TRUCKS
Modul în care vehiculele sunt manevrate s-a schimbat pe măsură ce industria auto a evoluat. Ceea ce a început ca un simplu levier în secolul 19 s-a transformat într-un volan similar cu cele utilizate pe vehiculele din ziua de astăzi. Cealaltă realizare majoră a fost direcția „servo” asistată hidraulic, un sistem de asistență care a devenit din ce în ce mai important, pe măsură ce vehiculele au crescut în dimensiuni. Următoarea etapă din acest proces de dezvoltare a apărut deja – Direcția dinamică Volvo.
„La viteze reduse, un vehicul foarte încărcat este atât de ușor de manevrat încât volanul poate fi rotit cu un singur deget și, atunci când conduceți pe autostradă, acest sistem dinamic de direcție oferă o stabilitate direcțională imbatabilă”, explică Jan-Inge Svensson, unul dintre cei responsabili cu software-ul de sistem în cadrul Volvo Trucks.
Sistemul se bazează pe un aranjament clasic al direcției mecanice în care coloana de direcție este amplasată între volan și caseta de direcție. Un sistem servo hidraulic generează puterea care îl ajută pe șofer să controleze roțile autocamionului. Principala diferență dintre direcția dinamică Volvo și direcția convențională este motorul electric montat în partea superioară a casetei de direcție.
Acest motor electric funcționează împreună cu caseta de direcție. La viteze reduse, motorul electric furnizează putere suplimentară, ceea ce face ca autocamionul să fie extrem de ușor de manevrat. La viteze mai mari, motorul electric controlează direcția, eliminând automat oscilațiile din timpul virării.
Am spus de la început că este absolut imposibil, că nu va funcționa, însă, cu ajutorul colegilor noștri foarte experimentați din departamentul pentru dezvoltarea cabinelor, am reușit.
Motorul electric este controlat prin semnale de la o unitate de gestionare care conține ceea ce este cunoscut sub numele de generator de unghiuri de referință. Acesta este creierul direcției dinamice Volvo. Prin intermediul senzorilor localizați în diferite părți ale autocamionului, acest sistem de gestionare colectează informații legate de vehicul.
„Acești senzori sunt localizați în diferite locuri și se combină pentru a produce o imagine completă a ceea ce se întâmplă cu autocamionul. Printre altele, aceștia măsoară viteza autocamionului și detectează ce treaptă – de deplasare înainte sau în marșarier – a fost selectată”, explică Sten Ragnhult, persoana responsabilă cu dezvoltarea echipamentelor hardware pentru sisteme.
O componentă importantă a sistemului este senzorul din motorul electric. Acesta a fost montat pe o tijă de torsiune și măsoară forța utilizată de șofer pentru a roti volanul și unghiul de rotire. Aceste date formează, apoi, baza în ceea ce privește modul în care funcțiile sistemului reacționează pentru a crea un răspuns perfect al direcției.
Informațiile care ajung la unitatea de gestionare sunt analizate de software-ul de sistem. Semnalele de comandă sunt, apoi, trimise de la sistem către motorul electric, ceea ce ajută autocamionul să compenseze întreruperile înregistrate de senzor. Toate acestea au loc în mai puțin de o milisecundă și determină un răspuns optim al direcției.
O funcție importantă în ceea ce privește unitatea de gestionare este funcția de compensare la deplasarea în linie dreaptă. Poziția în linie dreaptă a motorului electric este compensată în permanență și, drept rezultat, șoferul are rareori nevoie să ajusteze volanul pentru la deplasarea pe o suprafață denivelată sau pe drumuri cu vânturi laterale continue.
„Un exemplu de astfel de situație este frânarea, atunci când coeficientul de frecare este diferit între partea dreaptă și partea stângă. Autocamionul încearcă, apoi, să tragă într-o parte, iar volanul este rotit ca urmare a forțelor asimetrice dintre anvelopă și suprafața drumului.
În termeni simpli, direcția dinamică Volvo poate fi comparată cu un filtru care îmbunătățește situațiile reale prin care trece șoferul, prin intermediul volanului autocamionului. Este de la sine înțeles că un astfel de sistem nu poate fi produs peste noapte. Volvo Trucks a început munca de dezvoltare a acestui sistem acum opt ani.
