Service.
rserv lusage interne
Sous rserve de tous droits et modifications techniques
AUDI AGService I/VK-5D-85045 IngolstadtFax +49 841/89-36367040.2810.58.40Dfinition technique 02/00Printed in Germany
AUDI A2 - Carrosserie
Conception et fonctionnement
Programme autodidactique 239
239
23
9
2
LAudi Space Frame ASF
de lA2
Mesures
Ralise grce une carrosserie aluminium de type Space Frame.
Conception rendue possible par mise en oeuvre des demi-produits perfectionns de laluminium : pices coules, profils extruds et tles.
Les objectifs de conception de lAudi A2
Economie de poids dau moins 40 % sur la carrosserie par rapport son homologue acier, posant les bases dun futur vhicule de 3 litres.
Exploitation du potentiel de construction allge.
Cela a pu tre ralis par une mthode de conception permettant un degr dautomatisation lev lors de la production de la coque nue.
Rentabilit au niveau production pour la premire fabrication en grande srie dun vhicule aluminium.
Satisfaction des exigences les plus svres en matire de rigidit et excellent comportement en cas de collision - best in class.
SSP239_007
3
Le programme autodidactique nest pas un Manuel de rparation !
Le Programme autodidactique renseigne sur la conception et le fonctionnement.
Attention !Nota !
Pour les travaux de maintenance et de rparation, toujours utiliser les ouvrages techniques les plus rcents.
Page
Aluminium : le matriau
Dveloppement historique chez Audi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Proprits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Recyclage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
Nouveau !
LAudi Space Frame ASF
de lA2
Concept technique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Vue densemble des ASF
- A8 et A2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16Composants . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Techniques dassemblage
Vue densemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24Mthodes de fabrication . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Rivetage par poinonnage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25Hydroformage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26Soudage au gaz inerte avec apport de mtal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28Soudage laser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Toit OPEN SKY
Conception et fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Travaux de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Protection des occupants . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Concept de rparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
Peinture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
Rtrospective : technologie aluminium de lA8
LASF
de lAudi A8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Concept de rparation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Sommaire
4
19991999
Dveloppement historique chez Audi
Concepts de vhicules
Audi Space Frame A2Audi A2
Audi Space Frame A8Audi A8
Etude concept Avus quattro
Etape pralable de la technique
Space Frame
Vhicules en tle daluminium Audi 100
Vhicule aluminium NSU 8/24Berline
entirement en aluminium, propulsion
19941994
19911991
19841984
19131913
SSP239_008
Aluminium : le matriau
5
19881988
19941994
19971997
19981998
Utilisation dalliage lger
Traverse de pare-chocs sur lAudi 100
en tle daluminium
Tle intrieure de porte
Audi 100
Tle intrieure de porteAudi 80
Carter-moteur V8 3,6 l
Console de tableau de bord (V8) en magnsium
Tle intrieure de porte
Audi 100
Tle anticollisionAudi 100
Carter-moteur V8 4,2 l
Jantes aluminium de srie sur A3Carter dhuile aluminium sur V6 essence et TDI
Carter-moteur (1,6l) sur A3/A4 Avant
A6 : capot avant
Jantes aluminium de srie sur A4/A6/cabriolet
Tle intrieure de porte
Audi A6
A6 : capot avant, ailes et panneau arrire sur lA6 V8 en
aluminium
TT : capot avant
Carter-moteur sur lA6 1,8 l
Audi Space Framesur lAudi A2
19991999
Bras transversal
Audi A8
19961996
19911991
19901990
19861986
19821982
Audi Space FrameASF sur lA8
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6
Fabrication
La matire premire de laluminium est la bauxite
Il sagit dun produit dvolution des roches silico-calcaires dans des conditions climatiques particulires.
Elle tire son nom du gisement des Baux-de-Provence (prs dArles).
Aluminium : le matriau
Il sagit actuellement du mtal le plus frquemment utilis aprs lacier, bien quil ne soit pass dans le domaine industriel que depuis une centaine dannes.La difficult rsidait dans son extraction du minerai, tant donn que laluminium forme avec loxygne une liaison oxydique trs stable et ne peut donc pas, comme dans le cas du fer ou du cuivre, tre extrait par fusion en utilisant le carbone comme auxiliaire.
Il a fallu attendre la dynamo de Werner von Siemens, vers la fin du 19e sicle, pour pouvoir produire de laluminium lchelle industrielle par voie lectrolytique.
Etats-Unis ex-U.R.S.S.
RFA Norvge
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3,42,5
0,75 0,75
Production [in million de t, 1980] de diffrents pays producteurs
3% 7% 28% 62%
NaOH
Bauxite
Electrolyse
Aluminium de premire fusion
Oxy
de
de
tita
ne
Sili
ce
Oxy
de
de
fer
Alumine
Fonte daluminium
7
On requiert beaucoup dnergie pour transformer la bauxite en alumine puis, par lectrolyse, en aluminium de premire fusion.
A partir de cet aluminium, on fabrique, par adjonction de magnsium et de silicium (les principaux composants de lalliage) des alliages daluminium de haute qualit.
Ces alliages sont les produits de dpart de la fabrication de profils extruds, noeuds couls et tles daluminium.
Aluminium - production et recyclage
Bauxite
Alumine
Fonte daluminiumAluminium de
premire fusionDemi-
produitPices
Mise la ferraille
Refonte delaluminium
Affinage
Produits non destins la con-
structionautomobile
Pices en aluminium secon-
daire
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Electrolyse
8
Bonnes proprits de rsistance :rsistance de 60 plus de 500 N/mm
2
.
Bonne rsistance chimique aux intempries et leau de mer.
Excellente aptitude au formage.
Tout fait appropri pour les assemblages par soudage sous gaz de protection (MIG/TIG) et par rayonnement (soudage laser p. ex).
MIG = soudage sous protection de gazinerte avec mtal dapport
TIG = soudage au tungstne et au gazinerte
Gaz inerte = gaz de protection
Proprits
Avantages de laluminium
Le poids spcifique de laluminium quivaut 1/3 de celui de lacier.
En prsence de loxygne de lair, il forme une fine couche doxyde qui se renouvelle rgulirement et protge ainsi le matriau dune attaque plus profonde.
Les alliages daluminium peuvent tre facilement revaloriss et retraits (recyclage).
Le retraitement ne requiert que 5 % des besoins en nergie ncessaire la fabrication de laluminium primaire.
Laluminium peut tre recycl plusieurs fois.
Le matriau nest pas toxique.
Aluminium - le matriau
Audi Space Frame ASF
Acier en construction monocoque
Poids de la carrosserie rduit denviron 40 % pour une rigidit quivalente celle dune carrosserie acier.
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Rigidit 100 %
Poids 100 %Poids nettement rduit (40 % environ)
Rigidit plus leve
9
Chaque pice de la coque nue est dimensionne de manire optimale, sur le plan de la section comme du poids, en fonction de la sollicitation du matriau.
Il en rsulte les carrosseries les plus lgres de la catgorie de vhicules considre, allies des valeurs de rsistance la torsion, la flexion et au flambage optimales.
Rigidit de la carrosserie ASF
La rigidit plus leve de la carrosserie aluminium par rapport son homologue acier tient essentiellement des sections plus importantes allies des conceptions de profils adaptes.
Ceci constitue la base dune carrosserie aluminium rigide sur le plan statique comme dynamique.
De nouveaux procds de fabrication dans la technologie des profils extruds, des tles et de la coule sont mis en oeuvre sur lA2.
Rsistance la torsion
Rsistance la flexion
Rsistance au flambage
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Aluminium
Acier
Poids
Po
