Strijd tegen het overgewicht van de moderne bolide

De Technische Universiteit Delft wil de auto-industrie wakker schudden met een lichtgewicht gezinsauto die weinig benzine slurpt. De DutchEVO moet een cool uitziende auto worden van aluminium, sterk textiel en doorzichtige kunststof. Op weg naar de AutoRAI 2003.

door Martine Segers, gepubliceerd in het Parool, 4 oktober 2002

Radicaal breken met de trend om auto's steeds zwaarder te maken. Dat hadden een aantal Delftse ingenieurs zich ruim drie jaar geleden als doel gesteld. Ze werken aan het ontwerp van een gezinsauto die bijna drie keer zo licht is als bijvoorbeeld een Volkswagen Golf en bijna twee keer zo licht is als de Smart.


Verder mocht het geen 'geiten-wollen-sokkenauto' worden. 'We willen een duurzaam product ontwerpen waarbij we de emotie niet uit het oog verliezen,' zegt projectleider Elmer van Grondelle. 'Van ons mag de auto best een statussymbool blijven.'

Het gewicht reduceren is de beste manier om het milieu te sparen, vinden de Delftenaren. Halveer je het gewicht van een auto, dan gebruikt hij ruim een kwart minder benzine. En flink minder benzine verbranden zorgt ook voor een flinke vermindering van de CO2-uitstoot.


Kleimodel van de Delftse lichtgewichtauto
foto: TU Delft

Om met 1 liter benzine 40 kilometer te kunnen rijden is het streefgewicht van de Delftse auto 400 kilo. Op papier lijkt dat haalbaar. Van bijna alle onderdelen, zoals het aluminium frame, de kunststof deuren, het zwevende dashboard en het dak van glasvezel en teflon, is het gewicht nu bekend. 'Als we alle onderdelen optellen, blijven we onder de vierhonderd kilo. We weten echter niet precies hoeveel gewicht aan materiaal er nog bij komt om de auto in elkaar te zetten.'

Krassen

'Als universitaire onderzoekers willen we niet aan een auto werken waar de industrie zelf ook mee bezig is,' zegt Van Grondelle. 'De autoindustrie moet wakker schrikken van onze ideeŽn. Fabrikanten als Renault en Mitsubishi volgen ons project al met grote interesse.'

Met een frisse, innovatieve blik naar alle auto-onderdelen kijken heeft tot verrassende oplossingen geleid, zoals deurpanelen die helemaal van kunststof zijn, ook de ramen. 'We willen de hele deur uit ťťn stuk polycarbonaat maken dat aan de onderkant gekleurd is en aan de bovenkant doorzichtig,' vertelt Van Grondelle. Een coating van silicone moet de kunststof beschermen tegen krassen en weersinvloeden. Zo'n deur is twee keer zo licht als een deur van glas en staal. Voor de voorruit gebruiken de Delftenaren overigens gewoon gelaagd glas, voor de veiligheid.

Met extra coatings is nog meer gewicht te besparen. Een anti-mistcoating maakt het opwarmen van de ruiten overbodig en een zonwerende coating zorgt ervoor dat de temperatuur in de auto aangenaam blijft zonder airco, volgens een club Delftse studenten die de nieuwe deuren ontwierp.

'Enige probleem is nog dat het raam niet open kan bij de in- en uitgang van een parkeergarage,' zegt Van Grondelle. 'Een luikje is daarvoor natuurlijk geen echte oplossing.'

Ook voor het dak hebben de onderzoekers hypermoderne materialen en coatings in gedachte. Het dak gaat bestaan uit twee verschillende lagen met lucht ertussen voor de isolatie. Voor de bovenste laag viel de keuze op EC glass textile, geweven glasvezels met daartussen een vulmiddel en erbovenop een waterdichte coating. De onderste laag, een coplymeer van ethyleen en teflon (bekend van de anti-aanbaklaag in pannen), is brandwerend en bovendien makkelijk te verven in ieders lievelingskleur. Ook is deze folie makkelijk schoon te maken. 'Die laag is enigszins doorzichtig en dat vind ik zelf helemaal gaaf,' bekent Van Grondelle.

'Met de speciale textiel en folie, opgespannen in een licht frame, kan je een veilige constructie maken. Volgens de technische berekeningen kan er een persoon op staan en is het geheel bestand tegen een flinke storm.' Het deel van de neus van de auto dat niet nodig is om de constructie overeind te houden, wordt van dezelfde materialen gemaakt.

Parkeerhulp

Ook het dashboard kan een stuk lichter, door alles wat niet nodig is om goed te kunnen rijden niet standaard in het dashboard te integreren. Dus geen airco, abs, navigatiesystemen, parkeerhulp en regensensor, vertelt Geert Peeters, afstudeerder van de HTS autotechniek in Arnhem waar de TU mee samenwerkt aan het ontwerp van de lichtgewichtauto.

De ontwerpers van de Delftse lichtgewichtauto willen zo breken met de trend om steeds meer taken uit de handen van de automobilist te nemen met elektronische snufjes. Van Grondelle: 'Een bumper is zo gemaakt dat die een klein stootje kan hebben. Met een elektronische parkeerhulp heb je als het ware een verpakking om de verpakking te beschermen.'


