奧迪R8多材料車架減重15%
借助于多材料結構方案使得新型奧迪R8轎車的空間框架結構車架只有200kg強度提高了40%但重量卻比原來減輕了15%這一ASF空間框架結構車架79%的材料是鋁合金13%的材料是CFK碳纖維增強材料
奧迪公司R8 V10 plus型轎車的空車凈重只有1555kg而不含燃油的干重只有大約1454kg之所以能有這樣的重量最關鍵的因素就是奧迪公司ASF空間框架結構的車架多材料結構制造的這種空間框架結構車架的凈重只有200kg比其之前版本的重量減輕了10kg車架的許多構件都是用碳纖維增強材料制造的前箱和后箱則采用了鋁合金材料按照奧迪公司將正確的材料和正確的材料用量使用在正確的地方這一原則CFK碳纖維增強材料僅在能夠比鋁合金更好的發揮其作用的地方得到了使用例如在后箱板中間地槽和B立柱等處這些碳纖維增強材料的零部件都是按照RTM樹脂傳遞模塑技術生產制造的它們在抗扭曲的ASF空間框架車架中所占的比例接近13%
纖維層不同的纖維方向
根據使用部位的不同CFK碳纖維增強材料零部件的結構也有所不同后箱板的橫桿承受的橫向載荷最大因此它所使用的碳纖維織物纖維層的纖維方向主要都是朝向一個方向的它們中只有14%的是相互重疊的5mm厚的碳纖維增強材料層卻有著很高的抗拉強度高達3950 MPaB立柱的碳纖維增強層則相反它的纖維層有著相互交叉的朝向以便能夠承受來自橫向和縱向的載荷它的抗拉強度達到了900 Mpa奧迪R8 V10 plus型轎車車門正后方的側翼和車尾擴散器也是用CFK碳纖維增強材料制造的
新型R8轎車的前箱和后箱全都是鋁合金材料的鑄件型材和板材制造的鋁合金鑄造的連接件占ASF奧迪空間框架結構車架總重量的20.8%據奧迪公司介紹由于鋁合金鑄造的連接件內腔可以鑄造成非常復雜的結構形狀因此非常適合于承受很高的載荷提供了多種多樣的應用可能性和很高的設計自由度A立柱連接件把許多前箱和乘員艙等重要零件都連接為一個整體它是用抗拉強度為350MPa的新開發的高強度合金材料制造的｜
型材提供了很高的設計靈活性
作為鋁合金鑄造連接件的補充擠壓型材是前箱后箱和行駛機構的連接件它們在ASF空間框架車架中所占的比重為47.2%而且這些擠壓型材也提供了很高的設計自由度最佳實例就是彈簧腿套管和后橋懸架連接件之間的擠壓型材了在其大約60cm的長度上其壁厚在1.5mm和6.2mm之間實現了圓滑的過渡也把重量減輕了1.3kg
在增強后箱的結構設計方面奧迪公司采用了新的增強途徑重量只有1kg的橢圓形輪廓鋁合金材料除了總體設計時的輕量化優化之外ASF空間框架車架的設計師們也采用了新的功能集成設計方法利用新型高強度合金材料制造的鑄造連接件把車輪懸掛臂直接的剛性固定在SFK空間框架結構的車架上了后備箱的底板采用的是鋁板并當作改善了車輛碰撞性能的剪力墻
新型奧迪R8的外部蒙皮包括車門和后備箱蓋都是用鋁合金板材制作的在ASF空間框架結構車架中輕合金材料的板材比重占11.2%它們都集中使用在乘員艙的底板和側壁中鋼材的比重占0.6%其他材料占0.5%6.7%的為合成材料作用鋁合金件之間的焊縫總長為89m
利用冷連接技術連接鋁合金和CFK碳纖維增強材料
鋁合金材料與CFK碳纖維增強材料之間的連接主要采用的是冷連接技術ASF空間框架結構車架使用了270個半管狀沖孔鉚釘207個抽芯鉚釘241個公制螺釘和270個自攻螺釘KLT陰極電泳浸漆粘接材料和特殊專用的密封劑保證了輕合金材料不會在與CFK碳纖維增強材料的接觸區域內出現腐蝕
與原來的老車型相比新型奧迪R8轎車的ASF空間框架結構車架在所有的關鍵部位處都得到了改進完善它的靜態抗扭剛度提高了40%奠定了精確加工制造高碰撞性能振動時更加靜音的基礎這一設計的ASF空間框架結構車架的輕量化綜合指標包括了重量尺寸大小和剛性的綜合指標達到了運動型轎車領域中的頂級水平若奧迪公司按照迄今為止的鋁合金技術來制造這一車架時它的重量會增加32kg
