A steer-by-wire rendszerek előretörése újraéleszti az összkerék kormányzást?
Napjainkban az elektrotechnika felfoghatatlan sebességű előretörésével a járműveket működtető mechanikus és hidraulikus rendszerei folyamatosan váltják fel a szenzor-aktuátor párok. Ugyanez a helyzet a kormányzás esetén is. Számos cég előállt már a saját steer-by-wire rendszerével, melyek a vegyes fogadtatás ellenére minden bizonnyal utat törnek majd a piacon – ez pedig új lehetőségeket nyithat a korábban is felbukkanó összkerék kormányzás számára is.
A múlt
Sok gyakorlati példát tudnánk felhozni olyan esetekre, amikor a hátsó kerekeket kormányozzuk, elég, ha csak a targoncákat megemlítjük. A közúton azonban kevés járművet találunk, amelynek nem csak az első tengelye kormányzott.
Az autózás kezdetén egyszerű mechanikai okai voltak annak, hogy előre került a kormányzás: így volt könnyebben megvalósítható. A kormánynak a vezető előtt kellett elhelyezkednie, a kormányt szemből vagy kicsi szögben érdemes fogni, a pilótának pedig nem lett volna előnyös a hátsó tengely mögött ülnie.
Mindenesetre tény, hogy az elsőkerék-kormányzással kompromisszumot kötöttünk a fordulékonyság kapcsán.
A targoncák a hidraulikus, illetve elektromos kormányzási lehetőség miatt már bármelyik kereküket fordíthatnák, de ha csak egy tengelyt tudnak, akkor az mindig a hátsó. Ennek az az oka, hogy előremenetben jelentősen kisebb fordulási sugarat tudunk elérni, mintha elől fordulnának a kerekek.
Ezt az előnyt az autóipar is szerette volna hasznosítani. Ennek következtében születtek meg az érdekesebbnél érdekesebb megoldások az összkerék-kormányzásra.
Típusok
Először az aktív összkerék kormányzás látott napvilágot. Ez nagyjából annyit tesz, hogy a hátsó kerekek annak függvényében fordulnak vagy dőlnek, hogy az első kerekek mit tesznek az adott pillanatban.
A katonai terepjárókon a 30-as, 40-es években ez úgy nézett ki, hogy a kormány jobbra fordításával az első tengelyen lévő kerekek jobbra, a hátsón lévők pedig balra fordultak, némelyik esetben akár 10 fokos szöget is elérve. Ez döbbenetes manőverezőképességet kölcsönzött az egyébként is kompakt járműveknek terepen.
A nagyobb sebességgel haladó járműveknél azonban hamar feltűnt, hogy bizonyos tempó felett ez a túlzott fordulékonyság erős túlkormányzottságot idéz elő, melynek következtében az autó nehezen irányíthatóvá válhat.
Világossá vált, hogy erre az üzemállapotra más megoldás kell. Ezért a ma ismert aktív rendszerek bizonyos sebesség felett minden kereket azonos irányba fordítanak.
Az első kerekes kormányzásnál az autó csak egy adott késedelem után reagál a kormány elfordítására. Összkerék kormányzásnál ez a késedelmi idő drasztikusan lerövidül, ha megfelelő szögben fordulnak a hátsó kerekek – nagyobb sebességnél általában ez az azonos irányt jelenti.
Ez persze nem jelenti azt, hogy az azonos iránynak alacsony sebességnél ne lenne gyakorlati haszna. Elég, ha a legutolsó Mercedes-Benz S osztály kioldalazását megnézzük a parkolóból:
Amíg aktív rendszernél mindkét tengelyt hidraulikusan vagy elektro-mechanikusan kormányozzuk (egymással összehangolt módon), addig a passzív összkerék kormányzásnál a kanyarban fellépő oldalerő avatkozik be helyettünk.
Ezt többnyire speciális szilentblokkokkal érik el a futóművekben, melyek kis mértékben hagyják megváltozni a futómű, egyúttal a kerék geometriai jellemzőit, és ezzel teszik kormányozhatóvá a hátsó tengelyt.
Ezzel a megoldással haszonjárműveknél találkozhatunk, gyakran nevezik talajerő kormányzásnak is.
Előnyök
Vitán felüli, hogy bármelyik rendszert is nézzük, az összkerék kormányzás stabilabbá, biztonságosabbá, könnyebben vezethetővé teszi a járműveket. Az autók jelentős méretnövekedésével nehezen tartanak lépést a parkolók, és nagyon kellemes érzést kölcsönöz, hogy egy látszólag nehéz helyzetből is könnyen kijutunk az extránknak köszönhetően.
A nagysebességű manőverezhetőség a versenysportot sem hagyta érintetlenül, szinte minden szériában próbálkoztak már vele, ahol nem volt eleve tiltott a használata.
Az off-road járművek szintén hatalmas hasznot húznak a megoldásból, ráadásul itt talán kicsit kevésbé számít a plusz tömeg, mint mondjuk a versenyautók esetén. Nehéz terepen, szűk fordulók, erdőségek közepén felbecsülhetetlen előnyt tud jelenteni akár egyetlen méterrel kisebb fordulási sugár is.
Hátrányok
Ez persze nem jelenti azt, hogy a rendszer ne járna negatívumokkal. A már említett plusz tömeg néha kellemetlen tud lenni, főleg, ha hidraulikus rendszerről van szó. A járművek a folyamatos méretnövekedés mellett híznak is, ami a fogyasztás aspektusából nem előnyös, ezért a gyártók igyekeznek minden grammot megspórolni.
Ami még ennél is fájdalmasabb, az költségvonzat. Ezek a rendszerek kimondottan drágák, a nem túl gyakori előfordulásuk miatt pedig az utánpótlás alkatrészeik is azok, nem beszélve a szakszerű javításukról.
A steer-by-wire segíthet?
A tisztán elektromos kormányzás által új erőre kaphatnak ezek a rendszerek. A villamos jelen keresztül vezérelt kormányzás ugyanis sokkal kevésbé költséges hosszútávon, és a tömege is kisebb hidraulikus társainál.
Az elektronika megfelelő hangolásával a C-, esetleg D-szegmens, vagy az azonos léptékű SUV-kategóriák esetén mindenképp megéri majd alkalmazni a megoldást, de még az sem elképzelhetetlen, hogy alsóbb méretosztályokban is gyakran látjuk majd a hátsó tengelyek forduló kerekeit.
Tény, a steer-by-wire és a brake-by-wire rendszerekkel szemben nem mindenki befogadó, hiszen mind a kormány, mind pedig a fékek layoutjából eltűnik a közvetlen kapcsolat a működtető és a végrehajtó egység között.
A valóság azonban az, hogy ezek a rendszerek nagy hatékonysággal végzik a dolgukat. Az első steer-by-wire személygépkocsi az Infinity Q50 volt (2013), az első brake-by-wire autó pedig az Alfa Romeo Giulia (2016), és egyik sem lóg ki a közutakról ezen rendszerek alkalmatlansága miatt, sőt – mindkettőnek sokkal szigorúbb feltételrendszert kellett teljesítenie a típusengedély elnyeréséhez.
Kíváncsian várjuk, hogy változik-e a jövőben az összkerék-kormányzású autók aránya.
