Директор-Инфо №22'2007
Директор-Инфо №22'2007
Поиск в архиве изданий
Разделы
О нас
Свежий номер
Наша аудитория
Реклама в журнале
Архив
Предложить тему
Рубрикатор








 

Зима будет теплой, но трудной…

Олег Татарников

Предстоящая зима обещает быть относительно теплой и многоснежной. Памятуя о двух российских бедах, посмотрим, какие технологии помогут автомобилистам.

Чем грозит повышение зимних температур? Прежде всего гололедами! Гололед, как известно, представляет собой тонкий слой плотного льда толщиной от 0,5 до 4 мм, и образуется этот лед, как правило, как раз в диапазоне температур от 0 до –6°С при охлаждении и замерзании переохлажденных капель дождя или тумана. Гололедные образования могут также появляться при замерзании на дорожном покрытии воды или слякоти при понижении температуры ниже 0°С, а также при резком колебании температуры воздуха — в этом случае происходит кристаллизация водяного пара на поверхности покрытия, то есть пар переходит в лед, минуя жидкую фазу. А чем грозят обильные снегопады, и так ясно: трудными для коммунальных служб считаются дни, когда за сутки выпадает более пяти сантиметров снега, а таких дней, судя по прогнозам, предстоящей зимой наберется предостаточно. Как же готовятся к снегопадам и гололеду коммунальные и дорожные службы?

В Москве, как сообщает транспортный сервер города (http://www.dtis.ru/), будет создан оперативный штаб по координации работы Госавтоинспекции и коммунальных служб по уборке снега и организации дорожного движения в зимний период. По информации столичного УГИБДД, в городской штаб войдет руководство УГИБДД Москвы, Департаментов ЖКХ и благоустройства, транспорта и связи, а также столичного Гидрометеобюро. Его главной задачей станет обеспечение движения транспорта в условиях сильных снегопадов и обеспечение своевременной уборки снега. Снегоуборочные колонны коммунальщиков будут сопровождаться патрульными машинами ДПС. Кроме того, сотрудники ГИБДД совместно с муниципальной службой эвакуации машин будут заниматься перемещением автотранспорта, мешающего уборке снега.

Между тем в столице разгорается скандал вокруг тендера на право поставок противогололедных реагентов для нужд города. По заявлениям ведущих производителей реагентов, его выиграла какая-то сомнительная компания, которая не имеет ни фактической возможности, ни прав на то, чтобы выполнить условия договора (http://compromat.ru/main/luzhkov/gololed.htm). Так что тем москвичам, которые еще находятся в раздумьях относительно смены автомобиля, советуем присмотреться к полноприводным моделям.

Что же касается остальных российских дорог, то, по заявлению главы Росавтодора Олега Белозерова, как пишет «Российская газета», наступающей зимой российские дороги противогололедными реагентами обрабатывать вообще не будут, а снова перейдут на обычную техническую соль (хлорид натрия), которая применялась еще во времена СССР. Правда, теперь соль будут использовать без песка, который загрязняет водостоки.

Осторожно, коррозия!

Напомним, что техническая соль является наиболее дешевым антигололедным средством, но она наносит вред природе, а также вызывает сильную коррозию кузова и других узлов автомобиля. Поэтому тем россиянам, которые понадеялись на заводскую антикоррозийную защиту современных автомобилей, советуем, пока не поздно, пересмотреть свои взгляды в пользу дополнительной обработки кузова.

