新型奧迪TT轎車的車架使用了多種復合材科，與此同時，鉚接、自攻螺釘連接、擺動沖擊鉚接等連接技術(shù)保障了車架具有很高的可靠性。

    　新型奧迪TT轎車使用了鋁合金和鋼材兩種材料制造車架，這一復合材料車架的優(yōu)點在于可以按照功能需要選擇合適的材料。例如利用鋼材制造轎車的行李艙，其尾部的軸向承載能力大大提高，而車架的其它部位使用鋁合金材料，使車架及整車的重量盡可能地減輕——車架的重量只有206kg,其中69%的重量來自鋁合金材料，31%的重量來自鋼材。

　    對車架進行了這種結(jié)構(gòu)改進之后，用戶駕駛的將是動態(tài)性能更佳、具有更強軸向負載能力的轎車，同時也是具有最佳駕駛性能、加速性能和油耗更少的車。

復合材料提高了綜合性能

    　整個復合材料車架構(gòu)件中，31％的鋁合金材料是板材，22%的是鑄造鋁合金材料，16%的是擠壓性型材。在局部受力較大和局部傳遞受力的部位以及有多種功能要求的部位都采用了鑄造鋁合金構(gòu)件。這些鑄造的鋁合金零部件有著最佳的幾何形狀以承受碰撞受到的力量和傳遞受力，同時也能充分有效地利用空間。另外，所有的鑄鋁件都有著合適的連接尺寸和連接功能，因此，無需其它的附，也不需要雙重的連接操作即可完成連接。最好的例子是轎車的A立柱連接節(jié)點——它除了與車架縱梁、車門門檻相互連接外，還將A立柱和TT轎車的車窗下橫梁連接在一起。

    　在承受碰撞載荷的部位使用鑄鋁構(gòu)件是非常有益的。轎車縱梁的一部分也是鑄件，因此可以最大程度地吸收和衰減碰撞時的能量。奧迪公司在他們的A8型轎車中首次采用上面所述的節(jié)點式復式連接，使得車架的整體韌性由原來的3%提高到15%~20%。

    　奧迪的工程師們在鑄造鋁合金零部件中有意識地設(shè)計了許多桿式?jīng)_壓成型件，這些桿式成型件的好處是有著很大的結(jié)構(gòu)組合使用的靈活性。例如轎車側(cè)面的車門門檻就是一個最好的例子——它除了有著與其它門檻相同的外表以外，其內(nèi)在性能完全不同，具有極高的強度。門檻幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計中特殊的加強筋保證了門檻的重量相同，但更加堅固。

品質(zhì)優(yōu)良的連接技術(shù)

　    在車架的這種鋼一鋁復合材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，車架連接技術(shù)具有重要的作用。有著嚴格的鋁－鋼連接防腐蝕要求的車架連接在新型奧迪TT轎車中采用的是鉚接、自攻螺釘連接、擺動沖擊鉚接等工藝。

    　奧迪公司利用被他們稱之為“4點連接”的技術(shù)將各個鋁合金構(gòu)件連接在一起，并輔之以鋁合金擺動沖壓鉚接、激光焊接和MIG惰性氣體保護焊進行連接。在鋼質(zhì)構(gòu)件的連接中，奧迪公司采用的是電阻焊、MAG活性氣體保護焊和粘接。

    　在鋁合金材料的連接中，沖壓鉚接相當于鋼質(zhì)材料的點焊。隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，沖壓鉚接逐步成為了鋁材連接的標準工藝了。作為一種“冷連接工藝”，沖壓鉚接不會產(chǎn)生熱量，也不會使結(jié)構(gòu)件出現(xiàn)收縮變形。另外，沖壓鉚接連接的工件非常易于維修。在不易接近的連接部位，或者沒有連接法蘭的連接部位處，可用MIG惰性氣體保護焊或者奧迪特制的“熔攻螺釘”連接來替代沖壓鉚接。在新型TT轎車的生產(chǎn)中，奧迪公司也是第一次大面積地使用熔攻螺釘。在使用熔攻螺釘時，全自動機器人將螺釘準確地輸送到位，在強大的摩擦作用下，熔攻螺釘使得被連接件的表面局部熔化，使熔攻螺釘完全進入被連接件內(nèi)部，從而形成強有力的連接。在只能從一個方向進行裝配操作的連接部位處，使用熔攻螺釘進行連接是非常可取的。

    　其它的連接工藝還有激光焊接和擺動沖擊鉚接等等。奧迪公司也首次利用激光焊接技術(shù)在車頂與側(cè)壁部件的連接中實現(xiàn)了零縫隙的連接。擺動沖擊鉚結(jié)合粘接是一種非常令人感興趣的板材連接技術(shù)。

　    由于鋼材和鋁合金具有不同的導熱性能，因此，奧迪公司對兩種不同材質(zhì)材料的連接事先進行了大量的前期技術(shù)研發(fā)。連接長度較長的情況下，他們對兩種材質(zhì)零部件的連接有著很高的要求。為此，工程師們研發(fā)了一種適合于長接縫連接的接頭結(jié)構(gòu)幾何形狀，確定了兩種材質(zhì)連接時的邊界條件，從而可以補償、平衡兩種材料不同的熱膨脹、可以控制由熱膨脹引起的連接件內(nèi)應(yīng)力。在要求極高的區(qū)域中，奧迪公司還利用模擬試驗的方法進行了大量的試驗驗證。

研發(fā)過程遠遠沒有結(jié)束

    　從1994年起，奧迪公司的第一款A(yù)8轎車就采用了鋁管式車架結(jié)構(gòu)，是車架材料和生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域中的一次革命。這種技術(shù)革命的直接后果是：鋼材生產(chǎn)廠和鋼材加工企業(yè)紛紛投資進行新的合金鋼材料和生產(chǎn)加工工藝技術(shù)的研究與創(chuàng)新。而他們在研發(fā)過程中所獲得的寶貴知識和經(jīng)驗又反過來被用于鋁合金材料的研發(fā)中，并推動了鋁合金材料研發(fā)又向前邁出了新的一步，出現(xiàn)了新的鋁合金材料和新的連接技術(shù)。

    　這種技術(shù)進步循環(huán)發(fā)展的第一次碩果是新型TT轎車擠壓型材的應(yīng)用，這種擠壓型材強度高、重量輕。這種技術(shù)研發(fā)成果循環(huán)利用的潛力在未來的項目中將會更加受到重視，被廣泛加以利用。

    　奧迪公司材料研究中的其它成果有：奧迪 A8轎車外部蒙皮用的快速硬化合金板材。在新型TT轎車中，奧迪公司并不僅將這種板材中用于TT轎車的蒙皮，而且在空間框架結(jié)構(gòu)的車架中也使用了這種快速硬化的板材。在沒有硬化的狀態(tài)下，這種板材具有極好的變形性能，當它們在經(jīng)過噴漆、烘干之后，達到了最終的穩(wěn)定狀態(tài)，有著很高的機械強度。過去，需要一個專門的加熱爐對它們進行加熱使其硬化。在新型TT轎車中，奧迪公司采用了噴漆后烘干硬化工藝使得整個生產(chǎn)過程明顯的得到了簡化、降低了生產(chǎn)費用。

    　毫無疑問，目前不斷上漲的鋼材價格和不斷增加的高強度鋼材、超高強度鋼材的連接技術(shù)的復雜性是推動鋁合金車架設(shè)計方案進一步發(fā)展的動力。

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