Míg a huszadik századot a belső égésű motorok mechanikai finomhangolása, a tömeggyártás optimalizálása, valamint a karosszériaépítés klasszikus fémipari evolúciója jellemezte , addig a 2001 és 2026 közötti korszak a mechatronika, a hálózati konnektivitás, a felhőalapú szoftverfejlesztés és az autonóm rendszerek robbanásszerű fejlődésének kora.
A Karl Benz által 1885-ben, illetve 1886-ban szabadalmaztatott, 0,9 lóerős, egyhengeres Benz Patent-Motorwagen óta az automobilok koncepciója hatalmas utat járt be. A modern gépjárművek napjainkra mechanikai eszközökből gördülő, nagy teljesítményű számítógépekké váltak, és ezt a fejezetet már testközelből követte az idén 25. születésnapját ünneplő Vezess.hu stábja is.
Születésnapunk alkalmából mi adunk ajándékot. Kattints erre a linkre, és játssz velünk!
Az emissziós normák szigorodása, a közlekedésbiztonsági előírások változása, valamint a fogyasztói elvárások radikális megváltozása olyan mérnöki bravúrokat kényszerített ki, amelyek újraírták az autózás szabályait.
A tempó olyannyira felgyorsult, hogy egy huszonöt évvel ezelőtti, teljesen manuális, szívó benzines motorral szerelt(mint amilyeneken sokan még vezetni tanultak) technológiai értelemben szinte “dinoszaurusznak” tűnik egy mai, feltételesen önvezető, hibrid, vagy elektromos, önmagát szoftveresen frissítő modern járműhöz képest.
A rengeteg változásból kiemeltünk nyolc olyan mérföldkövet, amelyek nagy mértékben formálják mai napig az autózás világát hazánkban, Európában, és a világban is.
1. Automata váltók tömeges elterjedése
Ma már minden hónapban jön egy hír arról, hogy a manuális váltók kora lejárt Európában is, szinte nem lehet új autót kapni ilyen erőátvitellel. Az Egyesült Államokban már a XX. század közepén megszokott volt a megoldás, de ahhoz, hogy az öreg kontinenst meghódítsák a két pedállal szerelt típusok, ahhoz kellett a verseny ezen a téren is. Ezt a versenyt pedig a dupla kuplongos automaták teremtették meg, karöltve a fokozatmentes CVT-váltókkal.
Bár a kettős tengelykapcsolós sebességváltó (Dual-Clutch Transmission – DCT) elméleti koncepciója nem volt teljesen új – hiszen az első ilyen rendszereket a Porsche házon belüli fejlesztései során, a Porsche 962-es C-csoportos versenyautóiban már az 1980-as években alkalmazták –, a technológia méretgazdaságos, tömeggyártásba emelése, megbízható utcai adaptációja egyértelműen a Volkswagen Csoport nevéhez fűződik.
2002 novemberében a Volkswagen egy sajtóközleményben harangozta be az iparágat megrengető újítását, majd 2003 tavaszán a piacon is megjelent az első nagy szériában gyártott Direct-Shift Gearbox (DSG), a hatsebességes Volkswagen Golf R32 (Mk4) modellben.
A DSG olyan, mintha két váltót egybeépítenénk. A váltó két bemenőtengellyel és ehhez kapcsolódóan egy-egy belső kuplunggal rendelkezik. A DSG két kuplungja közül az első az 1-3-5. fokozatokhoz és a hátramenethez juttatja el a motor erejét, a másik a páros sebességeket iktatja be a hajtásba.
A DSG mechanizmusának köszönhetően a váltás villámgyors, a gyorsulás folyamatos, és a fogyasztás is alacsony. Az úttörő technikáknál jelentkező problémák a DSG-váltókat sem kerülték el,korai generációi sem voltak mentesek a súlyos gyermekbetegségektől és technikai kihívásoktól. Különösen a 2007-ben bevezetett, száraz kuplungos DSG7 DQ200-as egységek esetében jelentkeztek tömeges megbízhatósági problémák, amelyek a VW számára jelentős visszahívási kampányokat tettek szükségessé.
