奥迪A8车身结构及连接工艺解析
奥迪A8 车身图
奥迪A8,奥迪车系中最高档的豪华车,市场定位是跟奔驰S级和宝马7系竞争的。
奥迪A8的全铝车身,不仅坚固耐用,而且减轻了车身重量,带来更加强劲的性能表现,在之前网上相信大家也看见了关于奥迪A8的14种连接工艺的介绍。
本文将对奥迪A8的车身结构、材料、连接等,进行具体的解析说明。
01
车身材料
新一代奥迪A8车身材料分别为:铝合金、钢、碳纤维复合材料、镁合金。
如果细分,共有29种,
其中包括11种钢材、16种铝材、1种镁材和1种碳纤维复合材质,
这也是奥迪A8车身首次应用碳纤维复合材料。
材料占比:其中,铝合金占比58%,钢占比40.5%,碳纤维1%,镁合金0.5%。
车身材料分布图
02
车身结构
奥迪A8车身,
长 宽 高 尺寸为:5172mm*1945mm*1473mm,
车身质量 362.4kg,
白车身质量 282kg。
奥迪A8白车身图
车身碰撞
在前碰过程中,力通过前纵梁到机舱横梁,再分散到门槛及地板纵梁上,侧碰过程中通过门槛将力传导到座椅横梁及车身纵梁处,后碰过程主要通过铸件来实现力的传导及吸收。
下车身传力图
机舱前横梁
采用激光拼焊,料厚分别为1.3mm、1.8mm、1.3mm,相对上一代车身实现减重20%。
机舱前横梁细节图
新一代奥迪A8的后纵梁采用压铸工艺,是整个车身最大的铸铝部件,
同时后纵梁布置了大量的仿生学肋条式设计,不仅提高强度,还具有传力吸能的作用,强度相比现款车型增加50%。
后铸件细节图
新一代奥迪A8 B柱位置应用了TRB。
B柱设计上下部分强度不同,整个B柱横截面的厚度不一,从上到下,B柱的厚度分别为1.7mm、2.0mm、1.7mm和1.5mm,通过B柱不同的厚度分布使B柱上部强度高,下部强度稍弱。
当车辆发生侧面碰撞时,B柱上半部分确保车厢完整性,防止头部撞击,下半部分减缓碰撞冲击力,让车内乘员更加安全。
奥迪A8 B柱细节图
前扭力杆是机舱的关键连接部位,采用了铸镁合金材质,刚度性能出色,密度比的铝制部件降低45%,重量减轻28%,减重大概500g左右。
机舱上扭力梁细节图
为了进一步降低车重,新一代奥迪A8的后座背板处布置有一块碳纤维面板,对车身连接有更高的要求。由于无法喷漆,这块碳纤维板是在总装阶段才进行安装的。
奥迪A8的后座背板
03
连接工艺
新一代奥迪A8车身的连接方式达到了14种,
包括:MIG焊、点焊、保护焊、远程激光焊等8种热连接技术和针对铝材连接的铆接、FDS、卷边连接等6种冷连接技术,
具体连接数量,如下图:
奥迪A8连接数量图
全新奥迪A8的B柱部位材料连接采用了卷边连接+粘合剂连接的封边技术。
由于不同材质间热胀冷缩程度的差异,还采用Piece-locking连接技术在卷边处间隔固定距离打上凹坑,使三层材料全部贴合。
此外,在车辆的A柱、C柱和车顶位置,也采用了相同的连接方式,这些冷连接工艺将不同材质有效地固定在一起。
同时,还通过铆接的方式确保连接紧固。
B柱连接细节图
车身结构部位的铝合金板材、热成型超高强度钢和普通钢通过卷边连接方式贴合在一起。同时使用粘合剂连接和铆钉连接以确保连接紧固。
顶盖和侧围部位采用了远程激光焊接工艺,在焊接过程中,激光头与焊接件的距离将保持在20cm,焊缝更加细腻精准,焊接边缘留出面积可减少27%,激光束的高速率和低能耗也降低了二氧化碳的排放。
得益于铝材质量以及铆接技术的发展,
车架上的铝型材与新式钢材很好的接合,形成全新奥迪多材料车身结构。
奥迪A8车身SPR及FDS连接细节图
04
总 结
新一代奥迪A8车身材料应用广泛,
除钢铝外,还应用了碳纤维及镁合金、
结构上通过优化提升强度刚度、在不同部位不同材料使用不同连接工艺,实现车身在最适合的部位使用适合的工艺。
而随着全铝车身的发展,目前来看钢铝混合在性能、成本、量产方面更加具有优势及成熟度。