ESP - un sistem inteligent pentru mai multă siguranță la volan

De la inventarea motoarelor cu combustie internă și apariția primelor automobile produse în masă a trecut ceva mai mult de un secol. În tot acest timp, numărul mașinilor care sunt conduse zilnic a crescut enorm, iar modelele fabricate cunosc o diversitate fără precedent.

Se estimează că, în prezent, circulă pe drumurile planetei circa 1.42 de miliarde de autovehicule. Dacă în vremurile de pionierat și imediat după apariția acestui mijloc de locomoție accidentele rutiere erau evenimente destul de rare grație, în parte, lipsei traficului, astăzi ele sunt o problemă destul de gravă pentru societate.

De aceea, industria auto a căutat mereu mijloace tehnice noi și inovații menite să ridice gradul de control asupra vehiculului aflat în mers și care să ducă, în final, la posibilitatea evitării unor accidente care altfel s-ar fi produs din cauza imposibilității șoferului de a redresa automobilul.

Astfel au apărut sisteme ca ABS sau mai modernul ESP, despre care vei putea afla câteva detalii în rândurile ce urmează.

Cuprins

1. ESP-ul auto - ce înseamnă și la ce folosește acest sistem?

2. Rolul sistemului ESP în ansamblul siguranței autovehiculelor în trafic

3. Modul de funcționare al unui sistem ESP la o mașină

#

1. ESP-ul auto - ce înseamnă și la ce folosește acest sistem?

De multe ori, este posibil să găsești în broșurile unor mașini noi, la reprezentanțele auto sau pe internet, printre caracteristicile tehnice enumerate, și sintagma „ESP” ca dotare standard. Explicațiile oferite de reclame sau de cataloagele auto nu cuprind, în unele cazuri, referințe și explicații exacte asupra tipurilor de funcții și piese auto și, astfel, este posibil ca mulți proprietari auto să rămână cu unele lacune în a-și cunoaște toate performanțele de care este capabil autovehiculul pe care îl conduc.

Deși mașinile moderne fac ca șofatul să fie o activitate mai degrabă plăcută decât periculoasă, este bine să știi de ce se întâmplă asta și de ce nu a fost întotdeauna astfel. Lipsa unor tehnologii care azi sunt implementate ca standarde de fabricație în toata industria auto, ar duce la situațiile din trecutul nu foarte îndepărtat, când conducerea unui vehicul nu era un lucru foarte simplu.

În parcursul vehiculului aflat în mers pot apărea diverse situații sau scenarii neprevăzute, care pot conduce la alterarea traiectoriei sale fizice normale imprimate de menținerea unei direcții corecte cu ajutorul comenzii volanului. Acestea pot include unele viraje foarte abrupte, evitarea unor obstacole apărute brusc pe traseu, condiții meteo de ploaie sau ninsoare ori îngheț, care modifică esențial parametrii deplasării și forțele de frecare implicate.

Unul sau o combinație de mai mulți de astfel de factori pot conduce cu ușurință la fenomenul derapării automobilului și pierderea controlului direcției acestuia, ceea ce poate rezulta aproape invariabil într-un accident rutier.

Tocmai pentru evitarea sau, mai precis, pentru ameliorarea efectelor acestor posibile evenimente nedorite, inginerii auto au dezvoltat sisteme care să contracareze consecințele alterării unei traiectorii corespunzătoare, sigure. Unul din acestea este și Programul Electronic de Stabilitate sau ESP (Electronic Stability Program).

Încercând o definiție a ESP, se poate afirma că este vorba despre un sistem tehnologic complet computerizat care are drept rol îmbunătățirea stabilității unui autovehicul prin detectarea și reducerea efectelor derapajelor.

#

2. Rolul sistemului ESP în ansamblul siguranței autovehiculelor în trafic

ESP nu a apărut, desigur, dintr-o dată, ci este rezultatul unor îndelungate eforturi ale inginerilor din industria auto care au adus, treptat, de-a lungul timpului, inovații în sistemele de siguranță ale automobilelor produse.

