为何更重了?奥迪全新A8轻量化技术解析

在这个追求“高大上”的年代里,世界上每4台新车落地就有一台是SUV车型,而且这个趋势还在不断上升当中。这种不断的发展不禁让人产生了一个疑问,轿车的这种经典的三厢设计会不会在将来消逝了呢?那当然是不会的,如奥迪就汇聚了它们家最尖端的技术来打造了下一代旗舰级轿车—全新A8。按照传统,主机厂都会在他们的旗舰轿车身上搭载最先进的技术,因此它是可以看做为一个车厂最高技术水平的产品。

虽然SUV市场份额增长迅猛,但奥迪还是愿意把最新的科技先放在A8上进行尝试,然后再逐步下放到其他等级的车系上,特别是轻量化技术的应用。在1994年的时候奥迪就首先在A8上第一个实现了全铝车架结构,然后在1999年上市奥迪A2上也应用了同样的技术。接着是2006面世的奥迪TT以及在2007年推出的奥迪R8把轻量化技术又推到一个新的高度。在2010年更新的第三代奥迪A8(D4)则开辟了另一条轻量化路线。奥迪第一次在A8那243个车身骨架部件上用了13种不同的铝型材。同时B柱的材料也改成了热成型的超高强度钢。从此,这种多材料结构方案的车身就推广开来了。迄今为止,已有超过100万副ASF车架投入市场。

全新奥迪A8 将于2017年年中上市。这次,它的核心竞争力再次聚焦于轻量化技术的改变上。和全新奥迪Q7以及宾利Bentayga一样,全新奥迪A8也是基于MLB-EVO平台的,但与另外两者相比,A8会更注重轻量化材料的混合应用。借助新A8,奥迪多材料结构的车身将达到了一个目前的顶峰水平。这新型车架的研发核心不再仅仅关注铝型材的比例,而是关心如何将多种材料正确混合使用。

在新一代的A8车身中,奥迪更注重多种材料的应用。 在新一代的A8车身中,奥迪更注重多种材料的应用。
在不同的部位使用不同的材料,也就需要不同的接合工艺。 在不同的部位使用不同的材料,也就需要不同的接合工艺。

全新奥迪A8的车架是在奥迪的轻量化研究中心开发的,并由在内卡苏姆工厂新建的成型设备制造。在车架合适的位置,奥迪使用了高强度钢材,镁合金以及碳纤维复合材料,其他的主要地方都是铝型材。这种混合使用4种材料的建造方式,让整车扭转刚度提升了24%。全新A8的白车身重量是282kg,比现款车型增加了51kg,主要原因是为了满足新的排放法规、电气化、舒适性、噪音以及碰撞测试的需求,奥迪的工程师同时强调,全新A8的白车身重量仍然是同级别中最轻的。

说到这里,可能有人会有问,既然奥迪重新在车架上选用了钢材,那还怎么能体现奥迪的那“突破科技,启迪未来”的宣传口号呢?但,大家这里需要注意的是,全新A8上选用的钢材和20年前的钢材相比,刚度不仅增强了5倍,重量也降低了40%。与此同时,车架上的铝型材得益于铝材质量以及铆接技术的发展,可以与新式钢材很好的接合在一起,形成这个新时代的奥迪多材料车身结构。

全新A8车身结构中的铸铝材料。 全新A8车身结构中的铸铝材料。
前顶吧位置使用镁合金材料,重量减轻了28% 前顶吧位置使用镁合金材料,重量减轻了28%

全新奥迪A8的车架58%都是铝型材。其中又分类成铸铝件,铝挤压件以及冲压铝件。在关键部位还应用了一种抗拉强度达到了新高度的新型铸铝合金。热成型的超高强度钢则用来构成乘员舱的骨架。这种超高强度钢的应用地方主要有:车辆前方防火墙的下半部分,车侧下方的侧裙,B柱以及车顶骨架的前半部分。且奥迪在不同的地方根据不同的安全需要合理分配材料的用量。镁合金则用在了发动机舱内连接悬架顶端的三角加强架上。这个部件要比以前通常使用铝材要轻上28%。

