全新奥迪A8(D4) 文档.doc

我学习的时候教科书上对车架的分类只简单地分成了承载式车身和非承载式车身，而在开始关注现代汽车的实际技术之后，才发现原先的分类非常笼统，完全不能体现技术的进步和发展。下面我们从具体车型出发，来接触这些让人激动的车架技术吧！分段符 短命的玻璃纤维车架：莲花elite分段符 学名叫作一体式玻璃纤维车架（glass-fiber monocoque chassis）。玻璃纤维按说应该是非常理想的车身材质，因为它比钢和铝都要更轻，可塑性更好，还不用担心生锈的问题。最关键的，它制作成本很低，只需要一双手和一些工具就可以生产。分段符 但事实上，曾经用过玻璃纤维车架的量产车只有一款：莲花Elite。回顾一下当年Elite诞生的历史会发现，原来莲花并不是为了追求标新立异才使用玻璃纤维车架的。莲花品牌的缔造者查普曼一直将参加比赛作为制造车辆的目的，从莲花Mark1一直到真正意义上的F1赛车莲花Mark16，莲花的经营一直在困境中徘徊。Elite则是莲花向量产跑车发展的转折点，不幸的是莲花没有设备也没有太多的钱来制造压制钢架车身，像原先那样手工打制轻质合金车身的费用同样高昂。于是玻璃纤维车身成了查普曼最后折中的选择。这是一个大胆的冒险，因为在当时的工艺条件下，玻璃纤维的车身由“刀叉”加工而成，比较粗糙。分段符 Elite共生产了988辆就停产了。早期生产的Elite的传动系和驱动系很容易出问题。其实不难理解，发动机、悬架、传动系统这种不断晃动的物件，对接点的要求是非常高的。而玻璃纤维温度高的时候区域会出现软化变形，长时间运行会有紧固件脱落的危险！后来普查曼在这些区域加了隔热装置，传动和驱动系倒是再没出过问题，但elite在人们脑中留下的不好印象很难再改变了。分段符 再回过头来看看elite的玻璃纤维车架，这辆车全身的受力结构都是由玻璃纤维组成的：从发动机、传动系统到悬挂的位置，都是被嵌入玻璃纤维车架中。导致的结果也是惊人的：车总重660kg。分段符 此后玻璃纤维再也没有用在车架上，倒是一些非主流的跑车在不受力的车壳上使用过这种材质：Elan Marcos Corvette、Venturi、Renault Escape图：奥迪A2全铝车架分段符铝钢架的规模化生产：奥迪ASF分段符 奥迪ASF就是AUDI SPACE FRAME 的缩写，能用自己的名字命名一种技术奥迪也算是牛到一定程度了。铝钢架的应用是1994年推出的上一代奥迪A8的亮点。与钢管式车架相比，铝钢架与一体式车身非常相似，没有那么多错综复杂的钢管。分段符 以奥迪A2和A8的车身为例，他们的车架就已经勾勒出了车身的线条，外形基本与一体式车身相似。有所不同的是少了一些一体压制的车身板件，取而代之的是大量的管状分布。分段符 回过头看铝质材料在奥迪车系上的应用，也称得上是历史积累蓄谋已久了。最早奥迪是在1980年的Audi 80和Audi 100上采用了铝车门，然后不断扩大应用。1992年，与美国制铝商alcoa合同开发的推出A8上的ASF铝钢架。1994年奥迪投资800万欧元建立的铝材中心，现在被称为“奥迪铝材及轻量设计中心”。2002年，推出刚性提高60%的第二代ASF。分段符 第二代技术的ASF车架，部件全部由高钢仞度铝合金以高压吸塑、真空整裁或片状构成制造，并以小钢钉以非单一的焊接方法焊接而成，增加了激光的使用范围。比起第一代的A8车架，新技术尽量使用大一点的框架，减少框架内铝架的数量，相对可以节省焊点数目和焊接时间。不过工序和技术同样复杂，所以成本始终较普通的钢车架高很多。不过奥迪的铝钢架技术却是规模生产的一个很好典范。分段符 最后提一句，面世于1989年本田跑车NSX也是使用了全制铝钢架，至今本田和奥迪仍然在争论到底谁第一个使用的铝钢架，当然我们也不关心这个问题。现在除了A8外，使用和铝材料技术相关的车型有：宝马5系和7系的铝质悬架，日产Altima的发动机罩和轮毂，法拉利612的铝车身。图：奥迪A8车身透视图分段符手工打造的精品：F1的承载式碳纤维车架分段符 碳纤维车架至今也没有应用在量产车上，但在1981年就已经出现在F1赛场上。现代赛车上90%为合成材料，而这些合成材料中90%以上是碳纤维！碳纤维与钢材相比，密度要低4倍左右，而强度和刚度则是钢材的2倍。这个优势非常明显。关于碳纤维车架在网络上有很多介绍，这儿只简单地描述下制造的过程：将纤维原材料高温加热使之碳化，碳纤维会形成0.1mm粗的细丝，便可以随意用来编织碳纤维布了。再将碳纤维布放在加工模具中，涂上合成树脂，以不同的温度、时间和压力熔制，最后便得到了碳纤维板。分段符 总体来说，碳纤维的制作是劳动密集型产业，可塑性非常高，无怪乎碳纤维制品成为改装发烧族的最爱。 不过在一些手工打制的超级跑车上，也不计成本地用上了复合车身材料。比如帕加尼的风之子ZONDA，它的车架使用的就是碳纤维，此外碳纤维还应用在车厢之上，这些使它装上18英寸轮毂后重量也只有1250公斤！比兰博基尼鬼怪DIABLO还轻至少200公斤。不过作为艺术品来打造的ZONDA，至今为止产量也没有突破50台。图：超级跑车帕加尼ZONDA分段符最后再说一下比普通冲压钢板车架技术含量更高一点的车架，就是宝马3系上所用的技术，它是用高压水来完成压制的过程。可以想象，传统的高重量压模机压制车辆模块，车体和车壳由于模具的精准程度，实际厚度和设计厚度会有一定的出入，尤其在边角拐弯的地方，最后一定是最薄的地方。为了