Elektronika samochodowa, to żadna nowość

Trudno wyobrazić sobie współczesny świat bez elektroniki. Już pod koniec XX wieku nasze uzależnienie od niej było tak duże, że tzw. problem roku 2000 był omawiany w mediach przez kilka lat. Dziś komputeryzacja jest znacznie większa i coraz mocniej wdziera się do różnych gałęzi przemysłu. Motoryzacja nie jest wyjątkiem. Liczba komputerów, jednostek sterujących, wyświetlaczy, czy systemów bezpieczeństwa rośnie w samochodach z roku na rok. Ale ten pochód rozpoczął się wiele lat temu i większość współczesnych rozwiązań sterowanych elektronicznie nie jest tak młoda, jak mogłoby się wydawać.

Komputer pod maską

Na początku lat 90. często można było spotkać się z określeniem „nowoczesne silniki z wtryskiem paliwa”. Niejeden klient odwiedzający wówczas salon francuskiej, czy niemieckiej marki dowiadywał się, że podstawowa odmiana silnikowa jego wymarzonego samochodu wciąż zasilana jest gaźnikiem, a do wersji z wtryskiem trzeba słono dopłacić. Kiedy więc FSO Polonez Caro otrzymał silnik Rovera, pod znaczkiem „1.4 GLI 16V” doklejano drugi z dumnym napisem „Multipoint Injection”. Mało kto, zapatrzony w nowoczesność tego rozwiązania, zdawał sobie wówczas sprawę, że pierwszy układ wtryskowy z elektronicznym sterowaniem pojawił się w Stanach Zjednoczonych w 1957 roku, czyli dwa lata po Mercedesie 300 SL, pierwszym samochodzie z mechanicznym wtryskiem paliwa. Firma Bendix opracowała system nazwany Electrojector dla Chryslera. Użyto go w silnikach kilku modeli w koncernie, jednak tanie paliwo nie zachęcało do zakupu drogiej technologii, klienci woleli sprawdzone zasilanie gaźnikowe. Ten czynnik sprawił, że wyprodukowano zaledwie 35 samochodów z dumnym oznaczeniem „Fuel Injection” na tylnym pasie i świat o nim zapomniał.

Dokładnie dziesięć lat później elektroniczny wtrysk paliwa powrócił pod postacią układu D-Jetronic firmy Bosch. Pierwszym seryjnie produkowanym samochodem weń wyposażonym był Volkswagen 1600 TE/LE z 1967 roku. Litera E pochodziła od słowa Einspritzung oznaczającego po niemiecku wtrysk paliwa.

Sam wtrysk paliwa dawał już spore oszczędności w zużyciu paliwa, ale inżynierowie szybko zauważyli, że potrzebna jest dokładniejsza kontrola nad pracą silnika, zwłaszcza wobec wyzwań związanych z normami emisji spalin, jakie pojawiły się w Stanach Zjednoczonych. Odpowiedzią na te potrzeby była jednostka sterująca pracą silnika zwana dziś ECU (Electronic Control Unit). General Motors rozpoczął nad nią prace w 1979 roku, a dwa lata później z taśm fabryk GM zaczęły zjeżdżać pierwsze samochody z elektronicznymi układami tego typu.

Digitalizacja kokpitu

Do ery komputerów osobistych zapoczątkowanych przez IBM jeszcze trochę brakowało, ale mniej lub bardziej udane próby zastosowania układów scalonych w motoryzacji trwały od lat 70. Po wtrysku paliwa przyszła pora na komputeryzację kokpitu. Po niezliczonej ilości prototypów, w których kierowcę otaczała deska rozdzielcza bardziej pasująca do ówczesnej wizji pojazdu kosmicznego, pojawił się w końcu model seryjny. Odważny krok zbudowania „samochodu przyszłości” wziął na siebie Aston Martin, prezentując w 1976 roku limuzynę Lagonda (seria 2). Miała ona nie tylko nowocześnie stylizowane nadwozie odpowiadające ówczesnej modzie, choć wzbudzające skrajne emocje, ale też dorównujące mu wnętrze. Po raz pierwszy zastosowano tu elektroniczną tablicę rozdzielczą oraz dotykowe przyciski do obsługi systemów pokładowych. Niestety elektronika dostarczana przez firmę Lucas okazała się problematyczna i wyjątkowo wrażliwa na wilgoć, co w angielskiej luksusowej limuzynie było niesmacznym żartem. Tablicę rozdzielczą przeprojektowywano dwukrotnie, zawsze stosując elektroniczne wskaźniki.[page_break]Na lata 80. przypada szczyt popularności elektronicznych wyświetlaczy. Chętnie stosowały je firmy amerykańskie i japońskie wróżąc konwencjonalnym „zegarom” rychłą śmierć. Wyświetlacze, w tym kolorowe już ekrany LCD, pojawiły się w pierwszej połowie dekady w sportowych Chevroletach Corvette C4, luksusowych Toyotach Crown i Cressida, czy Buickach Century. W Europie też nie zabrakło aut wpisujących się w nowy trend, elektroniczny wyświetlacz zastosowano m.in. w bliźniaczych Renault 9 i 11 z 1981 roku, które zdobyły uznanie dziennikarzy, a w konsekwencji tytuł Samochodu Roku 1982. W drugiej połowie lat 80. wyświetlacze LCD można było już spotkać w innych popularnych modelach, jak Renault 21, Toyota Carina czy Fiat Tipo. Zawitały też na pokładach Astry, Calibry i Golfa.

