Το τιμόνι είναι σχεδόν τόσο παλαιό όσο το ίδιο το αυτοκίνητο. Και είναι δεδομένο ότι ένα όχημα θα κινηθεί στην επιθυμητή κατεύθυνση σύμφωνα με την κίνηση του τιμονιού. Αλλά οι τεχνολογίες πίσω από αυτό είναι περίπλοκες και έχουν γίνει όλο και πιο εξελιγμένες τις τελευταίες δεκαετίες.
Οι προγραμματιστές της Audi εργάζονται για τον τέλειο συνδυασμό δυναμικού χειρισμού και άνεσης. Ταυτόχρονα, οι λειτουργίες υποβοήθησης διεύθυνσης προσφέρουν πρόσθετη ασφάλεια και υποστήριξη στην καθημερινή οδήγηση – για αλλαγή λωρίδων, κατεύθυνσης και στάθμευσης. Ως αποτέλεσμα, το τιμόνι εμφανίζεται ολοένα και περισσότερο ως συσκευή επικοινωνίας, απομακρύνεται από τον αρχέτυπο ρόλο του και μετατρέπεται σε κέντρο διοίκησης υψηλής τεχνολογίας. Ο υπεύθυνος εξέλιξης δυναμικών χαρακτηριστικών Carsten Jablonowski μας απαντά σε μερικές ερωτήσεις:
– Κύριε Jablonowski, πώς θα περιγράφατε την τυπική αίσθηση του τιμονιού Audi;
– Όταν είμαστε πίσω από το τιμόνι ενός αυτοκινήτου, η αίσθηση του εξαρτάται από διάφορους παράγοντες. Μεταξύ άλλων, ο συνολικός σχεδιασμός, το βάρος του οχήματος και η κατανομή βάρους παίζουν ρόλο, όπως και τα μεμονωμένα εξαρτήματα πλαισίου, τα ελαστικά και το σύστημα διεύθυνσης που χρησιμοποιείται. Τώρα όταν μπαίνω σε διαφορετικά μοντέλα Audi, αποκτώ αυτό το οικείο συναίσθημα μετά από λίγη ώρα- το αυτοκίνητο οδηγεί αβίαστα, ομαλά και με ακρίβεια, με λίγη προσπάθεια. Και αυτό ισχύει ανεξάρτητα από το αν σταθμεύω, οδηγώ σε δρόμους με φουρκέτες ή απλά κινούμαι στην πόλη.
Επειδή ένα τιμόνι Audi παράγει μεγαλύτερη ροπή, μπορώ να χειριστώ τις καμπύλες με ακρίβεια και ευελιξία. Τα μοντέλα μας αλλάζουν κατεύθυνση με υψηλό βαθμό ακρίβειας, ειδικά όταν οδηγείτε γρήγορα σε εναλλασσόμενες στροφές. Από την άλλη, ένα Audi οδηγεί ομαλά στην ευθεία σε γρήγορες ταχύτητες στον αυτοκινητόδρομο και δεν είναι καθόλου νευρικό. Αυτό σημαίνει ότι μπορώ πάντα να νιώθω πώς το αυτοκίνητο αλληλεπιδρά με το δρόμο. Το τιμόνι μου δίνει άμεσα σχόλια σχετικά με την ισορροπία και τη θέση του αυτοκινήτου, το επίπεδο πρόσφυσης και την ανομοιομορφία του δρόμου. Συνολικά, αυτό είναι σημαντικό για μια ασφαλή και ευχάριστη εμπειρία οδήγησης.
– Η διαδικασία ανάπτυξης οχημάτων διαρκεί έως και πέντε χρόνια. Πώς διασφαλίζετε ότι η αίσθηση του συστήματος διεύθυνσης λαμβάνεται επαρκώς υπόψη κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου;
– Κατ’ αρχάς, ορίζουμε τα χαρακτηριστικά χειρισμού για την αντίστοιχη σειρά. Κάθε μοντέλο έχει καθορισμένο εύρος στόχου για την απαιτούμενη γωνία διεύθυνσης. Αυτό καθορίζει, μεταξύ άλλων παραμέτρων, την απαραίτητη αναλογία διεύθυνσης ή την καμπύλη αναλογίας μετάδοσης του μπροστινού άξονα διεύθυνσης. Στη συνέχεια, σχεδιάζουμε το σύστημα διεύθυνσης του μπροστινού άξονα ανάλογα. Με αυξανόμενες απαιτήσεις για δυναμική οδήγηση και χειρισμό σε μεγαλύτερα οχήματα, όπως τα Q7 και Q8, χρησιμοποιούμε επίσης σύστημα διεύθυνσης στον πίσω άξονα (τετραδιεύθυνση).
