Cum funcționează tehnologia Drive-by-Wire

Concept Cars Gallery Image Drive-by-wire este calea viitorului pentru automobile? Vezi mai multe imagini cu mașini concept. AP Photo / Greg Baker

Deci, acolo sunteți, așezați-vă pe scaunul dvs. în timp ce vă apucați de joystick. Apăsând controlul, mișcați vehiculul înainte, în timp ce îl împingeți în lateral, conduce mașina spre stânga sau spre dreapta. Gata de plecare, blocați accelerația înainte, câștigând viteză. Mașina dvs. accelerează mai repede și mai repede - adică până când ajungeți la cel mai apropiat far, unde încetiniți până la oprire.

Ce este acesta, un fel de joc video plictisitor în care regulile trebuie să respecte limita de viteză și legile normale, cotidiene? Nu. De fapt, această situație, una în care șoferul folosește un joystick sau un controler de jocuri video, ar putea deveni curând o realitate în mașinile care apar pe podeaua showroom-ului..

O tehnologie cunoscută sub denumirea de drive-by-wire, numită și „x-by-wire” sau pur și simplu „by-wire”, ar putea schimba modul în care oamenii conduc. O mașină cu acest tip de sistem s-ar baza în principal pe electronică pentru a controla o gamă largă de operații ale vehiculului, inclusiv accelerarea, frânarea și, după cum am menționat în exemplul nostru anterior, direcția. Mașinile convenționale utilizează în principal tehnologia hidraulică și mecanică pentru a efectua aceleași operațiuni de bază ale vehiculului și, deși sistemele sunt puternice, ele pot fi excesiv de complexe, ineficiente și pot conduce la uzură de-a lungul anilor.

Însă de-a lungul anilor, producătorii și cercetătorii și inventatorii externi au integrat calculatoarele și electronica în mașinile moderne. Dacă șoferii s-ar putea obișnui pur și simplu cu ideea, sistemele drive-by-wire au potențialul de a crește confortul, funcționalitatea și siguranța în timpul acționării. Calculatoarele și senzorii ar analiza comenzile și ar instrui vehiculele cu exactitate ce trebuie să facă. Și sistemele by-wire au un unghi de mediu, deoarece tehnologia ar putea îmbunătăți economia de combustibil și reduce sau poate îmbunătăți emisiile motorului.

Termenul ar putea fi, de asemenea, cunoscut pasionaților de aviație, deoarece avioanele au folosit sisteme numite „fly-by-wire” încă din anii ’90. Această tehnologie, la fel ca unitatea de acțiune, folosește fire electrice pentru a controla funcționarea normală a unui avion. Cum funcționează unitatea cu fir într-o mașină? Cum pot șoferii să accelereze, să încetinească și să conducă doar cu o rețea de fire? Este sigur sau există probleme cu privire la sistemele drive-by-wire?

Sistemele acționate cu fir pentru accelerare, frânare și direcție au cel mai mare potențial de reducere a legăturii mecanice sub capotă. Foto AP / Keystone / Laurent Gillieron

Într-un sistem hidraulic și mecanic tipic, există o mare încurcătură de piese care controlează diferite aspecte ale funcționării vehiculului. Conectate în întreaga mașină sunt amplificatorul de frână, cilindrul principal, coloana de direcție, arborele de direcție, angrenajul cu cremalier și pinion, liniile hidraulice și diverse cabluri și legături. Aceste componente lucrează împreună și independent pentru a ne oferi o experiență de conducere lină. Cu toate acestea, acestea adaugă greutate vehiculului și un potențial de degradare în timp.

Într-un sistem drive-by-wire, majoritatea sau toate acestea ar fi înlocuite cu fire electrice. În orice tip de sistem by-wire, senzorii înregistrează informații și transmit date către un computer sau o serie de computere, care transferă energia electrică în mișcare mecanică. Există mai multe tipuri diferite de sisteme drive-by-wire, motiv pentru care, uneori, este denumit în general x-by-wire. Iată câteva dintre principalele sisteme secundare:

• Throttle-by-wire -- Accelerația cu fir, sau accelerarea cu fir, a fost primul tip de sistem drive-by-wire introdus. Aceste sisteme folosesc o unitate de pedale și un sistem de management al motorului. Pedala utilizează senzori care măsoară cât de mult sau cât de puțin șoferul mișcă acceleratorul, iar senzorii trimit informațiile respective la sistemul de management al motorului. Sistemul de gestionare a motorului este un computer care, printre alte sarcini, determină cantitatea de combustibil necesară și furnizează această intrare unui actuator - un dispozitiv care transformă energia în mișcare mecanică. Pedala ar putea fi aceiași șoferi care s-au obișnuit să folosească astăzi, o placă ușor de accesat, amplasată lângă piciorul care este apăsat în jos pentru a accelera mașina. Aceeași operație ar putea fi, de asemenea, încorporată într-un joystick sau un controler asemănător unui joc video, care ar scăpa de nevoia unei pedale de picior complet. Desigur, acest lucru ar necesita șoferii să-și folosească mâinile pentru accelerare, frânare și direcție.

