وقتی نرم افزار جایگزین مهندسی تعلیق شود

دو هزار و هفت سال بود که چیزهای زیادی داشت. پایان سوپرانوها، عرضه آیفون، ظهور بحران وام مسکن پایین‌تر. اما مهمتر از همه، سال نیسان GT-R بود.

حتی امروز، آمار گودزیلا همچنان احترام زیادی دارد: 473 اسب بخار، سیستم چهار چرخ متحرک، و یک دور 7:38 تاول‌آمیز در اطراف معروف‌ترین پیست مسابقه‌ای آلمان. اما چیز دیگری در مورد GT-R وجود دارد که مردم فراموش می‌کنند، یا شاید هرگز نمی‌دانستند: این خودرویی بود که نرم‌افزاری خالص و بدون تقلب داشت.

عملکرد درونی GT-R صنعت را برای همیشه تغییر داد. نه فقط یک گیربکس دوکلاچه یا یک سیستم چهار چرخ محرک، بلکه فناوری ای که خودروسازان از اوایل دهه 1990 رویای آن را در سر می پرورانند: بردار ترمز. نهنگ سفید دینامیک خودرو.

از نظر مهندسی، کنترل نهایی وسیله نقلیه از قدرت مطلق بر رفتار خودرو ناشی می شود. بنابراین مهندسان می خواهند تعریف کنند که خودرو در هر شرایطی چگونه رفتار خواهد کرد.

در زمان های قدیم، به خصوص قبل از GT-R، مهندسان به ترفندها و ترفندهای مکانیکی متکی بودند. مواردی مانند اکسل وایساچ چند پیوندی پورشه یا سیستم تعلیق عقب مرسدس 190E راه حلی برای مشکلات مهندسی مربوط به رفتار دینامیکی، چه دستیابی به کیفیت سواری مطلوب یا ویژگی های هندلینگ خاص بودند.

سپس درک پیچیدگی تعلیق چند پیوندی، با در نظر گرفتن نحوه شکست آن تحت بار و بسیاری از چیزهایی که می تواند از سیستم های پیچیده ایجاد شود، وجود دارد. مطمئناً، می‌توانید فنر سفت و بوش‌های محکمی را روی ماشین بیندازید تا ماشین را بهتر کند، اما ماشین مثل چرند رانندگی می‌کند. کارهای زیادی وجود دارد که می توان به صورت مکانیکی انجام داد.

در مقطعی در دهه 2010 توسعه سیستم تعلیق مکانیکی تقریباً به حداکثر تئوری خود رسیده بود. زمانی که مهندسان توانستند رفتار را با استفاده از ابزارهای شبیه‌سازی مدل‌سازی و پیش‌بینی کنند، ناگهان ساخت شاسی و سیستم تعلیق نسبتاً آسان شد تا بتواند به درستی کار کند و در عین حال ضربه‌ها و ترک‌ها را نیز جذب کند.

GT-R تقریباً زودتر از بقیه به این نقطه رسید. ببینید، یکی از اصول اساسی توسعه GT-R، به رهبری کازوتوشی میزونو، این بود که وزن چیز خوبی است. وزن بیشتر به معنای بار لاستیک بیشتر بود که به معنای چسبندگی بیشتر بود. اگر او را از نظر ظاهری در نظر بگیرید، او یک دیوانه است.

وزن بیشتر به معنای بار لاستیک بیشتر بود که به معنای چسبندگی بیشتر بود. اگر او را از نظر ظاهری در نظر بگیرید، او یک دیوانه است.

اما بین خطوط بخوانید و متوجه شوید که قمار وزن در واقع به نام افزایش استحکام کلی بدنه و قطعات اصلی GT-R است. نیسان به استحکام بالای برخی از قسمت های بدنه می بالید، اما هرگز اسرار آن را به طور کامل فاش نکرد.

ارقام بالای 50000 نیوتن متر/درجه برای پانل های برشی و فریم های فرعی در اطراف شناور بودند. که با برخی از سخت ترین خودروهای امروزی رقابت می کند. این احتمالاً به این دلیل بود که GT-R برای تحمل وزن پیش بینی شده خود به تقویت نیاز داشت. بنابراین، فرصت به جای ایجاد، غنیمت شمرده شد.

با این حال GT-R توسط منابع نیسان با مشکل مواجه شد. این تا حد زیادی بر اساس پلت فرم FM نیسان 350Z و 370Z، با برخی تغییرات برای جا دادن گیربکس عقب نصب شده بود. در واقع، تا حد زیادی از همان هندسه تعلیق 370Z استفاده می کرد. حتی نحوه نصب موتور VR38DETT که مستقیماً روی خط مرکزی محور جلو مانند Z قرار گرفته بود، دقیقاً عجیب نبود.

