Egyre többet hallunk az elektronikus vezérlésről, például a hajtást és a fékeket illetően. Mit értünk ez alatt?
Ezek a kifejezések általánosságban azt jelentik, hogy az adott rendszert, ez esetben a fékeket egy olyan szerkezet működteti, ami egy számítógép irányítása alatt áll. Az elektronikus vezérlésű gázadás például már évek óta működik az autókban, ennek segítségével könnyen elmagyarázható a technológia. Ebben az esetben egy potenciométert kapcsolunk hozzá a gázpedálhoz, ami egy egyszerű elektromos szenzor, azzal a feladattal, hogy lemérje a pedál pontos állását. Ez az érték eljut a központi ECU-ba, az pedig kiszámolja, hogy mekkora nyomatékot igényel ezáltal a versenyző, amit a lehető leghatékonyabb módon igyekszik a rendelkezésére bocsátani. Persze ennek elsődleges módja, hogy megnyitja a gázszelepeket a motorban, amit egy elektromosan működtetett indítókar végez. A pedál és az ECU, valamint az ECU és az indítókar közötti elektromos összeköttetés miatt használjuk erre a folyamatra az elektromos hajtás megnevezést.
Az elektromos rendszerek eredendően nem megbízhatatlanabbak, mint a mechanikusak?
Nem. Kétségtelenül összetettebbek lehetnek, ezáltal pedig több hibalehetőség rejlik bennük, de hosszú távon valójában jóval megbízhatóbbak. Egyúttal pedig rugalmasabbak is. A korábban használt gázkábel esetében a gázpedál helyzetét a pilóta lábának a helyzete határozta meg. Ezzel a modern rendszerrel viszont nem így történik, ami előnyös például a sebességváltásoknál. A megbízhatóságot illetően is gondot jelentett, hogy amikor a kábel elszakadt, az autó egyszerűen megállt. Az elektronikus rendszerrel ez is könnyedén áthidalható, hiszen egyszerűen két útvonalat építünk ki a potenciométerből, és ha az egyik tönkremegy, a szoftver ezt azonnal érzékeli és automatikusan a másikat kezdi el használni, a legcsekélyebb teljesítményvesztés nélkül.
Miért jelentek meg 2014-ben az elektronikus vezérlésű fékek?
Az idei, komplex hibrid rendszerekkel szerelt hajtásláncok az energia jelentős részét a fékezések során nyerik. Ha az elektromotorban elmozdítjuk a tekercset, az áramot fejleszt, és ha áramot vezetünk a tekercsbe, az forogni fog. Ezen alapelv szerint működik az energiagyűjtés és -felhasználás a hibrid járművekben. Azonban a kinetikus energia felhalmozása és elektromos energiává alakítása nem történik ingyen. Miközben a generátor áramot fejleszt, ellenállás is keletkezik, ami az autó fékjeként funkcionál. Ha ez a visszatartó erő állandó lenne, az mindent megoldana. Ám a problémát az jelenti, hogy az előállított elektromos energiát akkumulátorban tároljuk, ennek az akkumulátornak pedig nem szabad túltöltődnie. Így amikor feltöltődik, a generátor egyszerűen lekapcsol, és mivel ez közvetve össze van kötve a hátsó kerekekkel, a leállása komolyan befolyásolja a tengely fékezési kapacitását. Emellett pedig szoros határértékek korlátozzák, hogy mennyi energia nyerhető vissza, így ha a rendszer eléri ezt az értéket, szintén kikapcsol.
Az elektronikus fékrendszer feladata tehát az, hogy miközben az energia-visszanyerés ki-be kapcsol, úgy egyensúlyozza a fékenergiát az elektromos és a hidraulikus fékezés között, hogy az ne zavarja meg az autót és a versenyzőt.
Miért nem volt erre szükség a tavaly használt kinetikus energia-visszanyerő rendszer (KERS) mellett?
Tavaly is segített volna, de a 2013-as KERS csak 60 kW energiát tárolhatott, ami nem volt elég sok ahhoz, hogy komoly problémákat okozzon ezen a téren. 2014-re azonban 120 kW-ra emelték ezt a limitet, ami már jelentősebb fékerőt eredményez.
Hogyan működik ez az új rendszer?
Elég összetett a működési elve. Alapvetően elmondható, hogy az első fékek továbbra is hidraulikusak, és a pilóta által a pedálra kifejtett nyomás hatására reagálnak. A hátsó fékekre ható nyomást pedig egy rendszer tartja kézben, amely állandó fékegyensúlyt biztosít függetlenül arról, hogy milyen helyzetben van a hátsó tengelyre kapcsolt energia-visszanyerő rendszer. Persze mindig a biztonság a legfontosabb, így noha a hátsó fékek elektromos vezérlésűek, azok hidraulikusan is állandó összeköttetésben állnak, így abban az esetben is megállítják az autót, ha az elektronikában meghibásodás történne.
Tehát amikor az energiagyűjtés bekapcsol, az elektromos fékrendszer csökkenti a hátsó fékekre ható nyomást, amikor pedig kikapcsol, a rendszer lehetővé teszi, hogy a hidraulikus nyomás teljesen kifejtse hatását.
Magában a fékrendszerben is történtek változások?
Igen. Mivel a hibrid rendszer a munka nagy részét elvégzi fékezéskor, lehetővé vált számunkra, hogy kisebb, hat- helyett négyszelepes hátsó féktárcsákat használjunk. Ezen kívül azokat a korábbi összetett mechanikus rendszereket is száműzhettük, amelyek a fékerő-eloszlás szabályozásáért voltak felelősek. Feladatukat most egyszerűbb, elektromos vezérlés vette át.
Érzésre mennyit változtak a fékek az új rendszernek köszönhetően?
Ha minden tökéletesen működik, akkor a versenyző semmit nem érez abból, hogy a vezérlés ki- és bekapcsol. A rendszernek javítania kell a fékezési stabilitást is, a kialakításának egy további pozitív hatása pedig, hogy a fékpedálnak sokkal nagyobb a merevsége.