2. Aktív biztonsági rendszerek
A 2000-es évek közepére a mikroelektronika, a radaros technológiák és a fedélzeti számítógépek fejlődése a biztonság terén is komoly változást hozott. A fókusz áthelyeződött a balesetek elszenvedéséről és túléléséről azok proaktív megelőzésére. Ez a korszak az aktív biztonság (Active Safety) technológiáinak hajnala, amelynek egyik legfontosabb és legmeghatározóbb úttörője a Volvo volt. Ennek ékes példája a második generációs Volvo S80, ami a világon az elsők között integrált egy olyan átfogó, prediktív biztonsági hálózatot, amely a jármű körüli tér folyamatos, valós idejű letapogatásán alapult.
Ennek gerincét a radaralapú adaptív tempomattal (ACC) integrált ütközésre figyelmeztető és féktámogató rendszer, adta. A svéd mérnökök felismerték, hogy a vészhelyzeti fékezés leggyengébb láncszeme az emberi reakcióidő, valamint a fékrendszer mechanikai és hidraulikus késedelme. Ennek kiküszöbölésére a Volvo a kor legfejlettebb, szoftveresen hangolt fékmechanizmusait fejlesztette ki és telepítette az S80-ba.
” A szokásos légzsákrengeteg mellett az autó figyelmeztet, ha az előttem haladó hirtelen fékez, a tempomat pedig 30 és 200 km/óra között fegyelmezetten igazodik az előttünk haladó sebességéhez. Ezeket a biztonsági fejlesztéseket a Volvo többre tartja, mint az Euro NCAP csillagjait.” – írtuk az autóról szóló bemutató anyagunkban, 2006-ban.
Az automatikus vészfékező rendszerek bevezetése igazi fordulópont volt: statisztikák sora bizonyítja, hogy az AEB rendszerek és az előremutató ütközésjelzők kombinációja önmagában a felére (50%-kal) képes csökkenteni a ráfutásos balesetek számát az utakon.
3. Frissítés a netről
Őszülő halántékú autórajongóknak furcsa lehet, de nem egy zseniális szelepvezérlés, erőátviteli megoldás, légrugós futómű a következő tétel, hanem az Internet. Illetve az a rendszer, ami már használja az Internet, és a mindenhol elérhető mobilszolgáltatások adta lehetőséget.
Ezt pedig a Teslánál követték el, az amerikai gyártónál ugyanis kezdetektől fogva nem egyszerű autóként gondolkodtak a termékről: 2012 szeptemberében a Tesla egy olyan technológiai paradigmaváltást indított el, amely az elkövetkező évtizedben a feje tetejére állította a hagyományos autógyártók évszázados üzleti modelljét: bevezették az Over-the-Air (OTA), azaz a vezeték nélküli, távoli szoftverfrissítések koncepcióját a Tesla Model S elektromos szedánjában.
Ünnepelj velünk, és nyerj!
25 éves a Vezess, Magyarország legolvasottabb autós lapja – és ezt most egy játékkal ünnepeljük. Te se maradj ki! Születésnapunk alkalmából mi adunk ajándékot, kattints erre a linkre, és játssz velünk!
Miért volt ez forradalom? Mert teljesen új alapokra helyezte az autókban dolgozó elektronikus rendszerek logikáját. A hagyományos megoldás szerint a szenzorok, alrendszerek több különböző egységből álltak össze, amelyeket a beszállítók specifikusan az adott feladatra felkészítve fejlesztettek, szállítottak a gyártóknak. Az, hogy valamilyen paramétert egy központi paranccsal, messziről át lehessen írni a sci-fi kategóriába tartozott.
Ha egy autógyártó frissíteni akarta például a fékrendszer szoftverét, vagy orvosolni akart egy elektronikus hibát, annak egyetlen módja az volt, hogy hivatalos értesítőt (visszahívási kampányt) küldött a tulajdonosnak, akinek el kellett vinnie az autót a márkakereskedésbe, ahol a technikusok egy fizikai diagnosztikai kábelt csatlakoztattak a jármű OBD-II portjára, hogy feltelepítsék a frissítést.
A Tesla viszont az alapoktól kezdve épített új rendszert, a struktúrában egy központi agy vezérelt szinte mindent, állandó, kétirányú online kapcsolatot tartva fenn a központ szervereivel. A vállalat a mobilhálózaton keresztül képes volt beavatkozni a jármű legmélyebb, alapvető fizikai és dinamikai tulajdonságaiba. Az évek során OTA frissítéseken keresztül végeztek el olyan “távjavításokat” és fejlesztéseket, amelyek korábban heteket igénylő szervizlátogatásokat tettek volna szükségessé.