На самом деле антикоррозийная защита большинства современных автомобилей, мягко говоря, слабовата. Причем переход к новой модели автомобиля отнюдь не означает реального улучшения коррозийной стойкости кузова, хотя производитель, как правило, заявляет об увеличении срока гарантийных обязательств на сквозные коррозионные повреждения кузовных панелей. Так, например, шведский журнал Vi Bilagare отмечает, что тот же Мercedes увеличил срок гарантии на кузов до 30 лет, не подкрепив это реальным улучшением заводской защиты. Такие же упреки адресуются новым Renault Megane и Scenic (необоснованное увеличение гарантии с 8 до 12 лет), Nissan Almera и Maxima (c 6 до 12 лет) и Peugeot 306 и 406 (тоже с 6 до 12 лет). Хотя есть и положительные примеры: Opel Astra, Seat Toledo и Peugeot 206 при переходе от модели к модели действительно улучшили антикоррозийную защиту. Возможно, только Volvo со своей восьмилетней гарантией на самом деле имеет хорошую защиту от коррозии; кроме того, на фоне всеобщей беспомощности в этой области продолжают хорошо выглядеть немецкие марки, многие из которых хотя и остались при своих прежних гарантиях по кузову (как правило, на 5-6 лет), но реально держат обязательства. Но это, увы, сегодня скорее редкое исключение.

У некоторых марок и моделей антикоррозийная защита вообще не выдерживает никакой критики: катафорезный грунт, штатная окраска да скромные полоски герметика на сварных швах и в местах завальцовки деталей — вот и вся защита. Надолго ли ее хватит на наших дорогах?

Даже пресловутая «оцинковка» кузова (гальванизация) не спасает, хотя долгое время большинство производителей были уверены, что такой способ обработки кузовных деталей хорошо защищает от ржавчины, и многие автовладельцы в это до сих пор свято верят. Но отчеты северных институтов коррозии (шведского и датского) показывают, что это далеко не так. В условиях северного климата, когда на дорогах применяются антигололедные соляные реагенты, оцинковка не спасает от коррозии и требуется дополнительная обработка кузовов.

Так что и в благополучной и ухоженной Европе с ее великолепными дорогами, мягким климатом, новейшими экологичными антигололедными реагентами, повсеместными мойками, теплыми гаражами и удобными паркингами автовладельцы предпочитают не рисковать. Что же говорить о российских условиях, где всего этого, как правило, нет, зато есть хлорид натрия и резкие перепады температур?

Электронные системы безопасности

Существенным прорывом в области активной безопасности автомобиля стало создание где-то в середине 1990-х систем динамической стабилизации. Первопроходцами были известные немецкие компании Bosch и Mercedes-Benz. Новинка сразу произвела сильное впечатление на всю автомобильную общественность, и по тому же пути быстро пошли многие другие компании. Позднее такими устройствами начали оснащать не только легковые автомобили, но и тяжелые грузовики, автобусы и особенно автопоезда.

Принцип функционирования системы динамической стабилизации несложен. В блок управления системы поступает информация от нескольких групп датчиков: от базовых автомобильных датчиков, использующихся, в частности, для управления двигателем (таких как датчик скорости или положения дроссельной заслонки), от четырех колесных датчиков антиблокировочной тормозной системы, от датчика положения рулевого колеса, а также от двух дополнительных датчиков, специально предназначенных для системы стабилизации, — датчика вращения автомобиля вокруг вертикальной оси (гироскопа) и датчика поперечного ускорения автомобиля (акселерометра). Два последних датчика конструктивно размещают в одном корпусе, который устанавливают вблизи центра масс транспортного средства, оснащаемого той или иной системой динамической стабилизации.

По сигналам с перечисленных датчиков контроллер управления вычисляет две траектории — желаемую, то есть задаваемую водителем поворотом руля, и реальную, то есть ту, по которой фактически движется автомобиль. Затем компьютер сравнивает их, и если разница не превышает допустимого значения, то система прозрачна — никакого решения не принимается, управляющие команды не вырабатываются и никакой коррекции в управление автомобилем не вводится. Контроллер продолжает следить за перемещением автомобиля, лишь диагностируя появление возможных неисправностей. Но как только рассогласование между желаемой и фактической траекториями превышает допустимые пределы (то есть требуется срочная коррекция траектории движения), то сразу же формируются управляющие сигналы для создания тормозных импульсов и изменения режима работы двигателя. Параметры этих сигналов также рассчитываются по информации, получаемой от вышеперечисленных датчиков.

