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2011
12月
22
不僅在 1901 年打造出擁有 4~5 匹馬力的 The first Horch、且於 1933 年開發出全球第一輛前置引擎、前輪驅動車款:Front UW ,不斷追求突破與創新的 Audi,前身之一的 A. Horch & Cie 公司還是德國第一個採用輕量化合金製造引擎及變速箱外殼的廠商,奠定了輕量化與品牌間密不可分的關係。
最擅用鋁合金材質的專家
由於很早就發現鋁合金擁有輕量化及耐腐蝕的特性,所以致力追求輕量化的 Audi,不但 1920 年代便開始逐步在賽車上擴大鋁合金材質的運用,並於 1981 年開始、與美國鋁合金製造商合作,且旋即在 1982 年便首度於廠內正式打造出第一個鋁合金車體。1991 年、對於鋁合金材質運用越來越得心應手的 Audi,更分別於德國 IAA 法蘭克福車展及日本東京車展、推出 Audi quattro Spyder 及 Avus quattro 兩款搭載鋁合金車體的概念車,不但向世人及消費者展示了它們對鋁合金運用技術的自豪,也宣告了它們將量產鋁合金車體的計畫。
於是在二年後的 1993 年、Audi 不但正式推出 ASF (Audi Space Frame) 概念高剛性車身結構技術,首度透過與航太科技相同的輕量化鋁合金來打造量產車的車體,建構出耐腐蝕性、剛性與抗扭曲性皆比傳統鋼材出色的結構,次年 (1994 年) 更發表了全球第一款搭載 ASF 概念高剛性車身結構的量產車:第 1 代 Audi A8。
第 1 代 A8 的誕生,是當時車壇相當重要的大事,因為這款全球第一輛採用 ASF 概念高剛性車身結構打造出鋁合金車體的量產車,不但車身得以較當時同級對手輕上 100~150 公斤,且剛性提升 60%、油耗大幅降低,成為當時大型豪華房車的標竿。而且除了將 ASF 概念高剛性車身結構成功運用在大型豪華房車的車體外,1999 年、Audi 也嘗試過將鋁合金車體搭載於 5 門設定的 A2 上。
研發過程中曾經獲得上百項專利、「2008 年歐洲年度發明獎」,以及 4 座全球最權威之造車設計獎項:「歐洲車體設計大獎 (Euro Car Body Award)」的 ASF 概念高剛性車身結構,構造設計採用了源自大自然的仿生物學原理,車體骨架由擠壓成形和壓鑄的鋁合金所構成,且透過誤差值不超過 0.1 毫米的雷射技術銲接,再於表面進行拋光處理,且能夠根據車體不同部位的需求、以不同的製程來生產。
從環保的角度來看,鋁合金車體雖然在生產初期會產生比較高的能源消耗,但輕量化的特色卻可以讓它擁有較低的油耗與二氧化碳排放,而且鋁合金零件還可以進行回收再利用,以 A8 為例、整個車體便有 50%的鋁合金是可以重新使用的,較傳統金屬材質更為環保。至於發展至今已為第三代的 ASF 概念高剛性車身結構,不但較過去增加了 75%的自動化生產流程,且車體剛性比上一代 ASF 概念高剛性車身結構提高了 60%。
不過,即使自 1994 年、Audi 開發出第一輛搭載鋁合金車體的 A8 至今,全球已有超過 55 萬輛運用 ASF 概念高剛性車身結構的新車,但 Audi 並沒有因此自滿而停下進化的腳步,不但成立了擁有 180 名工程師的 ALDC (Audi Lightweight Design Center) 輕量化設計中心,致力輕量化科技的研究與開發,且將輕量化的哲學由車體延伸至全車包括引擎等不同的部分,並分別運用不同的輕量化材質來生產、打造出全方位輕量化車款,且將這種輕量化科技命名為「Audi ultra」。
源自賽車,全面輕量化訴求
輕量化對 Audi 而言,不但是它們最擅長的優勢,更是每一名設計師、工程師的堅持,所以秉持著「對的材料、要在最適合的位置提供最佳功能」的理念,Audi 決定透過整合不同面向的輕量化科技,並利用策略性、有彈性的運用不同材質,打造出更全方位輕量化的車款,而這個整合性的輕量化科技,便是「Audi ultra」。
「Audi ultra」概念的誕生,源自於最「斤斤計較」的賽車,並透過賽道上的競爭,驗證研發的成果。
近年非常積極投入 Le Mans 24 小時耐久賽的 Audi,不但自 1999 年重新加入原型賽車組別的競技以來,只有第一年、2003 年與 2009 年與冠軍獎盃失之交臂,共風光地抱回 10 座總冠軍獎杯;而且更珍貴的是,它們還從中找到了「Audi ultra」科技。
就如同執行長 Rupert Stadler 在 Audi Motorsport 車隊拿下 2011 年、第 79 屆 Le Mans 24 小時耐久賽後所言:「這是 Audi 輕量化造車技術的勝利,證明了在嚴苛的賽事條件下,Audi 不只打造了表現最佳的車款,更以 Audi ultra 輕量化科技打造速度最快的賽車稱霸今年的賽事。」
Audi 賽車部門總監 Dr. Wolfgang Ullrich 同時表示:「拿下 Le Mans 24 小時耐久賽冠軍的 R18 TDI 賽車,不但是 Audi 未來科技的實現,更是 Audi 期望藉由賽道嚴苛考驗、驗證設計中心開發技術,最後再運用在量產車款之上,讓消費者得以在日常生活中享受的結果。未來 Audi 在賽道上成功驗證的 ultra 輕量化科技,也將大量下放到 Audi 市售產品上,讓 ultra 成為 Audi 品牌的科技代名詞。」
與 ASF 概念高剛性車身結構僅是鋁合金車體打造技術不同,「Audi ultra」是以專精鋁合金運用科技為主的 ASF 概念高剛性車身結構為基礎,並進一步將 MSF (Multimaterial Space Frame) 複合材質車體結構技術加入車體輕量化科技的概念;其中、源自賽車車架與車體製作的 MSF 複合材質車體結構技術,選用的材質包括鋁合金、鋼材、強化塑膠纖維與碳纖維,最後並透過策略性的整合應用,將各種材質放置於各自最適當的位置上,達成輕量化、安全強度與剛性、抗扭曲性的巧妙平衡。
而在逐步導入「Audi ultra」輕量化科技後,以新一代 Audi A6 為例、搭載 Aluminum hybrid body 輕量鋁合金複合車體,在引擎蓋、前葉子板、車門和尾廂蓋等共 20%的車身上運用鋁合金生產後,不但車身重量可較前代採傳統金屬打造的車身減輕 15%,且油耗與二氧化碳排放也獲得了提升,並可提供絕佳的車身結構與安全保護,完整落實了 Audi 在輕量化、空氣力學、性能操控與安全等各方面的優勢,是「Audi ultra」輕量化科技的出色展現。