Igaz ezzel a tulajdonosok lemondtak az autonómia egy részéről, hiszen mindig köldökzsinor köti őket a központhoz, ami az autó minden paraméterét, (beleértve akár az extrák működését, és a hatótávot is), szabályozza.
Az OTA azóta lassan iparági alapmegoldássá nőtte ki magát, ma már szinte minden bevezetésre kerülő új típus képes frissítéseket fogadni az interneten keresztül.
4. Fény az éjszakában
A világítástechnika a huszonegyedik században a gépjárművek puszta funkcionális komponenséből a high-tech autóipari formatervezés és a proaktív biztonságtechnika egyik leglátványosabb területévé vált. A LED-technológiával már nem kell szemet rajzolni az autóknak, szinte bármilyen méretű, alakú lehet a fényszóró. Ez alapjaiban változtatta meg az autók megjelenését.
2004-ben az A8 W12 luxusmodellben bemutatták a LED-es nappali menetfényt (DRL) ami vizuális forradalmat indított el. Azóta ez a biztonsági funkció kifejező erőt kapott, minden gyártó szép lassan kialakította a rá jellemző formát, sőt ma már változtatható, több vetítési képpel kecsegtető rendszerek is vannak, főleg a területen élen járó Audinál.
Igen, ezt a terepet az Audi nézte ki magának, mert 2013-ban a ráncfelvarrott Audi A8 luxusszedánban prezentálta a világ első adaptív Matrix LED fényszóróját.
Ez a rendszer a megvilágítást egy “digitális projektorhoz” hasonló precíziós eszközzé alakította. A 2013-as A8-as fényszórója esetében az egység 25 apró, független, nagy fényerejű fénykibocsátó diódát tartalmazott lámpatestenként. Ezek a diódák egy dedikált, nagy számítási kapacitású elektronikus vezérlőegységhez csatlakoztak, amely egyenként, 64 különböző fényerősségi lépcsőben tudta őket halványítani vagy teljesen kikapcsolni.
Amint a kamera egy szembejövő forgalmat, vagy az Audi előtt haladó, lassabb jármű hátsó lámpáit észlelte, a vezérlőegység villámgyors algoritmusokkal kiszámította az objektum távolságát és szögét. A rendszer ezt követően kizárólag azokat a specifikus LED szegmenseket kapcsolta le vagy halványította el a másodperc töredéke alatt, amelyek fénye egyébként elvakítaná a másik sofőrt.
Innen pedig nem volt megállás, a mai mikro-LED technológiát alkalmazó világítási rendszerek elképesztő dolgokra képesek. Ez a megoldás irányított, grafikus fényekkel segíti többek között a sávtartást (nyilat vetít az útra), figyelmeztet a csúszós aszfaltra (hópehely-kivetítés), vagy külön megvilágítja az út mentén észlelt embereket. A rendszer része a beszállást kísérő dinamikus fényműsor, amely a multimédiás felületről programozható.
5. Giga Press, avagy megint a Tesla
A Tesla a 2020-as évek elején bemutatott egy olyan gigantikus gyártástechnológiai innovációt, amely magát a gépjármű fizikai összeszerelésének több mint egy évszázados, Henry Ford szalagrendszere óta változatlan metódusát reformálta meg.
A Giga Press használatának fő előnye, hogy képes egy korábban 70 közeli darabszámból felépülő karosszériaelemet egyben legyártani, ezzel nem kevés időt és persze pénzt is megspórolni Elon Musk vállalatának.
Olcsó gyors, jó a gyárnak, de annyira nem a használt autók tulajdonosainak. Az egyik legnagyobb probléma a javíthatóság területén jelentkezik. A technológia teljesen megváltoztatja a hagyományos karosszériajavítási szakmát.
Míg régen egy kisebb parkolói koccanás vagy egy fatuskónak tolatás után a sérült, csavarozott vagy ponthegesztett alkatrészeket, gyűrődő elemeket egy műhelyben ki lehetett vágni és viszonylag olcsón egy utángyártott lemezre cserélni , addig a Giga Casting esetében az egyetlen darabból álló váznyúlvány sérülése, deformációja az autó gazdasági totálkáros besorolását jelentheti.
