Un modèle Audi spécial a été présenté sur le stand du constructeur aux quatre anneaux à l’occasion du salon automobile de Francfort, l’IAA 1981 : l’Audi Forschungsauto. Ce prototype ayant quelques ressemblances avec la troisième génération de l’Audi 100 dévoilée en 1982 était une voiture laboratoire réalisée dans le cadre d’un programme de recherche Auto 2000 lancé par le BMFT.
Le ministère fédéral de la recherche et de la technologie – le BMFT (Bundesministerium für Forschung und Technologie) – a lancé le programme de recherche « Auto 2000 » en 1978 pour promouvoir le développement de véhicules qui présentent des avantages significatifs par rapport aux voitures de cette époque, en particulier en termes d’économies d’énergie et de matières premières, de respect de l’environnement et d’économie, et qui doivent être fabriquées en masse. Audi a participé à ce projet en tant que l’un des trois constructeurs automobiles (avec Mercedes-Benz et Volkswagen) de l’ancienne République Fédérale Allemande (RFA). Conformément à son slogan « Vorsprung durch Technick » (l’avancée par la technologie), Audi souhaite montrer comment l’automobile peut continuer à répondre aux différentes exigences, parfois contradictoires, auxquelles elle est soumise à l’avenir.
Le BMFT a présenté le résultat à cette approche à l’IAA 1981 et la voiture de recherche Audi était exposée sur le stand du constructeur durant le salon.
L’Audi Forschungsauto (voiture de recherche Audi) est une berline confortable avec un espace qui est également suffisant pour une famille de cinq personnes et leurs bagages. Lors du développement de ce véhicule, la voie techniquement la plus simple n’a pas été délibérément prise pour rendre la voiture plus économique et plus respectueuse de l’environnement en augmentant l’espace, le confort ou les performances de conduite.
L’objectif d’Audi était plutôt de montrer qu’une technologie plus développée permet à un véhicule de la catégorie moyenne supérieure qui, par une utilisation économique, respectueuse de l’environnement et sensible des matériaux, respecte les futures conditions environnementales.
Cette voiture a un poids à vide de 1 200 kg. La longueur totale est de 4 764 mm, la largeur de 1 787 mm, la hauteur de 1 408 mm. L’empattement mesure 2 726 mm. Le poids total autorisé est de 1 670 kg et son réservoir de carburant contient 80 litres.
Moteur 4 cylindres turbo
Audi a gardé un moteur à combustion dans ce prototype. Pour les combustibles liquides connus – éventuellement avec l’ajout d’alcool – il n’y a probablement pas de substitut à long terme. Il est d’autant plus important de réduire considérablement la consommation de carburant à l’avenir.
Avec une consommation de 8,5 litres/100 km en cycle urbain, 5,0 litres/100 km à 90 km/h et 6,9 litres/100 km à 120 km/h (selon la norme DIN 70030), cet objectif a été atteint . Comparés à la moyenne des véhicules de l’époque dans la classe moyenne supérieure, ces chiffres témoignent d’une réduction de la consommation de carburant d’environ un tiers. Les émissions de polluants, mesurées selon la réglementation ECE, sont de 10 g d’hydrocarbures et oxydes d’azote et 36 g de monoxyde de carbone. La qualité des gaz d’échappement est considérablement améliorée par rapport aux véhicules comparables.
La voiture de recherche Audi a un moteur à essence à quatre cylindres de 1,6 litres avec un allumage entièrement électronique et un capteur de cliquetis. Il développe 110 ch (81 kW). Comme particularité, le moteur est équipé d’un turbocompresseur, qui est disposé entre le carburateur et le moteur. Des performances élevées doivent être atteintes à des vitesses basses et économes en carburant. En plaçant le turbo derrière le carburateur, le mélange carburant-air est traité plus mécaniquement et thermiquement, de sorte que même les plus petites gouttelettes de carburant sont mieux converties à l’état gazeux. Le résultat est un mélange air-carburant extrêmement homogène. Le fonctionnement pauvre possible avec ce moteur conduit à des valeurs de consommation et de polluants extrêmement faibles. Même sans catalyseurs compliqués de gaz d’échappement, le moteur produit considérablement moins de polluants que les véhicules comparables.
