Távirányítós Autó Kormánnyal Teszt: A Vezetés Új Élménnyel
Az autózás története során számos innováció jelent meg, melyek célja a vezetési élmény fokozása és a biztonság növelése volt. A távirányítós autó kormánykerékkel egy ilyen fejlesztés, amely új távlatokat nyit meg a járművezetés terén. Ebben a cikkben részletesen megvizsgáljuk ezt a technológiát, annak előnyeit és hátrányait, valamint összehasonlítjuk a hagyományos kormánykerékkel.
A Kormánykerék Fejlődése
Ha van az autónak olyan alkatrésze, amit mindig elválaszthatatlannak tartottunk tőle, az a kormánykerék. Annyira az, hogy számtalan helyen, emblémákon, címereken is feltűnik, mint az autózás jelképe. Ennek még az sem mond igazán ellent, hogy az utóbbi időben némileg vesztett kerekdedségéből.
Az első autókat még kormány hiányában karokkal irányították, így az első, kerek, mai értelemben kormánynak nevezett eszköz feltalálásáig, 1894-ig kellett várni, amikor Alfred Vacheron egy Panhard 4-gyel indult el a Paris-Rouen versenyen. Amit előtte átalakított és kormánykereket szerelt bele. Később, ahogy az autók egyre nagyobbak és nehezebbek lettek, ideje volt feltalálni a szervokormányt is.
A Távirányítós Kormánykerék
A mechanikussal szemben a teljesen elektronikus kormányzás egyik előnye éppen az lenne, hogy a kormány áttétele széles határok között változhat. Éppúgy megoldható vele, hogy alig pár fokos elfordításnál is teljesen elforduljon a kerék, mint ennek az ellenkezője, a nagy kormányelfordításhoz társuló kis kerékkitérés is. És persze minden más lehetőség, ami e kettő között van. Mindez épp attól válik lehetségessé, hogy a kormány és a kormánymű között egyáltalán nincs mechanikus kapcsolat.
A központi elem tehát a vezérlőegység, ami a kormánynál elhelyezett egységgel és az elektromos kormányművel, valamint az autó központi vezérlőegységével áll kapcsolatban. Az autótól érkeznek olyan jelek, mint például a sebesség, a hosszanti, és az oldalirányú gyorsulás, és a függőleges tengely körüli perdület.
Robbanómotoros RC autók működési elve
A három fő egység közül a kormánymű nem igazi különlegesség, tulajdonképpen egy olyan elektromos fogasléces szervokormánymű is beválhat, amit ma is alkalmaznak. Az egyetlen feltétel, hogy a szervomotornak a fogaslécnél kell lennie, azt kell hajtania. Ezzel együtt valószínű, hogy a feladatra speciális, nagyobb nyomatékú motorokat vetnek majd be.
A kormánynál lévő egység már izgalmasabb, ott ugyanis nem csak a különböző érzékelőket találjuk. Ellenállás nélküli, azaz üresben forgó, csak elektronikus jelek adására képes kormánnyal lehetetlen lenne kézben tartani és pontosan irányítani az autót, ezért mindenképpen beépítenek egy elektromotort, ami a megfelelő érzeteket kialakítja.
Talán elsőre nem teljesen egyértelmű, miért is jó áttérni a mechanikusról az elektronikus rendszerre, de a megoldás valóban új távlatokat nyithat meg azon túl is, hogy a - kormányt nem is igénylő - önvezetés előszobájának tekinthető. A Toyota például jobbra és balra is 110 fokos elfordítást célzott meg, ami azt jelenti, hogy balra kilenc óránál, jobbra három óránál alig kell tovább fordítani a kormányt - pontosabban azt a valamit, ami helyette van.
Annak a bizonyos valaminek, nevezzük mondjuk szarvkormánynak, is van azonban kézzelfogható előnye. A mechanikus kormányoszlop elhagyása is több előnyt rejt magában. Nem utolsósorban az autógyárak számára. Az egyik, hogy hely szabadul fel ezáltal a műszerfalban, amit más célra lehet felhasználni. Ennél nagyobb léptékű előny, hogy sokkal könnyebbé válik a bal- és a jobbkormányos változatok kivitelezése. Eleve nincs szükség kétféle kormányműre, hiszen csak a vezetékeket kell másképp elvezetni.
