· Dinamic si eficient, Audi este pionierul designului usor
· Din anul 1994 si pana in prezent au fost fabricate peste 550.000 de automobile cu caroserie din aluminiu
· Noi materiale si tehnologii pentru automobilele de maine
Audi este liderul mondial in domeniul designului usor. De 15 ani, Audi produce caroserii din aluminiu ce au la baza conceptul Audi Space Frame (ASF). Capitalul inovator al acestei tehnologii este certificat de numeroase brevete si premii.
Designul usor este unul din punctele forte ale marcii Audi si este de asemenea caracteristic, combinand dinamica si eficienta. Inginerii lucreaza la dezvoltarea mai multor idei pentru producerea de automobile si mai usoare si, astfel, si mai eficiente. Pentru Audi, designul usor este o tehnologie fundamentala pentru asigurarea mobilitatii durabile pe viitor.
Chiar si in zilele de pionierat ale automobilului, aluminiul reprezenta un material interesant pentru fabricarea caroseriilor si proiectantii se inspirau considerabil din ingineria aeronautica. In 1913, NSU a construit Tipul 8/24, un automobil ce avea caroseria fabricata in totalitate din aluminiu. Zece ani mai tarziu, Audi Tip K avea o caroserie aerodinamica experimentala fabricata din acelasi material. In anii ’’30, specialistii din departamentul de curse auto al companiei Auto Union au construit manual panouri din aluminiu, pe care le-au utilizat pentru construirea caroseriilor si a panourilor aerodinamice pentru spectaculoasele lor automobile de curse si automobilele ce atingeau viteze record.
Modelul Auto Union Tip C din 1936 avea 825 de kilograme
Conform regulilor Grand Prix intre anii 1934 si 1937, automobilele nu aveau voie sa depaseasca greutatea de 750 de km fara lichide de lucru, jante si pneuri. Designul radical al caroseriei usoare a dus performanta pe culmi nebanuite. Modelul Auto Union Tip C din 1936, care avea o greutate de 825 de km, avea un motor V16 supraalimentat montat in fata puntii spate, ce furniza o putere de 380 kW (520 CP). Fiecare cal putere trebuia sa propulseze numai 1,6 kg, putin mai mult decat un prototip sport Le Mans modern.
In 1982, designul usor a fost avansat la nivel de proiect strategic in cadrul Audi, moment in care compania a infiintat o societate mixta cu un producator de aluminiu din Statele Unite. Misiunea a fost nici mai mult nici mai putin decat reinventarea caroseriei autoportante, insa de aceasta data, utilizand un material care este aproape cu doua treimi mai usor decat otelul conventional si avand, de asemenea, o noua geometrie personalizata pentru acest material – Audi Space Frame.
Procesul de dezvoltare a fost organizat sub forma unui proiect integrat, generand peste 40 de brevete, iar solicitarile de patentare au dus de asemenea la acumularea unei vaste expertize in toate domeniile – stabilirea aliajelor, turnarea, formarea si imbinarea pieselor. In 1985, Audi a prezentat caroseria unui model Audi 100 fabricat din aluminiu, dar care inca utiliza o structura sasiu-caroserie conventionala. Audi Avus quattro si Audi quattro Spyder, prototipurile de automobile sport legendare din toamna anului 1991, aveau caroserii din metal usor, insa dedesubtul acestora se aflau cadre de sprijin.
Studiul tehnologiei ASF din 1993
Noua tehnologie a fost gata pentru productia in serie in anul 1993: un automobil de expozitie argintiu lucios, cu o caroserie nevopsita din aluminiu periat, a fost expus la Salonul Auto International de la Frankfurt am Main, in Germania. Predecesorul modelului A8 purta numele de ASF, abrevierea pentru Audi Space Frame. Modelul de serie care a fost lansat anul urmator a reprezentat o piatra de hotar in istoria automobilului: primul automobil de productie in masa cu caroserie autoportanta din aluminiu.
Modelul A8 a pregatit calea pentru ca Audi sa acceada in liga intai si, de asemenea, a dat nastere unor idei inovatoare in ceea ce priveste materialul traditional din otel.Principiul intruchipat de primul model A8 se aplica inca astazi: turnarea sub presiune si profilurile extrudate formeaza un schelet-cadru care integreaza panouri de aluminiu ca elemente de sprijin. Componentele, impreuna cu diversele sectiuni transversale si forme combina functionarea optima cu greutatea redusa.
