Στο αυτοκίνητο του μέλλοντος η καλωδιακή επικοινωνία των μηχανικών μερών θα είναι επιτακτική όσο και αν πρακτικά κωλύματα καθυστερούν το αναπόφευκτο…
Αρκεί κανείς να συγκρίνει την τεχνολογική μετουσίωση του αυτοκινήτου στην πάροδο των ετών και θα καταλήξει σε ένα από τα πιο αντιπροσωπευτικά δείγματα της τεχνολογικής έξαρσης που χαρακτηρίζει την περίοδο από τις αρχές του περασμένου αιώνα μέχρι και τις μέρες μας. Από τις πρωτόγονες κατασκευές που εκκινούσαν με μανιβέλα και στρίγκλιζαν με κλάξον η δομή του σύγχρονου αυτοκινήτου έχει αλλάξει ριζικά αφού ολοένα και περισσότερα από τα μέρη του αυτοκινήτου ελέγχονται ηλεκτρονικά. Πόσο όμως μπορεί να εξελιχθεί η τεχνολογία του αυτοκινήτου στο μέλλον; «Εφ΄ όλης της ύλης» θα μπορούσε να απαντήσει κανείς ανεξάρτητα αν θα χρειασθεί να περάσουν δεκαετίες, ίσως και αιώνες. Το αυτοκίνητο αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της σύγχρονης κοινωνίας, της καθημερινής μας ζωής. Για αυτό το λόγο ο άνθρωπος δεν πρόκειται ποτέ να σταματήσει την βελτίωση του, την εξέλιξη του. Οι βασικές ωστόσο αρχές λειτουργίας του αυτοκινήτου, όσο και αυτό αν αλλάξει, δεν πρόκειται να αλλοιωθούν ποτέ. Γιατί αυτό πάντα θα χρειάζεται να στρίβει, να επιταχύνει, να επιβραδύνει -και ποιος ξέρει- κάποια στιγμή στο απώτερο μέλλον να πετάει!
Σε αυτό το σημείο όμως καταλήγουμε και στο ζουμί της υπόθεσης. Μην νομίζετε ότι οι μερικές αυτοκινητοβιομηχανίες δίνουν ιδιαίτερη βαρύτητα στα συστήματα by-wire αναζητώντας λύσεις μέχρι και σε αεροναυπηγικές εταιρίες όπως η σουηδική SKF με ανιδιοτελείς κίνητρα. Διότι κακά τα ψέματα αλλά ο θερμικός κινητήρας θα αρχίσει σε μερικές δεκαετίες να εκτοπίζεται άλλες μορφές ενέργειας με εναλλακτικά καύσιμα όπως τα περιβόητα οχήματα με ενεργειακές κυψέλες (fuel cells), τεχνολογία την οποία θα αναλύσουμε προσεχώς. Όταν έρθει λοιπόν η στιγμή που μοντέλα τεχνολογίας fuel cells θα παράγονται μαζικά οι κατασκευαστές θα πρέπει να είναι ήδη προετοιμασμένοι αφού τέτοιου είδους τεχνολογία επιτάσσει την καλωδιακή επικοινωνία. Ψήγματα από τεχνολογία drive-by-wire χρησιμοποιούνται ήδη στα σημερινά αυτοκίνητα έστω και σε πολύ μικρότερο βαθμό από ότι μας επιφυλάσσει το μέλλον. Θυμάστε την παραδοσιακή ντίζα η οποία ανοιγόκλεινε την πεταλούδα κάθε φορά που πιέζαμε το πεντάλ του γκαζιού; Δεν υπάρχει πια αφού στα περισσότερα από τα πρόσφατα μοντέλα έχει αντικατασταθεί από έναν ροοστάτη (ποτενσιόμετρου ή οπτικού τύπου που διαβάζει την κίνηση του πεντάλ και μεταβιβάζει μέσω καλωδίων στον εγκέφαλο του κινητήρα την πρόθεση του οδηγού για επιτάχυνση. Ποιο το όφελος; Η ακρίβεια που προσφέρει ο ηλεκτρονικός έλεγχος του συστήματος ψεκασμού με όποιες συνέπειες στον τομέα της κατανάλωσης.
Steer-by-wire
Η απορρόφηση ενέργειας από διάφορα μέρη παρελκυόμενα μηχανικά μέρη είναι κάτι το οποίο προβλημάτιζε ανέκαθεν τους κατασκευαστές. Για αυτό το λόγο η καλωδιακή επικοινωνία προσβάλλει και τα συστήματα διεύθυνσης, τα περιβόητα συστήματα steer-by-wire τα οποία βασίζονται στα αντίστοιχα fly-by-wire. Μερικοί ίσως να γνωρίζουν πως οι πρώτοι καλωδιακοί δίαυλοι εμφανίστηκαν στις αρχές της δεκαετίας του ΄50 στην αεροδιαστημική για να μεταφερθούν και στην αεροναυπηγική. Συγκεκριμένα, στις 25 Μαίου του 1972 ήταν η πρώτη φορά που ο έλεγχος ενός κατάλληλα τροποποιημένου F-8 Crusader πραγματοποιούνταν εντελώς ηλεκτρονικά. Τα καλωδιακά συστήματα αντικατέστησαν τα υδραυλικά και φανταστείτε το όφελος από την εξοικονόμηση βάρους. Στα τέλη του αιώνα τα πολλά αεροσκάφη εξοπλίζονταν με fly-by-wire, από τα μαχητικά F/A-18 έως και τα πολιτικά Boeing 777.