– Πώς βαθμονομείται ένα σύστημα διεύθυνσης – σε υπολογιστή ή στον πραγματικό κόσμο;
– Και τα δύο. Αυτό που αναφερόμαστε ως βασική βαθμονόμηση πραγματοποιείται σε μεγάλο βαθμό σε εικονικό περιβάλλον (virtually). Έχουμε αναπτύξει τυποποιημένους ελιγμούς οδήγησης και διεύθυνσης που προσομοιώνουμε σε όλο το εύρος ταχύτητας ενός οχήματος. Εστιάζουμε κυρίως στο εύρος στο οποίο οδηγεί ο μέσος πελάτης, κυρίως με χαμηλές πλευρικές δυνάμεις και συχνές ρυθμίσεις στο τιμόνι. Ωστόσο, πιέζουμε επίσης τα όρια για να αξιολογήσουμε το χειρισμό του οχήματος σε υψηλά επίπεδα πλευρικής επιτάχυνσης και γρήγορων ελιγμών οδήγησης. Η βασική βαθμονόμηση λειτουργεί πολύ καλά με αυτήν την προσέγγιση, ειδικά για πολύπλοκα συστήματα όπως το δυναμικό σύστημα τετραδιεύθυνσης. Αλλά προφανώς αυτή η virtual ρύθμιση δεν παρέχει αποτελέσματα που αξίζουν τελικής έγκρισης.
– Ποιο είναι το επόμενο βήμα στη διαδικασία βελτιστοποίησης;
-Δεν είναι ακόμη δυνατό να τελειοποιήσουμε και να εναρμονίσουμε όλα τα στοιχεία του πλαισίου μεταξύ τους μέσω προσομοιώσεων. Μπορούμε να αξιολογήσουμε σωστά την αίσθηση του τιμονιού δοκιμάζοντάς την μόνο στο δρόμο. Αυτό απαιτεί δοκιμαστική εκτέλεση για να προσδιοριστεί εάν οι ρυθμίσεις που επιλέξαμε κατά τη βασική βαθμονόμηση κατευθύνονται προς τη σωστή κατεύθυνση.
Για το σκοπό αυτό, δοκιμάζουμε πρώτα το όχημα σε διαφορετικές πίστες δοκιμής. Τόσο τα αντικειμενικά όσο και τα υποκειμενικά κριτήρια λαμβάνονται υπόψη κατά τη διαδικασία βαθμονόμησης. Αναρωτιόμαστε: πώς είναι η συμπεριφορά του αυτοκινήτου; Το τιμόνι μεταδίδει τις εντολές του οδηγού άμεσα ή έμμεσα στους τροχούς; Δίνει στον οδηγό μια καλή αίσθηση για την επιφάνεια του δρόμου; Το τιμόνι ανταποκρίνεται ή είναι αργό;
– Και τι κάνετε αν ανακαλύψετε ότι το τιμόνι δεν έχει βαθμονομηθεί σωστά;
– Εάν μια δοκιμή στην πράξη αποκαλύψει ότι κάτι πρέπει να αλλάξει ή ότι πρέπει να δοκιμάσουμε μια διαφορετική ρύθμιση, κάνουμε τις απαραίτητες τροποποιήσεις και κατευθυνόμαστε αμέσως για το επόμενο στάδιο δοκιμής. Προσαρμόζουμε τις παραμέτρους στις μονάδες ελέγχου, λαμβάνοντας υπόψη διαφορετικά ελαστικά και συστήματα κίνησης. Μεγάλο μέρος της βελτιστοποίησης και της βαθμονόμησης πραγματοποιείται σε δημόσιους δρόμους. Σε τελική ανάλυση, εκεί ακριβώς τα αυτοκίνητα θα λειτουργούν αργότερα καθημερινά. Με κάθε εκτέλεση βαθμονόμησης, βελτιώνουμε τα κριτήρια και το συνολικό σύστημα έως ότου φτάσει τελικά στην κατάσταση παραγωγής.
– Σε αυτό το πλαίσιο, πώς αντιμετωπίζετε συγκεκριμένα το ζήτημα των αυθεντικών ελαστικών;
– Είναι τελικά τα ελαστικά που βάζουν το τεχνολογικό πλεονέκτημα των αυτοκινήτων μας στο δρόμο. Η επιλογή διαφορετικών ελαστικών μπορεί να αλλάξει σημαντικά τη συμπεριφορά οδήγησης και διεύθυνσης του οχήματος. Αυτό σημαίνει ότι είναι κρίσιμο το πλαίσιο και το σύστημα διεύθυνσης να λειτουργούν μαζί σε τέλεια αρμονία. Χρειάζονται αρκετά χρόνια πριν καταλήξουμε ότι ένα νέο Audi και ένα είδος ελαστικού ταιριάζουν.
