Kiedyś mechaniczne – dziś cyfrowe. Podzespoły auta, w których elektronika wyparła klasyczne rozwiązania. Jest za czym tęsknić?

Błyszczące masą kolorowych ekranów i napakowane dziesiątkami cyfrowych gadżetów nowe auta wyglądają na niezwykle skomplikowane i zaawansowane technicznie urządzenia. Bez wątpienia takie są, ale... zastanówmy się, czy nie okazują się prostsze w produkcji niż ich analogowi poprzednicy sprzed lat.

Weźmy dla przykładu zestaw zegarów. W  klasycznym wydaniu zawierał on prędkościomierz, licznik przebiegu ogólnego i dzienny, zwykle również obrotomierz, kilka wskaźników – poziomu paliwa, temperatury, ciśnienia oleju, czasami ciśnienia doładowania czy chwilowego zużycia paliwa, do tego masa kontrolek – a wszystko połączone mechanicznie do konkretnego elementu. Mnóstwo kabli, linek, trybików, żaróweczek itp. W dodatku poszczególne wersje danego modelu mogły różnić się między sobą zawartością zestawu zegarów, zatem dla każdej z nich trzeba było stworzyć osobny mechanizm.

A dzisiaj? Dane ze wszystkich czujników są łatwo dostępne w  centralnej sieci komputerowej auta – wystarczy podłączyć jakiś wyświetlacz, aby je przedstawić kierowcy. Od fantazji projektanta zależy tylko forma tego obrazowania. Łatwo, szybko, lekko – czyli w sumie lepiej niż w  analogowych odpowiednikach.

Podobnie jest np. z napędami na cztery koła. Klasyczne quattro Audi było technicznym majstersztykiem, ale produkcja takich skomplikowanych przekładni jest bardzo droga. Dostępne obecnie duże moce obliczeniowe pokładowych komputerów oraz nowoczesne czujniki i układy sterujące pozwalają na dokładne monitorowanie zachowania auta i korygowanie jego ruchu za pomocą przyhamowywania kół czy sterowania sprzęgłem załączającym napęd na obie osie. Poniżej wybór przykładów tego typu.

Zegary 

No dobrze – zdjęcie powyżej przedstawia zestaw wskaźników z Polskiego Fiata 126p i faktycznie jest to zestaw dość ubogi. Ale pokazuje sedno sprawy: wskazówki prędkościomierza i poziomu paliwa oraz licznik przebiegu były fizycznie (linkami, zębatkami, cięgnami) połączone z kontrolowanym podzespołem. Do tego dochodziły kontrolki: każda z osobną żaróweczką. W sumie prawdziwie zegarmistrzowska robota. 

• Pierwsze samochody z wyświetlaczami zamiast wskazówek nie spotkały się z dobrym przyjęciem: grafiki były słabe, systemy działały ze sporym opóźnieniem. Teraz jest to już standard, a producenci prześcigają się w efektach (nawet 3D).

Napęd 4x4

Pomijamy napędy samochodów hybrydowych lub elektrycznych, w których moment obrotowy trafia na koła za pomocą silników elektrycznych. Ale ile się musieli napracować kiedyś inżynierowie Audi, aby opracować mechanizm różnicowy typu Torsen, reagujący na różnice w przyczepności między osiami i poprzez mechaniczne blokowanie przekazujący moment na koła mające więcej przyczepności?

• Nawet Audi odchodzi od legendarnego systemu quattro z mechanizmem Torsen. Dzięki rozwojowi systemów sterowania napęd przenoszony jest przez sprzęgło załączane elektronicznie.

Dyferencjały  

Sprawa dość podobna do napędów 4x4. Aby ograniczyć poślizg jednego napędzanego koła na osi, np. w zakręcie czy na śliskiej nawierzchni, trzeba było stosować mechaniczne blokady różnego typu –  sprzęgła o ustalonym poziomie momentu obrotowego czy bardziej wyrafinowane rozwiązania jak wspomniane już mechanizmy typu Torsen. Z czasem pojawiły się urządzenia mechaniczne, uzupełnione o sterowanie elektroniczne, umożliwiające nawet korekcję toru jazdy. Ostatecznie łatwiej było to jednak zrobić na drodze w pełni elektronicznej.

• Wydajne systemy kontroli i stabilizacji toru jazdy na podstawie danych z czujników samoczynnie przyhamowują ślizgające się koło. Działa to coraz lepiej.

Układ wtryskowy 

Wtrysk mechaniczny od wielu lat nie jest już stosowany w nowych autach... ale w  samochodach używanych, w tym tych określanych mianem youngtimerów, nadal jest powszechnie spotykanym rozwiązaniem. W przeciwieństwie do „wtrysku elektronicznego”, w którym skład mieszanki jest sterowany elektronicznie, tutaj za podanie odpowiedniej dawki paliwa odpowiadają mechaniczne klapki, wychylające się proporcjonalnie do podciśnienia w  dolocie. Żadnej elektroniki, czysta mechanika, jest nawet odpowiednik „ssania” gaźnikowych silników do zimnego rozruchu. 