Trzeba przyznać, że ówczesne rozwiązania miały poważne wady. Wyświetlacze były postrzegane jako mniej dokładne od wskaźników tarczowych, a elektroniczne prędkościomierze reagowały z irytującą zwłoką. Większość producentów wolała nie narażać się na krytykę i oferowała efektowny gadżet jako opcję. Jaka jest dalsza część tej historii nie trudno się domyślić. Klienci w tamtym czasie okazali się mieć bardzo konserwatywne podejście i wybierali niemal wyłącznie wskaźniki zegarowe, a niepopularne opcje zniknęły z oferty niemal wszystkich producentów na długie lata. Nowoczesne kolorowe wyświetlacze, pozbawione wad swoich protoplastów, ponownie torują sobie drogę do motoryzacji, jednak najczęściej nadal jako opcja lub wyposażenie standardowe w najwyższych specyfikacjach. Ale nie nazywajmy tego rewolucją, bo tę ćwierć wieku temu zatrzymali sami producenci samochodów... na życzenie klientów.

We współczesnych autach coraz większą popularność zyskują dotykowe ekrany systemu multimedialnego. Ale nie wszyscy producenci spieszą się z ich wprowadzaniem do oferty. Jedni tłumaczą się odciskami palców szpecącymi powierzchnię, inni niezbyt szybkim działaniem. Czyżby ta technologia była na tyle nowa, że wymaga ciągłego dopracowywania? Nie do końca, prawdę mówiąc w motoryzacji pojawiła się już w roku 1986, kiedy to Buick zaprezentował w modelu Riviera system nazwany Graphic Control Center (GCC). Choć monochromatyczny, to jednak dotykowy ekran był dokładnym odpowiednikiem współczesnych systemów multimedialnych, za pomocą których obsługuje się klimatyzację, radio i komputer pokładowy. GCC miał to wszystko i na dodatek działał bez zbędnej zwłoki, co w dzisiejszych czasach nie jest wcale takie oczywiste. Ale klienci i tak uznali, że jest kłopotliwy w obsłudze i odwraca uwagę podczas obsługi, przez co zniknął z listy opcji w 1990 roku. Monochromatyczny system Delphi stworzony dla Buicka rzeczywiście mógł odstraszać wyglądem, nawet w latach 80. Opracowany w 1989 roku przez Denso kolorowy system Visual Information Center (VIC) dla Oldsmobile'a Trofeo też miał dotykowy ekran, a grafika była o niebo lepsza. Mimo dodania kilkunastu przycisków w celu ułatwienia obsługi VIC nie zyskał popularności. Po trzech latach zakończyła się jego kariera rynkowa.

Elektroniczne sterowanie

Przez wiele dekad koło kierownicy pełniło głównie swoją podstawową rolę polegającą na skręcaniu kół. Jeśli pojawiały się na nim jakieś przyciski, służyły do wzbudzania sygnału dźwiękowego. Ale wielofunkcyjne kierownice to także nie jest wynalazek XXI wieku. Elektroniczna rewolucja dokonała się 1979 roku, kiedy Ford w modelu Mustang umieścił na kierownicy przyciski układu utrzymywania prędkości (tempomatu), zastosowanego w wersjach z ręczną skrzynią biegów.