Schets van DutchEvo
illustratie: TU Delft

Alle wijzerplaten, lampjes en knoppen die de Delftenaren wel nodig achten, zijn in het nieuwe dashboard ontwerp ingeruild voor een klein computerscherm van glas dat minder dan een kilo weegt. Daarop is bijvoorbeeld de rijsnelheid te zien, zitten de verklikkerlichten voor het groot licht en het vloeistofpeil in de motor. Via een touch screen zijn allerlei functies te bedienen, zoals het aan en uitzetten van de lampen en de ruitenwissers.


Technisch is dit al mogelijk, al zijn de kosten hoog, weet Peeters. Voordeel is dat je eenvoudig iets kunt toevoegen, zoals een radio. 'En je kunt je eigen dashboardcomputer ook weer overplaatsen in je nieuwe auto.'

Om het dashboard er licht uit te laten zien, zweeft het enigszins. Het heeft de vorm van een koker en zit alleen met twee ventilatiebuizen vast aan de voorkant van de auto. De koker is gemaakt van geschuimd plastic met daaromheen een koolstofbuis om de crashbestendigheid te verbeteren.

Chrashbox

Ook voor de veiligheid zijn nieuwe oplossingen nodig. Een lichtgewichtauto houdt zich op de weg namelijk niet zomaar staande tussen heilige koeien van meer dan duizend kilo. Daarom staat de auto hoog op zijn poten. De onderzoekers haalden de bodem omhoog. Onder de vloer van de wagen zit aan de zijkant tussen de wielen een soort platte buis, de zogenaamde chrashbox, die tijdens een aanrijding de klappen op kan vangen.


Aan de voorkant blijft de ruimte tussen de wielen open voor een betere aŽrodynamica. Deze venturi zorgt ook voor een betere wegligging. Dat is ook hard nodig bij een lichtgewicht auto. Zo'n auto moet sterker naar de weg gezogen worden omdat bij een lichte auto het zwaartepunt snel hoger komt te liggen als er bijvoorbeeld vier mensen inzitten.

De verhoogde vloer brengt ook nadelen met zich mee, zo is er maar weinig ruimte voor de wielophanging. Twee afstudeerders zetten daar nu hun tanden in.


De venturi zuigt de auto naar de weg
illustratie: TU Delft

Voor de vering is inspiratie opgedaan bij de Mini. 'In plaats van stalen veren zitten daar rubberen bollen in. We hebben nu een ontwerp voor veel kleinere schokdermpers met daarin een kleine rubberen ring in plaats van grote, zware ijzeren veren.'

Een eigen motor ontwikkelt de TU Delft niet. Automotoren zijn de afgelopen twintig jaar namelijk al bijna twee keer zo efficiŽnt geworden. Ook maken ze gebruik van een bestaande starteralternator waarmee remenergie opnieuw te gebruiken is. 'We kiezen voor de motor van de Smart, al levert die eigenlijk nog iets te veel vermogen voor zo'n lichte wagen.'

De DutchEVO bestaat nu nog alleen als schaal- en computermodel en in stapels onderzoeksverslagen van studenten en promovendi die ieder een auto-onderdeel aanpakte. Geld voor het bouwen van een echt prototype is er nog niet, maar er zijn wel serieuze gesprekken gaande met toeleveranciers van de auto-industrie om samen een prototype te bouwen. 'We hebben inmiddels ruimte gehuurd op de AutoRAI 2003, waar we de uitkomsten van ons onderzoek en details van de auto willen presenteren via interactieve presentaties.'

Surfplank

Blijft de vraag of de kosten van de lichtgewicht auto met allerlei hypermoderne materialen en coatings niet de pan uit rijzen. De Delftenaren hopen dat hun auto te produceren is voor 10 ŗ 15 duizend euro. 'Dat is alleen mogelijk als er veel geproduceerd worden. De prijzen van allerlei materialen gaan alleen omlaag bij massaproductie.'

En hoe willen de Delftenaren automobilisten voor deze auto laten vallen? 'Ons ontwerp ziet er een stuk cooler uit dan bestaande lichtere auto's. Plezier in het rijden mag van ons blijven. De politiek heeft afgelopen jaren het feit dat een auto grote emotionele waarde heeft, te veel genegeerd. Design blijft belangrijk, want op verjaardagen praten mensen over auto's, niet over de koelkast.'

Verder kan iedereen er een persoonlijk tintje aangeven door bijvoorbeeld het plafond te schilderen en eigen software te kiezen voor het dashboard. Ook de stoelen zijn vervangbaar door andere. 'Net als in een vliegtuig maken we een vlakke vloer met een rails waarover je stoelen in en uit de auto kan rijden,' vertelt Van Grondelle. Zo kunnen de achterste stoelen er ook uit als je je surfplank mee wilt nemen. Of kun je de stoelen uit de auto schuiven om ergens te picknicken. Ook hoef je nooit meer onder een stoel te kruipen bij het schoonmaken van een auto. 'Als je alle stoelen eruit schuift is het interieur met een tuinslang schoon te spuiten.'

© Martine Segers