Kaip sugrūsti džiną atgal į butelį? (II)

Pirmoji, o pradžioje ir vienintelė, elektronikos užduotis buvo priversti kuo greičiau, ir, svarbiausia, kaip įmanoma saugiau sumažinti automobilio greitį kritinėje situacijoje. Tačiau netrukus paaiškėjo, jog ji moka ir gali gerokai daugiau.

Piramidės apačioje - ABS 
Įprastinėje, t. y. mechaninėje (ir visai nesvarbu ar ji hidraulinė, pneumatinė ar kokia nors kombinuota) stabdžių sistemoje visada būdavo dešimtys priežasčių (skirtingas oro slėgis, trinkelių nusidėvėjimo lygis, kelio dangos poveikis ir t. t.) kiekvienam ratui stabdyti skirtingai. To pasekmės galiniais ratais varomam automobiliui dažniausiai būna labai liūdnos, priekiniais – taip pat nelinksmos, tačiau dažniausiai mažiau katastrofiškos.
 
Todėl iki ABS sukūrimo inžinieriai iš paskutiniųjų stengėsi priversti naujo automobilio stabdžių sistemą visus ratus stabdyti vienoda jėga. Dėl įvairių priežasčių tai buvo gana sudėtingas techninis uždavinys. Jį reikėjo kuo skubiau įveikti, nes buvo manoma, kad stabdant slidžiame kelyje automobilis pradeda „plaukioti“ po kelią dėl netolygiai stabdančių ratų. Bet pasirodė, kad net užblokavus visus ratus vienu metu (t. y. pasiekus didžiausią trinties jėgą tarp kelio sausos dangos ir protektoriaus paviršiaus) stabdymo efektyvumas didėja tik iki tam tikros ribos. Pasekmės – šlapiame ar juolab apledėjusiame kelyje automobilis su užblokuotais ratais tampa praktiškai nevaldomas.
 
Stabdymas trinkelėmis yra kur kas efektyvesnis, bet su viena sąlyga – ratai neturi būti užblokuoti. Tačiau kaip šitai pasiekti, jei kritinėje situacijoje vairuotojas (kalbame apie mėgėjus), instinktyviai mina pedalą tokia jėga, kad jie neišvengiamai būna užblokuoti. Ir jokie mokymai, jokios treniruotės to instinkto nugalėti negali – koja pedalo nė už ką neatleis! Tai gali padaryti tik specialus įtaisas, periodiškai nutraukiantis stabdymo jėgą, kad ratai nebūtų užblokuoti bet kokio slidumo kelyje.
 
Tokia sistema teoriškai buvo sukurta ir patentuota Vokietijoje dar 1936 metais metais, tačiau anų laikų elektronikos lygis neleido jos įgyvendinti automobilyje, o mechaniniai prietaisai buvo pernelyg dideli, lėti, netikslūs ir, pagaliau, per brangūs. Pirmieji realūs bandymai „apgyvendinti“ ją automobilyje prasidėjo prabėgus beveik pusei amžiaus, tačiau prireikė dar dešimties metų, kad ABS pasirodytų pirmuose, žinoma, pačiuose prabangiausiuose „Mercedes-Benz“ modeliuose.
 
Kartais mano stabdžiai kala...
Šiandien ABS yra privalomos įrangos dalis bet kuriame naujame automobilyje, tačiau daugybė žmonių apie tai net nežino ir nė neįsivaizduoja, kaip ši sistema veikia ir kokia jos vieta tarp daugelio kitų automobilio elektronikos sistemų. Tiems, kas apie automobilį nutuokia bent šį tą, pakanka žinoti, kad modeliuose su ABS vietoj standartinio pagrindinio stabdžių cilindro naudojamas hidraulinis valdymo įtaisas, susidedantis iš pagrindinio cilindro, vakuuminio ar hidraulinio stiprintuvo, elektrinės pompos, akumuliatoriaus ir grupės slėgio kontrolės bei indikacijos daviklių. 
Elektrinė pompa skirta pumpuoti dideliu dažniu trumpus impulsus. Akumuliatorius – azoto dujomis
užpildyta talpa, naudojama kaupti ir tiekti slėgį stabdžių sistemai.
 