Valójában azonban konkrétan kormányra sincs szükség, illetve az autó irányítása megvalósítható más jelbevivő eszközzel, például joystick-kel is, amit például mozgáskorlátozottak egyszerűbb kezelni.
Vélemények a Porsche 911 Carrera S távirányítós autóról
A törvényi szabályozás ugyanis úgy szólt, hogy az autóban olyan kormányműnek kell lennie, ami minden körülmények között kapcsolatot tart fenn a vezető és az első kerekek között. A kormányzási erőt csökkentő akár hidraulikus, elektromos, vagy másmilyen (például pneumatikus) szervót lehet beépíteni, de a kapcsolatnak akkor is fenn kell állnia, ha ezek felmondják a szolgálatot.
A műszaki haladást elfogadva azonban a szabályozás már 2018-ban megváltozott. Napvilágot látott az: „Az Egyesült Nemzetek Európai Gazdasági Bizottságának (ENSZ EGB) 79. számú előírása - Egységes rendelkezések a járműveknek a kormányberendezés tekintetében történő jóváhagyásáról [2018/1947]”, amelynek a bevezetőjében szó szerint a következő áll: „A technológiai fejlődés és az a kívánalom, hogy a mechanikus kormányoszlop eltávolítása által az utasok biztonsága javuljon, valamint a bal- és jobbkormányos járművek kormányberendezésének kezelésére szolgáló szerv könnyebb áthelyezéséből adódó gyártási előnyök a hagyományos megközelítés felülvizsgálatához vezettek, ezért most az előírás az új technológiák figyelembevétele céljából módosításra került.
A módosítás azonban azt is tartalmazza, hogy továbbra is mindenképpen szükség van másodlagos, vagy tartalék rendszer beépítésére, ami az elsődleges rendszer kiesése esetén átveszi a feladatot - csak annak éppen nem kell mechanikusnak lennie, lehet elektromos is.
A világ egyik legnagyobb autógyári beszállító vállalata, a német Schaeffler már elkészített egy olyan rendszert, ami megfelel a 79-es előírásnak. A vezérlőegység a repülőgépekhez hasonlóan háromszoros védelmet kapott, szervomotorból pedig kettőt építenek be. Szériaautóba még nem került a rendszer, de versenyautóban már tesztelik.
Mivel a törvényi háttér már lehetővé teszi, a vezetést segítő rendszerek terjedése és a jövőben az önvezetés miatt pedig észszerű az elektronikus kormányrendszerek bevezetése, szinte csak idő kérdése, hogy az új autókban mikorra váltja fel teljesen a hagyományos kerek kormánykereket a szögletes.
Vadonban való kalandozás rádió távirányítóval
A steer by wire megoldással elméletileg akár az 1:1-es áttétel is megvalósítható lenne, ami azt jelenti, hogy ha mondjuk 15 fokot fordítunk a kormánykeréken, az első kerekek is 15 fokkal fordulnak el.
Ám nemhogy az 1:1-es, hanem még ennél jóval nagyobb áttételekkel is adódhatnak gondok. Ennek érzékeltetésére talán érdemes felidézni, hogy az autózás hőskorában próbálkoztak olyan olcsó autókkal, amelyeknek 1:1-es volt a kormányáttétele.
Ilyen volt például a Sima Violet nevű autóé (valójában cycle-car), amivel szinte minden tulajdonosa felborult. Hiába tartották ugyanis fejben, hogy a kormány nagyon közvetlenül működik, hirtelen mozdulat esetén, mondjuk egy autó elé futó kutya kikerülésekor önkéntelenül nagyot húztak a kormányba, a kerék ennek megfelelően ütközésig koppant, és már borult is át rajta a viszonylag keskeny felépítésű típus.
A Toyota szakemberei szögletes yoke kormánnyal gondolták bevezetni saját steer by wire rendszerüket, elsőként a Lexus RZ villanyautójukon. Ezzel részben az újdonság varázsára próbáltak rájátszani, de egyúttal azzal is indokolták a döntést, hogy az alul csapott forma miatt könnyebb a beszállás az autóba, a felülcsapás miatt pedig akadálytalan rálátás nyílik a műszeregységre.
