Automobilių elektronikos ir dizaino evoliucija

Šiuolaikinis automobilis - tai ne tik mechaninių dalių, bet ir sudėtingų elektroninių sistemų derinys. Elektros sistema automobilyje primena žmogaus nervų sistemą, kurioje laidai, davikliai ir kompiuteriai veikia kaip tarpusavyje susijęs tinklas, užtikrinantis transporto priemonės funkcionalumą, saugumą ir komfortą.

Automobilių elektronikos sandara ir veikimas

Automobilio kėbule, kuris gali būti apie 2 metrų pločio, apie 5 metrų ilgio ir kiek daugiau nei 1,5 metro aukščio, išvedžiota daugiau nei 4 kilometrai laidų. Duomenis surenka nuo 30 iki 200 daviklių, priklausomai nuo automobilyje sumontuotų moderniausių technologijų. Už sistemų darbą atsako apie 50 mikroprocesorių, o visą informaciją apdoroja nuo 2 iki 10 pagrindinių kompiuterių. Kaip teigia automobilių elektronikos serviso „3 Elektronai“ vadovas Marius Liubertas, automobilyje yra kelių lygių skaitmeniniai tinklai, panašūs į smegenis. Jis iliustruoja tai šviesų įjungimo pavyzdžiu: paspaudus mygtuką, atsiranda skaitmeninis kodas, kuris laidais keliauja į šviesų įjungimo bloką ir duoda komandą įjungti lemputę.

Elektronikos vaidmuo įvairiose automobilių sistemose

Prieš 30 metų daugelis procesų vyko mechaniškai, o automobiliui užtekdavo kelių šimtų metrų laidų. Šiuolaikinės sistemos panaikino fizinį komponentų ryšį - pavyzdžiui, akseleratoriaus pedalas dabar sujungtas su variklio valdymo kompiuteriu per daviklius ir laidus. Panaši evoliucija palietė ir kitus automobilio mazgus. Pavyzdžiui, „Alfa Romeo Giulia QV“ turi bekontaktį stabdžio pedalą, kurio davikliai ir jutikliai perduoda informaciją stabdžių sistemai, reguliuojančiai stabdymo jėgą. Kai kuriuose automobiliuose, pavyzdžiui, antrosios kartos „Nissan LEAF“ su „e-pedal“ funkcija, stabdymo procesą reguliuoja regeneracinė ir autonominė stabdymo sistemos, leidžiančios greitėti ir stabdyti naudojant vieną pedalą.

Be to, elektronika leidžia automobiliui pačiam pranešti apie pradurtą padangą, koreguoti slydimą, siūlo beraktes atrakinimo ir užvedimo sistemas, automatinius valytuvus, kurie reaguoja į lietų. Elektronika valdoma stabdžių sistema Volvo sunkvežimiuose, nuo ABS iki naujausių inovacijų, tokių kaip Active Grip Control, taip pat iliustruoja šios tendencijos svarbą. Visi šie patobulinimai palengvina vairuotojo darbą, suteikia daugiau komforto ir saugumo.

Automobilių elektronikos gedimų diagnostika ir šalinimas

Gedimų nustatymas

Automobiliai su gausybe jutiklių ir daviklių gali patys pranešti apie komponentų gedimus. Dažniausiai atsiranda bendro pobūdžio įspėjimas, nurodantis, kad reikia kreiptis į servisą. Atvykus į servisą, automobiliui prijungiamas diagnostinis kompiuteris, kuris gali nurodyti konkretesnę gedimo vietą. Tačiau, pasak M. Liuberto, labai svarbu, kas atlieka diagnostiką. Patyręs meistras, pamatęs klaidą, gali žinoti problemos vietą, o vairuotojo pasakojimas apie gedimo aplinkybes taip pat yra naudingas.

