Audi Space Frame (ASF)

L'Audi Space Frame, désigné par le sigle ASF, est la méthode employée par Audi pour construire une caisse principalement en aluminium plutôt qu'en acier embouti, matériau de la plupart des véhicules de grande série. Elle a été mise au point pour s'attaquer au problème du poids : une caisse plus légère améliore l'accélération, le freinage, la tenue de route et la consommation, sans pour autant compromettre la solidité et la rigidité dont dépendent la sécurité, le raffinement et la durabilité. L'aluminium ouvrait la voie à des gains de masse substantiels, à condition toutefois de surmonter son coût plus élevé et la difficulté de le travailler à l'échelle industrielle.

Le trait distinctif de cette construction est son ossature. Plutôt que de reposer uniquement sur une coque pliée et soudée à partir de tôles d'acier, l'ASF érige un squelette fait de profilés en aluminium extrudé, de nœuds complexes en aluminium moulé et de larges panneaux structurels. Les profilés forment des poutres rectilignes, les pièces moulées les relient aux angles et aux points de reprise d'efforts, et des panneaux en aluminium sont collés et soudés à cette structure de manière à reprendre eux aussi des charges. L'ensemble fonctionne comme un tout intégré, l'assemblage faisant appel à un mélange de soudage, de rivetage et de colles structurelles adaptées au métal.

Le bénéfice est une réduction spectaculaire de la masse pour un niveau de rigidité donné. L'aluminium présente une densité d'environ un tiers de celle de l'acier et, même s'il faut épaissir une pièce pour égaler la résistance de l'acier, une ossature bien conçue reste sensiblement plus légère qu'une caisse en acier équivalente tout en demeurant au moins aussi rigide. Cette rigidité profite à la précision du comportement, à la résistance aux chocs et à l'élimination des bruits parasites et des flexions, tandis que le poids réduit se répercute directement sur l'efficacité et l'agilité.

L'approche n'est pas exempte de compromis. L'aluminium coûte plus cher que l'acier, et les profilés, pièces moulées et techniques d'assemblage spécialisés alourdissent la complexité et le coût de fabrication. La réparation s'avère elle aussi plus exigeante : une structure en aluminium endommagée ne peut être redressée et soudée comme l'acier ; elle requiert des carrossiers dotés d'un outillage, d'une formation et d'un agrément spécifiques, ce qui peut rendre les réparations après accident plus coûteuses et plus lentes.

L'ASF a fait ses débuts publics sur l'Audi A8 de première génération, berline de luxe lancée en 1994, où le gain de poids se révélait particulièrement précieux pour compenser l'équipement pesant d'un grand vaisseau amiral. Audi a ensuite affiné le concept au fil des modèles successifs et l'a appliqué, sous diverses formes, à d'autres véhicules, faisant évoluer le dosage entre pièces moulées, profilés et panneaux, puis combinant ultérieurement l'aluminium à d'autres matériaux lorsque cela s'avérait avantageux.

En tant que philosophie de construction de caisse, l'ASF s'oppose à la construction monocoque en acier qui sous-tend la plupart des voitures, dans laquelle la carrosserie elle-même fait office de châssis. Elle est intimement liée à la structure d'ensemble du véhicule, y compris à des éléments porteurs comme le montant de pare-brise (montant A), et le poids qu'elle économise complète d'autres mesures d'efficacité telles qu'une aérodynamique soignée, dans la quête d'une voiture plus légère et plus performante.