In comparatie cu cea din otel, caroseria ASF este cu cel putin 40 la suta mai usoara. Caroseria primului model A8 cantarea numai 249 de kg; cea a modelului A2 compact (din 1999) cantarea numai 156 de kg. Suprastructura modelului A2 1.2 TDI, primul automobil cu patru usi si motor cu capacitate de trei litri din lume, cantarea numai 135 de kg, ceea ce a fost un factor decisiv in obtinerea unui extraordinar consum mediu de 2,99 litri de motorina la 100 de km.
A8, R8, TT si TT Roadster, automobile de ultima generatie
Modelele din prezent, respectiv a doua generatie a modelelor sport A8 si R8, TT Coupé si TT Roadster, prezinta starea curenta a tehnologiei ASF. Suprastructura modelului actual A8 cantareste 218 kg. Caroseria din aluminiu a modelului R8, al carui cadru de motor cu rol de sustinere este fabricat din magneziu ultra-usor, cantareste 210 kg. Impreuna cu motorul V10 ce furnizeaza o putere de 368 kW (525 CP), intregul automobil cantareste numai 1.620 de kg. Masa specifica este de 3,1 kg pe CP, aceeasi cu cea a unui atlet bine antrenat care nu are niciun gram de grasime in corp.
Caroseria modelului TT Coupé cantareste 206 kg; cea a modelului TT Roadster este de 251 kg. Familia TT beneficiaza de asemenea de o inovatie suplimentara. Pentru a echilibra in mod ideal sarcinile pe puntile fata si spate, Audi a dezvoltat o constructie hibrida inovatoare pentru automobilele sale sport compacte: mare parte din caroserie este fabricata din aluminiu, insa in partea din spate este utilizat otelul.
In functie de model, masa proprie a modelului TT a fost redusa cu o valoare cuprinsa intre 20 si 90 de kg comparativ cu modelul anterior, care avea caroseria in totalitate din otel. In acelasi timp, rigiditatea statica la torsiune a modelului Coupé a crescut cu 50 la suta si cea a modelului Roadster a crescut cu o valoare si mai impresionanta de suta la suta. Caroseria ASF asigura baza manevrabilitatii precise, a dinamicii in timpul conducerii si a nivelului ridicat de siguranta pasiva. Un automobil mai usor disipeaza mai putina energie cinetica si, de asemenea, afecteaza mai putin partile implicate in accident.
Designul usor combina sportivitatea si eficienta intr-un mod caracteristic marcii Audi. Modelul TT 2.0 TDI quattro, un automobil sport cu motor de 125 kW (170 CP), un cuplu de 350 Nm si tractiune integrala, se multumeste cu un consum de numai 5,3 litri de motorina la suta de km si emite numai 139 grame de CO2 pe km. Performanta sa dinamica in timpul conducerii – acesta accelereaza de la zero la 100 km/h in 7,5 secunde si atinge o viteza maxima de 226 km/h – este rezultatul aplicarii inteligente a designului usor. Audi utilizeaza acest design ca abordare integrata pentru rezolvarea paradoxului de altadata dintre placerea de a conduce si eficienta.
ASF inverseaza spirala de greutate
Inversarea spiralei de greutate pe care Audi a initiat-o odata cu aplicarea principiului ASF are efecte secundare semnificative. O caroserie mai usoara reprezinta punctul de plecare pentru reducerea greutatii altor piese ale automobilului, precum sasiul sau rezervorul de carburant.
Cu fiecare reducere de 100 de kg si consumul de carburant este redus cu 0,3 – 0,5 litri la 100 km, ceea ce se traduce in emisii cu 8 – 11 grame de CO2 mai putin pe km.Greutatea redusa a caroseriei este deja in armonie perfecta cu principiul Audi de reducere a dimensiunilor, conform caruia supraalimentarea compenseaza pentru reducerea cilindreei. Motoarele extrem de eficiente contribuie si mai mult la reducerea consumului de carburant. Caroseriile usoare sunt chiar o conditie obligatorie pentru sistemele de propulsie electrica ale viitorului, prevazute cu baterii foarte grele. Fara acestea nu pot fi obtinute nivelurile de performanta si de autonomie asteptate de clienti.