Sudėtingesni atvejai

Po eismo įvykio nepakanka pakeisti tik apgadintų metalo ir plastiko dalių. Elektronikos komponentai, gavę stiprų smūgį, gali pradėti veikti netinkamai. Pavyzdžiui, variklio valdymo kompiuteris gali būti sukrėstas arba praradęs hermetiškumą, dėl ko į vidų patekęs vanduo pažeidžia kontaktus ir sukelia oksidaciją. Taip pat būtina patikrinti ir nematomus elektros laidus bei pynes. Vanduo yra ypač kenksmingas elektronikai ir gali pažeisti ne tik laidus, bet ir automatinių greičių dėžių valdymo blokus, sukeldamas grandininę gedimų reakciją. Tokių automobilių remontas gali būti ekonomiškai nenaudingas, nes kainuoja brangiau nei įsigyti kitą, tvarkingą automobilį, kaip teigia serviso „Megamesta“ vadovas Erikas Urbanovičius.

Gedimų šalinimo kaina

Elektros gedimų šalinimo kaina priklauso nuo kelių faktorių. Jei žinoma konkreti problemos detalė, pakeitimo kaina priklauso nuo to, kaip sunku prie jos prieiti. Jei gedimo reikia ieškoti fiziškai, kaina priklauso nuo to, kiek laiko užtrunka rasti pažeistą vietą. E. Urbanovičiaus teigimu, elektros darbų kaina nepriklauso nuo automobilio markės, o tik nuo sugaišto laiko.

Ateities vairavimas ir saugumas

Autonominiai automobiliai

Technologijoms sparčiai tobulėjant, artėjama prie visiško automobilių autonomiškumo, kai vairuotojas nebus reikalingas. Didžiosios technologijų kompanijos, tokios kaip „Google“, UBER, „Tesla“, kuria savavaldes transporto priemones. Nors bandymai dažniausiai džiugina, jau įvyko keli incidentai, sukėlę diskusijų apie autonominio valdymo patikimumą. E. Urbanovičius pabrėžia, kad problema slypi ne pačioje elektronikoje, o jutiklių ir daviklių, atsakingų už aplinkos stebėjimą ir vairavimą, tobulinime. Autonominiai automobiliai važiuoja pagal „teisingą važiavimą“ ir gali nesureaguoti į netikėtus kitų vairuotojų manevrus. Anot jo, tai būtų įmanoma išspręsti, jei visos transporto priemonės būtų valdomos kompiuterių ir galėtų tarpusavyje susikalbėti.

Saugumo vertinimo metodika

Naujų automobilių saugumas vertinamas visame pasaulyje. Europoje „Euro NCAP“ nuo 1996 metų vertina automobilių saugumą. Iš pradžių vertinimas buvo pagrįstas mašinų daužymu, o pirmasis 5 žvaigždutes gavęs automobilis buvo „Renault Laguna“. Tačiau, technologijoms tobulėjant, vertinimo metodika griežtėjo. Nuo 2016 metų vien gero kėbulo nebepakako, „Euro NCAP“ ėmė vertinti ir aktyvaus saugumo technologijų veikimą. Laidos „Autopilotas“ vedėjas Vytenis Kudarauskas mano, kad dabar per daug dėmesio skiriama susidūrimų prevencijai ir sistemoms, kurios priima sprendimus už vairuotoją, o fizinis saugumas nustumtas į antrą planą. Jis kritikuoja tai, kad automobiliai, pavyzdžiui, „Dacia Jogger“, gauna mažai žvaigždučių dėl skurdžios aktyvaus saugumo įrangos, nors jų kėbulas yra pakankamai tvirtas. V. Kudarauskas pabrėžia, kad sistemos naudingos tik tol, kol veikia, o vairuotojai jas neretai išjungia. Jo nuomone, fizinė apsauga išlieka prioritetu, nes būtent fiziniai smūgiai kelia didžiausią pavojų.

