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奥迪的汽车轻量化技术是怎样实现的?
转载 :  zaoche168.com   2009年12月17日

        奥迪在1993年法兰克福车展上发表了具有铝合金空间梁架结构的“ASF概念”后,设立了旨在使该技术实现实用化的研究设施“铝材中心”。之后,该中心又开始研究铝材以外的轻量材质,以及以轻量化为目的的设计,并改名为“铝材及轻量设计中心”。

  目前“铝材及轻量设计中心”主要致力于:①铝合金的量产技术、②镁合金应用的扩大、③不同强度钢材的合理利用、④CFRP及GFRP(玻璃纤维强化树脂)等的应用、⑤不同轻量材质间的接合。

  量产技术方面以铝合金接合工序的自动化和低成本化为中心。内卡苏姆工厂制造“A8”及“R8”等使用空间梁架结构的车型,1994年生产首代A8时,车身组装的自动化率只不过25%。

  通过推进自攻螺钉紧固、冲压铆接及粘合等工序的自动化,现有A8的空间梁架组装工序的80%实现了自动化。

  公开现场大量展示了异质材料间的接合技术。比如,“R8 Spider”在A柱上向铝合金冲压件内部压入了高张力钢。这样,在车辆倾覆时也可确保充分的车柱强度。

  在可实现低成本化的技术中,仅转子部分为铸铁,其他部分为铝合金的刹车盘令人耳目一新。采用铸造片体时事先在模具内插入铸铁制转子,然后与铝材合为一体的混合结构。

  奥迪对不使用铝空间梁架结构的车型也增加了铝合金的使用,最近的示例包括SUV(多功能运动车)“Q5”的横梁、尾门及发动机罩等大尺寸部件。另外,还同时并用了基于热成型工艺的高张力钢,Q5将涂装前的车身减轻到了355kg。

        通过CMT焊接来接合异质材料

        Q5的尾门仅重8.5kg,但形状复杂,因此通过MIG(Metal Inert Gas,金属惰性气体)焊接对多个铝制部件进行了接合。另外,为了将部分尾门使用的钢制部件与铝材接合,还采用了称为CMT(Cold MetalTransfer,冷金属过渡)焊接的新技术。

        CMT焊接可缜细控制金属丝的供给,降低焊接电流值,防止母材过热。与MIG焊接相比,可减少飞溅的发生,提高焊接质量,此外还具有加工变形小,可接合薄壁材料及异质材料的特点。

  虽然奥迪只在R8的一部分上使用了CFRP,但该公司还在优化碳纤维排列方向以提高强度,并努力降低成本,数年后,采用CFRP的车型及部件很可能会增加。

        除了技术展示之外,奥迪还对大量采用轻量技术的试制车举行了试乘试驾活动。“A5”通过配备CFRP制发动机罩、铝合金制车门,以及部分采用CFRP的车轮等轻量部件,将车辆重量减轻到了1310kg。

  试制车配备带涡轮增压器的直喷2.0L发动机,与并排在一起进行比较的V6·3.2L自然吸气发动机车型相比,输出功率较低。不过重量要比3.2L车型轻230kg,因此,尽管功率重量比处于劣势,但加速感仍较为出色。

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