Audi: Λεξικό τεχνικών όρων για το σύστημα διεύθυνσης

Τα συστήματα διεύθυνσης της Audi διακρίνονται για την προηγμένη τους τεχνολογία. Καθώς σε πολλές περιπτώσεις, οι τεχνικοί όροι που χρησιμοποιούνται είναι εξεζητημένοι, η γερμανική μάρκα παρουσίασε ένα γλωσσάρι με τους πιο σημαντικούς εξ αυτών.

Η επεξήγηση των όρων, γίνεται στο πλαίσιο του πρόσφατου Tech Talk με αντικείμενο το σύστημα διεύθυνσης των μοντέλων της Audi.

Η αρχή γίνεται προφανώς από το Α, με το all-wheel steering που μεταφράζεται ως τετραδιεύθυνση και καταλήγει με το Υ και το Yaw Moment, ή ταχύτητα εκτροπής.

Αll-wheel steering ή τετραδιεύθυνση

Τα οχήματα με τετραδιεύθυνση μπορούν να κατευθύνουν, πέραν των εμπρός τροχών, όπως συνηθίζεται, και τους πίσω τροχούς. Σε αυτό το πλαίσιο, ίσως το συναντήσουμε και ως rear-axle steering (σύστημα διεύθυνσης πίσω άξονα). Με χαμηλές ταχύτητες, οι πίσω τροχοί περιστρέφονται έως και κατά 5 μοίρες προς την αντίθετη κατεύθυνση, από τους εμπρός τροχούς.

Αυτό μειώνει σημαντικά την ακτίνα στροφής και αυξάνει τη δυνατότητα διαχείρισης. Ταυτόχρονα, ο οδηγός αισθάνεται περισσότερη άνεση και σταθερότητα σε υψηλότερες ταχύτητες, επειδή οι πίσω τροχοί περιστρέφονται έως και δύο μοίρες, στην ίδια κατεύθυνση με τους μπροστινούς τροχούς. Το σήμα περιστροφής μεταδίδεται ηλεκτρικά στους ενεργοποιητές και στους βραχίονες στην πίσω ανάρτηση. Επέκταση του συστήματος αποτελεί το δυναμικό τιμόνι τετραδιεύθυνσης, το οποίο μπορεί επίσης να διαφοροποιήσει τον λόγο τιμονιού με χρήση γραναζιών υπέρθεσης στον εμπρόσθιο άξονα.

Δυναμική οδήγηση

Το δυναμικό σύστημα διεύθυνσης μεταβάλλει τον βαθμό εφαρμογής του έως και 100%, ανάλογα με την ταχύτητα οδήγησης, τη γωνία διεύθυνσης και τη λειτουργία που επιλέγεται στο σύστημα δυναμικής συμπεριφοράς Audi drive select.

Κεντρικό εξάρτημα είναι το γρανάζι υπέρθεσης στην κολόνα τιμονιού. Μεταφέρει τις εντολές του οδηγού με τέτοια αμεσότητα, όπως θα συνέβαινε σε ένα όχημα με μια συμβατική κολόνα τιμονιού. Υπάρχει επίσης μια άμεση μηχανική σύνδεση με τον εμπρόσθιο άξονα και τη σχετική ανάδραση από τους τροχούς. Όταν το γρανάζι υπέρθεσης ελέγχεται από τον ηλεκτροκινητήρα, αυξάνει ή μειώνει τη γωνία διεύθυνσης, η οποία προσαρμόζει συνεχώς την αναλογία διεύθυνσης ανάλογα με τη δεδομένη κατάσταση οδήγησης.

Αυτό βελτιώνει την οδηγική άνεση και τη συμπεριφορά, ανάλογα με την ταχύτητα και την οδηγική κατάσταση. Σε χαμηλές ταχύτητες οδήγησης – στην κίνηση της πόλης και κατά τη διάρκεια ελιγμών – η δυναμική οδήγηση λειτουργεί πολύ άμεσα. Το μόνο που χρειάζεται είναι δύο πλήρεις στροφές για μετάβαση από άκρη σε άκρη. Η υποβοήθηση είναι επίσης υψηλή, γεγονός που καθιστά ευκολότερη τη διαδικασία στάθμευσης και τους ελιγμούς.