Μαζί με κορυφαίους κατασκευαστές, αναπτύσσουμε ένα κατάλληλο ελαστικό κατασκευασμένο από υπερσύγχρονα υλικά ειδικά για κάθε μοντέλο Audi. Σε αυτήν τη διαδικασία, εναρμονίζουμε τις προδιαγραφές μας με τη γκάμα των ελαστικών που προσφέρονται από τις συνεργαζόμενες εταιρείες μας. Η λίστα κριτηρίων που πρέπει να πληροί ένα πρωτότυπο ελαστικό Audi σε εκτεταμένες δοκιμές είναι αρκετά μεγάλη.
– Ποια κριτήρια περιλαμβάνει αυτό;
– Ο σχεδιασμός των καλοκαιρινών και χειμερινών ελαστικών είναι ρυθμισμένος σε διάφορα στάδια, έως ότου είμαστε ικανοποιημένοι με την απόδοσή του, καθώς αφορά την ποιότητα εκτέλεσης, την αντίσταση κύλισης, τη δυναμική οδήγηση και το χειρισμό, τα χαρακτηριστικά φρεναρίσματος, τη γρήγορη λειτουργία, την υδρολίσθηση, τις χειμερινές δοκιμές και την ομοιομορφία.
Στη διαδικασία αυτή, ο σχεδιασμός της υποδομής των ελαστικών, του σκελετού και του υλικού που χρησιμοποιείται στο πέλμα προσαρμόζονται συνεχώς στο μοντέλο του οχήματος. Κατά τη διαδικασία ανάπτυξης, θέσαμε τον πήχη πάνω από τις νομικές απαιτήσεις. Μόνο μετά από περίπου 50 δοκιμές επιτρέπεται η τοποθέτηση ενός ελαστικού σε αυτοκίνητο Audi. Συνολικά, καλύπτουμε 40.000 χιλιόμετρα στις δοκιμές αντοχής μας.
– Η Audi διαθέτει επί του παρόντος διάφορα συστήματα διεύθυνσης. Ποια είναι τα οφέλη αυτού;
– Το ηλεκτρομηχανικό σύστημά μας έθεσε τις βάσεις για όλα τα συστήματα διεύθυνσης στα μοντέλα μας. Χάρη σε αυτό το σύστημα, είναι δυνατό να διαφοροποιήσετε το σύστημα διεύθυνσης ανάλογα με την ταχύτητα. Το προοδευτικό σύστημα διεύθυνσης αναπτύχθηκε βάσει αυτού του συστήματος. Αυτό λειτουργεί – όπως υποδηλώνει το όνομα – με προοδευτική αναλογία μετάδοσης. Αυτό σημαίνει ότι οι κινήσεις διεύθυνσης μεταδίδονται με διαφορετικούς τρόπους ανάλογα με τη γωνία διεύθυνσης.
Αυτό μειώνει αισθητά την προσπάθεια που απαιτείται για την οδήγηση του αυτοκινήτου κατά τη διάρκεια ελιγμών και στάθμευσης. Όταν στρίβετε σε επαρχιακούς δρόμους για παράδειγμα, ο οδηγός θα παρατηρήσει μια πιο δυναμική απόκριση ως αποτέλεσμα της πιο άμεσης διεύθυνσης. Η αύξηση στη συνέχεια ήρθε με την εισαγωγή του δυναμικού συστήματος διεύθυνσης. Επιτρέπει τη μεταβολή του λόγου διεύθυνσης ανεξάρτητα από τη γωνία διεύθυνσης. Αυτό επιλύει πολλούς τεχνικούς συμβιβασμούς. Επιπλέον, οι οδηγοί μπορούν επίσης να προσαρμόσουν την αναλογία τιμονιού ανάλογα με τις ανάγκες τους μέσω του Audi drive select.
– Στη συνέχεια, υπάρχει η τετραδιεύθυνση και η δυναμική τετραδιεύθυνση – η τρέχουσα κορυφαία τεχνολογία σας στα συστήματα διεύθυνσης. Ποια είναι τα οφέλη από την προσθήκη διεύθυνσης πίσω άξονα;
– Η προσθήκη συστήματος διεύθυνσης και στον πίσω άξονα, γνωστή ως τετραδιεύθυνση, βελτιώνει σημαντικά το χειρισμό του οχήματος. Σε χαμηλή ταχύτητα, οι τροχοί του πίσω άξονα οδηγούν στην αντίθετη κατεύθυνση της γωνίας του τιμονιού. Αυτό καθιστά τη διαδρομή που οδηγείται από το όχημα μικρότερη και μειώνει αισθητά την ακτίνα στροφής του κατά τον ελιγμό.
Αν, από την άλλη πλευρά, ταξιδεύετε πιο γρήγορα, το φαινόμενο αντιστρέφεται. Το γεγονός ότι οι τροχοί περιστρέφονται προς την ίδια κατεύθυνση και στους δύο άξονες έχει ως αποτέλεσμα σημαντικά βελτιωμένη σταθερότητα οδήγησης, ειδικά σε προσπεράσεις. Η δυναμική τετραδιεύθυνση συνδυάζει τελικά τα πλεονεκτήματα του δυναμικού συστήματος και της τετραδιεύθυνσης. Υπό αυτήν την έννοια, επωφελούμαστε πάντα από τις προηγούμενες τεχνολογίες.
