liten är säker Den legendariska bildesignern Gordon Murray har bytt fart mot effektivitet. Hans T27 är dock inte bara världens effektivaste elbil, den är också extremt säker tack vare Semcon. TEXT DAVID WILES FOTO MICHAEL ROBERT WILLIAMS & GMD 26 FUTU R E BY SEMCON 1.2012
FUTURE BY SEMCON 1.2012 27
Gordon Murrays mästerverk är McLaren F1, en bil som i tidskriften Autocar beskrevs som den bästa körmaskin som har byggts hittills för allmänna vägar. F1 var inte bara världens snabbaste bil i många år, utan den var också praktisk. Den kombinerade en toppfart på 372 km/tim med komfort, utmärkt förarsikt och plats för två passagerare med bagage. Murrays nuvarande projekt kanske inte är lika sexigt eller glamouröst, men det bryter ändå ny mark. T27 är världens mest bränsleeffektiva elbil. Och inte nog med det: Murray har, med sitt företag Gordon Murray Design (GMD), utvecklat en revolutionerande tillverkningsprocess för att producera den, vilken utlovar lättare, billigare fordon som kräver mindre energi att tillverka, med kortare tid till marknaden och mindre investeringar. De stora OEM-företagen i bilindustrin är nyfikna och Murray förväntar sig stora ting. Tanken bakom att lämna högprestandabilar och inleda den här verksamheten var att det var nästa utmaning en utmaning där vi kunde göra skillnad, säger han. Och göra bra affärer också, tror jag. MCLAREN F1 och Murrays elbil, T27, är kanske varandras motpoler på många sätt, men de har mer gemensamt än vad som syns vid en första anblick. Till att börja med finns säteskonfigurationen, där föraren sitter i mitten av förarutrymmet med två passagerare bakom sig. Barry Lett, GMD:s designchef, säger att de två bilarna också har en gemensam packningsfilosofi. Fröet till det som kunde uppnås med packningen av personer och bagage för en liten stadsbil syntes tydligt när vi skapade McLaren F1, säger han. Oavsett om man ska designa en superbil med ett litet frontutrymme för maximal aerodynamik eller behålla exteriören så liten som möjligt för att passa för parkering eller trafikstockning har båda Tillsammans med Semcon har vi kategoriskt visat att med rätt design, rätt material och rätt partnerskap kan man göra små bilar mycket säkra. bilarna samma mål att optimera den totala effektiviteten. Och naturligtvis: ju mindre bilen är desto enklare är det att minska vikten. GMD:s fokus på att minska vikten har lett till en bil som i bensinmotorversionen T25 är exakt 200 kg lättare än en Smart av liknande storlek den väger bara 575 kg. Den batteridrivna T27 väger också bara 680 kg. Låg vikt är avgörande för T27:s anmärkningsvärda bränsleeffektivitet motsvarande 350 mpg, eller 0,81 liter/100 km men det är inte allt. Gordon Murrays legendariska McLaren F1 har mer gemensamt med T27 än vad man kan tro. Professor Gordon Murray, vd och teknisk chef GMD Det är också uppmärksamheten på detaljer, säger Murray, som gjorde sig ett namn som formel 1-designer med Brabham och McLaren. Vi fokuserade på hjullager, däckstorlekar, hjul med låg tröghet det kommer från vår bakgrund inom racing. Det är en annorlunda approach jämfört med ett stort bilföretag där hjulen designas först, och deras storlek väljs av stylisterna. Vi är tvärtom. Vi tillbringade evigheter med att försöka få hjulfälgen så lätt vi någonsin kunde. TROTS ATT DESIGNEN av T27 är färdig och det finns prototyper ute har Gordon Murray Design inga planer på att sätta bilen själv i produktion. Vi är egentligen ett immaterialrättsföretag, inte en biltillverkare, säger Murray. Vi har utarbetat och industrialiserat ett nytt hög volymsätt att producera fordon och vi håller på att sälja så många licenser vi kan till så många företag vi kan. T25 och T27 är fysiska 28 FUTURE BY SEMCON 1.2012