Σε επαρχιακούς δρόμους, η ηλεκτρική υποβοήθηση μειώνεται σταδιακά. Ο μεταβλητός λόγος και η υποβοήθηση χαμηλής ισχύος χρησιμοποιούνται για καλύτερη αίσθηση σε γρήγορες ταχύτητες σε δρόμους ταχείας κυκλοφορίας.

Επαναφορά

Όταν το τιμόνι επανέρχεται αυτόματα στην ευθεία, όχι μόνο βελτιώνει την άνεση με κατευθυντική σταθερότητα, αλλά και το αίσθημα ασφάλειας κατά την οδήγηση. Η άμεση επαναφορά και το ισορροπημένο κεντράρισμα ακόμη και στις μικρότερες γωνίες διεύθυνσης, εξασφαλίζει βέλτιστη ακρίβεια.

Κατευθυντική σταθερότητα

Η κατευθυντική σταθερότητα είναι η ικανότητα του οχήματος να οδηγεί ευθεία χωρίς αναγκαίες συνεχείς διορθώσεις στο τιμόνι. Η κατευθυντική ευστάθεια εξαρτάται όχι μόνο από το μηχανισμό διεύθυνσης, αλλά και από παράγοντες όπως πλαίσιο, ελαστικά, αεροδυναμική και συνθήκες ανέμου.

Κολόνα τιμονιού

Η κολόνα τιμονιού είναι ένα κεντρικό στοιχείο του συστήματος διεύθυνσης. Αποτελεί τη μηχανική σύνδεση μεταξύ της στεφάνης και του μηχανισμού του συστήματος διεύθυνσης. Η κολόνα του τιμονιού μεταφέρει την περιστροφική κίνηση του τιμονιού στον μηχανισμό γραναζιών, που με τη σειρά του μεταφέρει την εντολή για την αντίστοιχη κατεύθυνση. Ομοίως, η ροπή που προέρχεται από τον μηχανισμό μεταφέρεται μέσω της κολόνας τιμονιού στο τιμόνι. Η ρυθμιζόμενη (μέσα-έξω και σε ύψος) κολόνα τιμονιού, επιτρέπει στους οδηγούς διαφορετικών μεγεθών αμαξώματος να βρουν την καταλληλότερη για αυτούς, θέση.

Προοδευτικό σύστημα διεύθυνσης

Το ηλεκτρομηχανικό προοδευτικό τιμόνι αυξάνει τα δυναμικά χαρακτηριστικά και την άνεση οδήγησης. Ο λόγος μετάδοσης διεύθυνσης μεταβάλλεται ανάλογα με τη γωνία διεύθυνσης. Με μια αυξανόμενη γωνία διεύθυνσης, το τιμόνι γίνεται πιο άμεσο. Στην κίνηση της πόλης και τους ελιγμούς, αυτό μειώνει την προσπάθεια οδήγησης, καθιστώντας το αυτοκίνητο πιο ευέλικτο. Επιπλέον, το προοδευτικό τιμόνι προσαρμόζει την υποβοήθηση, ανάλογα με την ταχύτητα οδήγησης. Για μεγαλύτερη ευελιξία, όσο χαμηλότερη είναι η ταχύτητα, τόσο αυξάνεται το επίπεδο υποβοήθησης από το τιμόνι.

Steer-by-wire

Με την τεχνολογία steer-by-wire, η ψηφιακή τεχνολογία διεύθυνσης αναλαμβάνει τις διαδικασίες οδήγησης του εμπρός και πίσω άξονα – σε αντίθεση με τα συμβατικά συστήματα, όπου το τιμόνι και ο μηχανισμός συνδέονται μηχανικά. Σε οχήματα με συστήματα steer-by-wire, δεν υπάρχει πλέον άξονας διεύθυνσης. Αντ’ αυτού, όλες οι εντολές διεύθυνσης μεταδίδονται ηλεκτρικά μέσω μιας μονάδας ελέγχου, σε έναν κινητήρα που εκτελεί κίνηση διεύθυνσης και τη μεταφέρει στους τροχούς.