Ez a biztosítási díjak ugrásszerű növekedéséhez vezethet. Ezen kihívások ellenére a Giga Casting hatékonysága oly mértékű, hogy napjainkban (a 2020-as évek közepén) már a Volvo, a Toyota, a Ford és más nagy hagyományos OEM gyártók is sorra rendelik az óriáspréseket a saját üzemeik modernizálásához.
6. A nagy ígéret, az önvezetés
Az önvezető autók ígérete több évtizede ott lebeg az ipar szeme előtt, azonban a valóságban a piacon elérhető rendszerek szinte a teljes 2010-es évtizedben és a 2020-as évek legelején is megrekedtek a Nemzetközi Autóipari Mérnökök Társasága által definiált 2-es szinten. Ez pedig ma már egy igen furcsa zóna, főleg újra a Tesla miatt. A gyártó ugyanis élesben teszteli, fejleszti saját rendszerét, az FSD-t (Full Self Driving).
Bár neve alapján ez egy teljes önvezető rendszer, jogilag ebbe a kettes szintbe tartozik. Vagyis a felelősségi és a jogi határvonal teljesen világos: a vezetés felelőssége minden egyes másodpercben a hús-vér sofőrt terheli. A vezetőnek kötelező folyamatosan az utat figyelnie, és készen állnia az azonnali beavatkozásra.
Tisztán, jogi értelemben véve a harmadik szintet most csak a Mercedes tudja garantálni, de a németek is csak korlátozott körülmények között. 2021 decemberében a Mercedes-Benz volt a világ első olyan autógyártója, amely nemzetközileg érvényes típusengedélyt és hatósági jóváhagyást kapott a 3-as szintű, “feltételesen automatizált” vezetőtámogató rendszerére, a DRIVE PILOT-ra. Itt a sofőr legálisan és biztonságosan leveheti a kezét a kormánykerékről, leveheti a tekintetét az útról, és az autó kijelzőjének (infotainment) segítségével másodlagos, jogilag is megengedett tevékenységeket végezhet.
A Mercedes-Benz rendszere a modern járműipar legszofisztikáltabb szenzorfúzióját alkalmazza a fizikai környezet háromdimenziós, valós idejű feltérképezésére. A kamerák mellett a jármű orrába integrált LiDAR szenzor alkotja a rendszer gerincét, amely lézeres letapogatással éjszaka és nehezített látási viszonyok között is milliméteres pontosságú, 3D pontfelhőt hoz létre a jármű előtti akadályokról, felismerve a textúrát és a távolságot is.
Ezt az arzenált nagyteljesítményű ultrahangos szenzorok, radarok, valamint egyedülálló módon a kerékjáratokban elhelyezett mikrofonok (nedvességérzékelők) teszik teljessé, amelyek akusztikusan vizsgálják az aszfalt vízborítottságát. Annak érdekében, hogy a jármű pontos helyzete centiméteres precizitással ismert legyen (szemben a hagyományos GPS többméteres szórásával), egy speciális nagy felbontású (HD) pozicionáló antennarendszer is helyet kapott az autókban.
Méregdrága csomag ez, nem véletlen, hogy a Tesla csak kamerákkal és erős szoftverrel próbálja megtalálni a jövőbe vezető utat, mert ennyi technológia belátható időn belül nem lesz olcsó.
Mit hoz a jövő?
Az elmúlt 25 óriási változást hozott, autóink sokkal könnyebben használhatók, minden szenzorok figyelnek, rengeteg funkció automatikus, mégis pont ezért a rendszerek, a kényelmet szolgáló megoldások egyre komplexebbek, a LED-lámpák világa fényévekre van a halogén izzóktól, egy összetett hibridrendszer pedig minden ízében bonyolultabb egy sima szívó 1,6-os benzinestől. Mit hoz a következő 25 év?
Ehhez jósnak kellene lenni, a korábbi predikciók alapján ma már sokkal több villanyautónak kellene lennie a világ útjain, és elvileg az akkumulátor technológiával is új szinten járnánk, de ezen a téren elmaradt a változás, a Li-ion-akkumulátorok még mindig velünk vannak, és ahogy a felsorolt többi úttörő technika, előnyeik mellett ezek is szültek problémákat bőven.
A jövő feladat ezek megoldása, és akárcsak az elmúlt 25 évben, a következő időszakban is beszámolunk minden technikai újdonságról fejlesztésről a Vezess felületein.