Amerikietiškas požiūris į saugumą

V. Kudarauskas rekomenduoja atkreipti dėmesį į Jungtinių Amerikos Valstijų rinkoje atliekamus IIHS tyrimus, kurie daugiau dėmesio skiria fiziniams smūgiams. Jų bandymo scenarijų gerokai daugiau, pavyzdžiui, priekinio ketvirčio smūgis ir fiziniai smūgiai su sunkvežimiu. IIHS vertina pasyvųjį saugumą detaliau ir kasmet apdovanoja saugiausius modelius, sudarydama „Top Safety Pick“ sąrašą. 2024 metais šiame sąraše dominavo „Hyundai Motor Group“ su 22 automobiliais, įskaitant „Hyundai Ioniq 5“, „Ioniq 6“, „Tucson“, „Santa Fe“ ir „Genesis GV80“. Į saugiausių pasirinkimų topą su pliusu pateko ir tokie automobiliai kaip „Acura Integra“, „Toyota Prius“, E klasės „Mercedes-Benz“, „Mazda CX-30“, „Ford Mustang Mach-E“, „BMW X3“, X5, „Lexus NX“ ir „Volvo XC90“.

Hibridinių ir elektrinių automobilių efektyvumas ekstremaliomis sąlygomis

Jungtinių Amerikos Valstijų automobilių asociacijos ekspertai atliko tyrimą, siekdami patikrinti hibridinių sistemų efektyvumą ekstremaliomis sąlygomis. Bandymai, atlikti specializuotoje laboratorijoje, simuliavo skirtingus oro temperatūrų režimus. Esant 35 laipsnių karščiui ir veikiant kondicionieriui, elektrinio modelio efektyvumas sumažėja daugiau nei dešimtadaliu, o bendras nuvažiuojamas atstumas - 8,5 procento. Žiemiškomis sąlygomis, esant beveik 7 laipsnių šalčiui, elektros pavaros efektyvumas krenta daugiau nei trečdaliu, o realus nuvažiuojamas atstumas sumažėja net 39 procentais. Tai lemia tai, kad elektros motorai negeneruoja pakankamai perteklinės šilumos, todėl salono šildymui naudojama pagrindinio akumuliatoriaus energija.

Hibridinių sistemų iššūkiai

Nors hibridiniai modeliai turi vidaus degimo variklius, kurių išskiriama šiluma gali būti naudojama salonui šildyti, tyrimas atskleidė kitas problemas. Karštą vasaros dieną hibrido degalų sąnaudos padidėja 12 procentų, o žiemos metu užfiksuotas 22,8 procento degalų sąnaudų augimas visiškai paneigia lūkesčius dėl absoliutaus šios technologijos pranašumo. Tai nėra gedimai, o hibridinės pavaros veikimo logikos pasekmė. Esant ekstremalioms temperatūroms, automobilio kompiuteris negali maksimaliai išnaudoti elektrinio variklio potencialo, todėl vidaus degimo variklis veikia nuolat, kad aprūpintų energija klimato kontrolės kompresorių arba generuotų šilumą salonui. Be to, šaltyje prastėja ir hibrido baterijos parametrai: sumažėja atiduodama galia ir sulėtėja įkrovimo procesas.

Rinkos ekspertų perspėjimas

Tyrimą inicijavusios organizacijos atstovai pabrėžia, kad regiono klimatas privalo tapti vienu esminių kriterijų pirkėjams, ieškantiems naujos transporto priemonės. Jungtinių Amerikos Valstijų automobilių asociacijos inžinerijos ir tyrimų padalinio vadovas Gregas Brannonas akcentuoja, jog elektra varomos transporto priemonės idealiai veikia tik švelnaus klimato sąlygomis. „Beveik 23 procentais išaugusios hibridinių automobilių degalų sąnaudos žemoje temperatūroje mus tikrai nustebino. Vairuotojai, prieš priimdami galutinį sprendimą, privalo labai atsakingai įvertinti dominuojančias oro sąlygas savo gyvenamojoje vietoje“, - sako ekspertas. Tai rodo, kad universalaus sprendimo, atsparaus visiems metų laikams, rinkoje vis dar nėra.