• Brake-by-wire -- Există de fapt două tipuri de sisteme de frânare cu fir. Frâna cu fir hidraulică sau „umedă” folosește piese hidraulice suplimentare pentru a crea presiune pe frâne. Frâna cu fir electrică sau „uscată”, pe de altă parte, folosește pur și simplu un motor electric și fără lichid de frână hidraulic.

• Steer-by-wire -- Senzorii detectează mișcările volanului și trimit informații către un microprocesor. Computerul trimite apoi comenzi la actuatoarele de pe osii, care se rotesc în funcție de indicațiile șoferului.

Totul sună destul de bine, nu? Ei bine, mergeți pe pagina următoare, unde discutăm despre beneficiile și dezavantajele unui sistem drive-by-wire.

Deși drive-by-wire oferă multe avantaje pentru sistemele auto, preocupările legate de fiabilitate au blocat-o pe deplin în acceptarea sa. AP Photo / Andree-Noelle Pot

Unii oameni sunt încântați de perspectiva mai multor sisteme drive-by-wire în mașini. Înlocuind sistemele de accelerație convenționale, sistemele cu acțiune pot reduce semnificativ numărul de piese mobile într-un vehicul. Aceasta reduce greutatea, crește precizia operațională și prelungește timpul dintre vizitele de serviciu pentru lucrări precum întreținerea mecanică și alte ajustări. Unele sisteme secundare nu ar necesita nici măcar servicii. O greutate mai mică și o precizie mai bună ar echivala cu o eficiență mai bună a combustibilului și cu mai puține emisii.

Pare grozav, nu? Ei bine, deși este bine stabilit în industria companiilor aeriene, drive-by-wire a fost lent în introducerea sa în mașină. Problema pentru unii producători de mașini este de a convinge șoferii că sistemele sunt sigure. Din cauza complexității sistemelor drive-by-wire, unii oameni se îngrijorează de eventualele defecțiuni electronice ale senzorilor și calculatoarelor, ceea ce duce la deteriorarea vehiculului sau chiar accidente auto și vătămarea pasagerilor..

Un argument împotriva drive-by-wire este că orice sistem care folosește software are capacitatea de a eșua indiferent de câte ori a fost testat acel software. Într-un caz în cel mai rău caz, de exemplu, senzorii unui sistem de frânare cu fir ar putea face o eroare la calcul, determinând etrierul și plăcuțele de frână să aplice o presiune incorectă - fie prea ușoară, fie prea puternică - la rotor. Cunoscând orice problemă a sistemului intern, șoferul care utilizează sistemul de frânare cu fir ar putea să intre într-un accident, chiar dacă a crezut că presiunea corectă a fost pusă pe pedala de frână..

În orice caz, majoritatea oamenilor se referă la afirmația că orice software este la fel de bun ca programatorii și producătorii care l-au construit și proiectat. Din cauza fiabilității zborului cu fir în avioane, este posibil ca experiența și testarea produsului să aducă mai multe sisteme drive-by-wire în siguranță în mașinile de zi cu zi. Mai multe companii auto folosesc deja (sau au folosit) diferite sisteme drive-by-wire în utilizarea vehiculelor lor, inclusiv BMW, Mercedes-Benz, Land Rover, Toyota, GM, Volkswagen și Nissan.

Pentru mai multe informații despre tehnologia bateriei, mașinile hibride și alte subiecte conexe, urmați linkurile de pe pagina următoare.

Articole similare

• 5 moduri de îmbunătățire a pachetelor de baterii hibride
• Cum funcționează asistența la frânare
• Cum funcționează frânele
• Cum funcționează plăcuțele de frână
• Cum funcționează etrierile de frână
• Cum funcționează rotorii de frână

surse

• Burgin, Richard și Will Valdez. "Moartea-By-Wire." Institutul de cercetare etică în inginerie software. 2002. (15 aprilie 2009) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
• Glosar CNET. "Drive-by-wire". (14 aprilie 2009) http://reviews.cnet.com/4520-6029_7-6211213-1.html
• Accesorii auto Cobra. "Explicația Drive-By-Wire." (13 aprilie 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
• Dorissen, Hans Theo și Klaus Durkopp. "Mecatronică și sisteme de acționare cu fir senzori avansați de contact fără contact." Electronică auto. 16 iulie 2002. (18 aprilie 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD81-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C00005022er&_version = 10 & md5 = 3d79669e89d15d969132f6508cb2c7b9
• Eisenstein, Paul A. "GM-Hy-Wire Drive-By-Wire Hybrid Vehicle Cell Cell." Mecanica populară. August 2002. (15 aprilie 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
• Krebs, Michelle. „Mașina ta, 2022.” Știință populară. 7 aprilie 2002. (15 aprilie 2009) http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
• Quinion, Michael. "Drive-by-Wire". Cuvinte mondiale. 6 decembrie 2003. (13 aprilie 2009) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm