不同的厚度通過(guò)軋制和熱成型工藝制成。B柱不同的厚度分布情況和上下部分不同冷卻時(shí)長(zhǎng)讓B柱上部強(qiáng)度高，下部強(qiáng)度稍弱。當(dāng)車(chē)輛發(fā)生側(cè)面碰撞時(shí)，B柱上半部分確保車(chē)廂完整性，下半部分可以減緩碰撞沖擊力，讓車(chē)內(nèi)乘員更加安全。

另外，在發(fā)動(dòng)機(jī)防火墻位置、前排乘客前方，車(chē)身也采用了熱成型超高強(qiáng)度鋼，確保車(chē)輛發(fā)生正面撞擊時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)侵入到車(chē)廂內(nèi)部。

整個(gè)前防火墻其實(shí)是由三塊不同厚度的熱成型超高強(qiáng)度鋼焊接在一起的，其中兩側(cè)鋼板厚度為1.3mm，中間鋼板厚度為1.8mm，這樣可以在保障安全性的同時(shí)降低防火墻重量。

我們?cè)賮?lái)看一下這張圖，不難發(fā)現(xiàn)，在關(guān)鍵連接部位，車(chē)身都采用了鑄造鋁合金材質(zhì)，確保剛度。在發(fā)動(dòng)機(jī)艙位置布置有兩條擠壓成型鋁合金縱梁，可以緩解碰撞沖擊。

整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)前艙碰撞時(shí)分三層來(lái)緩解碰撞力，其中我們上面提到的兩條前縱梁采用擠壓成型鋁合金材料，相比現(xiàn)款車(chē)型，強(qiáng)度增加31%，重量減少26%。在翼子板處采用高強(qiáng)度合金鋼，防火墻處采用熱成型超高強(qiáng)度鋼。

在車(chē)廂部分，車(chē)廂底部采用了鋁合金板材，相比現(xiàn)款車(chē)型，強(qiáng)度增加30%，延展性增加40%，重量減輕15%，底板良好的延展性與B柱底部搭配確保車(chē)輛側(cè)面發(fā)生碰撞時(shí)能有效吸收能量。

發(fā)動(dòng)機(jī)艙支架采用了鑄鎂合金材質(zhì)，剛度性能出色，密度相比現(xiàn)款A(yù)8的鋁制部件降低45%，重量減輕28%，減重大概500g左右。塔頂位置采用了鑄造鋁合金，厚度比較薄，但是強(qiáng)度完全滿足要求。

新一代奧迪A8在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面采用了大量環(huán)形結(jié)構(gòu)，大大提高了抗扭性，整車(chē)剛度增加。相比現(xiàn)款車(chē)型，新一代奧迪A8動(dòng)態(tài)剛度性能提高24%，輕量化指數(shù)提高12%，車(chē)身前部剛度提高14%。

圖示為新一代奧迪A8的后縱梁，該部件采用壓鑄工藝，是整個(gè)車(chē)身最大的鑄鋁部件，同時(shí)后縱梁布置了大量的仿生學(xué)肋條式設(shè)計(jì)，強(qiáng)度相比現(xiàn)款車(chē)型增加50%。

全鋁車(chē)身維修貴？

不少人認(rèn)為全鋁車(chē)身維修特別貴，有一定的道理，但這也不完全對(duì)。對(duì)于大碰撞來(lái)說(shuō)，全鋁車(chē)身由于焊接困難等原因確實(shí)比較難維修，一般會(huì)采用換件處理方式，這無(wú)疑讓維修成本提高。但是奧迪通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，90%的車(chē)輛事故是發(fā)生在低速情況下，為此，奧迪特地對(duì)全鋁車(chē)身進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，大大提高了維修便利性和可行性，從這個(gè)角度來(lái)看，全鋁車(chē)身并不比普通鋼材車(chē)身維修貴，這一點(diǎn)也可以通過(guò)奧迪A8在德國(guó)的保費(fèi)可以看出，采用了全鋁車(chē)身技術(shù)的奧迪A8在德國(guó)的保費(fèi)處于最低一檔水平。

全鋁車(chē)身對(duì)于加工工藝要求較高，類似新一代奧迪A8的腰線，要想達(dá)到這種效果需要對(duì)鋁材進(jìn)行多次加工翻折。因此發(fā)生較為嚴(yán)重事故后，全鋁車(chē)身維修難度大，但是小磕小碰維修難度并不大。

編輯點(diǎn)評(píng)：對(duì)于全鋁車(chē)身技術(shù)，不少人存在著這樣或那樣的誤解，比如說(shuō)誤以為全鋁車(chē)身安全性不高、維修費(fèi)用高昂、只出現(xiàn)在高檔車(chē)型上等等，其實(shí)隨著材料技術(shù)的進(jìn)步，未來(lái)全鋁車(chē)身將成為一種趨勢(shì)，而奧迪則把握住了先機(jī)，走在了時(shí)代前沿。

鋁合金和碳纖維復(fù)合材料等輕量化材質(zhì)的大量應(yīng)用是奧迪ASF全鋁車(chē)身技術(shù)最明顯的特征，這項(xiàng)技術(shù)改變了車(chē)重隨著汽車(chē)行業(yè)發(fā)展不斷上升的趨勢(shì)，輕量化車(chē)身對(duì)于提升整車(chē)操控性和燃油經(jīng)濟(jì)性有很大幫助，相信未來(lái)全鋁車(chē)身技術(shù)會(huì)得到普及。