Elektronikos gamintojų vaidmuo automobilių pramonėje

Šiandien automobiliuose beveik nėra vien mechaninių dalių, o elektronikos prietaisų tik daugės. „Toyota“ vykdantysis direktorius Takešis Učijamada teigia, kad dabar elektronikos skyriuose dirba tūkstančiai žmonių. Dėl šios tendencijos pasaulinė automobiliuose naudojamų puslaidininkių paklausa sparčiai auga. Hibridiniuose modeliuose taikoma dvigubai daugiau lustų nei tradiciniuose automobiliuose. Elektronikos prietaisai naudojami ir degalų įpurškimui, taupant degalus. Be to, elektronikos sprendimai derinami su informacinėmis technologijomis, kuriant interaktyvias sistemas, galinčias subalansuoti transporto srautą ir užtikrinti vairuotojų bendravimą, pavyzdžiui, navigacijos ir elektroninės rinkliavų sistemos Japonijoje.

Bendradarbiavimas ir konkurencija

„Dabar elektronika yra itin svarbi norint padidinti automobilių vertę. Be elektronikos nebūtų pažangos“, - sakė „Honda Motor Co.“ vyriausiasis inžinierius Hironobus Kirjus. Nors automobilių bendrovės ir inžinieriai siekia sukurti nesusidursiančias transporto priemones, elektronikos gamintojų vaidmuo kol kas lieka antraeilis, nes automobilių bendrovės saugo naujas elektroninių dalių technologijas. Siekiant, kad pažangios funkcijos būtų siūlomos ir pigesniuose modeliuose, elektronikos bendrovės plečia su automobilių dalimis susijusią veiklą. Pavyzdžiui, „Hitachi“ siekia padidinti automobilių dalių pardavimus iki 9 mlrd. JAV dolerių iki 2010-2011 finansinių metų ir jau tiekia stabdžių antiblokavimo sistemas (ABS). Nors kai kurie ekspertai mano, kad elektronikos bendrovės jau artimiausiu metu galės pačios gaminti automobilius, automobilių gamintojai su tuo nesutinka. „Honda“ inžinierius Jasušikas Fudžita pabrėžia, kad automobilių ir elektronikos gamintojų santykiai yra grindžiami bendradarbiavimu, o ne konkurencija, nes automobilių gamintojai turi ilgametę patirtį ir siūlo technologijas, kurių nori iš tiekėjų. Tačiau „Toyota“ laikosi šiek tiek kitokio požiūrio, teigdama, kad riba tarp automobilių ir elektronikos gamintojų yra itin neaiški ir jie tarpusavyje lenktyniauja.

Automobilių dizaino evoliucija 90-aisiais metais

90-ieji metai automobilių pramonei buvo galingi ir inovatyvūs. Šiuo laikotarpiu automobiliai tapo greitesni, technologiškesni, išraiškingesni, saugesni, komfortiškesni ir, žinoma, gražesni. Modernu tapo sudėtingesnės apvalainos formos.

Nuo kampuotumo prie švelnių linijų

Jeigu 80-aisiais metais itin madingas buvo automobilių kampuotumas, tai 90-aisiais viskas stipriai pasikeitė - dabar madingiausios tapo švelnesnės linijos. Vienos pirmųjų šią tendenciją užčiuopė „Audi“, „Opel“ ir „Ford“ kompanijos, kurios jau 80-ųjų pabaigoje išleido švelnesnių formų didelės sėkmės susilaukusius modelius, tokius kaip „Audi 80 B3“ ir B4, „Audi 100 C3“, „Opel Vectra“, „Opel Calibra“, „Ford Sierra“ ir „Ford Scorpio“. Sudėtingesnes formas padėjo kurti CAD 3D modeliavimo sistemos, leidžiančios inžinieriams lengviau eksperimentuoti su kėbulo formomis ir interjero sprendimais. Pasak atsiliepimų ir skelbimų svetainės Autoasas.lt vadovo Nerijaus Paketūro, automobiliai tapo gerokai platesni ir žemesni, kas pabrėžė sportiškumą ir suteikė daugiau erdvės keleiviams, taip pat padidino stabilumą posūkiuose.