Рассмотрим некоторые типичные ситуации, которые могут возникать при движении автомобиля, и выясним, как действует в этих случаях система динамической стабилизации. Предположим, что дорога скользкая и машина имеет низкий коэффициент сцепления шин с ее поверхностью, а впереди — поворот. Здесь возможны две неприятности. Первая из них связана с недостаточной поворачиваемостью, когда водитель поворачивает рулевое колесо на необходимую величину, а машина не желает подчиняться его действиям и стремится продолжать движение по значительно большему радиусу. В этом случае система стабилизации выдает команды на уменьшение крутящего момента двигателя и притормаживание внутреннего колеса по отношению к центру поворота заднего колеса. При этом возникает корректирующий момент, действующий вокруг вертикальной оси, который заставляет машину вписаться в поворот.

Не менее опасна и другая неприятность — избыточная поворачиваемость, больше известная как занос задней оси. При выявлении заноса осуществляется снижение крутящего момента двигателя и притормаживается наружное переднее колесо. Появившийся корректирующий момент, на этот раз действующий в противоположном направлении, прерывает неблагоприятное развитие событий.

Таким образом, безопасность движения по скользкой дороге благодаря применению подобных систем существенно повышается. Однако такая система приносит пользу и на сухой дороге при высоком коэффициенте сцепления. Например, если на хорошей сухой дороге поворот окажется несколько более крутым, чем ожидалось, то результат может оказаться крайне неприятным. Однако система динамической стабилизации выручает и здесь. Ее контроллер, обрабатывая сигнал с датчика поперечного ускорения, своевременно выявляет опасность и сбрасывает тягу двигателя, а если этого окажется недостаточно, то дополнительно выдается команда на торможение.

Обычно автопроизводители сохраняют принцип модульности для таких систем, что позволяет при минимальных затратах выпускать свою продукцию в различных вариантах (как с системами динамической стабилизации, так и без нее). Так что при покупке автомобиля обращайте внимание на такие опции, даже если они значительно повышают стоимость машины, и попытайтесь разобраться в том, какие возможности они вам предоставляют. А разобраться в этом непросто, так как нынешние системы динамической стабилизации (Electronic Stubility Programm, ESP) настолько разрозненны, что только для их наименования у разных автопроизводителей существует десяток различных аббревиатур: ESC, VDC, VSC, DSC, DSTC, ATTS и др.

Однако сегодня электронные системы безопасности вступают в период стандартизации и интеграции, и скоро ситуация упростится. Так, например, Bosch, Siemens VDO Automotive, Continental Temic, Analog Devices Inc., Autoliv Inc., Delphi Corp., Key Safety Systems, Philips, Special Devices Inc., TRW Automotive и другие разработчики подобных систем учредили объединение Safe-by-Wire Plus consortium, которое вырабатывает единые стандарты коммуникационного взаимодействия систем обеспечения безопасности автомобилистов на основе уже накопленного участниками консорциума опыта и знаний в этой области.

Новое поколение ESP работает совместно с ABS (антиблокировочной тормозной системой), EBD (системой электронного распределения тормозного усилия), EBA (системой усиления экстренного торможения) и системой управления двигателем. Система динамической стабилизации выравнивает траекторию движения автомобиля, причем современные «умные» системы пытаются не просто обеспечить безопасность, а сделать это в полном соответствии с желаниями водителя, то есть на грани возможного. Как мы уже упоминали выше, ESP особенно эффективна в ситуации заноса или сноса и позволяет даже не слишком опытному водителю с легкостью выходить из любых дорожных затруднений, а опытному — никогда туда не попадать.