میزونو سان و مهندسانش هنوز به موارد بیشتری نیاز داشتند. آنها به یک برگ برنده نیاز داشتند که قوانین فیزیک را به چالش بکشد. آنها به چیزی فراتر از مکانیکی، فراتر از آنچه تایرهای پهن تر، قدرت بیشتر و سیستم تعلیق بهتر می توانستند انجام دهند، نیاز داشتند.

عکس: رابین ترایانو | موتور 1

در سال 2007، وسایل نقلیه نرم افزاری تعریف شده هنوز یک مفهوم جدید بودند، اما جزر و مد در حال تغییر بود. پیشرفت های عمده ای در زمینه های پیچیده مدیریت موتور و سیستم های کنترل پایداری انجام شد. ماشین ها یک شبه شروع به بنزین دادن کردند. سیستم‌های کنترل پایداری و کشش به خودروهای معمولی سرازیر شده‌اند. الکترونیک از ابتدایی به کنترل کننده های پیشرفته احتراق و پردازش پیشرفت کرده است.

ب ام و حتی قبل از نیسان هم پیشتاز بود، اما هرگز قصد تولید خودروی برتر دنیا را نداشت. با BMW M3 2007 (E92 برای افراد حرفه‌ای) مدیریت موتور نسل بعدی باورنکردنی و همچنین کنترل پایداری و ABS جدید فوق‌العاده‌ای از شرکتی به نام ATE ارائه شد. این جعبه ابزار کاملاً جدید را به مهندسان BMW ارائه کرد.

مدیریت موتور توسعه یافته توسط BMW همراه با بوش، زیمنس و کانتیننتال از استراتژی کنترل موتور کاملاً متفاوتی استفاده می کند. به جای جدول های ساده دریچه گاز، زمان جرقه زنی و تحویل سوخت برای موتور، چندین لایه بین ورودی شما و خروجی موتور ایجاد می شود. درخواست شما را به پدال گاز منتقل می کند و تصمیم می گیرد که چگونه با اندازه گیری های متعدد مقدار گشتاور مناسب را تحویل دهید.

دو دلیل برای این وجود داشت: انتشار و کنترل.

ب ام و حتی قبل از نیسان هم پیشتاز بود، اما هرگز قصد تولید خودروی برتر دنیا را نداشت.

انتشارات، آه. اما گشتاور مدل سازی به معنای سطح بی سابقه ای از کنترل بر خروجی موتور بود. تنظیم فوق‌العاده دقیق خروجی موتور را فعال می‌کند که می‌توان از آن برای کنترل کشش بهتر استفاده کرد. این رویکرد ECU را قادر می سازد تا از پایین به بالا به جای از بالا به پایین عمل کند. و ورودی صرفا یک درخواست بود، نه یک قانون.

این امکان وجود امکانات بی‌شماری، الگوریتم‌های حفاظت موتور و مدل‌سازی فوق‌العاده پیچیده فرآیند احتراق را فراهم کرد. زمانبندی متغیر سوپاپ و بالابر به جای یک عمل ثابت تبدیل به یک روش متغیر شد و اختراع سیکلهای احتراق جدید با کنترل میکروثانیه بر فناوری موتورهای بنزینی گالوانیزه احتراق یک شبه. این ECU ها را به شبیه سازی موتورهای کامل با هزاران جدول و امکان تبدیل کرد.

این رزولوشن جدید توسط دومین شیء نابغه مهندسی انتقال یافته و به کار گرفته شده است: پمپ و کامپیوتر ATE MK60 ABS. مهمتر از آن، این یک سیستم مستقل است که بیشتر به تنهایی کار می کند، اما با ورودی ECU می تواند حتی زنده تر شود.

MK60 در حال حاضر بسیار جلوتر از هر چیز دیگری بود و از زمان معرفی خود در سال 2002 به طور مداوم ارتقا یافته است. در سال 2007، MK60E5 پنج سنسور فشار مجزا از دو سنسور دریافت کرد. یک سنسور برای هر چرخ و یک سنسور برای پدال ترمز وجود داشت. اکنون می‌تواند فشارهای ترمز چرخ‌ها را کنترل کند و امکان تعصب ترمز روی همان محور و نیروی ترمز فردی بر اساس انحراف و لغزش از طرف را فراهم کند. E5 اکنون می تواند فشار ترمز را بدون ورودی کاربر اضافه کند و به BMW اجازه می دهد در مورد کنترل پایداری هوشمندتر شود. M Dynamic Mode برای E92 M3 بر اساس این ویژگی توسعه یافته است. GT-R از نسخه ای از E5 به نام MK61 استفاده می کرد.

BMW M3 Lime Rock Parking Edition

در حالی که داستان واقعی زیر کیک سیزده لایه پنهان کاری شرکت های ژاپنی مدفون است، تصادفی نیست که GT-R از MK61 استفاده می کند در حالی که هر خودروی دیگر در مجموعه این برند از ABS بوش استفاده می کند. این، همراه با استراتژی پیشرفته کنترل موتور که قبلاً ذکر کردم و چرخش بردار گشتاور واقعی، فرمان پذیری GT-R را تضمین می کند.

