Tri razloga zašto su proizvođači automobila prešli na električni servo upravljač

Dok čekamo da najviši nivoi automatizovane vožnje potpuno preuzmu upravljanje iz naših „živih ruku“, sistemi servo upravljača nastavljaju da se razvijaju. Nekada novotarija, kada se pojavio u Acuri NSX 1991. godine, električni servo upravljač (EPS) je sa modelom Infiniti Q50 iz 2014. stigao kao pravi nagoveštaj budućnosti. Od tada je EPS postao standardni izbor među proizvođačima automobila, iako ljubitelji vožnje nisu uvek bili oduševljeni tom promenom.

Sve do pojave Chryslera Imperiala iz 1951. godine sa hidrauličnim servo upravljačem, upravljanje putničkim automobilom moglo je da se računa kao fizička vežba: volan bez asistencije bio je težak. Kod lakih sportskih automobila, ili modela poput Volkswagena „Bube“ iz 1951. koji je imao motor pozadi, to možda i nije bio veliki problem. Međutim, kod velikih limuzina sa motorom napred, težina automobila se jasno osećala na prednjim točkovima, naročito pri parkiranju i skretanju.

Hidraulični servo upravljač je potpuno promenio igru, omogućivši lakše okretanje volana i bržu promenu pravca. Te prednosti su nadoknadile dodatnu masu i složenost pokretnih delova koje je hidraulični sistem zahtevao.

Gotovo 75 godina kasnije, proizvođači automobila i dalje balansiraju između komfora i složenosti, dok je bezbednost u prvom planu. Prelazak sa hidrauličnog na električni servo upravljač uzima sve to u obzir, uz tehnologiju koja je efikasnija, prilagodljivija i bolje se uklapa sa drugim naprednim sistemima.

Efikasnost i potrošnja goriva

Američki Kongres je 1975. godine uspostavio prve standarde CAFE (Corporate Average Fuel Economy) vezane za prosečnu potrošnju goriva, povećavši zahteve za prosečnu potrošnju flote proizvođača sa oko 13,5 milja po galonu na 27,5 mpg do 1985. godine. Planirano je da taj prag do 2031. poraste na čak 50 mpg, ali je nedavno snižen na svega 34,5 mpg. Bez obzira na to, neispunjavanje CAFE-standarda može proizvođače koštati milijarde dolara kazni, ukoliko se propisi striktno primene. Električni servo upravljač pomaže proizvođačima da izbegnu te kazne i maksimalno iskoriste svaki litar goriva.

Hidraulični servo upravljač koristi pumpu, ventile, creva i cilindar pod pritiskom ispunjen uljem kako bi obezbedio pomoć pri okretanju letve volana. Pumpu pokreće remen povezan sa motorom. Kada motor radi, pumpa stalno radi — čak i kada se volan ne okreće. To dodatno opterećuje motor i povećava potrošnju goriva.

Električni servo upravljač zamenjuje pumpu i remen računarima i elektromotorima, koji se aktiviraju samo kada je potrebno upravljanje. Kod hibrida i automobila sa motorima sa unutrašnjim sagorevanjem to znači da se energija ne gubi na „parazitski“ sistem upravljanja, čime se povećava efikasnost, prema BMW-u, i do 3%. Uz to, EPS-komponente su lakše od hidrauličnih, pa je i ukupna masa vozila manja. Sve to poboljšava rezultate proizvođača i drži ih dalje od finansijskih kazni.

Prilagodljivost i fleksibilnost

Ponekad su mana i prednost ista stvar. Rani EPS-sistemi, sa elektromotorima koji su povremeno neaktivni i montirani na stub ili letvu volana radi prigušivanja vibracija, kod nekih automobila namenjenih entuzijastima „izbacivali“ su osećaj iz vožnje. Ljubitelji sportskih performansi često su više cenili preciznost i povratne informacije hidrauličnih sistema. Za prosečnog vozača, to ipak nije presudan problem.

Vremenom su proizvođači naučili kako da preciznije kalibrišu i podešavaju EPS-sisteme. Mogu da filtriraju osećaj upravljanja, da ga pojačaju ili ublaže, pa čak i da ponude različite režime koje vozač može sam da bira. Elektronika može biti skupa za zamenu u slučaju kvara, ali s druge strane nema ulja za servo upravljač koje zahteva održavanje, a uklanjanje remena i cevi oslobađa prostor u motornom prostoru.

To proizvođačima omogućava veću slobodu u dizajnu. Pored sistema montiranih na stub ili letvu volana, postoje i modularni EPS-sistemi, kao i sistemi upravljanja zadnjim točkovima. Sledeći korak ide još dalje i u potpunosti eliminiše mehaničku vezu između volana i točkova; Mercedes-Benz već najavljuje „steer-by-wire“ sistem u restilizovanom EQS-u. Bez potrebe za klasičnim stubom volana, teoretski je moguće postaviti volan bilo gde u vozilu, sve dok postoji kablovska veza.

Bolja integracija sa bezbednosnim sistemima

Ako bi se to uporedilo sa kvizom u pabu, hidraulični servo upravljač bio bi pouzdan i sposoban saigrač koji zna odgovore, ali ne učestvuje aktivno. Električni servo upravljač je poput prijatelja koji ne samo da učestvuje, već i „čita sa usana“ genijalca preko puta kako bi došao do pobedničke informacije, i jedva čeka da je podeli.

EPS se mnogo bolje integriše sa ostalim sistemima vozila nego hidraulični servo. Njegovi senzori i elektronska kontrolna jedinica mogu da prate ugao upravljanja, neravnine na putu i brzinu točkova, a zatim te podatke proslede drugim kontrolnim jedinicama, od ABS-a koji upravlja kočenjem do centralnog računara koji kontroliše gas.

Sviđali se oni nekome ili ne, napredni sistemi asistencije vozaču nisu samo tu da ostanu, već vozači postaju sve manje zabrinuti zbog pomoći u upravljanju bez ruku. Sistemi poput asistencije za zadržavanje u traci, poluautonomne vožnje i samostalnog parkiranja direktno komuniciraju sa upravljačkim sistemom.

Uskoro bi mnoge od tih funkcija mogle postati i zakonska obaveza. Američka Nacionalna uprava za bezbednost saobraćaja na autoputevima (NHTSA) planira da automatsko kočenje u nuždi postane obavezno do 2029. godine. Sistemi upozorenja na sudar i napuštanje saobraćajne trake već su navedeni kao tehnologije za izbegavanje sudara u saveznim propisima, uz predstojeće rokove za usklađivanje. Električni servo upravljač omogućava proizvođačima da ove funkcije primene već sada i da se pripreme za budućnost.

AutoRepublika

(41)