Aluminiowe nadwozie Audi Space Frame® (ASF)

 http://www.audiblogpl.com/2015/03/aluminiowe-nadwozie-audi-space-frame-asf.html
Sposobem na powstrzymanie ciągłego wzrostu masy samochodów jest stosowanie aluminiowych nadwozi. To technologia, którą czeka świetlana przyszłość, obecnie już nie tylko w droższych limuzynach.

Im więcej kilogramów, tym mocniejszego silnika potrzebuje samochód, a zużycie paliwa rośnie. Stoi to oczywiście w sprzeczności z coraz bardziej rygorystycznymi normami emisji spalin. Konstruktorzy sięgnęli po metal występujący w największej ilości, czyli aluminium.

Dziesięciocentymetrowej wielkości kostka stali waży ponad 8kg, a taki sam kawałek aluminium – poniżej 3kg. Nawet zakładając, że grubość elementów wykonanych z aluminium musi być znacznie większa, aby zapewnić odpowiednią wytrzymałość – oszczędność masy może wynosić prawie połowę. Obecnie nadwozia z aluminium buduje już sporo firm. Szczególne zasługi w tej dziedzinie ma wytwórnia z Ingolstadt, którą już od niemal 20 lat opuszczają auta z takimi nadwoziami. W sportowym Audi TT (II gen.) nadwozie wykonane w tej technologii waży zaledwie 160kg. To aż 48% mniej niż masa takiej samej, ale stalowej karoserii.

Karoseria ASF w Audi TT trzeciej generacji

Do budowy nadwozi wykorzystuje się trzy rodzaje elementów aluminiowych: 

– wytłaczane panele (np. dach, błotniki)
– kształtowane profile wzmacniające (np. poprzeczki, podłużnice nośne)
– elementy odlewane ciśnieniowo (np. kielichy mocowania zawieszenia)

Odlewanie wykorzystuje się wszędzie tam, gdzie element musi być grubszy, a jego kształt uniemożliwia produkcję przez obróbkę plastyczną (tłoczenie, gięcie itp.). W autach sportowych połączenie stali i aluminium pozwala też na poprawę rozkładu mas. Z tego powodu tylna część płyty podłogowej jest wykonywana ze stali, a przód (obciążony silnikiem) – z aluminium. Na początku dużo problemów sprawiało wzajemne łączenie tych dwóch różnych metali. Jak wiadomo nie da się ich zgrzewać ani spawać a ponadto w miejscu przylegania występuje tendencja do dużej korozji. Rozwiązano to, stosując specjalne nity oraz warstwę kleju, który rozdziela metale. Elementy aluminiowe są łączone ze sobą za pomocą spawania laserowego. Ze względu na wysoki koszt opracowania technologii nadwozi aluminiowych możemy je znaleźć głównie w ofercie marek premium.

Największa liczba elementów nadwozia jest wykonywana poprzez tłoczenie z cienkich blach (około 1,5-2 mm). W krytycznych miejscach są jednak stosowane grube profile wzmacniające. Najcięższe są elementy odlewane, których jest najmniej. Na zdjęciu model A6, który zbudowany jest w 20% z aluminium. Podobnie jak w przęsłach mostów wysoką sztywność uzyskuje się przez odpowiednie ukształtowanie profili, a tam gdzie to konieczne – przez dodanie elementu stalowego.

Audi Space Frame – Konstrukcja ASF składa się z niezwykle wytrzymałych elementów nadwozia wykonanych z aluminium, z których każdy charakteryzuje się wysoką sztywnością. Dzięki tej technologii cała rama nadwozia samochodu cechuje się wyższą trwałością i odpornością na odkształcenia. Jej dodatkową zaletą jest niska masa w porównaniu z masą tradycyjnego nadwozia stalowego.

Audi R8 Audi Space Frame (pierwsza generacja)

Nie chcę by mój wpis został błędnie odebrany i podkreślę to, że nie wszystkie modele Audi zbudowane są w niemal 100% z aluminium (tak jak np. A8, R8, TT). Modele Audi składają się w mniejszym lub większym stopniu także ze stali formowanej na gorąco i zimno.

Ciekawostka: W pierwszej części filmu Iron Man musiano zrezygnować z jednej ze scen rozbicia Audi R8 filmowego Tony’ego Starka ponieważ aluminiowa konstrukcja ASF (Audi Space Frame) okazała się zbyt wytrzymała i auta nie udało się dostatecznie zniszczyć.