Υπερστροφή

Υπερστροφή είναι η τάση του αυτοκίνητου να κλείσει την τροχιά του προς τα μέσα σε μία στροφή, με το πίσω μέρος να τείνει να κινηθεί προς το εξωτερικό άκρο της καμπύλης. Προκαλείται από ένα συνδυασμό πολύ υψηλών για την περίσταση ταχυτήτων και απότομη αλλαγή φορτίου ή απότομους ελιγμούς.

Σε αυτήν την περίπτωση, η πιθανή συσσώρευση πλευρικών δυνάμεων στους πίσω τροχούς δεν επαρκεί πλέον για ασφαλή παρακολούθηση και εμφανίζεται μεγαλύτερη ολίσθηση. Η υπερστροφή μπορεί να αντισταθμιστεί με ελεγχόμενη αντίστροφη στην πορεία στέψη του τιμονιού και ταυτόχρονη επιβράδυνση.

Το Ηλεκτρονικό Σύστημα Ελέγχου Σταθεροποίησης (ESC) αντισταθμίζει την υπερστροφή, επιβραδύνοντας τον εμπρός τροχό που βρίσκεται στο εξωτερικό μέρος της στροφής και μειώνει τη ροπή στους τροχούς, για να φέρει το όχημα πίσω στην επιθυμητή πορεία.

Υποβοηθούμενο σύστημα διεύθυνσης

Το καθαρά μηχανικό σύστημα διεύθυνσης κινείται αποκλειστικά από τη μυϊκή δύναμη του οδηγού. Αντίθετα, το υποβοηθούμενο σύστημα διεύθυνσης προσφέρει ηλεκτρομηχανική, ηλεκτροϋδραυλική ή καθαρά υδραυλική υποβοήθηση, γεγονός που καθιστά το τιμόνι πολύ πιο ελαφρύ σε περιπτώσεις στάσης, ελιγμών στάθμευσης ή οδήγησης σε χαμηλές ταχύτητες. Αυτό, θεωρείται ως ένα από τα πιο σημαντικά βήματα εξέλιξης, στα συστήματα διεύθυνσης.

Χωρίς υδραυλικό τιμόνι, η οδήγηση προσθιοκίνητων αυτοκινήτων με φαρδιά ελαστικά, ιδιαίτερα σε χαμηλές ταχύτητες, θα γινόταν με μεγάλη δυσκολία. Το προηγμένο ηλεκτρομηχανικό σύστημα διεύθυνσης, καθιστά δυνατά από τεχνικής άποψης, όλα τα συστήματα υποβοήθησης οδηγού με επέμβαση στο σύστημα διεύθυνσης. Κατά συνέπεια, θα αποτελεί βασική τεχνολογία ακόμη και στην εποχή της αυτόνομης οδήγησης.

Υποστροφή

Η υποστροφή συμβαίνει όταν οι εμπρός τροχοί χάνουν την πρόσφυση στο δρόμο και, ενώ το αυτοκίνητο κινείται σε καμπύλη, τείνει να ανοίξει την τροχιά του, μετατοπίζοντας την μπροστινή του πλευρά προς το εξωτερικό της καμπύλης. Εφόσον οι διαμήκεις και πλευρικές δυνάμεις γίνουν πάρα πολύ μεγάλες, υπάρχει κίνδυνος το όχημα να βγει από το δρόμο. Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου σταθεροποίησης (ESC) εξουδετερώνει επίσης την υποστροφή, επιβραδύνοντας τον πίσω τροχό στο εσωτερικό της καμπύλης. Επιπλέον, διαχειρίζεται την απόδοση του κινητήρα με τέτοιο τρόπο, ώστε να βοηθήσει το αυτοκίνητο να επανέλθει στη σωστή τροχιά.

Yaw moment ή ταχύτητα εκτροπής

Η ταχύτητα εκτροπής είναι το μέτρο της περιστροφής γύρω από τον κατακόρυφο άξονα, όταν το αυτοκίνητο οδηγείται σε καμπύλη. Όσο υψηλότερη είναι η ταχύτητα (ή απότομη η καμπύλη), τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητα εκτροπής. Εάν ξεπεραστεί κάποιο όριο, το όχημα μπορεί να περιστραφεί και να χαθεί ο έλεγχος. Αυτή η κίνηση συναντάται στα αγγλικά και ως «yawing».