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Audi Taiwan 設計美學
輪圈的革新

輪圈的革新

Andreas Valencia Pollex — Audi 輪圈的設計師,正在重新構思電動汽車輪圈的設計與空氣力學。

採訪: Bernd Zerelles – 圖片: Robert Fischer

The plastic insert for the Audi aero wheel looks like a wing.

Valencia Pollex 先生,電動車在設計和空氣力學上都有著與以往不同的需求。一方面有了更多的設計手法;另一方面,車輪因為必須承載更多重量,而變得越來越大。然而,大尺寸輪圈在空氣動力學面臨了相當多的挑戰。作為 Audi 設計師,您如何平衡這兩種需求?

首先,車輪與安全息息相關。汽車產生的所有動力都透過車輪/輪胎來傳遞到路面;然而,與底盤組件不同的是,輪圈是顯露於車身外的,因此我們不但要符合技術規格,還要滿足視覺上的設計感。電動汽車的能量平衡至關重要,設計上的重點也需因應調整。過往,車輪只需要符合強度的要求;現在,我們正在研發、設計具備最大效能的智能空力輪圈。畢竟,這對電動車的續航里程影響很大。



是什麼成就了理想的空力輪圈?

車身、輪胎與鋁合金輪圈的完美交互作用,以及輪圈在輪拱中的位置。為確保完美的空氣動力學效能,我們需要達到一定的平整度,讓迎面而來的氣流轉移至車身周圍,同時不會在兩側引起強烈的亂流。這裡有個兩難的地方,設計輪圈的平整度需要下許多功夫;而平滑的表面意味著使用更多的材料,如果是鋁合金,則會導致重量增加。這就是為什麼我們使用塑料來為 Audi e-tron GT quattro 的輪圈打造平滑的表面,以此來減輕輪圈重量。另一個因素是,就像能量方程式中的任何地方一樣,速度扮演著重要角色。與緩速移動的區域相比,空氣動力學對快速移動的區域影響更大。這意味著可以忽略輪圈的中心。但是在空力輪圈的外圍區域可以獲得很多的空氣動力槓桿。簡單來說,它非常複雜。


Portrait of Andreas Valencia Pollex.
Technical animation of the spokes on the Audi e-tron GT quattro wheel.

為何不在輪圈上放一個平整的遮蓋?

購買頂級車款的客戶,除了功能性的要求外,設計美感也絕對不容妥協。目前輪圈設計上,全平面的設計還無法被大眾接受。我們的目標是發展一種美學概念、傳達純電移動的創新,同時滿足客戶的期望。此外,技術上來說,完全平整密封的車輪是不可行的,因為如果煞車系統沒有空氣散熱,煞車油將會沸騰並導致安全問題,所以適量的通風是必需的。在空氣動力學方面,我們仍然成功地平衡了 Audi e-tron GT quattro 車輪的幾何形狀,因此無論空氣掃過任何角度和開口,都與表面完全密封的設計沒有差別。


輪圈上開口不會引起空氣渦流嗎?

不會的。我們與空氣動力學專家一起找到了讓空氣流通煞車系統的確切最佳位置,同時引導氣流,如同密封表面設計一樣。以流通車輪的速度,空氣只能依照物理學的規定來反應。在空氣動力學方面,Audi e-tron GT quattro 輪圈展示了絕對的最先進科技。

 

Audi wheel designer Andreas Valencia Pollex explains the aero wheel.

空力輪圈的本體仍然由鋁合金所打造嗎?塑料配件僅用於外在物件嗎?