• Najpopularniejszym systemem wtrysku mechanicznego jest Bosch K-Jetronic. Wymaga specjalistycznego serwisowania.

Wentylacja 

Cięgna, suwaki, pokrętła połączone mechanicznie z rozmaitymi klapkami sterowały dopływem powietrza do kabiny i jego rozkładem. Przez dekady były jedynym rozwiązaniem wentylacji kabiny. Co więcej – w droższych samochodach udawało się nawet wprowadzić pewną automatykę ustawień, np. określonej temperatury. Pojawiły się przyciski, zamiast starszych regulatorów. Ale nadal – wszystko opierało się wyłącznie na mechanicznych połączeniach między sterownikami a elementami wykonawczymi. 

• Dzisiaj producenci często w ogóle rezygnują z fizycznych przycisków sterowania – wszystko jest dotykowe. Ale rzadko kiedy wygodniejsze w użytku. 

Tempomat 

Urządzenie do utrzymywania stałej prędkości było montowane nawet w  naszych Maluchach – w pierwszych latach produkcji pod deską rozdzielczą, obok puszki nawiewów, znajdowało się cięgno ręcznej linki gazu. Można je było wyciągnąć do wymaganej pozycji i zdjąć nogę z prawego pedału: proste i skuteczne. Dla wielu osób nawet zaskakujące. Systemy działające na podobnej zasadzie stosowali też inni – może z bardziej zaawansowanym sterowaniem. Można było np. rozwinąć wymaganą prędkość i za pomocą przycisku zablokować pedał gazu w danym położeniu. 

• Radary, czujniki optyczne, zaawansowana elektronika – to sprawia, że samochód nie tyle utrzymuje prędkość, ale sam reaguje na sytuację na drodze.

Radio 

Stopniowa ewolucja samochodowych radioodbiorników odbywała się praktycznie od początku ich stosowania. W  zamierzchłych czasach lampowe, później tranzystorowe, ale z mechanicznym sterowaniem, następnie zamiast pokręteł pojawiły się przyciski oraz elektroniczny nadzór nad systemem (powszechne stały się w końcu pamięć stacji – cóż za udogodnienie –  a  także system RDS), aż w końcu doszliśmy do nadawania cyfrowego w  ustalonym systemie DAB. Które zresztą nie zyskało zbyt dużej popularności, gdyż rozwiązanie to zastąpiły jeszcze nowsze systemy streamingu audio.

• Od odbioru sygnału na szumiących falach długich po cyfrowy przekaz za pośrednictwem internetu.

Światła

O ewolucji samochodowych źródeł światła można napisać książkę, przez dekady standardem były halogenowe żarówki wzbogacone z czasem o system mechanicznej regulacji poziomu wiązki światła. Zdarzały się nawet układy skrętnych reflektorów realizowane mechanicznie – i  to już w tak klasycznych autach jak Citroen DS. Później nastąpiła era ksenonów, ale nadal z mechanicznym poziomowaniem snopa światła. Dzięki systemom cyfrowym możliwości oświetlenia są dziś znacznie większe.

• Światła matrycowe zapobiegają oślepianiu innych kierowców, nowsze rozwiązania mogą nawet projektować symbole na drodze – ostrzegawcze, z systemu nawigacji itp.

Oświetlenie wnętrza 

Niby drobiazg – oświetlenie kabiny jest potrzebne, w końcu po zmroku też musimy mieć możliwość odnalezienia czegoś we wnętrzu czy bezpiecznego wejścia do środka. Wystarczy jakiś „pstryczek” i żaróweczki pod sufitem. Ściślej – wystarczało. Obecnie producenci prześcigają się w możliwościach oświetlenia o modnej nazwie „ambient”. Iluminowane diodowe paski w kolorach dopasowanych do nastroju i  reagujące np. na regulację temperatury we wnętrzu. Osobna regulacja dla poszczególnych stref, różne schematy powitania pasażerów – wszystko sterowane na dotyk.

• Od kilkunastu lat na rynku są modele, które nie mają ani jednej żarówki we wnętrzu. Całe oświetlenie jest LED-owe.

Drzwi 

Oczywiście drzwi nie są cyfrowe, ale sposób ich zamykania już taki zupełnie mechaniczny dzisiaj nie jest. Klamki z  dźwigienkami i linkami też mogą przejść metamorfozę. Jakieś 30 lat temu olbrzymi efekt robiły systemy automatycznego domykania drzwi –  nie trzeba było nimi trzaskać, wystarczyło lekko domknąć, a resztą zajmowała się mechanika. Dzisiaj wariacji jest dużo więcej, na czele z takim podejściem, że klamki w ogóle stają się czymś zbędnym i psującym estetykę. Dziś drzwi mogą się uchylić po dotknięciu panelu dotykowego lub schowanego w powierzchni drzwi elementu. 

• Zresztą samą tak męczącą czynność jak pociąganie drzwi też można wyeliminować. Czasami wystarczy nacisnąć guzik.