Unele din cele mai cunoscute tehnologii care au condus, ulterior, și spre apariția ESP-ului sunt:

• Sistemul de preîntâmpinare a blocării roților - sau Anti Braking System - ABS;
• Sistemul electronic de blocare diferențiată a roților - Electronic Brakeforce Distribution - EBD;
• Sistemul de control al tracțiunii - Traction Control System sau ASR ( din limba germană - „Antriebsschlupfregelung”;
• Sistemul electronic de blocare a diferențialului - Electronic Differential Slippery - EDS

Așa cum sugerează și numele, ABS-ul a fost dezvoltat cu scopul de a preveni blocarea completă a roților în cazul unui eveniment rutier care declanșează reflexul șoferului de a apăsa brusc pedala de frână, fapt ce ar conduce, în anumite condiții, la o derapare necontrolată a mașinii și la pierderea controlului acesteia.

EBD-ul este un subsistem al ABS-ului și, pe scurt, are rolul de a stabiliza forța de frânare pentru fiecare roată a mașinii. Prin acest lucru se asigură o performanță și o siguranță superioare a frânelor autovehicolului în cazul unei opriri bruște, de urgență.

Deși uitate de multe ori, un rol important îl joacă și jantele și anvelopele cu care este dotat autoturismul, deoarece dacă acestea sunt de calitate și în parametri optimi asigură o uniformitate în mers și o siguranță sporită.

Forța de frânare aplicată fiecărei roți și efectele acesteia pot fi variabile datorită factorilor fizici ( de exemplu, un drum cu pietriș, cu pete de ulei etc.), climaterici (ploaie, polei, zăpadă etc.) sau vitezei de deplasare.

ASR-ul este, de regulă, o funcție tehnică cu rol de prevenire a pierderii tracțiunii roților pe drumul străbătut de un autovehicul. Acest sistem este activat atunci când senzorii detectează o nepotrivire între accelerație și cuplul motorului pe anumite suprafețe de șosea. Intervenția constă, practic în una sau mai multe acțiuni automate, cum ar fi:

• Aplicarea unei forțe de frânare la una sau mai multe roți în funcție de echilibrarea mai eficientă;
• Reducerea sau oprirea secvențelor de producere a scânteilor la unul sau mai mulți cilindri ai motorului - fapt ce se traduce în reducerea forței acestuia;
• Reducerea alimentării cu combustibil a unuia sau mai multor cilindri;
• Oprirea accelerației, independent de voința șoferului, dacă mașina este prevăzută cu sistem electronic de accelerație;

Sistemul EDS are rolul de a se asigura că fiecare roată a mașinii primește suficient cuplu prin apelarea la un sistem electronic de control. Astfel, el monitorizează datele primite de la diverși senzori de la roți și, în eventualitatea unui derapaj, transferă forță sau cuplu suplimentar la acele roți care au mai multă tracțiune. Unele modele permit chiar șoferului să modifice setările acestui ansamblu.

Iată, deci, o trecere în revistă a componentelor principale pe care se bazează ESP-ul, a cărui apariție este un pas firesc în evoluția industriei auto și a siguranței autovehiculelor, deoarece toate sistemele enumerate anterior au, singure, anumite limite.

După mai multe încercări, primii pași către dezvoltarea a ceea ce este azi ESP au fost făcuți în anii 1980, când Toyota, Mercedes-Benz și BMW au introdus în unele modele de mașini fabricate un așa-numit sistem de control al tracțiunii, dar care încă nu avea atribuții decât în domeniul frânării și accelerației, neintegrând și controlul direcției.

În 1990 fabricantul auto japonez Mitsubishi a introdus un model mai avansat, ca precursor al ESP, care permitea o mai bună tracțiune a mașinilor sale pe suprafețe alunecoase sau în virajele strânse. În plus față de efectele produse prin acționarea sistemului, acesta lucra bine împreună cu suspensiile controlate electronic și cu direcția și transmisia 4x4 la modelele de teren, reușind astfel să îmbunătățească semnificativ manevrabilitatea și performanța la rulaj.

Ulterior, fabricantul auto german BMW a dezvoltat un proiect comun cu firmele Bosch și Continental pentru realizarea unui sistem care să poată reduce cuplul motorului, cu scopul de a preveni pierderea controlului mașinii. Acesta a fost implementat la linia de modele a anului 1992.

Cam în aceeași perioadă, Mercedes-Benz împreună cu Bosch au lucrat la un proiect comun care a rezultat în dezvoltarea sistemului cunoscut azi sub denumirea de ESP. Ca inovație față de precedentele modele, acesta din urmă avea capacitatea de a controla derapajele laterale.

