奥迪公司运动部门应用Pro/ENGINEER解决方案

作者：Klaus Wiedemann

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 通过与PTC的合作，奥迪公司能够在4个半月内完成A4 DTM的全新开发。除了车顶结构外，A4 DTM是一部在量产车基础上经过完全重新设计的赛车。有了PTC的设计解决方案，奥迪的工程师们迅速、高质量地开发出了这部赛车。 奥迪公司运动部门——德国因戈尔施塔特（Ingolstadt）和内卡苏尔姆（Neckarsulm）奥迪把自己定位为顶尖豪华运动型汽车制造商。25年来，这家德国公司展现了其坚持致力于竞技性车赛的宗旨并获得了巨大成功。现在，这种运动型的形象也成功扩展到了其乘用类汽车。由于20世纪80年代初期奥迪用Quattro四轮驱动技术彻底改变了拉力赛车运动，所以奥迪正是在其口号——“科技引领未来”的指引下在赛车界取得了非凡的成功。 快速创新的挑战 运动特性、一流技术和创新设计是奥迪成功的关键因素。一些创新，如按照需要为四轮分配动力的Quattro四轮驱动技术或者Turbo FSI涡轮增压燃料直喷发动机等，如今已经应用在公路上的量产车上。尽管如此，奥迪仍然面临着挑战：不仅要开发出可以确保成功的创新产品，而且要尽快推出这些创新产品，以保持其在竞争激烈的车赛中的领先地位。 三维CAD及仿真确保持续胜利 自1995年开始，奥迪与PTC成功地合作开发赛车。现在奥迪车队的工程师大量使用PTC的3D产品设计软件Pro/ENGINEER®。除此之外，奥迪还利用Pro/ENGINEER®结构和热传导仿真软件来完成辅助和支持设计过程的仿真工作。从赛车到量产车的技术革新保障了奥迪跑车和奥迪公司技术开发部门之间的密切合作。比如底盘和动力系统的专业知识从奥迪运动部门到奥迪品牌集团以及大众汽车集团（奥迪的母公司）其他赛车部门的革新就是这种协作的一个实例。 与PTC合作设计的奥迪R8赛车在2004年的62场比赛中获得了52次胜利。奥迪R8是有史以来最成功的原形赛车之一。但是，由于2006年美洲和欧洲勒芒24小时大赛将启用新的技术标准，所以2005年是R8第6个也是最后一个赛季。 这意味着在2005年奥迪A4 DTM将作为主力赛车取代R8。奥迪正在尝试制造出一部最好的赛车，与成功的前一款车相比，新推出的A4 DTM不仅外形更动感，而且实际性能更强劲。 科技引领未来 R8以及现在的A4 DTM 是使用PTC的开发工具所创造的成功设计典范。奥迪团队彻底重新开发A4只用了4个半月。除了车顶结构（包括A柱、B柱和C柱）以外，A4赛车被彻底重新设计，其中几乎没有与量产车相同的地方。 如果你有机会亲临坐落在德国因戈尔施塔特或内卡苏尔姆的奥迪公司赛车部门，你将会看到奥迪工程师是如何应用先进的3D CAD工具（Pro/ENGINEER®和Pro/ENGINEER®结构和热传导仿真）进行创新设计的。 赛车的开发与量产车的开发完全不同，开发赛车时，处处都必须遵照既定的开发规则。例如，车身的中部横截面必须与量产车的车身一样。车顶和后侧板的零件来自量产车。但是，轮毂罩周围有相当一部分做了灵活改动，使其空气动力性能更佳。 除了车身“借用”量产车以外，A4 DTM 近乎全新的设计是建立在出于安全目的而设置在车厢中的空间框架的基础上的。赛车的动力部分采用奥迪公司内卡苏尔姆工厂通过Pro/ENGINEER®开发的排气量为4000cc的V8发动机。按照规定，不允许采用涡轮增压方法，但是，必须用空气流量限制器把功率降低到460马力（1马力=735.5W）。虽然不允许采用ABS防抱死刹车系统和牵引控制等电子安全装置，但是，传动装置、驱动轴、发动机电子设备等许多其它组件都是所有制造商为了节约成本而必须使用的标准零件。 赛车工程的艺术 创新的汽车工程技术体现在标准零件与赛车专用开发之间的结合。通过Pro/ENGINEER®，奥迪公司运动部门的设计工程师们拥有完成这些任务所需的能力。 奥迪工程师的工作是把汽车的架构与在风洞中开发的汽车外壳结合起来，但实现这一目标需要的大量会议、协作工作和组件数目。团队内部沟通尤其重要，他们会定期召开“前期”会议，负责空气动力、底盘和动力系的专家会在会上调整他们的工作。要从这些前期会议获得效率，工程师需要用Pro/ENGINEER®建立并提供详细的3D模型。 设计的可视化是沟通过程中的重要内容。由于奥迪工程师可以使用Pro/ENGINEER?快速创建车的不同变形，用来向整个团队展示并进行分析，所以工程师可以在最短的时间内获得各方面都达到最优的解决方案。 空气动力学的秘笈 在开始设计新车之前，设计经理与空气动力和测试小组一起确定动力概念。这一概念必须与即将到来的赛季预定的赛道的特殊需求一致。汽车依赖于空气动力，因此，设计师必须建立通风的管道。为了做到这一点，他们在Pro/ENGINEER®中模拟几何图形供最初的计算流体力学（CFD）检查。 为了设计一辆超级快车，工程师必须考虑重量分布、重心位置和重量最优化等方面问题。开发工作从一开始就同时进行。有效的“前期”会议对获得最优设计至关重要。整个小组一直都在忙于处理汽车的3D模型，并局部调整所有个性化要求。 核心组件的位置一旦确定，就可以进一步详细布置主要部件了，之后是建立单个组件的制图。要做大量工作才能保证所有零件既轻但又坚固耐用。Pro/ENGINEER®结构和热传导仿真工具有助于在早期设计阶段确保坚固程度、缺陷位置、固有频率以及其他特征。 随着奥迪不断夺冠，PTC解决方案将通过加快开发过程、快速评估多种设计情况以简化决策制定以及借助一体化协作功能来支持协作，为其助一臂之力。 更快到达终点 2004赛季所取得的骄人成绩展现了奥迪在国际赛场上的主导地位： □ 取得了法国勒芒24小时耐力赛的胜利（近5年中第4次获得！） □ 连续5次在美洲勒芒系列赛（AMLS）中夺得厂商、车队及车手奖项的桂冠 □ Speed GT世界挑战赛厂商冠军的获得者 □ 德国房车大师赛(DTM)冠军 原载AI《汽车制造业》(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (3/9/2006)