في هذا المقال سنتكلم عن أهم الأنظمة التكنولوجية التي أدخلت على السيارات لكي تحسن من ثباتها على الطريق..
إذا لم تتابعنا من البداية .. يمكنك الرجوع إلى المقالات السابقة حول أساسيات ثبات السيارات في الروابط التالية:
الهدف الأساسي لمعظم أنظمة تحسين الثبات هو محاولة تقليل انزلاق الإطارات فوق السطح الذي تمشي عليه السيارة بهدف الحفاظ عليها في خط سيرها الأصلي..
بمعنى أنها تحاول المحافظة على تماسك الإطارات في أقصى حالاته..
على فكرة... كل هذه الأنظمة وغيرها هدفها الأساسي منع وقوع الحوادث التي غالبا ما تكون بسبب ضعف السيطرة على السيارة في المواقف الطارئة، لذلك يسمونها أنظمة السلامة النشطة "Active Safety Systems"... لأنها تعمل باستمرار على منع وقوع الحوادث ما دامت السيارة تعمل...
على عكس أنظمة السلامة الخاملة "Passive Safety Systems".. التي لا تعمل إلا في حالة وقوع الحادث.
على عكس أنظمة السلامة الخاملة "Passive Safety Systems".. التي لا تعمل إلا في حالة وقوع الحادث.
ولأن الأنظمة كثيرة وأسماؤها متعددة ويمكن أن تختلف من شركة للأخرى... فسنتكلم بسرعة وبإيجاز عن أهمها والمؤثر منها في الثبات، والغرض منها والفكرة في تشغيلها.
نظام منع غلق الفرامل (Anti-lock Braking System (ABS
هو نظام يمنع الفرامل من أن تغلق أو "تقفش" عند الضغط عليها بقوة في الحالات الطارئة، وبالتالي فلن تنزلق الإطارات وسنظل قادرين على التحكم في السيارة وتفادي العوائق في الطريق.
ونستطيع القول أنها أول تكنولوجيا تم اختراعها للسلامة النشطة، وتعتبر أيضا الأساس لأي نظام آخر موجود في السيارات للسلامة أو الثبات.
ويتم ذلك عن طريق حساسات على كل عجلة تعطي معلومات للحاسوب الرئيسي بالسيارة.. وبناء عليه توزع وحدة التحكم الضغط على العجلة المحتاجة إلى تغيير في ضغط الفرامل.
هو نظام لإعادة توزيع قوة ضغط الفرامل على العجلات على حسب الحمل وسرعة السيارة بهدف تقليل مسافة الفرملة.
تكمن المشكلة إذا كانت السيارة محملة، فيصبح الوزن على العجلات الخلفية أكبر من السابق، وحينها سنحتاج لزيادة قوة الفرملة على العجلات الخلفية لكي نقلل مسافة التوقف.
النظام يتكون من حساسات على العجلات تعطي المعلومات للحاسوب الرئيسي عند توقف إحدى العجلات أثناء الفرملة (نفس مبدأ نظام الـ ABS)، ومنه إلى "ضابط قوة الفرملة" أو Brake Force Modulator والذي يتحكم في كمية الزيت المتوجهة إلى العجلات عن طريق صمامات خاصة.
نظام السيطرة على التماسك (Traction Control System (TCS
هو نظام هدفه منع انزلاق أي عجلة من عجلات السيارة، وخاصة عجلات الاندفاع، أثناء الانطلاق أو المشي بالسيارة.
هذا النظام من وجهة نظري هو أقوى نظام تم اختراعه حتى الآن.. وكما ترون.. فأداؤه يتم أثناء الانطلاق... وليس أثناء الفرملة..
وفكرة عمله تتم أيضا عن طريق الحاسوب والحساسات على العجلات، ولو حدث مثلا أن إحدى العجلات بدأت بفقد التماسك مع الطريق (خرجت عن الطريق المسفلت مثلاً).. يبدأ الحاسوب بالعمل وإعطاء أوامره للسيطرة على حركة العجلات.. بإحدى 3 طرق:
الطريقة الأولى:
وعادة ما يكون ذلك عندما يكون الطريق مغطىً بالرمال أو المياه أو الثلوج.. أو أن يكون الطريق غير متماثل.
والمؤكد.. أن هذه الطريقة تحتاج لوجود نظام ABS في السيارة.
