Kravas automašīnas
Attīstoties automašīnu nozarei, ir mainījušies arī transportlīdzekļu stūrēšanas sistēmu veidi. Pirmais, 19. gadsimtā izgudrotais, stūrēšanas mehānisms bija vadāms ar vienu sviru, pēc tam tika ieviesti stūres rati, kas ir visnotaļ līdzīgi stūrēm mūsdienu transportlīdzekļos. Vēl viens svarīgs atklājums bija hidrauliskais stūres pastiprinātājs – atbalsta sistēma, kas kļuva aizvien vairāk nepieciešama, kad tika izgatavoti lielāki un smagāki transportlīdzekļi. Tagad ir sasniegts nākamais attīstības posms – Volvo dinamiskā stūrēšana.
„Braucot ar zemiem apgriezieniem, stipri piekrauts transportlīdzeklis ir tik viegli manevrējams, ka to var vadīt tikai ar vienu pirkstu. Braucot pa automaģistrāli, šī dinamiskā stūres sistēma nodrošina nepārspējami stabilu vadāmību,” skaidro Jans Inge Svensons, viens no cilvēkiem, kas atbildīgs par Volvo Trucks sistēmas programmatūras izstrādi.
Šīs sistēmas pamatā ir klasisks vadības mehānisms, kurā stūres vilce pāriet no stūrēšanas rata uz stūrēšanas mehānismu. Hidrauliskais stūres pastiprinātājs rada griezes momentu, kas palīdz autovadītājam griezt kravas automašīnas riteņus. Salīdzinot Volvo dinamisko stūrēšanu ar citām tradicionālajām stūrēšanas sistēmām, principiāla atšķirība ir elektroniski vadāms elektromotors, kas uzmontēts virs stūrēšanas mehānisma.
Šis elektromotors darbojas kopā ar stūrēšanas mehānismu. Braucot lēni, elektromotors pastiprina stūres darbību, tāpēc kravas automašīna ir ļoti viegli manevrējama. Braucot ar lielāku ātrumu, elektromotors regulē stūrēšanu, automātiski novēršot nevienmērīgu stūrēšanas mehānisma darbību.
Es jau pašā sākumā teicu, ka tas ir pilnīgi neiespējami, ka to nevarēs izdarīt, taču ar mūsu prasmīgo kabīnes izstrādes nodaļas kolēģu palīdzību mums tas izdevās.
Elektromotora vadība notiek, sūtot signālus no vadības bloka, kurā ir iestrādāts tā dēvētais leņķu atsauces signālu ģenerators. Tās ir Volvo dinamiskās stūrēšanas „smadzenes”. Izmantojot dažādās kravas automašīnas vietās piestiprinātos sensorus, šī vadības sistēma apkopo ar transportlīdzekli saistīto informāciju.
„Šie sensori atrodas visdažādākajās vietās, un kopā tie veido vienotu priekšstatu par kravas automašīnas darbību. Tie nosaka dažādus parametrus, tostarp kravas automašīnas ātrumu, izvēlēto pārnesumu – priekšupgaitas vai atpakaļgaitas,” skaidro Stens Ragnhults, kas ir atbildīgs par sistēmas tehniskā nodrošinājuma izstrādi.
Elektromotorā iestrādātais sensors ir svarīga sistēmas sastāvdaļa. Tas ir piestiprināts pie vērpstieņa un mēra spēku, ar kādu autovadītājs griež stūres ratu, kā arī stūres pagriešanas leņķi. Šos datus izmanto par pamatu, lai noteiktu, kādas darbības veiks stūrēšanas sistēma, lai nodrošinātu ideālu vadāmību.
Vadības blokā nonākušo informāciju analizē sistēmas programmatūra. Pēc tam sistēma sūta vadības signālus elektromotoram, kas palīdz kravas automašīnai kompensēt sensoru noteikto nevienmērīgo darbību. Tas viss notiek mazāk kā vienā milisekundē, nodrošinot optimālu vadāmību.
Viena svarīga vadības bloka funkcija ir taisnvirziena kustības nodrošināšana, kompensējot braukšanu pa nelīdzenu ceļu. Dzinēja novietojums nodrošina transportlīdzekļa taisnvirziena kustību, tāpēc autovadītājam reti ir jāgroza stūre, braucot pa nelīdzenu ceļa segumu vai ja pūš sānvējš.
„Piemēram, kompensēšanas funkcija varētu ieslēgties bremzēšanas laikā, jo labās un kreisās puses riteņiem ir berzes atšķirības. Kravas automašīna tad cenšas pagriezt stūres mehānismu uz vienu pusi, un stūres rats pagriežas, jo uz riepu un ceļa virsmu ir asimetriska spēku iedarbība.
Vienkārši runājot, Volvo dinamisko stūrēšanu var salīdzināt ar filtru, kas pielāgojas konkrētiem braukšanas apstākļiem, atvieglo vadīšanu, izmantojot stūres ratu. Protams, šādu sistēmu nevar izstrādāt vienā naktī. Volvo Trucks sāka gatavoties tās izstrādei pirms astoņiem gadiem.