Audi a construit deja peste 550.000 de automobile cu caroserie din aluminiu. Acestora li se alatura cele aproximativ 9.000 de automobile Lamborghini – niciun alt producator din lume nu se poate compara cu Audi in ceea ce priveste numarul de automobile si diversitatea acestora. Tehnologia ASF este o poveste de succes fara pereche. Audi a avansat pas cu pas, ajungand in frunte in ceea ce priveste aliajele, reducerea numarului de piese si eficienta productiei. Numeroase inovatii in dezvoltare si productie au ridicat nivelul de automatizare de la 25 la peste 80 de procente, aproape egaland nivelul de automatizare asociat caroseriilor din otel.In timpul procesului de fabricatie, sudarea traditionala in puncte este inlocuita de metodele de imbinare dezvoltate de Audi, inclusiv nituirea prin perforare, imbinarea sau sudarea hibrida cu laser MIG. In cazul modelelor TT si R8, sunt utilizate suruburi cu autoinfiletare pentru a imbina multe dintre componente. O alta inovatie este sudura invizibila cu laser de pe acoperisul modelului TT.Interactiunea perfecta pe parcursul intregului lant de procese – de la dezvoltare si planificare, construirea masinilor, a dispozitivelor de fixare si a uneltelor la operatiunile din atelierul de presare, atelierul de fabricare a caroseriei si din vopsitorie si pana la asamblare – culmineaza intr-o precizie maxima. Ideile proiectantilor sunt implementate cu exactitate in conformitate cu standardele stricte de calitate ale marcii Audi.
Centrul de design in aluminiu si aliaje usoare de la Neckarsulm
In 1994, Audi a infiintat un Centru special de design in aluminiu la Neckarsulm pentru dezvoltarea, planificarea productiei si asigurarea calitatii. In 2003, unitatea a fost redenumita Centrul de design in aluminiu si aliaje usoare. Otelurile de inalta rezistenta, semifabricatele executate cu tehnica „tailor blank”, materialele plastice armate cu fibra si magneziul joaca un rol din ce in ce mai important in cadrul centrului. Directorul Centrului de design in aluminiu si aliaje usoare, Heinrich Timm, a declarat: „Aluminiul ramane materialul principal, insa studiem intensiv si celelalte materiale, concentrandu-ne asupra materialelor compozite armate cu fibra.”
Prestigiosul premiu Euro Car Body
Audi a castigat un trofeu prestigios in 2006, pentru constructia modelului hibrid TT – premiul Euro Car Body (caroseria europeana a anului) acordat de renumitul Automotive Circle International. Audi a mai castigat acest important premiu pentru cea mai inovatoare caroserie in anul 2003, pentru modelul A8.In anul 2008 a urmat cel de-al treilea premiu, pentru modelul Q5 – designul usor reprezinta o prioritate si pentru caroseriile fabricate din panouri de otel. Cantarind doar 355 de kg, SUV-ul de dimensiuni medii are cea mai usoara caroserie din clasa sa. Otelurile formate la cald, ultra-rezistente, constituie baza puternica a suprastructurii. Acestea ating un nivel extrem de ridicat de rezistenta pentru ca sunt incalzite la aproximativ 920 de grade Celsius intr-un furnal si apoi racite la aproximativ 180 de grade Celsius in instrumente de presare la rece.
Designul usor in restul automobilului
Audi utilizeaza de asemenea in mod sistematic designul usor pentru lantul de transmisie si sasiu. La multe motoare se utilizeaza aluminiul si fonta cu grafit vermicular, rezultatul unui proces de productie de inalta tehnologie, pentru reducerea greutatii carterului. Multe modele au sasiuri cu majoritatea pieselor din aluminiu. Discurile de frana ceramice armate cu fibre de carbon sunt disponibile ca dotare optionala pentru modelele de inalta performanta. Alti reprezentanti ai designului usor sunt etrierele de frana, capota motorului si a portbagajului, panourile laterale sau componentele din aluminiu, elementele din magneziu de pe volan sau de pe panoul de instrumente.
Experienta castigata in urma participarii la curse de masini a fost utilizata in activitatile de dezvoltare – reducerea greutatii si distributia acesteia sunt extrem de importante pentru prototipurile sport inscrise la cursele Le Mans si pentru automobilele de curse de la DTM. Automobilele de curse ofera inginerilor responsabili cu dezvoltarea productiei informatii importante despre piesele confectionate din carbon si combinatiile acestuia cu metalele.
De asemenea, sunt continuate cercetarile asupra materialelor si aliajelor noi, punandu-se accent pe greutatea minima si durabilitate maxima, precum si pe un design si un proces de fabricatie compatibile cu materialele. Audi isi va extinde in continuare rolul de lider, inregistrand progres prin tehnologie („Vorsprung durch Technik”) in domeniul designului usor.
Sursa: Porsche Romania / Scorpion
{mosloadposition user10}