Le compartiment moteur est divisé en deux espaces : à gauche se trouve une « chambre froide » et à droite une chambre insonorisante. Des éléments de protection, améliorant aussi l’aérodynamique, sont présents sous le moteur.
Malgré la très faible consommation, les performances de conduite sont élevées : l’Audi Forschungsauto atteint une vitesse de pointe de plus de 180 km/h et passe de 0 à 100 km/h en 12 s.
Une carrosserie aérodynamique avec un Cx de 0,28
La consommation d’une voiture n’est pas seulement influencée par le moteur. Le poids du véhicule et la résistance à l’air déterminent également la forme du véhicule via la résistance au roulis et à l’accélération.
À première vue, la carrosserie ne diffère pas trop des modèles de l’époque. Elle offre un intérieur et un espace à bagages à la hauteur de l’Audi 100 de seconde génération. Néanmoins, de nouvelles voies ont été largement suivies dans la construction de la carrosserie.
Tout d’abord, la forme, conçue selon les aspects aérodynamiques, est frappante, ce qui, avec la surface lisse dans la zone du vitrage, entraîne un coefficient de traînée (Cx) de 0,28. Cela signifie une amélioration de plus de 25% par rapport à la moyenne des véhicules comparables de cette époque.
Ce coefficient de traînée favorable a été atteint grâce à une multitude de détails. Des surfaces lisses en plastique sont utilisées à l’avant et à l’arrière. La voiture a une forme cohérente : un avant bas et légèrement ascendant, un grand pare-brise incliné et un arrière relativement haut. Les vitres avant et arrière sont collées et affleurent ainsi la surface de la carrosserie. De cette façon, elles contribuent également directement à la rigidité de la carrosserie et optimisent le schéma d’écoulement sur cette dernière. Les vitres latérales sont également affleurantes pour empêcher le vent de ralentir. Le dessous du véhicule est également largement lisse.
Pour la carrosserie, ces matériaux ont été choisis pour obtenir le poids le plus bas possible avec la meilleure fonction. Le châssis est en acier. Ce matériau a la rigidité élevée qui est importante pour la stabilité de l’habitacle. En même temps, il a une capacité d’absorption d’énergie élevée, ce qui est une condition préalable élémentaire pour protéger les occupants en cas d’accident.
Les éléments longitudinaux de la structure de carrosserie peuvent être délibérément déformés à l’extérieur de l’habitacle. Les ailes sont boulonnées à l’avant et à l’arrière elles sont en métal léger. Le toit est léger sous forme de panneau sandwich très résistant au cisaillement, qui est fixé à la structure de la carrosserie par le haut avec la garniture de toit déjà moulée.
Plancher innovant
Le plancher de la voiture est complètement nouveau. Il se compose d’un élément de grande surface. Il est en matière plastique renforcée par des fibres et conçu en forme de sandwich. Semblable à la construction d’avions, il existe des couches de couverture en plastique renforcé de fibres, entre lesquelles se trouvent des noyaux en mousse rigide de polyuréthane pour le support. Cette conception combine un faible poids avec une haute résistance à la déformation. Le plancher – en plastique collé sur toute sa circonférence sur la structure de la carrosserie – comprend les seuils précédents. Cela met un terme à la corrosion dans cette zone sensible, particulièrement exposée aux intempéries. Un autre avantage obtenu avec cette construction de plancher est que cette zone à l’extérieur du véhicule peut être équipée de tapis, de sièges et de câbles et peut être utilisée rationnellement comme un assemblage complètement pré-assemblé par le bas dans le cadre en acier. Le montage laborieux de l’intérieur par les ouvertures de porte ne serait plus nécessaire. Avant l’installation du plancher et du toit du véhicule, il y aurait d’autres ouvertures d’installation.