W samochodach japońskich sterowanie z kierownicy można było spotkać w wielu modelach już w latach 80. Jednym z pierwszych była Honda Prelude z 1983 roku. Europejskim pionierem w tej dziedzinie było Renault 25 z tego samego roku, w którym opcjonalnie montowano przyciski do sterowania radioodtwarzaczem.[page_break]

Coraz więcej nowych modeli samochodów posiada tempomat w wyposażeniu standardowym, lub np. w drugiej najtańszej wersji wyposażenia. Ta nagła hojność za strony producentów nie jest podyktowana dobrym sercem, a chęcią uzyskiwania jak najlepszych wyników w testach Euro NCAP, w których ostatnio wszelkie systemy poprawiające bezpieczeństwo są wyjątkowo dobrze premiowane - uzyskanie bez nich pięciu, a nawet czterech gwiazdek bywa niemożliwe. A kiedy te urządzenia trafiły na pokłady samochodów? Coś na kształt prymitywnych układów utrzymujących stałą prędkość to początek XX wieku, zaś elektronicznie sterowany tempomat został opatentowany w 1968 roku. Tempomaty zyskały popularność w Stanach Zjednoczonych w kryzysowych latach 70., kiedy to jazda ze stałą prędkością miała pomagać kierowcom oszczędzać paliwo. Na Starym Kontynencie względną popularność zyskały dopiero w latach 90.

Tempomat to świetne urządzenie, doskonale sprawdzające się na... pustej autostradzie. W intensywnym ruchu, gdzie samochody co rusz przyspieszają i zwalniają znacznie lepszym rozwiązaniem jest tempomat adaptacyjny, zwany też potocznie inteligentnym. Oczywiście jego historia jest znacznie krótsza, bo sięga „zaledwie” roku 1992. Pionierem było Mitsubishi oferujące na początku proste układy wykorzystujące lidar do ostrzegania kierowcy o dystansie od poprzedzającego pojazdu w swoich japońskich modelach. Trzy lata później wprowadzono system potrafiący samodzielnie zwalniać i przyspieszać. Pierwszym europejskim samochodem z adaptacyjnym tempomatem było BMW serii 7 z 1998 roku.

Wyświetlanie tu i tam

Kilka lat temu producenci samochodów musieli zdecydować, czy na ekranach systemów multimedialnych pozwolić na odtwarzanie wideo. Ze względów bezpieczeństwa kierowca nie powinien odrywać wzroku od drogi i właśnie do takich wniosków doszli. Ale już pasażerowie drugiego rzędu nie powinni być pozbawiani rozrywki „ruchomego obrazu”. Te dylematy już raz pojawiły się w historii motoryzacji, kiedy w 1965 roku Ford postanowił wyposażyć swoje samochody w telewizję. Montowany jako opcja dilerska system Autovision składał się z odbiornika montowanego na oparciu przedniej kanapy, nad którym sterczała antena. Dzięki niemu siedząc na tylnej kanapie można było się poczuć jak w domu.

Najnowsze technologie zanim znajdą swoją drogę na rynek cywilny często zaczynają swoją karierę w wojsku. Z myśliwców pochodzi urządzenie zwane Head-Up Display (HUD), czyli wyświetlacz przezierny. Nie wszystkie modele marek premium je oferują, choć coraz częściej można je dostać także w popularnych autach, np. koncernów PSA i VW. Jak już zapewne się domyślacie, i to rozwiązanie nie jest nowe. W motoryzacji pojawiło się w 1988 roku. Pierwszym samochodem wyposażonym w HUD był Oldsmobile Cutlass Supreme. Wyświetlał na przedniej szybie aktualną prędkość i lampki kierunkowskazów.

W służbie

Elektroniczny mózg wspomaga kierowcę w nagłych sytuacjach, kiedy zachodzi ryzyko utraty kontroli nad pojazdem, lub nieodpowiedniej reakcji. Współczesny samochód może być wyposażony w kilkanaście skomplikowanych i coraz częściej zintegrowanych, tudzież współpracujących ze sobą systemów zmniejszających ryzyko powstania kolizji. Najstarszym z nich jest ABS, system zapobiegający blokowaniu się kół, co pozwala na kierowanie autem podczas awaryjnego hamowania. Ten problem był rozważany już w pierwszych latach rozwoju motoryzacji, ale na poważnie został rozwiązany przez układy sterowane elektronicznie. Pierwszy skonstruowano dla samolotu Concorde w latach 60., ale zanim naddźwiękowy odrzutowiec pasażerski wszedł do służby w 1976 roku, koncerny motoryzacyjne przystąpiły do własnych prac.

Elektronicznie sterowane układy antyblokujące pojawiły się w 1970 roku niemal równocześnie w ofercie Chryslera pod nazwą „Sure Brake” i Forda jako „Sure Track”. W kolejnym podobne systemy zaczęto montować w samochodach General Motors, Nissana, Toyoty i Triumpha. Współczesny, wielokanałowy system Boscha sterujący każdym kołem z osobna zadebiutował pod nazwą ABS w Mercedesie S Klasy w 1978 roku. W 2004 r. ABS stał się obowiązkowym wyposażeniem wszystkich samochodów sprzedawanych na terenie Unii Europejskiej.

Zobacz też: Czy CB Radio odchodzi do lamusa?

Źródło: TVN Turbo/x-news