奧迪ASF技術發展史

在了解奧迪ASF技術發展史之前，先讓我們(men) 來了解一下何為(wei) 奧迪ASF技術。

奧迪ASF技術是Audi Space frame技術的簡稱，意為(wei) “奧迪空間框架結構車身技術”。該技術遵循了仿生學的原理，從(cong) 自然界的動物身上汲取靈感。通過優(you) 化車架結構，並在關(guan) 鍵部位應用超高強度材質、非承重部位應用輕量化材質，來達到整車輕量化的目的。

車身骨架大量應用輕量化材質，車身不同部位將最輕的質量和最優(you) 的性能結合在一起，共同構成整個(ge) 車架。這就像動物的骨骼一樣，不同的骨塊結合構成整個(ge) 骨架。

1982年，奧迪就開始“高度鋁製轎車”項目，開始研發鋁製車身。該項目當時由奧迪輕量化設計中心主任Heinrich Timm主導，並得到了當時大眾(zhong) 集團主席皮耶希的支持。

兩(liang) 年之後，1985年漢諾威交易會(hui) 上，奧迪首次展示了鋁製外殼車身的奧迪100，兩(liang) 名女子不需要任何幫助就可以輕鬆舉(ju) 起整個(ge) 車身。

隨後在1987年，奧迪將全鋁車身技術應用到奧迪V8車型上，1988年奧迪對該車型進行了量產(chan) ，奧迪V8也就成為(wei) 了奧迪首款應用全鋁車身技術的量產(chan) 車型。

為(wei) 了進一步擴大影響力，引起人們(men) 對於(yu) 奧迪全鋁車身技術的關(guan) 注，奧迪專(zhuan) 門打造了一款用於(yu) 展示全鋁車身技術的概念車——Audi Avus，並在1990年進行了全球展示。

1993年，法蘭(lan) 克福車展上，奧迪展出了奧迪A8 ASF（Audi Space frame）概念車，這輛車車身完全由鋁製材料構成。一年之後，日內(nei) 瓦車展上量產(chan) 版的鋁製車身奧迪A8正式投入市場。

　　
第一代奧迪A8的推出也意味著奧迪ASF全鋁車身技術逐漸成熟。

經過20多年的發展，奧迪已經有9款車型應用了該技術，累積銷量超過100萬(wan) 輛，遠超世界上任何其它汽車製造商。

1999年，奧迪推出了A2車型，在這款車型上，奧迪首次用到了激光焊接技術，這解決(jue) 了鋁合金材質連接困難的難題，對於(yu) 日後全鋁車身技術大規模應用起到了推進作用。

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

車身輕量化技術不斷發展意味著車身變輕？

新一代奧迪A8車身技術在之前車身技術基礎上進行了升級和改進，車身材質種類更多、車身連接技術更加先進、車身框架安全性能也更好。對於(yu) 奧迪A8係列車型車身技術的發展，我們(men) 可以通過下圖非常直觀地了解。

　　

通過奧迪A8第二代車型到第四代車型車架對比，不難發現車身結構逐步得到升級和完善。在車身重量方麵，第四代奧迪A8相比第二代車型明顯降低。

細心的讀者可能會(hui) 發現，第四代奧迪A8雖然比第二代車型車身重量降低，但是和第三代奧迪A8相比，車身重量卻增加了。如果你再看新一代奧迪A8的車身重量，你會(hui) 感到更加疑惑。

新一代奧迪A8（D5）車身重量達到了282kg，相比第四代車型車身重量又增加了不少。不是說車身輕量化更進一步嗎？怎麽(me) 車身到後來越來越重？

這主要是為(wei) 了滿足最新的碰撞法規、讓車輛的安全性更好，新一代奧迪A8的車身進行了很多加強，相比現款車型，新一代奧迪A8車身剛度提升了24%。同時，新一代奧迪A8鋁合金材料占比達到了58%，從(cong) 這個(ge) 角度來看，奧迪A8的輕量化水平確實是得到了提高。

車身重量增加並不代表著奧迪輕量化技術不夠先進，我們(men) 拿寶馬7係作為(wei) 對比。

　　

寶馬7係在車身輕量化方麵也做了很多努力，比如應用了大量碳纖維複合材料，但是寶馬7係的車身重量還是比奧迪A8更重。奧迪方麵表示，目前競品車型車身重量還沒有低於(yu) 300kg的。

全鋁車身並非隻有鋁合金材質

相比現款車型，新一代奧迪A8車身材料種類得到了增加，達到4種。首次應用了碳纖維複合材料，這擺明了是向著自家旗艦超跑R8靠近。

車身的整體(ti) 框架由鋁型材搭建，關(guan) 鍵部位采用鋁製鑄件進行聯接，保證結構強度，車身表麵采用鋁製鈑金件。為(wei) 了進一步降低車身重量，車廂後部采用了碳纖維材料。車廂部分采用高強度合金鋼。

