נסעת במהירות גבוהה כשפגעת במדרכה. ניסית לסובב את ההגה, אבל הרכב שלך התחיל להחליק במקום להסתובב. בשל כך, איבדת שליטה על המכונית שלך, אך אל דאגה; בקרת יציבות אלקטרונית (ESC) שם כדי לשמור על בטיחותך.
אז מה זה ESC ואיך זה עוזר לך להחזיר את השליטה על הרכב שלך כשאתה מסתובב במהירויות גבוהות? ובכן, בוא נגלה.
מהי בקרת יציבות אלקטרונית ומדוע היא נחוצה?
הומצאה על ידי פרנק ורנר לאחר החלקה מכביש קפוא בשבדיה, ESC היא המצאת הבטיחות המשמעותית ביותר אחרי חגורת הבטיחות. למעשה, לפי זה PDF מהמינהל הלאומי לבטיחות בדרכים (NHTSA), בקרת יציבות אלקטרונית הצילה יותר מ-7,000 חיים בין השנים 2011-2015.
המכונה גם בקרת יציבות דינמית, ESC היא תכונת בטיחות המסייעת לנהגים להחזיר לעצמם את השליטה על כלי הרכב שלהם תוך כדי פנייה במהירויות גבוהות. בנוסף לכך, ESC מונעת החלקה גם בעת פניות על משטחים רטובים, אך מדוע החלקה כל כך מסוכנת?
אתה מבין, ההגה שלך יכול לשלוט בתנועת המכונית שלך רק כשהגלגלים מסתובבים. ברגע שהצמיגים מתחילים להחליק, כניסות ההיגוי שלך לא משפיעות על תנועת המכונית.
כדי להבין מדוע הצמיגים שלך מחליקים מלכתחילה, עליך להבין את חוק התנועה הראשון. על פי חוק זה, גוף בתנועה יישאר באותו מצב עד ואל אם יופעל כוח חיצוני. לכן, חוק התנועה הראשון מונע מהמכונית לשנות את מסלולו כאשר מנסים לסובב רכב מחליק בקו ישר. הסיבה לכך היא שאם הצמיגים שלך מחליקים, אין להם אחיזה, ולכן הם מפעילים מעט כוח חיצוני שישפיע על כיוון המכונית שלך.
כדי למנוע בעיה זו, בקרת היציבות האלקטרונית מפעילה כוח חיצוני על המכונית על ידי מינוף מערכת בלימה נגד נעילה.
הבנת החלקים הנעים של ESC
כעת, כאשר אנו יודעים מדוע יש צורך ב-ESC, אנו יכולים להסתכל על הרכיבים המאפשרים זאת.
- חיישן מהירות גלגלים: כל גלגל במכונית שלך מגיע עם חיישן מהירות גלגל. חיישן זה מורכב מטבעת מגנטית מחוררת וחיישן אפקט הול. כאשר הגלגל מסתובב, השדה המגנטי שנוצר על ידי הטבעת משתנה מעת לעת. חיישן אפקט הול אוסף נתונים אלה ומאפשר לחיישן לחשב את מהירות הגלגלים.
- חיישן קצב הסתה: חיישן קצב הפיכוך עוקב אחר סיבוב הרכב. כדי למדוד סיבוב זה, חיישן קצב הפיכוך משתמש בג'ירוסקופ מיקרו-אלקטרומכני. גירוסקופ זה מודד את כוח הקוריוליס הפועל על הרכב כדי להעריך כמה הרכב הסתובב סביב מרכז הכובד שלה.
- חיישן זווית ההגה: כפי שהשם מרמז, חיישן זווית ההיגוי קובע את זווית הסיבוב של ההגה. מותקן על גל ההגה, החיישן משתמש בהילוכים מגנטיים וחיישן אפקט הול כדי לזהות את זווית הסיבוב.
- ECU: בדיוק כמו שמעבד הוא המוח של מחשב אישי, ECU הוא מחשב שמנטר את הפעולות הקריטיות של המכונית שלך. זה כולל משימות כמו מעקב אחר כמות הדלק והאוויר הנכנסים למנוע שלך, אבל בניגוד למחשבים אישיים, מכונית יש כמה ECUs. התקני מחשוב אלה מתקשרים זה עם זה כדי לאפשר תכונות כמו חירום אוטומטי בְּלִימָה, מערכות בקרת שיוט אדפטיבית, וסיוע לשמירה על נתיב.