– Ποιοι παράγοντες επηρεάζουν την αίσθηση διεύθυνσης;
– Η ισορροπία του συστήματος διεύθυνσης επηρεάζεται ουσιαστικά από τα τρία στοιχεία της φυσικής οδήγησης: διαμήκη, πλευρική και κατακόρυφη δυναμική. Εκτός από την επιτάχυνση και την επιβράδυνση του οχήματος, οι πλευρικές δυνάμεις που προκύπτουν κατά την οδήγηση σε καμπύλη τροχιά, καθώς και οι διακυμάνσεις του φορτίου των τροχών και οι δονήσεις μάζας στο σασί έχουν επίσης αντίκτυπο. Ο κύριος στόχος για τους μηχανικούς της Audi είναι η κατάλληλη ανατροφοδότηση από τις δυνάμεις του μπροστινού άξονα σε σχέση με τις συνθήκες οδήγησης, την ισορροπία, το επίπεδο πρόσφυσης και τις ανωμαλίες στον δρόμο.
Το καλά βαθμονομημένο τιμόνι αποκρίνεται προβλέψιμα και γραμμικά ή προοδευτικά ανάλογα με την κατάσταση. Και επικοινωνεί πάντα το πότε έχουν προσεγγιστεί τα όρια της φυσικής. Για παράδειγμα, η ροπή διεύθυνσης μειώνεται αισθητά όταν το αυτοκίνητο φτάσει στην υψηλότερη δυνατή δύναμη στροφής στον μπροστινό άξονα, δηλαδή όταν ξεκινά η υποστροφή. Για το λόγο αυτό, το τιμόνι συμβάλλει ουσιαστικά στην αίσθηση της ασφαλούς οδήγησης.
– Πώς κερδίζει κάθε μοντέλο τον ατομικό του χαρακτήρα διεύθυνσης;
– Στην Audi, η δύναμη που πρέπει να ασκήσει ο οδηγός καθορίζεται σε μια συγκεκριμένη περιοχή. Κάθε μοντέλο επιτυγχάνει τον συγκεκριμένο χαρακτήρα διεύθυνσής του εντός αυτού του εύρους. Για παράδειγμα, ως compact αυτοκίνητα, τα μοντέλα S και RS απαιτούν υψηλότερη δύναμη από το Audi A1 ή A3. Επιπλέον, ο λεπτός συντονισμός του συστήματος διεύθυνσης σε μια γκάμα διαφέρει μεταξύ παραλλαγών κινητήρα ή πλαισίου.
Ο στόχος των προγραμματιστών είναι πάντα βέλτιστα ισορροπημένα χαρακτηριστικά διεύθυνσης που προσφέρουν μια τυπική ισορροπία μεταξύ ασφάλειας οδήγησης, άνεσης και σπορ αίσθησης για κάθε μεμονωμένη σειρά. Οι πελάτες μπορούν να χρησιμοποιήσουν το Audi drive select για να προσαρμόσουν τα χαρακτηριστικά διεύθυνσης σε διάφορες λειτουργίες. Στο “δυναμικό” προφίλ οδήγησης, για παράδειγμα, το τιμόνι βαραίνει και απαιτείται μεγαλύτερη δύναμη, από ό, τι στη ρύθμιση “άνεση”.
– Γιατί όλοι χρησιμοποιούμε τιμόνια;
– Το τιμόνι είναι το κυρίαρχο χαρακτηριστικό του αυτοκινήτου για πάνω από 120 χρόνια. Στην αρχή, υπήρχε ένας μοχλός ή μία ράβδος διεύθυνσης. Με αυτόν τον τρόπο ο οδηγός άλλαζε τη γωνία διεύθυνσης των τροχών. Ωστόσο, αυτό το τιμόνι ήταν οτιδήποτε άλλο από ακριβές ή ευέλικτο. Με το σχεδιασμό του τιμονιού, ο Γάλλος μηχανικός Alfred Vacheron ανέπτυξε μια τεχνική εναλλακτική λύση για πρώτη φορά, προκειμένου να βελτιστοποιήσει τα χειριστήρια στην ακρίβεια του τιμονιού των εμπρός τροχών με το «volant» του. Το clou: ο κυκλικός ελεγκτής επέτρεψε τη μετάδοση της γωνίας διεύθυνσης σε πολλαπλές περιστροφές. Λίγο μετά την εισαγωγή του, το τιμόνι εξελίχθηκε ως παγκόσμιο πρότυπο.