„Ne-am confruntat cu numeroase provocări majore de-a lungul procesului de dezvoltare. Găsirea unui loc în cabină pentru motorul electric în termeni pur fizici a fost o provocare uriașă pentru cei implicați în sistemele mecanice. Am spus de la început că este absolut imposibil, că nu va funcționa, însă, cu ajutorul colegilor noștri foarte experimentați din departamentul pentru dezvoltarea cabinelor, am reușit”, spune Sten Ragnhult cu zâmbetul pe buze.
În altă ordine de idei, majoritatea lucrărilor s-au concentrat asupra dezvoltării software-ului avansat din sistem. Lucrând împreună, echipa de dezvoltare a reușit să obțină calculele de care aveam nevoie pentru a face unitatea de gestionare să funcționeze corect.
Este fantastic să poți dintr-odată să virezi cu un singur deget în situații în care înainte eram forțat să utilizez ambele mâini pentru a controla volanul.
Echipa a fost asistată de mai mulți șoferi de test, care au contribuit la succesul proiectului. Acești șoferi au efectuat o multitudine de teste diferite în cadrul cărora dezvoltatorii i-au acompaniat pentru a afla cum ar dori șoferii să răspundă direcția.
„Am permis, pur și simplu, șoferilor să testeze o serie de scenarii în cadrul cărora răspunsul direcției a fost variat în numeroase moduri. Prin compararea datelor colectate, am reușit să recreăm răspunsul optim al direcției în cadrul software-ului unității de gestionare”, explică Jan-Inge Svensson.
Unul dintre șoferii care a jucat un rol important în procesul de dezvoltare este Henrik Gustafsson, care conduce un autocamion de cherestea. În fiecare zi, lucrează în pădurile suedeze pe un nou Volvo FH. Drumurile de pădure înguste, adesea noroioase, solicită enorm atât abilitățile profesionale ale lui Henrik, cât și autocamionul.
„Conduc acest autocamion de testare de un an. A fost foarte incitant și incredibil de plăcut să fac parte din procesul de dezvoltare. Știu, de exemplu, că lucrurile pe care le descopăr și le indic vor face autocamionul mai bun pentru toată lumea.”
Încărcat la maximum, autocamionul de cherestea al lui Henrik cântărește 60 de tone. Manevrarea unui astfel de autocamion pe drumuri înguste și, adesea, de proastă calitate este o sarcină solicitantă din punct de vedere fizic. Cea mai mică piatră sau rădăcină își face imediat simțită prezența, iar ajustările constante ale volanului determinate de acestea necesită eforturi semnificative, mai ales asupra umerilor, spatelui și gâtului șoferului.
„Am petrecut un timp conducând autocamioane în Norvegia, unde drumurile sunt adesea înguste și pline de viraje. Drept urmare, m-am accidentat la umărul drept și durerea a radiat din omoplat.”
De când Henrik a început să conducă un autocamion cu direcție dinamică Volvo, acesta ne spune că durerea a dispărut în totalitate.
„Acum, pot să conduc și să fiu complet relaxat, chiar și pe drumuri proaste. Este fantastic să poți dintr-odată să virezi cu un singur deget în situații în care înainte eram forțat să utilizez ambele mâini pentru a controla volanul. Nici măcar nu mai simt gropile de pe drumuri, deoarece sistemul le compensează atât de bine, încât parcă nu mai există.”
Totuși, drumurile înguste din păduri nu sunt singurele locuri în care Henrik observă o diferență reală. Un vehicul de cherestea cu sarcină maximă în combinație are un centru de greutate ridicat și este sensibil în special la suprafețele denivelate și la vânt. În orice caz, având în vedere că sistemul compensează și în aceste situații, Henrik poate conduce total relaxat, chiar și pe drumurile mai late.
„În pădure, unde conduci încet, îți dorești cea mai mică rezistență posibilă a volanului, în timp ce pe autostrăzi ai nevoie de o rezistență mai mare. Acest sistem ajustează rezistența volanului pentru a se potrivi cu viteza”, spune el. „Am declarat deja că următorul autocamion pe care îl vom cumpăra trebuie să aibă direcție dinamică Volvo!” concluzionează el cu un zâmbet.