„Darba gaitā esam saskārušies ar vairākām nopietnām problēmām. Mehānisko sistēmu izstrādātājiem milzīgas grūtības no fizikas viedokļa radīja vietas atrašana elektromotora izvietošanai kabīnē. Es jau pašā sākumā teicu, ka tas ir pilnīgi neiespējami, ka to nevarēs izdarīt, taču ar mūsu prasmīgo kabīnes izstrādes nodaļas darbinieku palīdzību mums tas izdevās,” ar smaidu uz lūpām stāsta Stens Ragnhults.
Otrs darbietilpīgākais process bija uzlabotas programmatūras izstrāde jaunajai sistēmai. Ar kopīgiem pūliņiem izstrādes komandai izdevās veikt aprēķinus, kas bija nepieciešami, lai vadības bloks darbotos pareizi.
Ir lieliski, ka tagad varu stūrēt kravas automašīnu tikai ar vienu pirkstu situācijās, kurās pirms tam biju spiests turēt stūri ar abām rokām, lai nezaudētu kontroli.
Komandai palīgā nāca vairāki testēšanas autovadītāji, pateicoties kuriem šis projekts varēja vainagoties panākumiem. Šie autovadītāji veikuši daudzus dažādus testus. Tas notika sistēmas izstrādātāju klātbūtnē, lai viņi varētu uzzināt, kā, pēc autovadītāju domām, vajadzētu uzlabot stūrēšanas sistēmu.
„Mēs ļāvām autovadītājiem testēt sistēmu visdažādākajos apstākļos, un atbilstīgi tiem tika piemēroti daudzi un dažādi vadības sistēmas parametri. Pārbaudot iegūtos datus, mums izdevās atkārtoti izveidot optimāli efektīvu vadāmību, izmantojot vadības bloka programmatūru,” skaidro Jans Inge Svensons.
Viens no galvenajiem palīgiem izstrādes gaitā bija kokmateriālu kravas automašīnas vadītājs Henriks Gustafsons. Viņš diendienā strādā dziļi Zviedrijas mežos savā jaunajā Volvo FH. Šaurie, bieži vien dubļainie mežu ceļi rada milzīgas grūtības, tāpēc ir izvirzītas augstas prasības gan Henrika profesionālajām prasmēm, gan kravas automašīnai.
„Es jau gadu braucu ar šo testējamo kravas automašīnu. Es ar lielāko prieku un aizrautību piedalījos izstrādes procesā. Es apzinos, ka, pamanot vai norādot kaut ko par kravas automašīnu, tā tiks pilnveidota un būs labāka visiem autovadītājiem.”
Pilnībā piekrauta ar kokmateriālu Henrika kravas automašīna sver 60 tonnu. Šādas kravas automašīnas manevrēšana pa šaurajiem, bieži vien nekvalitatīvajiem ceļiem prasa lielu fizisku piepūli. Vismazākais akmens vai koka sakne var ietekmēt stūrēšanu, autovadītājam nepārtraukti jāgroza stūre, kas rada lielu slodzi uz pleciem, muguru un kaklu.
„Es kādu laiku biju kravas automašīnu vadītājs Norvēģijā, kur bieži vien ir šauri un līkumoti ceļi. Lielās slodzes dēļ es savainoju savu plecu, un sāpes pārgāja arī uz pleca lāpstiņu.”
Kopš Henriks sācis braukt ar kravas automašīnu, kas aprīkota ar Volvo dinamiskās stūrēšanas sistēmu, sāpes atbilstīgi viņa teiktajam ir pavisam izzudušas.
„Es varu braukt pie stūres un it nemaz nesaspringt – pat braucot pa nekvalitatīviem ceļiem. Ir lieliski, ka tagad varu stūrēt kravas automašīnu tikai ar vienu pirkstu situācijās, kurās pirms tam biju spiests turēt stūri ar abām rokām, lai nezaudētu kontroli. Es pat nejūtu bedres ceļā, jo sistēma samazina nelīdzenas virsmas radīto vibrāciju, it kā bedru nemaz nebūtu.”
Taču šaurie mežu ceļi nav vienīgā vieta, kur Henriks jūt lielu atšķirību. Pilnībā piekrautai kokmateriālu kravas automašīnai smaguma centrs atrodas augstu, un stūrēšanu īpaši ietekmē grambaina ceļa virsma un vējš. Tā kā jaunā sistēma samazina arī šo faktoru radītās svārstības, kas izraisa nevienmērīgu braukšanu, Henriks var braukt, it nemaz nesaspringstot, arī pa lielākiem ceļiem.
„Mežā, kur jābrauc lēni, vajadzīga pēc iespējas mazāka stūres rata pretestība, savukārt, braucot pa automaģistrālēm, vajadzīga lielāka pretestība. Šī sistēma pielāgo stūres rata pretestību atbilstīgi manam braukšanas ātrumam,” viņš stāsta. „Es jau teicu, ka nākamajai kravas automašīnai, ko iegādāšos, obligāti jābūt aprīkotai ar Volvo dinamisko stūrēšanas sistēmu!” viņš piebilst ar smaidu uz lūpām.