– Πώς εξελίχθηκαν τα τιμόνια της Audi με την πάροδο του χρόνου;
– Ακόμα και τα παλαιότερα οχήματα της Audi όπως το Type Α και Type Β ήταν εξοπλισμένα με τιμόνια, τα οποία τότε ήταν ακόμη πολύ μεγάλα. Έχουν συμβεί πολλά από τότε – το τιμόνι έχει εξελιχθεί εξελικτικά με το αυτοκίνητο. Χάρη στο υδραυλικό τιμόνι, το οποίο η Audi παρουσίασε τη δεκαετία του 1980, έγινε μικρότερο και πιο εύχρηστο. Η δομή και η λειτουργία του έχουν επίσης αλλάξει. Μέχρι το τέλος της δεκαετίας του 1980, ένα τιμόνι με σύνθετο πλαίσιο που ενσωμάτωνε μόνο τη λειτουργία κόρνας εξακολουθούσε να χρησιμοποιείται.
Το 1991, ο αερόσακος στην πλευρά του οδηγού έγινε στάνταρ. Εισήχθησαν επίσης τα πρώτα κουμπιά, όπως ο έλεγχος έντασης του ηχοσυστήματος. Σήμερα, η τελευταία γενιά τιμονιών της Audi αποτελείται από ένα πλαίσιο από ελαφρό μέταλλο που είναι σημαντικά ελαφρύτερο από χαλύβδινες κατασκευές και έχει άλλα πλεονεκτήματα σε σχέση με την αντοχή, τα χαρακτηριστικά απόσβεσης και τη δυνατότητα χύτευσης. Προσφέρει έως και 18 λειτουργίες και χωρητική αναγνώριση επαφής των χεριών, η οποία συνεργάζεται με τα συστήματα υποβοήθησης και υλοποιείται πλέον σε όλα τα τιμόνια Audi.
– Τι καθορίζει τον σχεδιασμό και την εργονομία ενός τιμονιού;
– Τα σταθερά μεγέθη έχουν καθιερωθεί για σχεδιασμό και αίσθηση. Η γεωμετρία της καθορίζει το συνολικό σχήμα κάθε τιμονιού. Υπάρχει ένα κριτήριο στην Audi: η γεωμετρία και το κέντρο της στεφάνης πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερα και συμπαγή. Ταυτόχρονα, τα τιμόνια πρέπει να έχουν σπορ σχεδιασμό. Η Audi καθόρισε τα 375 χιλιοστά (14,76 ίντσες) ως τη διάμετρο της στεφάνης του τιμονιού και αυτό ισχύει σε όλες τις σειρές. Ο οβάλ σχεδιασμός του προφίλ στεφάνης αντιστοιχεί σε ένα φυσικά κλειστό περίγραμμα παλάμης.
Η διάμετρός του είναι περίπου 30 έως 36 χιλιοστά (1,18 έως 1,42 ίντσες), το οποίο αντιπροσωπεύει ήδη το κατώτερο όριο του δυνατού, δεδομένης της χωρητικής αναγνώρισης επαφής των χεριών και της θέρμανσης του τιμονιού. Όλα αυτά τα τιμόνια έχουν διπλό αφρώδες υλικό και συνεπώς προσφέρουν πολύ καλή επιφανειακή ομοιογένεια και αίσθηση ολίσθησης. Οι θέσεις των ακτίνων πρέπει να ταιριάζει με τη βασική διάταξη της θέσης του οδηγού και να μην αποκρύπτει τη θέαση των οργάνων ή των paddles.
Σε σύγκριση με τον ανταγωνισμό, οι ακτίνες στα τιμόνια Audi έχουν πραγματικά πολύ λεπτό σχεδιασμό – μια πρόκληση όσον αφορά την αντοχή και την ασφάλεια σύγκρουσης. Ένα άλλο δόγμα: όλα τα όργανα ελέγχου στο τιμόνι πρέπει να είναι προσβάσιμα και με τους δύο αντίχειρες χωρίς να επηρεάζεται η οδήγηση.
– Γωνία, ύψος, βάθος: τι επιρροή έχει η θέση του τιμονιού στην εργονομία;
– Η γωνία του τιμονιού εξαρτάται πάντα από τη θέση καθίσματος του οδηγού και είναι μεταξύ 17 και 24 μοιρών, ανάλογα με το concept του οχήματος. Στα SUV Audi, η γωνία κυμαίνεται μεταξύ 22 και 24 μοιρών. σε συμπαγή αυτοκίνητα, λιμουζίνες και τη σειρά Avant, είναι 17 έως 21 μοίρες. Σε σπορ μοντέλα, όπου ο οδηγός κάθεται σχετικά χαμηλά και όρθια, η γωνία της κολόνας τιμονιού είναι πολύ επίπεδη. Αυτό σημαίνει ότι το τιμόνι είναι τοποθετημένο με γωνία πολύ απότομη προς τον οδηγό.