Capot en aluminium
Le capot avant de la voiture de recherche est une construction sandwich en aluminium, dont le poids pourrait être réduit d’environ deux tiers par rapport aux capots conventionnels. Le capot fait partie d’une capsule qui isole le bruit du moteur. Le capot est également déformable de manière sélective dans les zones où il existe un risque particulier de blessure pour les piétons en cas de collision.
Le bruit extérieur de la voiture a été largement réduit au niveau du bruit de roulement lié aux pneus.
Sécurité des occupants
La sécurité passive des occupants du véhicule sur les sièges avant est assurée par des airbags en combinaison avec des ceintures trois points et des protections des genoux. Un siège de sécurité pour enfants (pouvant se ranger) est intégré dans le siège arrière, sur lequel les passagers arrière ont également des ceintures à trois points.
Les portes ont des raidisseurs et des protections contre les collisions latérales.
La traction avant, pour laquelle Audi fait un travail de pionnier depuis 1931 et qui s’impose dans le monde entier, assure une sécurité active. Le rayon de braquage et le système de freinage à double circuit divisé en diagonale ont également fait leurs preuves. Un contrôle de niveau est prévu pour l’essieu arrière, ce qui maintient le véhicule dans une position horizontale presque constante quelle que soit la charge.
Un intérieur technologique
Dans le cluster du tableau de bord, un dispositif d’inspection du véhicule avec un affichage central avertit le conducteur de la pression insuffisante des pneus, des plaquettes de frein usées et du niveau d’huile moteur insuffisant.
Un ordinateur de bord lui donne toutes les informations importantes sur le temps, la distance, la consommation et la vitesse moyenne. Les appuis-tête arrière intègrent des feux stops supplémentaires.
Un projet concluant
L’Audi Forschungsauto était une étape dans la démonstration des résultats de la recherche automobile. Elle soulignait les efforts continus d’Audi pour concevoir des automobiles de telle manière qu’elles puissent continuer à répondre aux exigences d’une mobilité croissante à l’avenir tout en tenant compte de la meilleure protection environnementale possible.
Le conducteur exige, entre autres, de bonnes performances de conduite, un espace suffisant et une grande fiabilité. Une bonne sécurité supplémentaire en ce qui concerne la prévention et la réduction des accidents, un confort adéquat, une voiture durable, une grande utilité et une efficacité économique globale la caractérisent.
La société exige depuis plusieurs décennies d’une réduction des émissions polluantes des gaz d’échappement, de faibles niveaux de bruit et, en raison de la pénurie croissante de ressources fossiles, une réduction de la consommation de matières premières et d’énergie.
La voiture est importante comme moyen de locomotion, notamment en dehors des grandes villes, pour la vie du quotidien. L’industrie automobile joue ainsi un rôle clé dans l’activité économique.
Avec ce prototype, Audi a relevé ces défis. Avant qu’une voiture avec les caractéristiques essentielles de cette étude développée avec le soutien du BMFT pouvait être proposée en tant que véhicule de série, il fallait encore beaucoup de développement intensif et de tests pour s’assurer que les idées des ingénieurs Audi étaient correctes et, enfin et surtout, rentables pour une utilisation en grande série. Fabriqué à 2 exemplaires, ce projet innovant est resté fidèle à son slogan « Vorsprung durch Technik ».
Dans les domaines de la construction légère, de l’aérodynamique et de la sécurité, cette étude a été le noyau du progrès technique qui a façonné la marque Audi dans les années qui ont suivi. Un résultat immédiat de ce travail de recherche a été l’Audi 100 (C3), qui a été lancée un an plus tard, ayant un coefficient de traînée de 0,30, établissant un nouveau record mondial pour une berline de série.
Photos : 4Legend.com / Audi
