Чи розвиток систем “електронного рульового управління” (steer-by-wire) призведе до революції в цьому сегменті?

3 Лютого 2023, 9:54

У наш час у зв'язку з приголомшливим прогресом електротехніки механічні та гідравлічні системи в транспортних засобах постійно замінюються парами “датчик-виконавчий механізм”. Те ж саме стосується і системи рульового управління. Декілька компаній вже розробили такі системи, які неоднозначно були сприйняті ринком. А ще це може відкрити нові можливості для рульового управління всіма колесами.

Історична довідка
На початку історії автомобілебудування існували лише прості механічні рішення, тому перевагу надавали керуванню передньою віссю: так було легше. Кермо потрібно було розташувати перед водієм і тримати прямо попереду або під невеликим кутом. А сидіти за задньою віссю було б незручно.

У будь-якому випадку, річ у тім, що відтоді ми пішли на компроміс між керуванням передніми колесами та маневровістю.

Є багато прикладів автомобілів із керованими задніми колесами. Наприклад, вилкові навантажувачі. Однак на дорогах загального користування ми не зустрінемо автомобілів, у яких керується не лише передня вісь.

Завдяки підсилювачу керма з гідравлічною або електричною системою вилкові навантажувачі можуть обертати будь-які колеса. Але коли у них обертаються колеса лише однієї вісі, то це завжди задня. Тому що при русі вперед вони мають набагато менший радіус повороту, ніж передні.

Автомобільна промисловість також хотіла скористатися цією перевагою. В результаті створювалися все цікавіші рішення для керування всіма колесами.

Типи рульових систем з усіма рульовими колесами
У сучасну епоху автомобілів було винайдено активне рульове управління всіма колесами. По суті, це означає, що задні колеса повертаються або нахиляються залежно від того, що роблять передні колеса в будь-який момент часу.

У військових позашляховиках 1930-1940-х років поворот керма вправо викликав поворот передніх коліс вправо, а задніх вліво, в деяких випадках досягаючи кута до 10 градусів. Це надавало цим компактним автомобілям неймовірну маневровість на бездоріжжі.

Однак у випадку транспортних засобів, які рухаються на вищих швидкостях, швидко виявилося, що вище певної швидкості це не працює. Надмірна маневровість викликає сильну надмірну поворотність і труднощі з керуванням автомобіля. Стало зрозуміло, що в цих умовах потрібне інше рішення. Тому при перевищенні певної швидкості активні системи сучасності повертають усі колеса в одному напрямку.

При керуванні передніми колесами автомобіль реагує на поворот керма з деякою затримкою. При керуванні всіма колесами цей час різко скорочується, якщо задні колеса повертаються під правильним кутом - на вищих швидкостях це зазвичай означає той самий напрямок. Звичайно, це не означає, що один і той же напрямок не має практичних переваг на малих швидкостях. Просто подивіться, як останній Mercedes-Benz S-Class виїжджає зі стоянки у відео нижче:

В активній системі обидві осі підтримуються гідравлічною або електромеханічною системою (синхронізовано), тоді як у пасивній системі повного рульового управління втручається бічна сила, яка виникає на повороті. Це в основному можливо завдяки спеціальним сайлентблокам у шасі, які дозволяють дещо змінювати геометрію шасі та колеса, таким чином дозволяючи керувати задньою віссю. Таке рішення можна зустріти в комерційних автомобілях.

Переваги рульового управління всіма колесами
Яку б систему ви не розглядали, повне рульове управління робить транспортні засоби стабільнішими, безпечнішими та зручнішими в керуванні. При значному збільшенні габаритів автомобілів ускладнюється маневрування на стоянці, і таке рішення дає дуже приємне полегшення. Завдяки цій додатковій функції ми легко виходимо зі складної ситуації. А високошвидкісна маневровість була випробувана на гоночних автомобілях майже в кожній серії, де її використання не було заборонено.

Позашляховики також отримали значну користь від цього рішення, і додаткова вага навісного обладнання виявилася трохи меншою в порівнянні з гоночними автомобілями. На складній місцевості, у вузьких поворотах, посеред лісу радіус повороту навіть на метр менший може стати неоціненною перевагою.

Недоліки систем рульового управління всіма колесами
Звичайно, це не означає, що ця система не має негативних моментів. Вищезазначена додаткова вага іноді може бути неприємною, особливо коли йдеться про гідравлічні системи. Крім постійного зростання габаритів, транспортні засоби також набирають вагу, що не вигідно з точки зору витрати пального, тому виробники намагаються економити на кожному грамі ваги.

Ще більш болючим питанням є вартість. Такі системи досить дорогі через свою рідкісність, а також через вартість запчастин та їх професійного ремонту.

Чи “електронне рульове управління” може стати рішенням майбутнього?
Завдяки суто електричному управлінню відкриваються нові перспективи для систем такого типу. Рульове управління з електричним сигналом набагато дешевше і важить менше, ніж гідравлічні рішення. З належним розвитком електроніки використання подібного рішення для автомобілів сегментів C, D або SUV, безсумнівно, окупиться. Але ви повинні бути готові до того, що такі системи можуть з'явитися також і у дешевших сегментах.

Наразі не кожен виробник транспортних засобів відкритий для систем рульового управління та гальм, керованих електронікою. Однак це не означає, що ці системи є неефективними або безвідмовними. Першим легковим автомобілем з системою такого рульового управління став Infinity Q50 (2013), а першим автомобілем із системою гальмування — Alfa Romeo Giulia (2016). Жоден з них не виявив проблем з цими системами. Щобільше – обидва повинні були відповідати набагато суворішим умовам, щоб отримати схвалення такого типу автомобіля.

Тому ми з нетерпінням чекаємо збільшення частки автомобілів з усіма рульовими колесам у майбутньому.

Коментарі

Коментар повинен бути довжиною не менше 5 символів!

Будь ласка, акцептуйте правила!

Ще ніхто не прокоментував цю статтю. Будьте першим!