Ανεξάρτητα από την έννοια του οχήματος, πρέπει πάντα να διασφαλίζεται η προβολή όλων των οθονών. Σε όλα τα μοντέλα Audi, το ύψος και το βάθος του τιμονιού μπορούν να ρυθμιστούν στην περιοχή των +/- 30 χιλιοστών (1,18 ίντσες) έτσι ώστε κάθε οδηγός να μπορεί να βρει τη δική του κατάλληλη θέση καθίσματος. Σε γενικές γραμμές, πρέπει να υπάρχει απόσταση περίπου 25 έως 30 εκατοστών (9,84 έως 11,81 ίντσες) μεταξύ του άνω σώματος του οδηγού και του τιμονιού και οι βραχίονες του οδηγού πρέπει να κάμπτονται ελαφρώς.
– Πώς οι αερόσακοι και η λειτουργική ευελιξία περιορίζουν το σχεδιασμό του τιμονιού;
– Οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί συνεργάζονται πολύ στενά στον σχεδιασμό του τιμονιού στην Audi. Οι κρίσιμες παράμετροι είναι η διάμετρος της στεφάνης, ο χώρος για τον αερόσακο του οδηγού και ο αριθμός των διακοπτών, οι οποίοι μαζί καθορίζουν το πλάτος των ακτίνων. Όταν εισήχθη ο αερόσακος, το κέντρο του τιμονιού έπρεπε να γίνει σημαντικά μεγαλύτερο επειδή τα μαξιλάρια σύγκρουσης πρώτης γενιάς που ήταν τοποθετημένα σε μη εμφανή θέση εκεί ήταν εξαιρετικά ογκώδη.
Καθώς εξελίχθηκαν περαιτέρω, οι αερόσακοι θα μπορούσαν να διπλωθούν όλο και περισσότερο. Ταυτόχρονα, η λειτουργία τους εξαρτάται σημαντικά από το υλικό κατασκευής τους: φυσικά το περίγραμμα των γραμμών στο οποίο θα σκιστεί η θήκη που τους περιέχει πρέπει να είναι αόρατο, αλλά όταν συμβαίνει ένα ατύχημα, αυτά τα προκαθορισμένα σημεία θραύσης πρέπει να ανοίξουν σε μια στιγμή. Όσον αφορά τον αριθμό των διακοπτών, η Audi ορίζει ότι μόνο οι λειτουργίες στις οποίες ο οδηγός χρειάζεται γρήγορη πρόσβαση κατά την οδήγηση είναι ενσωματωμένες στο τιμόνι.
Αυτό περιλαμβάνει, για παράδειγμα, τον έλεγχο της ψυχαγωγίας και του Virtual Cockpit, καθώς και χειριστήρια και φωνητικός έλεγχος. Οι ελεγκτές για τα συστήματα υποβοήθησης, τους υαλοκαθαριστήρες και τις λειτουργίες αναβοσβήνει είναι πάντα στην ίδια θέση.
Λεξικό τεχνικών όρων για το σύστημα διεύθυνσης
Από το Α όπως στο all-wheel steering έως το Y όπως στο yaw moment – τα συστήματα διεύθυνσης φέρνουν μια σειρά από τεχνικούς όρους μαζί τους. Στο γλωσσάριο για το TechTalk Steering, θα εξηγήσουμε τους πιο σημαντικούς όρους.
Α για all–wheel steering ή τετραδιεύθυνση
Αντί να στρίβουν μόνο τους μπροστινούς τροχούς, όπως συνηθίζεται, τα οχήματα με τετραδιεύθυνση μπορούν να κατευθύνουν και τους πίσω τροχούς. Για αυτόν τον λόγο, αυτό καλείται επίσης μερικές φορές rear-axle steering (σύστημα διεύθυνσης πίσω άξονα). Σε χαμηλές ταχύτητες, οι πίσω τροχοί περιστρέφονται έως και 5 μοίρες προς την αντίθετη κατεύθυνση από τους εμπρός τροχούς. Αυτό μειώνει σημαντικά την ακτίνα στροφής και αυξάνει τη δυνατότητα διαχείρισης. Ταυτόχρονα, ο οδηγός αισθάνεται περισσότερη άνεση και σταθερότητα σε υψηλότερες ταχύτητες, επειδή οι πίσω τροχοί περιστρέφονται έως και δύο μοίρες στην ίδια κατεύθυνση με τους μπροστινούς τροχούς. Το σήμα περιστροφής μεταδίδεται ηλεκτρικά στους ενεργοποιητές και στους βραχίονες στην πίσω ανάρτηση. Το δυναμικό τιμόνι τετραδιεύθυνσης, το οποίο μπορεί επίσης να διαφοροποιήσει τον λόγο τιμονιού με χρήση γραναζιών υπέρθεσης στον μπροστινό άξονα, είναι μια επέκταση του συστήματος.