Dizaino detalės ir tendencijos

• Langai: Sumažėjo automobilių aukštis, sumažėjo ir langų aukštis, jie tapo labiau pasvirę, gerindami automobilio aerodinamines savybes.
• Ratų arkos ir ratlankiai: Automobilių ratų arkos tapo didesnės, kad galėtų sutalpinti didesnio diametro ratlankius.
• Žibintai: Priekiniai žibintai tapo siauri ir ištęsti, su baltais posūkių rodmenų stiklais. Galiniai žibintai irgi tapo labiau ištęsti ir siauri, nebeliko 80-ųjų metų kvadratiškumo. 90-ųjų antroje pusėje vėl sugrįžo keturi apvalūs nevienodo dydžio ar formos žibintai, integruoti į kėbulo dizainą, kaip „Lexus GS“, „E klasės Mercedes-Benz“, „Toyota Celica“.
• Radiatoriaus grotelės: Buvo gerokai stipriau akcentuojamos ir sulietos su variklio dangčio dizainu.
• Bamperiai: Anksčiau buvę tiesiog fizinė apsauga, dabar buvo integruoti į automobilio kėbulo dizainą, dažomi kėbulo spalva ir derinami su kėbulo linijomis.
• Chromas: 90-ajame dešimtmetyje chromas „prarado“ savo blizgesį ir buvo naudojamas labiau dideliuose prestižiniuose automobiliuose.
• Atverčiami žibintai: 80-ais metais pagreitį įgavusi atverčiamų žibintų mada, 90-ais pasiekė apogėjų, tačiau vėliau tapo nepraktiška ir senoviška.
• „Ala Ferrari“ stilius: Žibintai sportiškiems automobiliams buvo įtaisomi aukštai ant variklio dangčio po stikliniu kupolu, pvz., „Fiat Coupe“, „Honda NSX“, „Nissan 300ZX“.
• Ištęsti galiniai žibintai: Šią madą išpopuliarino japonai, tokie kaip „Honda NSX“, „Nissan Silvia S14“, „Mazda RX-7“.

90-ųjų superautomobiliai ir dizaino pirmūnai

90-ųjų superautomobiliai, tokie kaip „Bugatti EB110“, „Lamborghini Diablo“, „McLaren F1“, tapo grubios galios įsikūnijimu. Sportiškas stilius turėjo būti funkcionalus ir tarnauti greičiui. Japonų gamintojai buvo 90-ųjų automobilių dizaino pirmūnai, kuriantys fantastiškus automobilius, tokius kaip „Mazda RX-7“, „Honda NSX“, „Toyota Supra“, „Nissan Skyline“. Kiekviena kompanija turėjo savo unikalų stilių: „Honda“ kūrė elegantiškus ir aštresnių formų automobilius, „Mazda“ - kompaktiškus, „Toyota“ - apvalainus, „Nissan“ - stambius, o „Mitsubishi“ - išraiškingo dizaino automobilius. „BMW“ išliko konservatyvi, tačiau tobulomis proporcijomis ir sportiškumu išsiskyrė net šeimyniniuose sedanuose. „Audi“ sukūrė funkcišką prestižiškumą, sujungdama praktiškumą su sportiškumu, taip gimė „Audi RS2“, „RS4“, „RS6“, „TT“ modeliai. Prancūzų gamintojai, ypač „Peugeot“, taip pat atrado savo unikalų stilių. Deja, kai kurios kompanijos, tokios kaip „Citroën“, palūžo ir tapo „mainstream“ žaidėjais. Italų ir amerikiečių gamintojams sunkiai sekėsi prisitaikyti prie naujų tendencijų, o britų automobilių dizainas, pasak ekspertų, buvo užstrigęs 70-aisiais metais.

tags: #automobiliai #mada #elektronika