Основное предназначение ESP — зафиксировать сцепление колес с дорогой и не допустить его снижения до того уровня, при котором автомобиль начинает скользить. Как только начинается скольжение, через блок ABS осуществляется строго дозированное торможение одного или нескольких колес, а также, при необходимости, снижение оборотов двигателя. Контроль ситуации осуществляется, в частности, с помощью электронных гироскопов и датчиков бокового ускорения (акселерометров), и если угол поворота руля не соответствует углу поворота автомобиля, то приводится в действие система динамической стабилизации. Новые системы оснащают также функцией CBC (перераспределение тормозного усилия при прохождении поворотов), которая позволяет эффективно использовать тормозную систему при любом изменении траектории движения.

Безусловно, сегодняшние системы стабилизации, особенно нового поколения, воспринимаются почти как фантастические, способные вывести водителя из любого затруднительного положения. Однако в действительности их возможности ограниченны. Причиной этого являются законы физики, изменить которые электроника не в силах. Поэтому если радиус поворота слишком мал или скорость в повороте превышает разумные границы, то даже самая совершенная программа стабилизации движения вам не поможет.

Интерактивная безопасность

Пройдет еще несколько лет, и получит развитие и воплощение такое новое понятие в области электронных систем, как интерактивная безопасность. Машины с той или иной системой автоматического управления разрабатываются сразу несколькими ведущими автопроизводителями. К слову, дальним предком автопилота является круиз-контроль, давно уже ставший стандартным оборудованием автомобиля. Сегодня очередь за адаптивными системами круиз-контроля (Adaptive Cruise Control), которые будут постепенно превращать наши автомобили в полностью автономные средства передвижения.

Интеллектуальные регуляторы скорости позволяют оценить расстояние до впереди идущей машины и притормозить, если это требуется для соблюдения дистанции. Причем современные системы достаточно «умны», чтобы корректно реагировать на перестроения и виражи. При наличии автоматической коробки система адаптивного круиз-контроля становится практически незаменимой в пробках: она сама притормаживает и даже останавливается, предотвращая столкновение (Collision-Avoidance Systems), сама трогается, как только появляется такая возможность, и даже может следить за соблюдением разметки (Lane Departure Warning). Подобные системы есть у многих автопроизводителей, но широкого распространения они пока не получили. Потенциальных покупателей настораживают случаи появления так называемых «бешеных машин», что обусловлено установкой слишком «умных» регуляторов скорости, особенно на Renault и Toyota.

Интересны также автоматические и полуавтоматические системы парковки (Intelligent Parking Assist). Конечно, название «автопарковка» звучит весьма привлекательно, однако на практике все оказывается не так радужно: во-первых, у автоматической системы повышенные требования к месту парковки и в узкие дырки она парковаться отказывается. Во-вторых, паркуется такой автомобиль чрезвычайно медленно, что в условиях городского трафика не всегда удобно, так как вы рискуете собрать за собой огромную пробку. Ну и самое печальное, что такой системе не всегда удается запарковаться с первого раза. Более надежны полуавтоматические парковки, когда система с помощью датчиков парковки, видеокамер и монитора подсказывает правильную траекторию движения.

А недавно компания General Motors объявила, что в 2008 году появится автомобиль Opel Vectra с усовершенствованным автопилотом. В машине будет использована система Traffic Assist, которая сможет управлять автомобилем на скорости до 60 км/ч, чего ранее не позволяли системы обычного круиз-контроля. Для навигации в этом автомобиле применяются лазеры и видеокамеры, которые контролируются мощным компьютером. Система сможет распознавать не только повороты и препятствия, но и дорожные знаки. Впрочем, стоить такая система будет недешево (по предварительным оценкам, примерно 50 % от стоимости самой машины), и пока непонятно, будет ли разрешено применение подобного автопилота официальными инстанциями.

Вообще, компания GM подошла несколько ближе конкурентов к автопилотируемым средствам передвижения и воплотила идею беспилотного будущего в серии своих концептов. Ее новейшая система «от автомобиля к автомобилю» (Vehicle-to-Vehicle, V2V) определяет положение машины относительно других и полностью контролирует движение. Принцип работы довольно простой. Система V2V использует для связи между автомобилями беспроводную сеть, по которой передаются данные об их местонахождении и скорости. Кроме того, система непрерывно анализирует получаемые данные и может помочь избежать дорожно-транспортного происшествия, заранее предупредив водителя о потенциально опасной ситуации, созданной другими автомобилями.