在乘员舱内,有相当一部分的地方是由碳纤维加强件构成的。碳纤维作为一个背板用在了后座的隔板上。单单是这块那么轻的碳纤维部件就给A8在提高车身抗扭刚性上贡献了33%的份额。材料开发工程师Jan Kobsik兴奋地向我们描述这块他亲自开发的碳纤维部件的特性:6到19层碳纤维布依照碳纤维的纹路纵横交错的堆叠在一起,用来分别对应车身后部不同方向上的应力。而这些碳纤维布是由50mm宽的碳纤维带编制而成的。这碳纤维隔板先进的地方在于可以不需要将碳纤维布用环氧树脂浸透,且能让成品碳纤维件在几分钟之内就固化。

不同纹路方向的太纤维材料复合在一起,可以应对不同方向的应力。 不同纹路方向的太纤维材料复合在一起,可以应对不同方向的应力。
材料开发工程师Jan Kobsik。 材料开发工程师Jan Kobsik。

奥迪的这种轻量化技术会给汽车工业带来什么样的趋势影响,那可能只有在他们轻量化研究中心的人才知道了。这座于1994年落成的研究中心目前有200人在里面工作。仅是纤维增强复合材料方面的专家就有25位。他们的研究可以说是映射了整个发展历程。除了找寻新的复合材料之外,生产技术、拼接技术、质量监控以及维修技术都是他们的研究课题。当下热门的那些研究课题,不仅是为了在全新奥迪A8上树立一个目标方向,更重要是借此探寻轻量化技术在电动车领域的应用方向。因为在电动车上电池的容量和重量是近乎正比关系,为了保证续航,电池重量占了整车重量的很大一大部分。所以如何有效地给车身减重就显得至关重要了。

可以预见在2017年年末的时候,奥迪A8这种轻量化材料先行者的角色可能会被电动车轻量化研究所取代。电动化会加快产品开发的速度,缩短开发周期。以后奥迪在大众集团里的地位将是先进科技的展示场。而基础的动力系统开发(根据车型不同)将继续会保留在大众自己及保时捷品牌内开发。

与新式的车架结构一样,全新A8上搭载的目前实用性最高的无人驾驶技术(SAE 等级3)也是它的核心竞争力之一。在新A8上会搭载更多的新式传感器。虽然车重方面它已经不是之前全铝车身时代那么轻了,但得益于新式的铆接技术,新A8也不至于重得像小货车一样。另外,为了让新A8看上去不那么笨拙,外形设计总监 Marc Lichte可谓是费劲脑汁。新一代的奥迪A8可以说是一台从白纸上开始设计的全新车型。它继承了2014年展出的Prologue概念车的设计语言。通过前方更宽大的大嘴式进气格栅设计来表达车型特点。同时,前大灯及尾灯的设计也一定程度上参考了目前的奥迪新A4车型。最终在新A8上出现的新式设计语言,将会成为风向标给未来的其他车型提供设计方向。

如果有谁对全新奥迪A8革新的地方不太满意的话,或许更好的操控性能可以弥补一些遗憾。此外,通过优化后门的形状,乘客上下车的时候也会更加的方便舒适。最后,全新奥迪A8是否能撼动已经在皇位上很久的奔驰S级和宝马7系呢,我们将拭目以待。(文/Juergen Zoellter 翻译/陈正一)

关于作者

我叫Juergen Zoellter,来自德国慕尼黑,大家也可以叫我老左。在汽车媒体工作30余年,如今很高兴成为优创+的作者,在这里和大家见面。我会定期为中国读者带来全球热点车型的试驾报告,同时我也非常关注中国的汽车市场及产品。希望大家能在下面的评论区与我交流。

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车系: 奥迪A8
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