　
加長之後的奧迪A8L車身材料與(yu) 奧迪A8車型保持一致。

圖示為(wei) 新一代奧迪A8L車身結構，整體(ti) 布局與(yu) 奧迪A8基本保持一致，但是在細節之處還是存在差別。比如說出現在奧迪A8L車頂上方的橫梁。

在一定程度上，這根橫梁會(hui) 起到加強車身的作用。但其主要作用還是用於(yu) 全景天窗的布置。不少人錯誤地認為(wei) ，有這根橫梁的車型會(hui) 配備普通小天窗，沒有橫梁的車型則會(hui) 配備全景天窗。其實事實正好相反，這根橫梁正是為(wei) 配備分段式全景天窗而放置的，沒有這根橫梁的車型則會(hui) 在車頂覆蓋鋁板，並搭載普通小天窗。

其實這一點可以在現款奧迪A8車型上得到驗證，從(cong) 這張車身示意圖不難看出，奧迪A8車型車頂沒有出現橫梁，其車頂覆蓋了鋁板，並配備普通天窗，而不是配備全景天窗。

四種材料如果按照種類再進行細分的話，材料種類可以達到29種，其中包括11種鋼材、16種鋁材、1種鎂材和1種碳纖維複合材質。

車身包括多種材質考驗拚接技術

多種材質的應用意味著車身連接方式需要進行改進和優(you) 化，這也是新一代奧迪A8車型麵對最大的挑戰。

多種車身材料混合搭配意味著連接方式需要進行改進和優(you) 化。

好在自家跑車奧迪R8也同樣采用多種車身材質，為(wei) 新一代奧迪A8提供了參考方案。解決(jue) 好不同材料之間的連接問題是關(guan) 鍵，自切削螺釘聯接、激光焊接、鉚接等技術大量應用在車身上。

新一代奧迪A8車身的連接方式達到了14種，其中包括MIG焊、遠程激光焊等8種熱連接技術和衝(chong) 鉚連接、卷邊連接等6種冷連接技術。

1個(ge) 全鋁車身居然用到14種拚接法

在新一代奧迪A8的後座背板處布置有一塊碳纖維麵板，碳纖維材質的加入對車身連接技術提出了更高的要求。

為(wei) 了進一步降低車重，新一代奧迪A8後排座椅背板采用了碳纖維複合材料。由於(yu) 無法噴漆，這塊碳纖維板是在總裝階段才進行安裝的。

從(cong) 這張現款奧迪A8車身部件圖不難看出，現款奧迪A8後座背板采用的是鋁合金材質，新一代奧迪A8應用的碳纖維複合材料後座背板密度減少45%，重量減輕50%。

關(guan) 於(yu) 這塊碳纖維背板再多說兩(liang) 句，奧迪將其稱之為(wei) 增強型碳纖維複合材料。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，使得整塊麵板受力更加均勻。

不同材質之間應用不同的連接工藝。

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

鋁合金板材、熱成型超高強度鋼和普通鋼通過卷邊連接方式貼合在一起。

因為(wei) 不同材質之間熱脹冷縮程度不同，最後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(ge) 凹坑，以確保三層材料完全貼合在一起。

為(wei) 了確保連接緊固，三種材質之間還用了粘合劑連接和鉚釘連接。

不隻是B柱采用了卷邊連接、粘合劑連接、鉚接等冷連接方式，在車輛的A柱、C柱和車頂位置，同樣采用了相同的連接方式。

這種複合型連接方式可以讓A柱變得更細，駕駛員在車內(nei) 的視野更好，同時C柱變細，後門開口更大，高度提升14mm，寬度增加36mm，後排乘客腿部空間增加28mm，後排乘客上下車更方便。

全鋁車身生產(chan) 環節很挑剔

目前，奧迪A8的全鋁車身隻能在德國內(nei) 卡蘇姆工廠生產(chan) ，整個(ge) 生產(chan) 過程自動化程度非常高。除了生產(chan) 環節要求嚴(yan) 苛外，對於(yu) 成品，奧迪還有著自己的一套檢驗方法。

內(nei) 卡蘇姆工廠有專(zhuan) 門用於(yu) 生產(chan) 奧迪A8車身的車間，整個(ge) 車間麵積約50000㎡，共有500台機器參與(yu) 生產(chan) 。

整個(ge) 生產(chan) 過程自動化程度相當高，生產(chan) 自動化率在85%左右。

在車身品質保障方麵，每個(ge) 車身都有2000個(ge) 檢測點。每個(ge) 班組每天生產(chan) 的車身中都會(hui) 有一台被格外抽檢，抽檢的車身檢測點多達6000個(ge) 。

高程度的機械化生產(chan) 讓奧迪A8的車身造型更加富有挑戰性，新一代奧迪A8的車身腰線采用了反折設計，這對於(yu) 加工工藝有著非常高的要求。

全鋁車身不安全？

汽車的安全性和車身重量之間並沒有什麽(me) 因果關(guan) 係，相比車身重量的影響，車身關(guan) 鍵部位的結構剛度和整體(ti) 車身框架設計更能體(ti) 現一輛車的安全水準。