Visas šis mechanizmas turi stabdyti automobilį neleisdamas užbokuoti ratų bet kokiame kelyje. Paprastai ratams leidžiama suktis 5-10 proc. stabdymo metu riedančio automobilio greičiu. Hidraulinis valdymo įtaisas veikia ne visus ratus, o tik tą arba tuos, kurie tuo metu yra blokuojami, t. y. patekę ant slidžios kelio dangos. Nepatyrusius vairuotojus kartais baugina kažkoks neaiškus stuksenimas į stabdžių pedalą, kai kas tai netgi laiko gedimu. Iš tikrųjų tai pirmas rimtas signalas, kad kelias slidus, kad kažkuris iš ratų jau būtų užblokuotas ir visai nežinia, kaip būtų pasielgęs automobilis, jei ne ABS.
 
Kaip teigia statistika, ši sistema avaringumą pasaulyje sumažino apie 40 proc. Beje, naujausieji šiuolaikiniai automobiliai gali turėti dar efektyvesnę elektroninę stabdymo jėgos paskirstymo sistemą EDB (Electronic Brake Force Distribution), žaibiškai ir itin tiksliai reaguojančią į vairuotojo komandų ir automobilio kurso mažiausius skirtumus. Jos veiklos vairuotojas dažniausiai nė nepastebi, užtat gali tik pasidžiaugti, kad jo automobiliui nebaisus nei šlapias, nei dėl kokių nors kitų priežasčių slidus kelias.
 
Kas toliau?     
ABS tapo visos šiuolaikinių elektroninių eismo kontrolės sistemų pramote. Jų dabar tiek daug ir tokių įvairių, jog netgi specialistai kartais pasiklysta tose elektronikos džiunglėse. Apmaudžiausia tai, jog pernelyg daug painiavos į jas įneša ne techniniai, o biurokratiniai žmonijos veiklos motyvai: jei, pavyzdžiui, kuri nors bendrovė patentavo naują gaminį, patentas saugo ne tik jį patį, bet ir jo pavadinimą bei prekinį ženklą.
 
Štai „Mercedes-Benz“ ir „Bosch“, toliau plėtodamos ABS sistemą, sukūrė naują šiuo metu efektyviausią ir perspektyviausią programą, kurią pavadino ESP – elektroninė stabilumo programa. Savaime suprantama, jog analogiškas programas kūrė ir kiti gamintojai, tačiau jos jau negalėjo vadintis ESP. Todėl automobilių pasaulyje šiandien galima rasti daugybę analogiškų tais pačiais principais veikiančių ir netgi tas pačias detales naudojančių sistemų, besiskiriančių tik pavadinimais: ESC, DSC, DSK, TSP, TSK, VSA, VDC – visa tai yra ta pati ESP, sukurta saugoti žmogų nuo jo klaidų ir padėti valdyti automobilį kritiškose situacijose.
 
Kaip ji tai daro?
Konstruktoriams rankas atrišo ABS techninė galimybė stabdyti kiekvieną ratą atskirai ir tik jam skirta jėga. Tai buvo milžiniškas žingsnis eismo saugumo darbuose, tačiau vis dėlto tik pirmoji raidė abėcėlėje. Elektronikos galimybės leido žengti toliau...
 
...Vaikystėje visi mes važinėjomės rogutėmis. Dabar jos ir su vairais, ir netgi su stabdžiais, o tada – dvi pavažos ir vieta atsisėsti arba atsigulti. ESPkūrėjai, matyt, irgi važinėjo, nes ši sistema valdo automobilį taip pat, kaip mes kadaise rogutes: stabdymas – abiem kojomis tolygiai, posūkis – stabdymas ta koja, į kurią pusę nori sukti. Gulint ant pilvo, rogučių valdymas būdavo visada efektyvesnis, nes jos tuo lengviau sukdavosi apie savo ašį, kuo stabdymo vieta būdavo toliau nuo jų krašto. Prisimenant šias pamokas net bunda eretiška mintis, jog esant galimybei stabdyti kiekvieną ratą atskirai, automobilio vairas galėtų būti ir nereikalingas. Padangas toks automobilis, žinoma, drožtų negailestingai, tačiau vis dėlto važiuotų ten, kur mums reikia.
 
Tačiau kol kas palikim vairą ramybėje, juolab kad jam galima labai efektyviai padėti – sukant į dešinę šiek tiek pristabdyti dešinį užpakalinį ratą, į kairę – kairįjį. Žinoma, esant normalioms važiavimo sąlygoms tokie „žaidimai“ neturi prasmės. Tačiau kai slidu, tinkamai – laiku ir atitinkama jėga – pristabdytas ratas ar net keletas jų, pagal reikalą sumažinta ar padidinta variklio galia ir sukimo momentas leidžia išsilaikyti automobiliui posūkyje arba ekstremalioje situacijoje stabdyti visa jėga, nebijant, kad automobilis išlėks iš trasos. ESP su visais savo kompiuteriais, davikliais elektroninėmis bei hidraulinėmis sistemomis, ir užsiima šiuo darbu.
 