Uniunea Europeană a introdus obligativitatea dotării tuturor autovehiculelor noi introduse și înmatriculate pe piață cu ESP începând din anul 2014, același lucru fiind instituit și în Statele Unite ale Americii din 2012.

#

3. Modul de funcționare al unui sistem ESP la o mașină

Rolul principal al sistemului ESP la autoturisme este de a păstra capacitatea de manevră și, mai ales, stabilitatea automobilului atunci când se petrece un eveniment care duce la derapaje. Acest lucru este posibil prin apelarea la facilitățile oferite deja de sistemele precedente, ABS, EBD, ASR și EDS, ale căror funcții au fost trecute în revistă în rândurile de mai sus.

Sistemul ESP funcționează prin monitorizarea permanentă a direcției și a mișcărilor volanului. Computerul din componența sa compară modul de condus al șoferului, estimând prin calcule ale unghiurilor făcute de volan intențiile acestuia, comparativ cu ceea ce se întâmplă în mod real cu mașina pe șosea, adică cu direcția exactă pe care aceasta o are, prin determinarea accelerației laterale, a vitezei de rulare generale și a celei individuale de rotire a fiecărei roți.

Acțiunea ESP se declanșează doar atunci când sunt detectate diferențe majore între datele măsurate și astfel comparate, adică atunci când mașina are o direcție diferită față de poziția volanului.

Aceste situații pot apărea atunci când se fac viraje bruște de evitare a unor potențiale coliziuni sau când unii șoferi neexperimentați inră în curbe deosebit de periculoase fără a estima corect amplitudinea acestora. De asemenea, diferențe mari care determină intervenția ESP pot apărea pe drumuri alunecoase, umede sau acoperite de zăpadă, gheață sau polei.

Dezavantajul sistemului apare în cazul condusului sportiv la viteze mari și cu multe slalomuri printre alți participanți la trafic, în regim de autostradă sau la drifturile controlate făcute în spațiile libere pentru distracție, deoarece acesta poate interveni prin aplicarea frânării în moduri asimetrice la roțile care necesită un astfel de tratament, pentru a crea cuplu la acelea care pot poziționa autoturismul în linie dreaptă. În plus, poate lua decizia de a reduce din puterea motorului, fie prin diminuarea scânteilor produse la unii cilindri, fie prin tăierea alimentării acestora cu amestec combustibil sau chiar poate aduce corecții transmisiei, toate acestea pentru a reduce din viteză.

Este important de menționat că sistemul ESP poate funcționa pe orice tip de suprafață pe care s-ar putea afla vehiculul. Fie că este vorba de asfalt, fie de pietriș sau drumuri acoperite cu polei, puterea de calcul a computerului este de multe ori mai mare și mai rapidă în luarea deciziilor de intervenție asupra sistemelor de control ale mașinii față de reacțiile și reflexele umane.

Intervenția ESP-ului poate avea loc chiar înainte ca șoferul să realizeze că pierde controlul mașinii. Iar aici este vorba de un pericol, deoarece natura umană s-ar putea obișnui cu sentimentul de siguranță avansată oferit și, astfel, șoferii ar deveni mult prea încrezători în mașina lor și nu ar mai acorda atenția necesară unui condus preventiv, fapt care s-ar putea traduce în vizite la service-ul auto pentru remedierea rezultatelor unor potențiale accidente.

Tocmai din acest motiv, constructorii de autovehicule au început să avertizeze clienții că sistemul ESP nu înseamnă un upgrade de performanță al mașinii pe care o cumpără și nu trebuie să uite de bunele practici ale condusului preventiv, lăsând toata partea de asigurare a siguranței rutiere pe baza computerului cu care sunt prevăzute automobilele.

În concluzie, chiar dacă ESP este o tehnologie revoluționară care, aplicată noilor modele de autovehicule, contribuie semnificativ la reducerea accidentelor și este considerată de către experți cel mai mare pas în privința siguranței rutiere, totuși atenția și un mod de condus adaptat tuturor condițiilor de trafic rămân cruciale pentru evitarea oricărui pericol pe șosele.

Sursa foto: shutterstock.com