比如說在車輛的B柱位置，新一代奧迪A8應用了熱成型超高強度鋼。其製作方法是，將鋼材加熱到超過1000℃的高溫，然後迅速放入200℃左右的水冷壓模中快速成型。

整個(ge) B柱雖然是由一整塊鋼板組成，但是我們(men) 可以明顯看到上下分為(wei) 深色和淺色。這是因為(wei) B柱上下部分冷卻溫度和冷卻時長不同。深色部分強度更高一些，淺色部分強度稍弱。

作為(wei) 整個(ge) 車身最為(wei) 關(guan) 鍵的部位，B柱設計上下部分不僅(jin) 采用了不同的強度，整個(ge) B柱橫截麵的厚度也不一樣，從(cong) 上到下，B柱的厚度分別為(wei) 1.7mm、2.0mm、1.7mm和1.5mm，不同的厚度通過軋製和熱成型工藝製成。B柱不同的厚度分布情況和上下部分不同冷卻時長讓B柱上部強度高，下部強度稍弱。當車輛發生側(ce) 麵碰撞時，B柱上半部分確保車廂完整性，下半部分可以減緩碰撞衝(chong) 擊力，讓車內(nei) 乘員更加安全。

另外，在發動機防火牆位置、前排乘客前方，車身也采用了熱成型超高強度鋼，確保車輛發生正麵撞擊時，發動機不會(hui) 侵入到車廂內(nei) 部。

整個(ge) 前防火牆其實是由三塊不同厚度的熱成型超高強度鋼焊接在一起的，其中兩(liang) 側(ce) 鋼板厚度為(wei) 1.3mm，中間鋼板厚度為(wei) 1.8mm，這樣可以在保障安全性的同時降低防火牆重量。

我們(men) 再來看一下這張圖，不難發現，在關(guan) 鍵連接部位，車身都采用了鑄造鋁合金材質，確保剛度。在發動機艙位置布置有兩(liang) 條擠壓成型鋁合金縱梁，可以緩解碰撞衝(chong) 擊。

整個(ge) 發動機前艙碰撞時分三層來緩解碰撞力，其中我們(men) 上麵提到的兩(liang) 條前縱梁采用擠壓成型鋁合金材料，相比現款車型，強度增加31%，重量減少26%。在翼子板處采用高強度合金鋼，防火牆處采用熱成型超高強度鋼。

在車廂部分，車廂底部采用了鋁合金板材，相比現款車型，強度增加30%，延展性增加40%，重量減輕15%，底板良好的延展性與(yu) B柱底部搭配確保車輛側(ce) 麵發生碰撞時能有效吸收能量。

發動機艙支架采用了鑄鎂合金材質，剛度性能出色，密度相比現款A8的鋁製部件降低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，但是強度完全滿足要求。

新一代奧迪A8在結構設計方麵采用了大量環形結構，大大提高了抗扭性，整車剛度增加。相比現款車型，新一代奧迪A8動態剛度性能提高24%，輕量化指數提高12%，車身前部剛度提高14%。

圖示為(wei) 新一代奧迪A8的後縱梁，該部件采用壓鑄工藝，是整個(ge) 車身最大的鑄鋁部件，同時後縱梁布置了大量的仿生學肋條式設計，強度相比現款車型增加50%。

全鋁車身維修貴？

不少人認為(wei) 全鋁車身維修特別貴，有一定的道理，但這也不完全對。對於(yu) 大碰撞來說，全鋁車身由於(yu) 焊接困難等原因確實比較難維修，一般會(hui) 采用換件處理方式，這無疑讓維修成本提高。但是奧迪通過研究發現，90%的車輛事故是發生在低速情況下，為(wei) 此，奧迪特地對全鋁車身進行了結構優(you) 化，大大提高了維修便利性和可行性，從(cong) 這個(ge) 角度來看，全鋁車身並不比普通鋼材車身維修貴，這一點也可以通過奧迪A8在德國的保費可以看出，采用了全鋁車身技術的奧迪A8在德國的保費處於(yu) 最低一檔水平。

全鋁車身對於(yu) 加工工藝要求較高，類似新一代奧迪A8的腰線，要想達到這種效果需要對鋁材進行多次加工翻折。因此發生較為(wei) 嚴(yan) 重事故後，全鋁車身維修難度大，但是小磕小碰維修難度並不大。

編輯點評：對於(yu) 全鋁車身技術，不少人存在著這樣或那樣的誤解，比如說誤以為(wei) 全鋁車身安全性不高、維修費用高昂、隻出現在高檔車型上等等，其實隨著材料技術的進步，未來全鋁車身將成為(wei) 一種趨勢，而奧迪則把握住了先機，走在了時代前沿。

鋁合金和碳纖維複合材料等輕量化材質的大量應用是奧迪ASF全鋁車身技術最明顯的特征，這項技術改變了車重隨著汽車行業(ye) 發展不斷上升的趨勢，輕量化車身對於(yu) 提升整車操控性和燃油經濟性有很大幫助，相信未來全鋁車身技術會(hui) 得到普及。