沒錯。如果從裡面看這個輪圈,你會看到五個輪輻,它們確保了最大的結構剛性。鋁仍然是輪圈的重要材料,它的延展性和強度等技術特性不會改變,還可以抵抗車輪內煞車時產生的巨大熱能。話雖如此,經典的五輻設計實際上是不符合空氣力學效應的,但一個扁平的鋁製配件則讓車輪太重。在開發過程中,我們發現可以使用塑料嵌件來平整化輪圈表面,這樣可以輕量化車輪。各種塑料的特性與可承受的輪圈特定點的煞車熱能相關聯,這很有趣。設計這樣的輕量化車輪非常耗時,肯定無法與工業化製造生產的鋁合金輪圈相提並論。

A look inside the five-spoke rim.
The plastic inserts in detail.

您是如何設計這個輪圈的?

首要任務是達成前衛的設計。我們首先畫出一個具有一定平整度的輪圈草圖,確立方向。而車輪的最終設計是與製造、生產和空氣動力學等部門同事完美合作的結果。舉例來說,這個關鍵的兩塊塑料組建,他擁有平坦度的同時,看起來像是一對翅膀,然後以不同的幾何角度鎖到輪圈上。我們希望它是一個雙色組件。最初,淺色部分由鋁製成,但後來發現太重了。所以我們必須使用精密塗層的塑料。當然,我們並沒有試圖重新發展新的高光澤鋁合金塗層。所有學科錯綜複雜的相互作用是精準創造該組件的唯一途徑,這個組件具有前衛的設計和耐用的結構,可以承受任何氣候下的駕駛條件。


所以塑料不僅可以減輕重量,還可以為設計師提供更多發揮空間嗎?

使用塑料創造了一個新的設計維度。以前在設計輪圈時,因為物理和結構,我總是不得不考慮輪圈邊緣的形狀;如果邊緣太尖銳,力會集中在此,造成鋁合金從這裡開始破裂。有了塑料後,現在我可以打造像這種紋理如此高的精度細節—這在以前根本辦不到。色彩和飾件設計團隊向我們介紹了以往從未聽過的塗層,為我們輪圈設計師開啟了通往全新世界的大門。

  

為我們輪圈設計師開啟了通往全新世界的大門。

Andreas Valencia Pollex

Detailed illustration of the Audi aero wheel.

這個輪圈設計哪裡採用了 Audi DNA?

基本上,車輪上每個角落皆是 Audi DNA。簡約、角度的精準拿捏、弧形線條的平衡,每個細節都散發著設計品味。如果您對設計有獨到的眼光,就會欣賞這種設計手法。如果您對設計不是很了解,您仍然會發現它的美,因為這個輪圈的一切都很吸引人,這就是 Audi DNA,這就是設計品味。在開始設計這個輪圈時,我們的目標是讓 Audi e-tron GT quattro 看起來盡可能前衛、電能、現代感和銳利,您會在這個輪圈中找到這些特質。


您想強調 Audi e-tron GT quattro 輪圈的哪些設計特點?

如果您想強調一些特別前衛的手法,那就是輪輻的設計。我們強化了這個設計,因為它與流行美學相互矛盾,更使車輪看起來新穎且獨創。隨著時間的推移,人們習慣了某種看待事物的方式,即使他們不知道為什麼自己已經習慣了,或者習慣了什麼。然而,這一切都是為了打破習慣性的模式。當然,這也可能會產生兩極化的影響。透過堅持與美學的決裂,你會獲得一種現代感。在這種情況下,這將是你想看到的交互作用;換句話說,同心幅條和一種直覺感知的曲面,讓它不至於極端;接著添加紋理,近年來在設計界經歷了強烈而非常現代的演變。在 Audi,這些重複出現的線條是我們電動汽車設計上特點,您可以在 Audi e-tron 的頭燈設計和輪圈設計中看到。多色的 Audi e-tron 輪圈也展示出特定的視覺複雜性,就像外行人無法真正理解頂級手錶其可見的運轉零件一樣,看來越複雜的東西卻越能勾起渴望。就、跟這個輪圈完全一樣,您可以看到,各個極具特色功能的獨立組件,形成一個完整的形體。

General view of the aero wheel for the Audi e-tron GT quattro.
Andreas Valencia Pollex lifts the aero wheel from a trolley.