2. Materiali
3. Tecnologie
4. Requisiti di progettazione
CAPITOLO 1 - TIPOLOGIE COSTRUTTIVE
1.2 - VETTURE DI SERIE
1.2.8 - Audi A2 (2000)

E’ la prima auto di grande serie (60000 unità/anno) ad avere telaio e carrozzeria interamente in alluminio.

 

Struttura dello Space Frame e del pianale dell’Audi A2

La sua struttura è uno Space Frame in lega di alluminio (vedi Figura 1.2.6), diretta evoluzione dell’ASF® della A8, che ha richiesto un tempo di sviluppo di tre anni e che è stato mirato fondamentalmente ai seguenti obiettivi:

  • Diminuzione dei costi;
  • Riduzione del numero di componenti;
  • Completa automazione della lavorazione;
  • Adattabilità a volumi di produzione superiori.

In particolare la diminuzione del numero di componenti, attuata principalmente attraverso l’uso di elementi estesi multifunzionali, comporta i seguenti vantaggi:

  • Maggior semplicità di gestione della produzione e di assemblaggio;
  • Migliore precisione dimensionale;
  • Diminuzione dei nodi e delle giunzioni.
Ripartizione di peso e di costi dei componenti strutturali dell’Audi A2

Estrusi

Hanno in massima parte andamento rettilineo (vi sono solo 6 elementi curvi).

Gli elementi principali sono calibrati prima dell’assemblaggio mediante idroformatura, che consente anche la variazione della sezione nel senso della lunghezza.

In particolare la parte superiore dei montanti A, l’elemento longitudinale laterale del tetto (SRR, side roof rail) e il suo proseguimento nella parte superiore del montante C nel loro insieme sono costituiti da un singolo profilato estruso che mediante idroformatura assume una configurazione a sezione e curvatura variabile (vedi Figura 1.2.7).

Sezioni trasversali del SRR dell’Audi A2 (fonte: Alcoa)

Il pianale è connesso alla parte frontale mediante nodi pressofusi e comprende dei membri addizionali (due diagonali ed uno longitudinale) che permettono il trasferimento dei carichi dalla parte anteriore della vettura al pianale stesso.

Le ristrette tolleranze ( 0,2 mm) consentono l’utilizzo della saldatura laser.

Lamiere

Il loro spessore è aumentato di un fattore 1.4 rispetto all’acciaio.
I pannelli esterni hanno anche un apporto strutturale.

Nodi pressofusi

Il loro numero è ridotto rispetto alla A8, tuttavia costituiscono dei componenti chiave della struttura:

  • Nodi di connessione frontali

    Si tratta di componenti pressofusi di estese dimensioni e che integrano tra l’altro le seguenti funzioni:

    • Connessione mediante bullonatura dei longheroni frontali. La bullonatura facilita l’eventuale sostituzione del pezzo;
    • Parte inferiore del montante A;
    • Assorbimento di energia;
    • Supporto del motore e della trasmissione;
    • Supporto delle sospensioni.
  • Nodi di connessione posteriori

    Connettono il pianale posteriore a quello centrale.

    Sono elementi multifunzionali e integrano i punti di ancoraggio dell’assale posteriore, i supporti i gruppi molla-ammortizzatori ed i punti di attacco delle sospensioni.

Montanti B

Sono in un unico pezzo pressofuso, mentre sulla A8 erano costituiti da 6 sezioni separate.

Tecniche di giunzione

Rispetto alla A8, sono state completamente eliminate le saldature a punti e le graffature (clinching), ridotte le saldature MIG, mentre è stato fatto un più esteso utilizzo della rivettatura ed è stata introdotta la saldatura laser.

Quest’ ultima è stata in particolare utilizzata nei nodi a T che uniscono i longheroni e le traverse del pianale, con ottimizzazioni relative alla sequenza e alla direzione. Si sono inoltre adottate speciali tecniche di serraggio per minimizzare la distorsione termica e rientrare nelle ristrette tolleranze necessarie.

 
 
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