- מערכת בלימה נגד נעילה: למרות שהנהג שולט על הבלמים באמצעות דוושת הבלמים, ABS שולט בכמות הלחץ המופעל על הצמיגים. במצבי חירום, ה-ABS מטפל במערכת הבלימה ההידראולית כדי לייצב את הרכב.
- מודול בקרת מנוע: המכונה גם ECM, מודול בקרת המנוע הוא ECU המנטר סדרה של חיישנים ומפעילים בתא המנוע. זה מאפשר ל-ECM לשלוט בכוח שמספק המנוע.
בנוסף לחיישנים ול-ECU המפורטים לעיל, ה-ESC משתמש בפרוטוקול CAN לתקשורת. תקשורת זו בין החיישנים ל-ECU מאפשרת ל-ESC לנטר את תנאי הרכב על בסיס זמן אמת מה שהופך את המערכת לחזקה.
איך ESC עובד?
כעת, לאחר שהבנו את הרכיבים שמאפשרים את ה-ESC, אנו יכולים להסתכל כיצד זה עובד.
הכל מתחיל בחיישן זווית ההיגוי, המנטר את זווית הסיבוב של ההגה. נתונים אלה וכניסות מחיישן קצב הסכסוך נשלחים ל-ECU. ה-ECU מנתח נתונים אלה כדי לבדוק אם הרכב מסתובב בהתאם לתשומות המשתמשים. אם זה לא המקרה, ה-ECU מפעיל את מערכת בקרת היציבות האלקטרונית.
לאחר הפעלתו, ה-ESC מנסה להבין אם הגלגלים במכונית מחליקים. לשם כך, הוא משווה את הנתונים מכל חיישני מהירות הגלגלים. אם המהירות הזוויתית של אחד הגלגלים גדולה יותר בהשוואה לאחרים, ה-ESC מסיק שהוא מחליק.
כדי למנוע את תופעת ההחלקה הזו, ה-ESC מאפשר את ה-ABS. ברגע שה-ABS מופעל, הוא מפעיל את הבלמים במהירות על הגלגל המחליק. הפעלת בלמים זו מפעילה כוח חיצוני על המכונית, מייצבת אותה.
בנוסף להפחתת מהירות הגלגלים באמצעות ABS, ה-ESC שולט גם בכוח המועבר לגלגלים. לשם כך, ה-ESC מתקשר עם ה-ECM ומפחית את הכוח הנמסר מהמנוע. הפחתה זו בכוח ומערכת הבלימה נגד הנעילה מונעת מהמכונית הגה יתר או תת-היגוי בזמן סיבוב או סטיה במצבי חירום.
לא רק זה, אלא שהיציבות המשופרת גם מגנה על כלי רכב כמו משאיות וטרקטורים מפני התהפכות תוך כדי סיבוב
האם ESC הכל לטובה?
מערכת בקרת היציבות האלקטרונית מורכבת ממספר רכיבים, ואם אחד החיישנים מתקלקל, זה עלול לגרום לרכב להתנהג בצורה חריגה.
למרות שבקרת היציבות האלקטרונית מציעה בטיחות רבה למשתמשים שלה, היא מונעת מהמכונית שלך להגיע לגבולותיה. בשל יכולות הגבלת המצערת של ESC, הוא מפחית את הכוח הנמסר לצמיגים ומונע ביצועים גבוהים בפניות. כמו כן, אם אתה לוקח את המכונית שלך למסלול מירוצים וברצונך לשרוף קצת גומי, ה-ESC ימנע מהמכונית להיסחף.
עם זאת, משתמשים יכולים להשבית את ESC אם הם מחפשים לדחוף את כלי הרכב שלהם עד הקצה.
האם ESC הופכת את העולם לבטוח יותר?
בקרת היציבות האלקטרונית היא תכונת בטיחות המספקת שליטה לנהג בעת פניות. כדי לספק את היציבות הזו, ה-ESC מנטר את קצב הפיכוך וחיישני גלגל ההגה כדי לזהות חוסר שליטה בהיגוי. לאחר זיהוי, ה-ESC מפעיל את ה-ABS וה-ECM כדי להפחית את מהירות הרכב.
מערכת זו מייצבת את המכונית ומאפשרת לנהג להחזיר את השליטה על הרכב בעת פנייה במהירויות גבוהות. מבחינת בטיחות, ESC יכול לעשות הבדל בין חיים למוות. מסיבה זו, ה-NHTSA הפכה תכונה זו לחובה עבור כל המכוניות שנמכרו לאחר 2012. כפי שהוכח על ידי נתונים, ESC הצילה אינספור חיים מטרגדיה מסוימת.