Работая над V2V, специалисты GM использовали уже известные, испытанные и проверенные компоненты, которые делают систему доступной для покупателей. Прежде всего это GPS-приемник и беспроводной модуль передачи данных по высокоскоростной сети WLAN (аналог известного пользователям компьютеров протокола Wi-Fi). Таким образом обеспечивается стабильная связь между автомобилями на расстоянии примерно до 400 метров. Причем система V2V может не только предупреждать водителя о потенциальной опасности, но и даже серьезно вмешиваться в дорожную ситуацию.

Специально отметим, что система V2V, «общаясь» с другими автомобилями, сообщает об опасной ситуации впереди еще задолго до того, как водитель увидит опасность, скажем, из-за «слепого» поворота, перекрестка, «мертвой зоны», дорожных работ или сложного рельефа местности (в этом случае на дисплей выводится специальный визуальный символ, подается звуковой сигнал и/или начинает вибрировать сиденье). Кроме того, система сама может принять решение об экстренном торможении, если водитель не начал маневра.

И наконец, с помощью системы V2V водители получат информацию о местонахождении и направлении движения автомобилей аварийных служб, милиции, пожарных и скорой помощи и смогут своевременно уступить им дорогу.

Компания Volvo так же методично двигается к цели создания автономного транспортного средства. В автомобилях компании уже применяется адаптивный круиз-контроль (Adaptive Cruise Control), работающий в диапазоне от 30 до 200 км/ч, система оповещения о сокращении дистанции до впереди идущего транспортного средства (Distance Alert), система оповещения о потере внимания (Driver Alert Control, DAC), система предупреждения о выходе за пределы полосы движения LDW (в едином комплекте с системой Driver Alert Control это называется Driver Alert System). Все эти системы помогают водителю поддерживать безопасный режим движения.

А новые модели Volvo — S80, V70 и XC70, выпущенные в конце 2007 года, получат более эффективную систему предупреждения об опасности столкновения, с функцией автоматического торможения CWAB.

Ранее на некоторых моделях Volvo, выпускавшихся уже с 2006 года, применялась система предупреждения об опасности столкновения с функцией поддержки торможения, но её возможности были ограниченными (предыдущая система, устанавливаемая на Volvo S80, включала только радар, а новая система для определения положения впереди идущего или стоящего автомобиля использует уже не только радар, но и цифровую камеру). Новая система сначала предупреждает водителя и подготавливает тормозную систему для экстренного торможения (в гидравлике тормозов увеличивается давление для поддержания высокого тормозного усилия даже в том случае, если водитель будет нажимать на педаль тормоза недостаточно интенсивно), а если водитель не реагирует на ситуацию и наезд на впереди идущий или стоящий автомобиль становится неизбежным, то тормозная система приводится в действие автоматически.

Радар имеет радиус действия до 150 метров, а камера контролирует пространство впереди автомобиля на расстоянии до 55 метров. Поступающие с радара и камеры данные анализируются системой распознавания Data Fusion. Кстати, одно из основных преимуществ применения цифровой камеры заключается в возможности распознавать стоящие автомобили (а по статистике в половине случаев наезда столкновение происходит именно со стоящими машинами). При этом новая система характеризуется низким уровнем ложного срабатывания и значительно более эффективна, чем предыдущая.

Кстати, возможности описанных систем довольно сильно зависят от количества и качества видимой дорожной разметки. Так, например, камера должна отчетливо различать разделительную линию между полосами движения. Слабое освещение, туман, снег или неблагоприятные погодные условия, не говоря уж о наших дорогах, могут воспрепятствовать функционированию этих совершенных систем.