Professor Gordon Murray (till höger), här tillsammans med sin designchef Barry Lett, ville ha en ny utmaning efter sina år inom formel 1. Med sina elbilar hoppas han kunna visa att utvecklingstiden kan kortas, att nya lösningar kan tas fram på ett prisvärt sätt och att även små stadsbilar kan göras säkra. enheter, fungerande exempel på det vi har varumärkesskyddat. I skrivande stund finns ett intresse för tillverkningsprocessen istream från 22 länder. Vi för just nu diskussioner med en grupp som vill producera T25 och T27 i Storbritannien, vilket skulle vara en riktig fjäder i allas hattar, säger Murray. Om avtalet skulle undertecknas i dag skulle fordonen kunna vara på vägen om cirka två år. MURRAY BÖRJADE utforska möjligheterna att utveckla ett smartare sätt att bygga bilar i början av 1990-talet. Det hade inget att göra med utsläpp och bränsleförbrukning på den tiden, men jag började titta på varför det fanns så få mindre fordon, säger han. Jag såg att om man måste spendera 500 miljoner euro på verktyg till en liten bil kommer man inte att tjäna pengar på den. Det är därför folk inte gör det. istream har därför som mål att göra små bilar finansiellt försvarbara att producera. Det är en helt omstörtande teknik, säger Murray. En istream-anläggning behöver ingen pressanläggning, ingen svetsningsanläggning för olackerat karosseri och i vissa fall inte ens en färganläggning. istream står för Stabilized Tube Reinforced Exoframe Advanced Manufacturing. Exoframe är ett stålrör med lågt kolinnehåll, förklarar Murray. Ramen är i sig inte speciellt styv när det gäller vridning, böjning eller kollision, men vi har en kompositpanel Elbilen T27 har plats för tre vuxna, ett bagageutrymme på 750 liter och väger bara 680 kg. till en låg kostnad som placeras i ramen och fästs i den. Denna fästningsstruktur skapar en enorm styvhet mot vridning och böjning, och, framför allt, god kontroll vid kollisionsbelastning. Resten av den olackerade karossen är en kombination av icke-strukturella injektionsformade plastpaneler och några halvstrukturella injektionsformade paneler. NÄR DET GÄLLER trafiksäkerhet har den gamla visdomen länge varit att större är bättre, men GMD hade som mål att se till att T27 skulle uppnå minst fyra stjärnor i Euro NCAP-testerna. Lett säger: T27 skulle bli ett elfordon specifikt för stadsmiljöer som måste uppnå samma säkerhetsnivå som bilar som är utformade för att köra fram och tillbaka på motorvägen i 110 km/tim. Murray tillägger: Eftersom vi hade en helt annan struktur och en helt annan arkitektur behövde vi en FUTURE BY SEMCON 1.2012 29
Q&A Gordon Murray om framtiden för T27 Hur kommer T27 att förändra bil industrin? Jag tvivlar på att den kommer att förändra allt, för i mycket höga volymer är pressat stål fortfarande förnuftigt ur ett investeringsperspektiv. Men istream vinner fortfarande när det gäller energi och lättvikt. VW, Audi och BMW går nu in på lättvikt, men deras metoder är mycket dyra och energiintensiva. Vår är det motsatta. Vilka utmaningar möter elbils tillverkarna? Ett stort hinder är återförsäljningspriset, och det står i proportion till kostnaden för batterierna, plus kompromissen mellan kostnad och omfattning ett femsitsigt familjefordon som drivs med batteri är inte alls förnuftigt i dag. Att hantera en stor batterimassa i en kollision är inte enkelt, och det finns problem med laddningsinfrastrukturen. Vilka försäljningsambitioner har ni för T27? Det finns ingen egentlig konkurrent utom Smart. Smart begränsar sig själv på sin marknad eftersom den är en tvåsitsig bil med litet bagageutrymme. T27 har plats för tre vuxna och ett bagage utrymme på 750 liter. Vi tror därför att det finns en mycket större marknad för den. Vem är den idealiska köparen av T27? Det största segmentet är den andra eller tredje familjebilen. Andra marknadssegment är studenter och förstagångsköpare, övningskörare eller personer som precis har klarat sitt körkortsprov. Sedan finns pendlare och personer som bor i en stad. Vilka lärdomar från formel 1 har hittat in i T27? Varenda del av T27 har optimerats för kostnad, vikt och funktionalitet. Det är något som flyter genom ådrorna på alla som designar racingbilar. partner som precis