ترمزهایی که نمی‌بُرند!

در حال حاضر علاوه بر فناوری ترمز با سیم، فناوری‌های Throttle-by-wire و steer- by- wire هم برای متوقف کردن خودرو وجود دارند. این دو نوع سامانه ترمز مانند فناوری ترمز با سیم، با استفاده از علائم الکترونیکی کار می‌کنند. در اولی، فناوری کنترل الکترونیکی ساسات (Throttle) به‌کار رفته است که جایگزین ارتباط مکانیکی بین پدال گاز و دریچه ساسات شده و در سامانه دوم، سامانه‌های الکترومکانیکی یا الکتریکی جای سامانه‌های مکانیکی را گرفته‌اند. در این فناوری با استفاده از عملگرهای الکترومکانیکی و تعامل انسان ـ ماشین، کنترل خودرو به دست گرفته می‌شود. به این ترتیب وجود قطعاتی مانند ستون فرمان، میل وسط، پمپ‌ها، شیلنگ‌ها، تسمه‌ها، خنک‌کننده‌ها، بوستر ترمز خلائی و سیلندرهای اصلی از خودرو حذف می‌شوند. از طرفی، در سامانه جدید ترمز Brake-by‌-wire، حسگرها و عملگرهای مکانیکی (اکتواتور)، مقدار فشاری را که راننده وارد می‌کند، می‌خوانند و این نیرو با سیلندر اصلی و با استفاده از مایع هیدرولیک به تمام ترمزها منتقل می‌شود. خودروهای فرمول یک، از سال 1393/ ۲۰۱۴ تاکنون از این فناوری برای ترمزهای عقب خودرو استفاده کرده‌اند. البته ترمزهای جلو هنوز از نوع همیشگی است. خودروسازان خودروهای لوکس، در حال حاضر مشغول آزمایش این سامانه هستند و قطعا این فناوری خیلی زود راه خود را به تمام خودروها پیدا خواهد کرد.
سامانه ترمز با سیم بهتر است
شرکت تویوتا در خودروهای هیبریدی (و برخی خودروهای غیرهیبریدی) خود از فناوری ترمز با سیم (Brake-by-wire) استفاده کرده است. البته سال‌هاست این شرکت، برند لکسوس خود را به این نوع ترمز مجهز کرده است. جدیدترین خودرویی که می‌خواهد وارد این بازی شود، آلفا رومئو برای مدل‌های جولیا و استلویو (Stelvio) است.
سامانه ترمز خودروی آلفا به وسیله شرکت کانتیننتال (Continental) که مشهور به تولید لاستیک‌های باکیفیت است، ساخته شده است. این سامانه نوعی ماژول کنترلی است که علاوه بر سامانه عملگر ترمز اصلی خودرو، سامانه‌های دیگر را هم به‌کار می‌اندازد. این سامانه، جایگزین بوستر ترمز شده و می‌تواند سامانه کنترل پایدار الکترونیکی و همچنین ترمز ای‌بی‌اس (ABS) را نیز به‌کار اندازد. هر یک از این سامانه‌ها در خودروهای معمولی با استفاده از ماژول‌های جداگانه‌ای کنترل می‌شود که در پی آن سامانه‌های خودرو پیچیده‌تر و وزن آن بیشتر خواهد شد. بنابراین با این فناوری جدید ترمز، می‌توان شرایط خودرو را بهبود بخشید.
درضمن سامانه‌های ترمز با سیم، خودرو را سریع‌تر از سامانه‌های معمولی ترمز متوقف می‌کنند. البته این موضوع صرفا به این دلیل نیست که رایانه سریع‌تر از راننده عمل می‌کند، بلکه خودروی آلفا از بوستر ترمز بزرگی بهره برد که سریع‌تر از بوسترهای معمولی تولید فشار می‌کند. این بوستر بزرگ به‌کاررفته در این خودرو باید علاوه بر ایجاد فشار برای سیلندر اصلی، پدال ترمز را هم کنترل کند. سامانه‌های معمولی ترمز در مدت ۳۰۰ میلی‌ثانیه از نیروی صفر ترمز به قفل کامل می‌رسند. اما سامانه آی‌بی‌اس (IBS) آلفا این کار را در صد میلی‌ثانیه انجام می‌دهد. چنین سرعت ترمزی می‌تواند در مواقع ضروری از سوانح پیشگیری کند.
فایده بسیار عالی دیگر این سامانه، توانایی سفارشی‌کردن پدال ترمز است. بسیاری از خودروهای امروزی با عملکردهای گوناگون تولید می‌شوند و می‌توانند با فشردن یک دکمه، مجموعه سامانه تعلیق خودرو را بخوبی تنظیم کنند. سامانه ترمز با سیم، می‌تواند این کار را برای ایجاد نیروی توقف انجام دهد. در خودروی آلفا رومئو جولیا کوادری فولیو (Giulia Quadrifoglio)، در حالت مسابقه، هنگام ترمز باید فشار بیشتری روی پدال ترمز اعمال کرد.

