Новини Audi

Audi A8: Space Frame з унікальними матеріалами

06.04.2017.

Audi відкриває новий розділ у історії свого успіху в сфері проектування легких машин. 

У наступному поколінні Audi A8, у несучій структурі кузову, вперше застосовується розумне поєднання чотирьох матеріалів - більше матеріалів, ніж в будь-якій попередній моделі цього бренду. Розкішний седан, таким чином, ще раз по праву підтверджує роль компанії як рушія інновацій в проектуванні легких автомобілів: його мала вага і надзвичайна міцність забезпечують більшу швидкість, ефективність і безпеку.

Досвідчені проектувальники легких машин в Audi вже давно відмовилися від використання одного матеріалу в полегшених конструкціях. Поєднуючи алюміній, сталь, магній і вуглепластик, вони впроваджують новий етап у будівництві машин із застосуванням кількох матеріалів за технологією Audi Space Frame (ASF) для наступного покоління Audi A8 - дотримуючись принципу «потрібний матеріал в потрібному місці і в потрібній кількості».

Audi послідовно застосовує нові технології матеріалів і дизайн безпосередньо для вигоди клієнтів - і не тільки з точки зору ваги. Жорсткість на кручення майбутнього флагмана - важливий параметр для точності управління і приємної акустики - перевершує відмінні показники свого попередника приблизно на одну чверть.

Інноваційна технологія виробництва  - вуглецева задня панель в новому Audi A8

Якщо говорити про габарити нового Audi A8, його надміцна, жорстка на кручення задня панель з вуглепластика є найбільшим компонентом в салоні, і вона забезпечує 33 відсотки жорсткості на кручення усього автомобіля. Для того, щоб оптимально поглинати поздовжні і поперечні навантаження, а також зусилля зсуву, від шести до 19 волоконних шарів поклали один поверх іншого, забезпечуючи оптимальний розподіл навантаження. Ці волоконні шари складаються зі стрічок шириною 50 міліметрів і можуть окремо накладатися у завершені шаруваті пакети з потрібним кутом напряму волокон і мінімальною обрізкою волокон. Інноваційний процес нашарування прямих волокон, спеціально розроблений для цієї мети, дозволяє повністю обійтися без стандартного проміжного етапу виготовлення цілих листів. Застосовуючи ще один недавно розроблений процес, шаруватий пакет змочують епоксидною смолою, яка застигає за кілька хвилин. 

Надміцне поєднання компонентів з гарячекатаної сталі утворює салон, який складається з нижньої секції передньої перегородки, бічних порогів, стійок і передньої секції лінії даху. Деякі з цих бляшаних заготовок виробляються різної товщини з використанням технології крою, а інші також піддаються частковій тепловій обробці. Це знижує вагу і збільшує міцність, особливо в тих точках автомобіля, які особливо важливі для безпеки.

Алюмінієві деталі становлять 58 відсотків кузова нового Audi A8, це найбільша питома вага з усіх матеріалів. Литі вузли, екструдовані профілі та листи є елементами, характерними для дизайну ASF. І тут конкуренція між матеріалами була рушієм прогресу. Нові надміцні ливарні сплави після термічної обробки досягають граничної міцності на розрив понад 230 МПа (мегапаскалів). Відповідна гранична текучість при випробуванні на розтяг становить понад 180 МПа, а для профільних сплавів вона вища 280, а саме 320 МПа - це значно вищі значення, ніж були раніше.

Завершують розумне поєднання матеріалів магнієві розтяжки. Порівняння з попередньою моделлю показує, що вона економить 28 відсотків ваги. Баштові куполи стійок кріпляться алюмінієвими болтами, завдяки чому вони забезпечують високу жорсткість корпусу на кручення. У разі лобового зіткнення, сили, які виникають при цьому, розподілені між трьома буферами спереду.

Переваги для клієнтів і довкілля - новий цех по виготовленню кузовів для Audi A8.

Крім повної реконструкції Audi Space Frame для A8 наступного покоління, для майбутнього флагмана були спеціально побудовані виробничі цехи в Некарсульмі. Загалом, тільки для будівництва нового цеху для виготовлення кузовів, висотою 41 метр було потрібно 14400 тонн сталі - це вдвічі більше, ніж використано при спорудженні Ейфелевої вежі в Парижі.

Надзвичайно складне, але енергозберігаюче виробництво використовує 14 різних технологій з'єднання, в тому числі підрубування роликами вирізів на передніх і задніх дверях. Механічна, «холодна» технологія використовується для з'єднання алюмінієвої рами бічних стінок до гарячекатаних надміцних сталевих листів на стійках, лінії даху і порогах. Таким чином, інженери реалізували вдосконалення до 36 міліметрів на вирізах дверей, порівняно з попередньою моделлю. Внаслідок цього, сідати в машину і виходити з неї стало тепер ще зручніше, а поле зору водія навколо стійок розширене, що дуже важливо для підвищення безпеки водіння.

Що ж стосується «теплих» технологій з'єднання, Audi виділяється серед найкращих автовиробників, бо застосовує метод дистанційного лазерного зварювання для алюмінієвих деталей. Точне розташування лазерного променя стосовно зварювальної кромки значно знижує ризик виникнення гарячих тріщин під час виробничого процесу. Нова технологія дає змогу точно регулювати глибину проникнення лазера за допомогою підведення тепла. Таким чином, управління процесом може відразу визначити ширину зазору між з'єднуваними деталями, який можна надійно закрити за допомогою елементів управління. Висока швидкість подачі лазерного променя і низьке споживання енергії знизить викиди CO2 на цьому етапі виробництва приблизно на чверть.

Ця нова технологія також дає 95 відсотків економії на поточних витратах при серійному виробництві, так як відпадає необхідність в дорогих елементах управління технологічним процесом, необхідних при звичайному лазерному зварюванні. Технологія дистанційного лазерного зварювання є чудовим символом усього виробничого процесу нового Audi A8.

У 1994 рік саме перше покоління цього розкішного седана з алюмінієвим кузовом забезпечило Audi Space Frame провідне місце в автомобільному світі. З того часу компанія виготовила за цим принципом проектування понад мільйон серійних автомобілів, і вона постійно розширює свій ноу-хау в галузі використання матеріалів і методів з'єднання.