Užsiima, beje, labai efektyviai. Kadangi tokias stabilumo sistemas turi, deja, kol kas nedaug automobilių, jų efektyvumą nesunku patikrinti tos pačios markės ir modelių su ESP ir be jos, avaringumą. Statistika buvo tokia džiuginanti, kad ESP ir analogiškos kitų gamintojų sistemos nuo 2014-ųjų metų Europoje, o nuo 2012-ųjų metų – JAV, privalės būti montuojamos visų gamintojų visuose naujuose modeliuose, nepriklausomai nuo paskirties, dydžio, kainos ir t. t.
 
 Medis ir jo šakos
ABS su jos davikliais bei kompiuteriais tapo puikiais pamatais kitoms elektroninėms automobilio saugos sistemoms kurti. Ant jų buvo „pastatyta“ avarinio stabdymo sistema EBA (Emergency Brake Assist),200 kmgreičiu važiuojantį automobilį sustabdanti net22 marčiau, negu be jos. MSR (Motor Shleppmomet Distribution) sistema sauganti nuo ratų slydimo įjungus žemesnę pavarą. TCS (Traction Control System – traukos kontrolės sistema), koreguojanti traukos jėgą automobiliui įsibėgėjant kai sukibimo koeficientas mažas arba ratai rieda skirtingais kelio paviršiais. Šios sistemos gerokai padidino technines automobilio saugaus vairavimo galimybes, gerokai apmažino avarijų, žuvusių ir sužeistų jose skaičių, tačiau...
 
... tačiau jos ilgai niekaip negalėjo pasiekti silpniausios eismo saugumo grandies – žmogaus. Dėl jo fizinių ir emocinių savybių (neatidumo, nuovargio, sveikatos sutrikimų, psichologinių savybių, pagaliau kvalifikacijos stokos) kasmet įvyksta daugybė avarijų. Elektronika dažnai bejėgė čia ką nors pakeisti. Vienintelis dalykas, kurį ji kol kas gali ir moka – įspėti arba neleisti. Neleisti vairuotojui sėsti prie vairo išgėrus alkoholio. Neleisti viršyti nustatyto greičio. Automatiškai palaikyti nustatytą greitį. Palaikyti nustatytą atstumą iki priekyje važiuojančios transporto priemonės ir savarankiškai stabdyti, jei prie jos priartėjama daugiau, negu nustatyta. Ekstremaliai stabdyti kelyje netikėtai atsiradus kliūčiai. Informuoti apie vadinamoje „aklojoje zonoje“ esančias kliūtis. Visko nė neišvardinsi, nes tokių, vadinkim jas paslaugos sistemomis, daugėja ne dienom, o valandom.
 
Tačiau – ir vėl tačiau... Jos padeda žmogui, bet jo prigimties pakeisti negali. Prieš keletą metų, kai MAN koncernas pristatė naujuosius sunkvežimius TGX ir TGS, kelyje instruktorius, norėdamas pademonstruoti koncerno naujojo šedevro galimybes, įjungė visas įmanomas elektroninės saugos sistemas. Iš pradžių buvo be galo įdomu ir smalsu: „prisiklijuoji“ prie priešais važiuojančio sunkvežimio, atleidi akceleratoriaus pedalą ir gali ramiai grožėtis Miuncheno apylinkėmis. Jei tavo vedlys sulėtins greitį, ir tu imsi važiuoti lėčiau. Padidins – ir tu iš paskos. Užsižiopsojęs išvažiuosi iš savo užimamos juostos ir šaižus signalas bematant grąžins į realybę. Pasaka!
 
Bet po kokių trisdešimties kilometrų „nieko neveikimo“ pajutau atslenkančią grėsmingą miego bangą, o po penkiasdešimties ėmiau išjunginėti vieną programą po kitos. Vėliau paaiškėjo, kad taip pasielgė ne vienas tuose bandomuosiuose važiavimuose dalyvavęs vairuotojas, nes nuo monotonijos elektronika negali apsaugoti. Nuo jos organizmas ginasi miegu ir nieko čia nepadarysi. Užtat esant blogoms važiavimo sąlygoms, elektroninės eismo saugumo priemonės – vienintelis išsigelbėjimas. Gal dėl to konstruktoriai jas ir daro lengvai paleidžiamas ir lengvai sustabdomas?