به‌کارگیری سامانه فناوری ترمز با سیم در آینده بسیار نزدیک

تجهیز خودروهای پرفورمنس (Performance) مانند مدل‌های آلفا، به سامانه ترمز با سیم اتفاق مهمی است؛ زیرا این وسایل نقلیه معمولا نوع واکنش طرفداران جایگزین سامانه‌های مکانیکی با سامانه‌های الکتریکی را نشان می‌دهد. پیش از این، از سامانه ترمز Steer-by-wire که در خودروی اینفینیتی کیو‌50 (Infiniti Q50) کار گذاشته شده بود، انتقاد زیادی شد و بسیاری معتقد بودند این سامانه شبیه سیستم موجود در خودروهایی است که در بازی‌های ویدئویی به‌کار برده می‌شود. اما نظر مردم نسبت به سامانه یکپارچه ترمز در آلفا کاملا مثبت بود.
ایجاد احساس ترمز، مشکل دیگری است. برای مثال، راندن خودرویی که مجهز به سامانه ترمز هیدرولیک است، باعث می‌شود وقتی حرارت، کمی یا بیش از حد بالا رود، احساس کنید پدال نرم‌تر شده و متوجه تغییر وضعیت ترمز شوید. اما وقتی هنگام ترمز، روی تمام چیزی که فشار می‌دهید، سیم است و علامت این فشار به واحد کنترل ارسال می‌شود، در آن صورت احساس فیزیکی مربوط به بیش از حد گرم‌شدن ترمز، از بین می‌رود و همه چیز به رایانه بستگی خواهد داشت. چنانچه در این میان مشکلی باشد، فقط رایانه است که باید آن را تشخیص دهد و این موضوع را کمی نگران‌کننده می‌کند.
در خودروی آلفا، کوادری فولیو، چراغ هشدار روی داشبورد پیش از این‌که واقعا به دردسر بیفتید روشن می‌شود. سخنگوی شرکت آلفا می‌گوید، از زمان تولید و فروش مدل جولیا، این احساس ترمز تنها چیزی است که این شرکت آن را بخوبی تنظیم کرده و همیشه نرم‌افزار آن به‌روزرسانی می‌شود.
مقاومت و ترس رانندگان مهم‌ترین مانع به‌کارگیری فناوری سیمی در خودروهای مصرف‌کنندگان است. اما این سامانه بزودی راه خود را به تمام خودروها باز خواهد کرد. به هوانوردی نگاه کنید. سامانه هدایت پرواز با سیم (Fly-by-wire) تا مدت‌ها مورد انتقاد افرادی بود که فقط سامانه‌های قدیمی را باور داشتند؛ اما سرانجام این سامانه جایگزین بیشتر کنترل‌های دستی پرواز شد. این سامانه، نوعی هدایت پرواز است که با استفاده از ارسال علائم الکتریکی کار می‌کند.
ترمزهای خودرو هنوز هم ایمن‌ترین و مهم‌ترین قطعه هر خودرویی هستند. بنابراین نمی‌توان توقع داشت تمام خریداران خودرو بتوانند براحتی، صرفا به ارسال یک علامت الکتریکی هنگام ترمز اعتماد کنند. خوشبختانه تمام سامانه‌های ترمز با سیم به سامانه‌های ترمز هیدرولیک پشتیبان نیز مجهز هستند. بنابراین اگر سامانه الکتریکی خودرو از کنترل خارج شد، می‌توان از همان سامانه همیشگی استفاده کرد و راننده با سرعت بالا در بزرگراه، هیچ‌گاه بدون ترمز باقی نمی‌ماند.

چرا آلفا به استفاده از سامانه جدید ترمز روی آورده است؟

خودروسازهای دیگر برای استفاده از این سامانه جدید ترمز، دلایل دیگری عنوان می‌کنند. سخنگوی شرکت آلفا می‌گوید دلیل اصلی استفاده از سامانه ترمز با سیم، این بود که پلتفرم آلفا رومئو به نام جئورجیو (Giorgio) از یک ورقه خالی تولید شده بود، بنابراین باید معماری آن به‌گونه‌ای انجام می‌شد که بتوان سامانه انتقال توان بیشتری نسبت به موتورهای احتراقی معمولی به آن افزود. زیرا سامانه‌های ترمز با سیم، بمراتب بهتر از سامانه‌های دیگر در جاده کار می‌کنند. مدل‌های جولیا و استلویو از خودروهای آلفا رومئو بر اساس پلتفرم جئورجیو ساخته شده‌اند.
از این گفته می‌توان به نتیجه رسید که شرکت آلفا به سامانه الکتریکی فکر می‌کند. زیرا وسایل نقلیه هیبریدی و تمام الکتریکی از ترمزهای باززا استفاده می‌کنند. در این نوع ترمزها، وقتی پایتان را از روی پدال گاز برمی‌دارید، خودرو از تکانه وسیله‌نقلیه به شکل انرژی مکانیکی استفاده می‌کند و موتور الکتریکی را در حالت معکوس قرار می‌دهد و الکتریسیته تولید می‌شود. به این ترتیب وقتی سرعت خودرو در حال کم شدن است، باتری‌ها شارژ می‌شوند.
آلفا مانند بسیاری دیگر از خودروسازان قصد دارد از سامانه ترمزی استفاده کند که به طور الکتریکی کنترل شود و با ترمزهای باززا هماهنگی داشته باشد. یک سامانه مکانیکی وسط تمام سامانه‌های الکترونیکی نمی‌تواند بخوبی روی نوع واکنش وسیله نقلیه به کم‌شدن سرعت با استفاده از ترکیب ترمز باززا و ترمزهای اصطکاکی استاندارد کنترل داشته باشد. کنترل بیشتر روی ترمزها به معنای تولید حداکثری نیرو و توقف عالی و سریع‌تر خودروست.

منبع: Popular Mechanics

مترجم: نادیا زکالوند

جام‌جم