Audi Space Frame (ASF)

Audi Space Frame, betecknat ASF, är Audis metod att bygga en bilkaross till stor del av aluminium i stället för den pressade stålplåt som används i de flesta storserietillverkade fordon. Den utvecklades för att angripa viktproblemet: en lättare kaross förbättrar acceleration, bromsning, köregenskaper och bränsleekonomi, men får inte gå ut över den styrka och styvhet som säkerhet, förfining och hållbarhet vilar på. Aluminium erbjöd en väg till påtagliga viktbesparingar, men bara om ingenjörerna kunde övervinna materialets högre kostnad och svårigheten att bearbeta det i industriell skala.

Konstruktionens kännetecken är dess ram. I stället för att enbart förlita sig på ett karosskal vikt och svetsat av stålplåt bygger ASF upp ett skelett av strängpressade aluminiumprofiler, komplexa gjutna aluminiumnoder och stora bärande plåtar. Profilerna bildar raka balkar, gjutgodset förenar dem vid hörn och bärande punkter, och aluminiumplåtar limmas och svetsas in i strukturen så att även de bär last. Hela konstruktionen samverkar som en sammanhållen enhet, där fogningen åstadkoms genom en blandning av svetsning, nitning och konstruktionslim anpassat för metallen.

Vinsten är en dramatisk viktminskning för en given styvhet. Aluminium har ungefär en tredjedel av stålets densitet, och även om en detalj måste göras tjockare för att matcha stålets styrka kan en välkonstruerad rymdram ändå vara avsevärt lättare än en motsvarande stålkaross och samtidigt vara minst lika styv. Den styvheten gynnar precisionen i köregenskaperna, krockprestandan och dämpningen av knarr och flex, medan den lägre vikten matar direkt in i bättre effektivitet och spänst.

Metoden är inte utan avigsidor. Aluminium är dyrare än stål, och de specialiserade profilerna, gjutgodsen och fogningsmetoderna ökar tillverkningens komplexitet och kostnad. Reparation är också mer krävande: skadade aluminiumstrukturer kan inte rätas och svetsas på samma sätt som stål, utan kräver bilverkstäder med särskild utrustning, utbildning och godkännande, vilket kan göra skadereparationer dyrare och långsammare.

ASF gjorde sin offentliga debut på den första generationen av lyxsedanen Audi A8 år 1994, där viktbesparingen var särskilt värdefull för att uppväga den tunga utrustningen i en stor toppmodell. Audi förfinade därefter konceptet genom flera modeller och tillämpade det i olika former på andra fordon, vidareutvecklade blandningen av gjutgods, profiler och plåtar och kombinerade senare aluminium med andra material där det visade sig fördelaktigt.

Som konstruktionsfilosofi för karossen står ASF i kontrast till den självbärande stålkonstruktion, eller monocoque, som ligger till grund för de flesta bilar, där karossen själv bildar chassit. Den är intimt förbunden med fordonets samlade struktur, däribland bärande delar som A-stolpen, och vikten den sparar kompletterar andra effektivitetsåtgärder som genomtänkt aerodynamik i strävan efter en lättare och mer kapabel bil.