Δ για δυναμική οδήγηση
Το δυναμικό σύστημα διεύθυνσης μεταβάλλει τον βαθμό εφαρμογής του έως και 100%, ανάλογα με την ταχύτητα οδήγησης, τη γωνία διεύθυνσης και τη λειτουργία που επιλέγεται στο σύστημα δυναμικής συμπεριφοράς Audi drive select. Το κεντρικό εξάρτημα είναι το γρανάζι υπέρθεσης στην κολόνα τιμονιού. Μεταφέρει τις εντολές του οδηγού τόσο άμεσα όσο σε ένα όχημα με μια συμβατική κολόνα τιμονιού. Υπάρχει επίσης μια άμεση μηχανική σύνδεση με τον μπροστινό άξονα και τη σχετική ανάδραση από τους τροχούς. Όταν το γρανάζι υπέρθεσης ελέγχεται από τον ηλεκτροκινητήρα, αυξάνει ή μειώνει τη γωνία διεύθυνσης, η οποία προσαρμόζει συνεχώς την αναλογία διεύθυνσης ανάλογα με τη δεδομένη κατάσταση οδήγησης. Αυτό βελτιώνει την οδηγική άνεση και τη συμπεριφορά ανάλογα με την ταχύτητα και την οδηγική κατάσταση. Σε χαμηλές ταχύτητες οδήγησης – στην κίνηση της πόλης και κατά τη διάρκεια ελιγμών – η δυναμική οδήγηση λειτουργεί πολύ άμεσα. Το μόνο που χρειάζεται είναι δύο πλήρεις στροφές για μετάβαση από τέρμα σε τέρμα. Η υποβοήθηση είναι επίσης υψηλή, γεγονός που καθιστά ευκολότερη τη διαδικασία στάθμευσης και τους ελιγμούς. Σε επαρχιακούς δρόμους, η ηλεκτρική υποβοήθηση μειώνεται σταδιακά. Ο μεταβλητός λόγος και η υποβοήθηση χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για καλύτερη αίσθηση σε γρήγορες ταχύτητες σε δρόμους ταχείας κυκλοφορίας.
Ε για επαναφορά
Όταν το τιμόνι επανέρχεται αυτόματα στην ευθεία, όχι μόνο βελτιώνει την άνεση με κατευθυντική σταθερότητα, αλλά και το αίσθημα ασφάλειας κατά την οδήγηση. Μια αίσθηση άμεσης επαναφοράς και ισορροπημένου κεντραρίσματος ακόμα και στις μικρότερες γωνίες διεύθυνσης εξασφαλίζει βέλτιστη ακρίβεια.
Κ για κατευθυντική σταθερότητα
Η κατευθυντική σταθερότητα είναι η ικανότητα του οχήματος να οδηγεί ευθεία χωρίς αναγκαίες συνεχείς διορθώσεις στο τιμόνι. Η κατευθυντική ευστάθεια εξαρτάται όχι μόνο από το μηχανισμό διεύθυνσης, αλλά και από το πλαίσιο, τα ελαστικά, την αεροδυναμική και τις συνθήκες ανέμου.
Κ για κολόνα τιμονιού
Η κολόνα τιμονιού είναι ένα κεντρικό στοιχείο του συστήματος διεύθυνσης. Αποτελεί τη μηχανική σύνδεση μεταξύ της στεφάνης και του μηχανισμού του συστήματος διεύθυνσης. Η κολόνα του τιμονιού μεταφέρει την περιστροφική κίνηση του τιμονιού στον μηχανισμό γραναζιών, που με τη σειρά του μεταφέρει την εντολή για την αντίστοιχη κατεύθυνση. Ομοίως, η ροπή που προέρχεται από τον μηχανισμό μεταφέρεται μέσω της κολόνας τιμονιού στο τιμόνι. Η ρυθμιζόμενη μέσα-έξω και σε ύψος κολόνα τιμονιού επιτρέπει στους οδηγούς διαφορετικών μεγεθών αμαξώματος να βρουν μια ατομικά κατάλληλη και συνεπώς βέλτιστη θέση.
Π για προοδευτικό σύστημα διεύθυνσης
Το ηλεκτρομηχανικό προοδευτικό τιμόνι αυξάνει τα δυναμικά χαρακτηριστικά και την άνεση οδήγησης. Ο λόγος μετάδοσης διεύθυνσης μεταβάλλεται ανάλογα με τη γωνία διεύθυνσης. Με μια αυξανόμενη γωνία διεύθυνσης, το τιμόνι γίνεται πιο άμεσο. Στην κίνηση της πόλης και τους ελιγμούς, αυτό μειώνει την προσπάθεια οδήγησης και το αυτοκίνητο είναι πιο ευέλικτο. Επιπλέον, το προοδευτικό τιμόνι προσαρμόζει την υποβοήθηση στην ταχύτητα οδήγησης. Σε χαμηλές ταχύτητες, αυτό αυξάνεται για ευκολότερη ευελιξία.