Η βασική διαφορά αφορά στον τρόπο λειτουργίας τους και στην τοποθέτηση τους. Για παράδειγμα στην περίπτωση του Citroen C-Crosser η αριστερόστροφη περιστροφή της μανέτας επιταχύνει ενώ αντίθετα η δεξιόστροφη επιβραδύνει το αυτοκίνητο. Οι αλλαγές των σχέσεων του κιβωτίου πραγματοποιούνται αυτόματα αλλά όταν το θελήσεις μπορείς να απολαύσεις την χειροκίνητη μετάβαση πιέζοντας το μπουτόν στο άνω τμήμα της αριστερής μανέτας για να «κατεβάσεις» και εκείνο της δεξιάς για να «ανεβάσεις». Με τον ίδιο τρόπο χειρίζεται και το GM Hy-Wire αν και ο τρόπος επιβράδυνσης είναι διαφορετικός αφού για να επιβραδύνεις χρειάζεται να τραβήξεις τις μανέτες όπως στα αεροσκάφη. Άλλοι κατασκευαστές όπως η Mercedes-Benz είχε παρουσιάσει πριν από περίπού πέντε χρόνια την δική της steer-by-wire άποψη. Για την αλλαγή κατεύθυνσης δεν υπήρχε τιμονιέρα αλλά μοχλός τύπου joystick. Στο πρωτότυπο F 200 Imagination τα joysticks στρέφονταν υπό μέγιστη γωνία +/- 20 μοιρών για να στρίψεις ενώ για να αυξομειώσεις ταχύτητα απλά τα σπρώχνεις εμπρός ή πίσω. Τόσο απλά σαν να παίζεις video game!
Brake-by-wire
Στο πλαίσιο της καλωδιακής τεχνολογίας συγκαταλέγεται και η αντικατάσταση του υδραυλικού κυκλώματος των φρένων. Στο μέλλον η εντολή του οδηγού για επιβράδυνση θα μεταφέρεται από το πεντάλ (ή καλύτερα την μανέτα) μέσω καλωδίων στην ηλεκτρονική μονάδα και εν συνεχεία η πίεση στο δισκόφρενο θα ρυθμίζεται από μια βαλβίδα ή ένα σερβοκινητήρα. Η εποχή όμως που το σύστημα πέδησης θα ελέγχεται εξολοκλήρου by-wire είναι ακόμα αρκετά μακριά. Έτσι οι κατασκευαστές έχουν υιοθετήσει υβριδικά συστήματα τα οποία συνδυάζουν καλώδια και υδραυλικά έμβολα. Προς το παρόν το πιο πρόσφατο δείγμα brake-by-wire φέρει την σφραγίδα της Bosch για λογαριασμό της Mercedes-Benz. To SBC (Sensotronic Brake Control) τοποθετείται στην σειρά SL και είναι το πρώτο ουσιαστικά σύστημα το οποίο διαθέτει καλωδιακή τεχνολογία. Όμως κάθε μη δοκιμασμένη λύση εγκυμονεί δυσλειτουργίες και για αυτό τον λόγο το SBC συνδυάζεται με ένα τυπικό υδραυλικό κύκλωμα το οποίο θα λειτουργήσει εφεδρικά όταν χρειασθεί. Ωστόσο, υπό φυσιολογικές συνθήκες το σύστημα πέδησης ελέγχεται καλωδιακά και με μεγαλύτερη αποτελεσματικά.
BMW Active Steering
Τιμονιέρες όπως σε video games και joysticks κάποια στιγμή στο μέλλον θα αποτελούν φυσιολογικό μέρος του αυτοκινήτου το οποίο θα μοιάζει σε ελάχιστα σημεία με αυτό που ξέρουμε σήμερα. Μέχρι όμως να έρθει αυτή η εποχή θα περάσει αρκετός χρόνος για να βελτιωθεί και να εξακριβωθεί η αξιοπιστία συστημάτων by-wire. Διότι αν την στιγμή που οδηγείτε κάποιο από τα πάμπολλα ηλεκτρονικά τμήματα εμφανίσει δυσλειτουργία τι γίνεται; Πως θα στρίψει ή πως θα φρενάρει κάποιο όχημα; Έτσι λοιπόν οι κατασκευαστές αυτοκινήτων προχωρούν με σταθερά βήματα εμφυτεύοντας σταδιακά στοιχεία από την καλωδιακή τεχνολογία. Ένα
Δημοσιευμένο στο περιοδικό RAM (Ιούλιος 2004)