A kockakormány azonban kevésbé alkalmas átfogásra, ezért kis sebességre olyan áttételezést választottak, aminél a kerék egyirányú teljes kifordításához még egy fél kormányfordulatra sincs szükség.
A steer by wire kormánymű rendszereknek amúgy éppen ez a lényegük, és az egyik legnagyobb előnyük: minden szabályozási feladat szoftver kérdése. Hagyományos, kormánytengelyes kormányműveknél nem egyszerű és ezért költséges probléma például a változó áttétel megvalósítása.
Változó áttétel megvalósításához hagyományos kormánymű esetén változó fogazású fogasléc, vagy - ahogy a BMW oldotta meg a problémát - bolygóműves szerkezet tengelybe építése szükséges, steer by wire kormányzásnál azonban csak a programban kell annyit változtatni, hogy a kormánykerék jeladójának ugyanakkora elforduló jeléhez a rendszer számítógépe kisebb, vagy nagyobb kerékelfordítást rendeljen hozzá.
Ráadásul ez könnyedén, szintén szoftver alapon a sebességhez illeszthető, de szintén szoftverrel oldható meg az is, hogy különböző méretű, tengelytávú és kerékméretű autóhoz illesszék ugyanazt rendszert.
A Thyssenkrupp Tesztje
A Thyssenkrupp Automotive E/E (elektromos és elektronikus) budapesti fejlesztőközpontjának Rendszerintegrációs mérnöke, Szabon Ákos azért tudta megtenni, amit tett, mert egy a fejlesztést szolgáló, preparált autóban foglaltunk helyet. Egy hetedik generációs VW Golf R-ben, amelynek kormánytengelyét nemes egyszerűséggel kettéfűrészelték, és a vágás helyére egy tengelykapcsolót építettek be.
Ha a tengelykapcsolót zárják, a kormány lényegében úgy működik, mint a ma általánosan használt rendszerek. Ha azonban kinyitják, a kormánykerék és az első kerekeket valójában elfordító kormánymű között teljesen megszűnik a mechanikai összeköttetés - csak vezetékeken futó elektromos jelek tartják közöttük a kapcsolatot. Magyarán a korábban hagyományos megoldás vezetékessé, szaknyelven steer by wire rendszerűvé válik.
A Golf további látható módosításainak többsége a különleges kormányra vezethető vissza. Eltüntették mögüle a kormányoszlop borítását, amit egy szövetszoknya váltott fel, és a bajuszkapcsolókat is eltüntették.
Az ablaktörlő és -mosó kapcsolására szolgáló gombok például a fokozatválasztó kar előtti panelra kerültek, míg indexelni vagy a műszerfalba fúrt billenőkapcsolóval, vagy a kormány két kék gombjával lehet. Értelemszerűen a jobboldalival jobbra, a baloldalival balra. Ezen kívül csak a pohártartó helyére építettek be néhány, már a módosításokkal összefüggő kapcsolót, no meg a műszerfal közepéből ágaskodik kifelé egy nagy piros vészleállító gomb. Minden eshetőségre.
A Távirányítós Kormánykerék Előnyei
- Helytakarékosság a műszerfalban
- Könnyebb bal- és jobbkormányos változatok kivitelezése
- Joystick-kel való irányítás lehetősége mozgáskorlátozottak számára
- Szoftveres szabályozás
- Változó áttétel megvalósítása
A Távirányítós Kormánykerék Hátrányai
- Bizonytalanság érzése a feedback hiánya miatt
- Szinkronizációs problémák
- Nem megfelelő áttételezés okozta nehézségek
A fejlesztőknek tehát gondoskodniuk kell arról, hogy az ajtó nyitásával egyidejűleg áram alá kerüljön az ellentartást adó elektromotor, mert akkor következmények nélkül lehet beszálláskor a kormányba kapaszkodni.
Ilyen rendszereknél könnyen előfordulhat, hogy leállítás után akármilyen apropóból, például kiszállás közbeni véletlen hozzáérés miatt a kormánykerék és a az első kerekek az összeillőtől eltérő helyzetben maradnak. Például a kormánykerék egyenesben áll, miközben a kerekek kifordítva állnak. Így természetesen nem lehet elindulni, a steer by wire rendszernek meg kell oldania, hogy szinkronba hozza a kerekek és a kormány állását.
tags: #távirányítós #autó #kormánnyal #teszt