S για steer–by–wire
Με την τεχνολογία steer-by-wire, η ψηφιακή τεχνολογία διεύθυνσης αναλαμβάνει τις διαδικασίες οδήγησης του εμπρός και πίσω άξονα – σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα, όπου το τιμόνι και ο μηχανισμός συνδέονται μηχανικά. Δεν υπάρχει πλέον άξονας διεύθυνσης σε οχήματα με συστήματα steer-by-wire. Αντ’ αυτού, όλες οι εντολές διεύθυνσης μεταδίδονται ηλεκτρικά μέσω μιας μονάδας ελέγχου σε έναν κινητήρα που τελικά εκτελεί την κίνηση διεύθυνσης και τη μεταφέρει στους τροχούς.
Υ για υπερστροφή
Υπερστροφή είναι η τάση του αυτοκίνητου να κλείσει την τροχιά του προς τα μέσα σε μία στροφή, με το πίσω μέρος να τείνει να κινηθεί προς το εξωτερικό άκρο της καμπύλης. Προκαλείται από ένα συνδυασμό πολύ υψηλών για την περίσταση ταχυτήτων και απότομη αλλαγή φορτίου ή απότομους ελιγμούς. Σε αυτήν την περίπτωση, η πιθανή συσσώρευση πλευρικών δυνάμεων στους πίσω τροχούς δεν επαρκεί πλέον για ασφαλή παρακολούθηση και εμφανίζεται μεγαλύτερη ολίσθηση. Η υπερστροφή μπορεί να αντισταθμιστεί με ελεγχόμενη αντίστροφη στην πορεία στέψη του τιμονιού και ταυτόχρονη επιβράδυνση. Το Ηλεκτρονικό Σύστημα Ελέγχου Σταθεροποίησης (ESC) αντισταθμίζει την υπερστροφή: επιβραδύνει τον μπροστινό τροχό στο εξωτερικό της καμπύλης και μειώνει τη ροπή στους τροχούς για να φέρει το όχημα πίσω στην επιθυμητή πορεία.
Υ για υποβοηθούμενο σύστημα διεύθυνσης
Το καθαρά μηχανικό σύστημα διεύθυνσης κινείται αποκλειστικά από τη μυϊκή δύναμη του οδηγού. Αντίθετα, το υποβοηθούμενο σύστημα διεύθυνσης προσφέρει ηλεκτρομηχανική, ηλεκτροϋδραυλική ή καθαρά υδραυλική υποβοήθηση, γεγονός που καθιστά το τιμόνι σε στάση, ελιγμούς στάθμευσης ή οδήγηση σε χαμηλές ταχύτητες πολύ πιο ελαφρύ. Είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξελικτικά βήματα στα συστήματα διεύθυνσης. Χωρίς υδραυλικό τιμόνι, αυτοκίνητα με φορτίο εμπρός άξονα που είναι κάτι κοινό σήμερα και φαρδιά ελαστικά θα μπορούσαν να οδηγηθούν με μεγάλη δυσκολία, ιδιαίτερα σε χαμηλές ταχύτητες. Το ηλεκτρομηχανικό σύστημα διεύθυνσης είναι προηγμένο και καθιστά τεχνικά δυνατά όλα τα συστήματα υποβοήθησης οδηγού με επέμβαση στο σύστημα διεύθυνσης. Κατά συνέπεια, είναι επίσης βασική τεχνολογία για την εποχή της αυτόνομης οδήγησης.
Υ για υποστροφή
Η υποστροφή συμβαίνει όταν οι μπροστινοί τροχοί χάνουν την πρόσφυση στο δρόμο και, ενώ το αυτοκίνητο κινείται σε καμπύλη, τείνει να ανοίξει την τροχιά του, μετατοπίζοντας την μπροστινή του πλευρά προς το εξωτερικό της καμπύλης. Εάν οι διαμήκεις και πλευρικές δυνάμεις γίνουν πάρα πολύ μεγάλες, το όχημα κινδυνεύει να βγει από το δρόμο. Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου σταθεροποίησης (ESC) εξουδετερώνει επίσης την υποστροφή: επιβραδύνει τον πίσω τροχό στο εσωτερικό της καμπύλης και μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει τη διαχείριση κινητήρα για να μειώσει την απόδοση του κινητήρα και να επαναφέρει το αυτοκίνητο στη σωστή τροχιά.
Υ για yaw moment ή ταχύτητα εκτροπής
Η ταχύτητα εκτροπής είναι το μέτρο της περιστροφής γύρω από τον κατακόρυφο άξονα, όταν το αυτοκίνητο οδηγείται σε καμπύλη. Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα ή απότομη η καμπύλη, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα εκτροπής. Εάν ξεπεραστεί κάποιο όριο, το όχημα μπορεί να περιστραφεί και να χαθεί ο έλεγχος. Αυτή η κίνηση αγγλιστί ονομάζεται επίσης «yawing».