som vi är van att tänka utanför ramarna. Vi hittade det hos Semcon. Det första av tre projekt om T27 där Semcon var involverat var en genomförbarhetsstudie som granskade vilken typ av krockkudde och bältessystem som skulle kunna fungera med T27:s unika arkitektur. Vi hade egentligen ett tomt pappersark eftersom man inte nödvändigtvis kan tillämpa de kunskaper som man får från en vanlig bil. Man måste se på den här bilen utifrån dess egna förutsättningar och komma på ett system som är anpassat för den, säger Nordine Chekaoui, Systems Group Manager på Semcon UK. Nordine Chekaoui Titel: Systemgruppchef Kontor: Semcon UK GORDON MURRAY DESIGN var nöjda med resultaten av genomförbarhetsstudien och bad Semcon implementera lösningarna i fordonet med virtuell teknik. Traditionella fordon har vanligen sidokrockkuddar monterade i säten eller dörrar och uppblåsbara gardiner i den övre sidobalken för att skydda mot kollision från sidan. Att få krockkuddesystemet att skydda kropp och huvud i kollisionsscenarier från sidan är ganska svårt i det här fallet, eftersom föraren sitter i mitten av fordonet, säger Chekaoui. Man behöver krockkuddar i sidorna som utlöses i tid och förblir utlösta tillräckligt länge för att föraren ska komma i kontakt med dem. Det andra problemet var att det på grund av det unika dörröppningssystemet inte var möjligt att montera en uppblåsbar gardin. Semcons lösning var att montera en krockkudde på B-stolpen, vilken gav skydd åt både kropp och huvud. FÖRARKROCKKUDDEN var också en utmaning. Hur skulle man installera krockkudden i en så liten ratt som T27:ans? Det är mycket svårt att hitta en krockkudde som är stor nog men som passar i en så liten ratt, säger Chekaoui. Vi såg över vad som kunde göras och kom på en lösning som var rimlig på så sätt att den kunde packas i en liten ratt, men ändå var effektiv i en kollision. Nästa aspekt var bältessystemet. Bältesgeometrin var inte enkel, eftersom sätet var så långt inne i fordonet, säger Chekaoui. Normalt hänger bältet från B-stolpen och dras över bröstkorgen. Med T27 är man i mitten av bilen och har passagerare bakom sig som behöver komma i och ur bilen. GMD:s unika lösning är att bältesindraga 30 FUTURE BY SEMCON 1.2012
Barry Lett Titel: Designchef Kontor: Gordon Murray Design, England Professor Gordon Murray Titel: Vd och teknisk chef Kontor: Gordon Murray Design, England ren monteras precis bakom sätet på golvet. Semcon måste optimera bältesfunktioner som fördragning och lastbegränsning så att de fungerade med förarkrockkuddssystemet och den angränsade kupégeometrin. Medan Semcons ingenjörer arbetade med dessa bälteslösningar bad Gordon Murray Design om hjälp med att komma på en bättre pulsprofil för T27 i princip för att se till att passagerarna i denna mycket lilla, mycket styva bil inte bromsar in alltför abrupt vid en olycka. Genom att justera formen och tjockleken på de längsgående rören fram på bilen kunde vi få dem att krossas på rätt sätt, för att få bästa möjliga energihantering från röret, säger Chekaoui. T27 MÅ VARA liten, men Murray, Lett och Chekaoui är nöjda med dess säkerhetsnivå, samt med den snabba utvecklingstiden och den relativt låga kostnaden för lösningarna. Visst skulle vi ha kunnat komma på några helt spektakulära lösningar, men de skulle inte ha varit möjliga i verkligheten eftersom de skulle bli alltför dyra, säger Chekaoui. Våra lösningar är koncept, men de kan tillverkas. Murray säger att det säkerhetsarbete som har utförts av de två företagen får konsekvenser inte bara för T27-projektet utan för bilindustrin som helhet. Det finns ett enormt stigma i samband med säkerheten hos små bilar, säger han. Tillsammans med Semcon har vi absolut och kategoriskt visat att med rätt design, rätt material och rätt partnerskap kan man göra små bilar mycket säkra. Och vi har visat det både ur analyssynvinkel och utifrån tester. Det är ett mycket stort steg framåt för stadsbilarnas framtid. 1 FUTURE BY SEMCON 1.2012 31