專題報導
M Performance高性能車款

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。

1981年開始便與美國鋁合金製造商合作,且1982年打造出第一個鋁合金車體的Audi,曾於1991年在德國IAA法蘭克福車展及日本東京車展、分別推出Audi quattro Spyder (圖上車款) 及Avus quattro兩款搭載鋁合金車體的概念車,展示它們在鋁合金研發上的技術。

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。

1993年、Audi正式推出ASF概念高剛性車身結構技術、打造Audi ASF概念車,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,而這輛概念車就是1994年發表之第1代A8的雛形。

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。

第1代A8是全球第一輛採用ASF概念高剛性車身結構打造鋁合金車體的量產車,車身較當時同級對手均輕上100~150公斤,且就算配置4.2升V8引擎,油耗表現依舊相當出色。

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。

除了運用在大型豪華房車的車體製造上,1999年、Audi也嘗試將鋁合金車體搭載於5門的A2上,並創下許多同級車的車重與油耗記錄。

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%。

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,圖中便是現行S8車型的鋁合金車體結構。

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。

賽車運動向來是最講究輕量化的領域,所以透過賽道上不斷地競爭與驗證後,Audi成功地整合ASF概念高剛性車身結構與MSF複合材質車體結構,融合為先進的「Audi ultra」技術。

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。」

甫拿下2011年、第 79 屆Le Mans 24小時耐久賽冠軍的Audi R18 TDI賽車,便是「Audi ultra」輕量化科技與空氣力學效應整合下的作品。

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。」

Audi品牌首款超級跑車R8不但車體是以運用ASF概念高剛性車身結構之輕量化鋁合金所打造,能提供高剛性與輕量化的優點,車身鈑件還大量運用了鋁合金和碳纖維所製作,採用了MSF複合材質車體結構技術。

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。

新一代Audi A6導入「Audi ultra」輕量化科技後,將引擎蓋、前葉子板、車門和尾廂蓋等共20%的車身上運用鋁合金生產,車身重量較前代車型減輕了15%,且可提供更佳的安全保護,落實了Audi在輕量化與安全等各方面的優勢。

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。

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