به جای اینکه یک ناجی لحظه آخری باشد، کنترل پایداری به یک دست فعال در هندلینگ GT-R تبدیل شده است و از ورودی های ترمز کوچک برای دستیابی به ورودی های دلخواه استفاده می کند. اگر راننده در یک پیچ خواستار چسبندگی بیشتر می‌شد، چرخ‌های داخلی کمی ترمز می‌شدند. اگر سیستم احساس می‌کرد که از خط خارج می‌شوید و انتظار سر خوردن را نداشتید، با ترمز کردن جلو و عقب بیرون، عقب را فعالانه به خط می‌آورد.

اما سیستم VDC (کنترل دینامیک خودرو) GT-R جادویی بود. در حالت R، شروع به انجام برخی ترفندهای جالب می کند، با استفاده از نکات بسیار خفیف نیروی ترمز روی چرخ های مناسب برای افزایش چسبندگی کلی. هنگامی که حسگرهای انحرافی و G آنبورد کم فرمانی را تشخیص دادند، مقدار کمی از فشار ترمز به چرخ عقب داخلی وارد شد. اگر فرمان را بچرخانید و بیشتر بخواهید، ترمزهایی به قسمت داخلی جلو اضافه شده است. در پیچ‌های حالت ثابت، سیستم به‌طور نامحسوس GT-R را در خط نگه می‌دارد، اما بیشتر کار توسط کلاچ مکانیکی خالص انجام می‌شود.

یک مجله مهندسی ایتالیایی ادعا می کند که مهمترین بخش این سیستم است: افزایش چسبندگی کلی از 0.1 به 0.2 گرم. این بزرگ است. مهمتر از همه، چسبندگی را در بحرانی ترین مرحله پیچیدن افزایش می دهد: چرخش ترمز به سمت راس. GT-R این سیستم را به قدری خوب کالیبره کرد که همه احساس می کردند یک قهرمان هستند و حرفه ای ها می توانند بدون هزینه هنگفت یک پلت فرم ماشین اسپورت اختصاصی، به زمان های باورنکردنی برسند.

در حالی که داستان واقعی زیر کیک سیزده لایه پنهان کاری شرکت های ژاپنی مدفون است، تصادفی نیست که GT-R از MK61 استفاده می کند در حالی که هر خودروی دیگر در مجموعه این برند از ABS بوش استفاده می کند.

مهندسان Mizuno-san خودرویی داشتند که تقریباً هیچ خودروساز دیگری نداشت. خودرو اکنون می‌تواند به طور فعال زاویه انحراف ایده‌آل را تعیین کند، راه ایده‌آل را برای پیچیدن بیابد و چسبندگی کلی را افزایش دهد. عملا از هیچ جا.

امروزه هر خودرویی از نوعی سیستم مشابه استفاده می کند و فراتر از یک پمپ ABS تکامل یافته است. اکنون بوش و کانتیننتال سیستم‌هایی را به فروش می‌رسانند که خودروسازان می‌توانند آن‌ها را مطابق میل خود تنظیم کنند و جدیدترین سخت‌افزار ABS را با واحدهای اندازه‌گیری اینرسی شش‌بعدی پیوند می‌دهند تا واضح‌ترین تصویر دینامیکی ممکن را دریافت کنند. حتی می‌تواند با سیستم‌هایی مانند فرمان چرخ‌های عقب، دیفرانسیل‌های لغزش محدود با کنترل الکترونیکی و موتورهای الکتریکی متصل شود.

FK8 و FL5 هوندا سیویک تایپ R عملکرد رکورد جهانی خود را مدیون آخرین برنامه های هندلینگ بوش هستند و تمام خودروهای مدرن BMW M از این سیستم به خوبی استفاده می کنند، اما شاید واضح ترین برنامه (برای کاربر) سیستم باشند. استون مارتین همچنین تمام خودروهای خود را به سحابی از کامپیوترها و الگوریتم‌ها مجهز می‌کند تا هندلینگ برتر را ارائه دهد.

در نهایت، این سیستم ها میزان و سبک پیچیدن خودرو را تعیین می کنند. تکان‌های ریز و شادی‌بخش دستگیری مکانیکی، یافتن حد مجاز، و سواری با سرعت بالا، عمدتاً وقتی این سیستم‌ها روشن هستند، ناپدید می‌شوند.

البته، برخی از تولیدکنندگان آن‌ها را به‌خوبی تنظیم می‌کنند تا احساس طبیعی‌تر کنند. پورشه، استون مارتین و مرسدس AMG به ذهن متبادر می شوند. اما دیگران به طرز عجیبی احساس می کنند غیرزمینی، جدا و بی شادی هستند، حتی اگر اجرا باورنکردنی باشد.

ممکن است نوآوری جالبی باشد، اما به من اعتماد کنید: شما در واقع از M3 خود استفاده نمی کنید.