奥迪A8、宝马7系、奔驰S,三者的白车身轻量化水平如何?

奥迪A8、宝马7系、奔驰S,三者的白车身轻量化水平如何?

奔驰、宝马和奥迪(BBA)是公认的豪华品牌,德系三强。2018年,奔驰、宝马和奥迪的全球销量分别为243.9、248.7和181.3万辆。从销量来看,奔驰和宝马要优于奥迪;从品牌影响力上,大家一般也认为奔驰和宝马略胜奥迪。事实上,奔驰S,宝马7系和奥迪A8,3.0T排量的基本款价格均在100万左右;BBA到底如何选择,需要从多个维度来比较了,而且每个维度在每个销售者心中的权重也不同。

今天,我们换个大家不经常关注的维度——白车身,看一下奔驰S、宝马7系和奥迪A8的白车身结构、选材、性能和轻量化水平。结论先行,从轻量化的角度,奥迪A8的白车身轻量化水平小胜奔驰S和宝马7系。当然,并不是说奥迪A8的白车身是最轻的,而是综合性能来评估的。

首先科普一下白车身的轻量化水平评价标准——轻量化系数:L=m/(C×A)×1000。式中,L为轻量化系数;m为白车身骨架质量,单位kg;C为包括挡风玻璃和副车架等附件的车身的静态扭转刚度,单位N▪m/°;A为车身脚印面积(平均轮距×轴距),单位m2。轻量化系数是国内外主机厂公认的评价白车身轻量化水平的标准,轻量化系数越小,代表白车身的轻量化水平越好。值得一提的是,从2009年到2018年,十年来,欧洲白车身会议,百余个白车身,平均轻量化系数约2.8,而且呈现逐年减小的趋势。

具体看一下奥迪A8、宝马7系、奔驰S三者的白车身数据。首先提一下,三者的四门两盖(四个门+发盖+背门)都是铝的。三者的白车身重量分别是282、323和382kg,扭转刚度分别是43.8 、42.1和40.589 kNm/°。整体来看,奥迪A8通过大量铝板材替代普通钢板材,铝压铸件作为接头结构,在很大程度上减轻了车身重量,并提升了车身的扭转刚度。

奥迪A8的白车身材料比例

从多材料复合车身的角度,奥迪A8、宝马7系和奔驰S,都使用了钢、铝、复合材料三种以上的材料。其中,关于碳纤维的使用,奥迪A8选择了后围板。宝马7系选择了B柱加强板、顶盖横梁等16个部件,这一点,其实是宝马7系更具有碳纤维复合车身的技术突破性(Carbon Core车身技术)。奔驰S的后围板采用的是铝和塑料Hybrid技术,提升了车身的刚度。

宝马7系的碳纤维部件及工艺
奔驰S的后围板Hybrid技术

总之,奥迪A8的轻量化系数为1.31,略优于宝马7系的1.53和奔驰S的1.73,奥迪A8更轻的车身获得了更优的性能(奥迪A8的模态也略优于其他两者)。通过简单的展示和对比BBA三款旗舰版豪华轿车的白车身,我们可以得出结论:钢+铝+复合材料的多材料混合车身是三者共同的选择,合适材料+合适的工艺+合适的连接+合适的地方=轻量化和性能优异的白车身;钢+铝的主体结构,加上复合材料的局部增强是未来主流的发展趋势。

本文只是简单的展示,未作深入的关于结构设计和具体工艺的分析,有具体问题,请留言讨论。后续,我们详细看一下奥迪e-tron的白车身结构,作为奥迪电气化转型的一款首推和主打车型,相信e-tron的白车身会展示一部分奥迪关于纯电动车的设计理念和未来方向。

发布于 2019-10-15

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