الطريقة التانية:
تقليل قوة المحرك، وبالتالي ستدور كل العجلات بسرعة أقل فلا يحدث دوران زائد عن الحد، وهذه عادة الطريقة المستخدمة في أنظمة الثلوج، أو عند دخول منعطف بسرعة أكبر من الحد الذي يحافظ على السيارة في مسارها الصحيح.
الطريقة التالتة:
تسمى توجيه العزم أو (Torque Vectoring)، وفكرتها عبارة عن تركيز قوة المحرك على العجلة الأكثر التصاقا بالأرض وتقليل القوة على العجلة التي تنزلق، وهذا يتم عن طريق استخدام جيل جديد من التروس التفاضلية (الكورونا) والتي تحتوي على قابض فاصل (كلتش) على كل عجلة...
وفي السيارات رباعية الاندفاع (4×4) يوجد ترس تفاضلي (كورونا) وسطي يوزع الحركة بين العجلات الأمامية والخلفية بنفس الطريقة...نظام السيطرة الإلكترونية على الثبات (Electronic Stability Control (ESC
نظام الـESC له نفس هدف الـTCS وهو منع انزلاق العجلات أثناء الحركة، ولكنه يختلف في شيء واحد وهو أن الحساسات لا توجد فقط على العجلات، وإنما توجد حساسات أخرى مهمتها الإحساس بالتسارع والقوى الطاردة المركزية (G-force) التي تتولد في المنعطفات بالإضافة إلى درجة ميل عجلة القيادة (الدركسيون) .. مثل الموجودة حاليا في الجوالات الذكية...
فإذا دخلت السيارة إلى منعطف بسرعة أكبر من اللازم وكان من الممكن أن يحدث لها "انعطاف زائد" أو "انعطاف ناقص"، ففي هذا الوقت يتدخل الحاسوب بنفس الطرق التي تكلمنا عنها في نظام الـTCS منذ قليل.
نظام السيطرة الإلكترونية على التعليق (Electronically Controlled Suspension (ECS
الهدف الرئيسي من نظام السيطرة على التعليق هو تكييف نظام التعليق (خاصة مخمدات الصدمات) مع المتغيرات الموجودة في الطريق،
ويتم ذلك عن طريق استخدام مخمدات صدمات من نوع خاص يمكنها تغيير قوة التخميد فيها حسب الحاجة، فيمكن لنفس المخمد أن يكون قاسيا أو طرياَ حسب متغيرات الطريق والسرعة والحمولة.. إلخ.
وبكل تأكيد توجد حساسات على العجلات لتستشعر حركتها صعودا ونزولا.. بالإضافة إلى حساسات أخرى موجودة في جسم السيارة .. وبناء على فرق الحركة بين العجلات والجسم فيستقبل الحاسوب المركزي تلك الإشارات ويحللها ومن ثم يعطي أوامر بتغيير قوة المخمد المناسب حسب الحاجة.
نظام السيطرة ضد الانقلاب (Control of Roll Stability (ARC
أكثر استخدامات هذا النظام في سيارات النقل وسيارات الـ4×4 المتقدمة
وبدون شك فاسمه يبين الغرض منه، وويعمل النظام من خلال حساسين.. واحد في أعلى السيارة والآخر في الأسفل، ويستشعر هذان الحساسان زاوية ميل السيارة، ومن ثم يستقبل حاسوب السيارة الإشارات ويعطي أوامر للمكابح والمحرك للتدخل عند الحاجة... وهذا كله يهدف لعدم وصول زاوية الميل إلى نقطة الانقلاب.
وبدون شك فاسمه يبين الغرض منه، وويعمل النظام من خلال حساسين.. واحد في أعلى السيارة والآخر في الأسفل، ويستشعر هذان الحساسان زاوية ميل السيارة، ومن ثم يستقبل حاسوب السيارة الإشارات ويعطي أوامر للمكابح والمحرك للتدخل عند الحاجة... وهذا كله يهدف لعدم وصول زاوية الميل إلى نقطة الانقلاب.
تلك هي أهم الأنظمة الإلكترونية التي استحدثت على السيارات لتحسين الثبات على الطريق
ويبقى شيء واحد سنتكلم عليه وله تأثير كبير على ثبات السيارات... خصوصا على السرعات العالية، وقد أصبح حاليا عِلما بحد ذاته..
ويبقى شيء واحد سنتكلم عليه وله تأثير كبير على ثبات السيارات... خصوصا على السرعات العالية، وقد أصبح حاليا عِلما بحد ذاته..
الإيرودايناميكس... أو ... ديناميكا الهواء... أو... علم حركة الهواء
تابعونا في الجزء السادس...
...