Η φράση «όπου το λάστιχο συναντά το δρόμο» αναφέρεται στο σημείο τριβής όταν μια κατάσταση γίνεται σοβαρή. Όταν πρόκειται για αγώνες πίστας, το λάστιχο (τα ελαστικά) είναι το κρίσιμο σημείο επαφής μεταξύ της ασφάλτου και του ίδιου του αυτοκινήτου. Τα ελαστικά κάνουν όλη τη διαφορά ανάμεσα σε ένα δυνατό φινίρισμα στην καρό σημαία και μια φρικτή ολίσθηση στον τοίχο. Και αν δεν λειτουργούν μαζί, ολόκληρο το σύστημα καταρρέει.
Γνωρίζοντας αυτό από κοντά, η ιταλική εταιρεία ελαστικών Pirelli συνεργάστηκε με την εταιρεία τεχνολογίας juggernaut Bosch για να αναπτύξουν από κοινού και να δημιουργήσουν ένα δίκτυο επικοινωνίας ελαστικών. Ως εκ τούτου, το Pirelli “Cyber Tire” περιέχει έναν αισθητήρα που συλλέγει και μεταδίδει δεδομένα στο αυτοκίνητο, δημιουργώντας μια σύνδεση που διοχετεύει κρίσιμες πληροφορίες. Στην ουσία, αυτοί οι αισθητήρες ρίχνουν μια ματιά στη θερμοκρασία των ελαστικών, την πίεση των ελαστικών, την κατάσταση του δρόμου και πολλά άλλα και συμβουλεύουν τους ελεγκτές του αυτοκινήτου σχετικά με τις ρυθμίσεις που πρέπει να γίνουν.
Είναι σαν κάθε ελαστικό να είναι ένας μεμονωμένος αθλητής, που κάνει check-in με τους αισθητήρες του και χτυπάει με ένα «Βάλε με, προπονητή». ή αντίστροφα, «Μπορεί να χρειαστεί να μειώσουμε την ένταση κατά ένα βαθμό».
Σκεφτείτε πολύ πέρα από τα συστήματα παρακολούθησης της πίεσης των ελαστικών. Αυτό είναι το επόμενο επίπεδο πληροφοριών που μπορούν να συλλέξουν τα ελαστικά και η διαφορά είναι παρόμοια με τη σύγκριση ενός αναδιπλούμενου τηλεφώνου με ένα smartphone.
Ελαστικά που επικοινωνούν περισσότερα από λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα
Η Pirelli άρχισε να εργάζεται για την εύρεση τρόπων για τα ελαστικά της να «μιλούν» απευθείας στον υπολογιστή του αυτοκινήτου πριν από σχεδόν 25 χρόνια. Ωστόσο, μόλις τον τελευταίο χρόνο η εταιρεία ανέπτυξε τη συνεργασία της με τη Bosch. Συνεργαζόμενος με την Bosch Engineering—η οποία είναι πολύ σεβαστή στον διάσημο κόσμο των supercars όπως η Ferrari, η McLaren και η Aston Martin και επίσης συνεργάζεται στενά με τυπικούς κατασκευαστές αυτοκινήτων προαστιακού—ο κατασκευαστής ελαστικών αξιοποίησε τη δύναμη των κορυφαίων ελεγκτών του τεχνολογικού γίγαντα.
«Ο στόχος ήταν να ληφθούν πληροφορίες από το ελαστικό, καθώς το ελαστικό είναι το μόνο σημείο επαφής μεταξύ του αυτοκινήτου και του εδάφους και όπου μεταφέρονται όλες οι δυνάμεις», λέει ο Pierangelo Misani, ανώτερος αντιπρόεδρος της Pirelli και επικεφαλής τεχνολογίας. “Είναι μια πηγή πιθανών πληροφοριών που είναι εξαιρετικά χρήσιμες για την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα.”
Χάρη στην εξέλιξη των μπαταριών καθώς έχουν γίνει μικρότερες και πιο κινητές, η τοποθέτηση μιας μικροσκοπικής πηγής ενέργειας μέσα σε ένα ελαστικό δεν είναι η πρόκληση που ήταν κάποτε. Αυτό είναι το κλειδί για αυτήν την εφαρμογή, επειδή οποιαδήποτε προστιθέμενη μάζα μέσα σε ένα ελαστικό μπορεί να προκαλέσει ανισορροπία. Η ανισορροπία μπορεί να προκαλέσει κραδασμούς, οι οποίοι επηρεάζουν την άνεση και την ασφάλεια. Είναι σημαντικό να έχουμε ένα σύστημα που είναι εξαιρετικά ελαφρύ, λέει ο Misani, και εξακολουθεί να περιλαμβάνει εξαρτήματα όπως τα επιταχυνσιόμετρα, το σετ τσιπ, τον αισθητήρα πίεσης, τον αισθητήρα θερμοκρασίας και την μπαταρία. Επιπλέον, αυτό το σύνολο στοιχείων πρέπει να διαρκέσει τουλάχιστον για τη διάρκεια ζωής του ελαστικού.
Λειτουργία σε ένα δυνητικά εχθρικό οικοσύστημα
Υπάρχουν πολλοί αισθητήρες σε ένα αυτοκίνητο, ορισμένοι προστατευμένοι από τα στοιχεία και κάποιοι σκόπιμα εκτεθειμένοι στο νερό, τον άνεμο και τη δύναμη έλξης. Αλλά μέσα σε ένα ελαστικό, υπάρχει ένα εντελώς διαφορετικό οικοσύστημα. Μετά από όλα, είναι φουσκωμένο με αέρα, που εισάγει ένα υγρό περιβάλλον. Δεύτερον, κυλάει και αλλάζει σχήμα, ισοπεδώνοντας με το βάρος του οχήματος.
Όταν ο αισθητήρας κυλά γύρω στο σημείο επαφής ή όταν το ελαστικό έρχεται σε επαφή με το έδαφος, πρέπει να επιβραδύνει και στη συνέχεια να επιταχύνει ξανά. Αυτό οφείλεται στη διαφορά στη διάμετρο όταν το ελαστικό κυλά. η απόσταση από το κέντρο είναι μικρότερη.
«Μιλάμε για τεράστια επιτάχυνση, καθώς και ο αισθητήρας μέσα στο ελαστικό μπορεί να περάσει πάνω από χτυπήματα, λακκούβες ή ακόμα και εκτός δρόμου», λέει ο Misani. «Έτσι καταλαβαίνετε ότι τα εξαρτήματα πρέπει να είναι μικροσκοπικά και ελαφριά, αλλά πρέπει επίσης να είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στις ακραίες συνθήκες που τους θέτει το ελαστικό».
Οι αισθητήρες στα ελαστικά δεν είναι νέοι, αλλά η νέα συμφωνία της Pirelli με τη Bosch σημαίνει ότι τα δεδομένα του ελαστικού μεταφέρονται τώρα απευθείας στον ελεγκτή σε πραγματικό χρόνο και χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του αυτοκινήτου. Αυτό που είναι εντελώς νέο είναι ότι οι αισθητήρες συνεισφέρουν ενεργά δεδομένα στον ελεγκτή για να ελέγξουν τη σταθερότητα, το φρενάρισμα και την πρόσφυση του αυτοκινήτου για να δημιουργήσουν το καλύτερο αποτέλεσμα για εκείνη τη στιγμή, εξηγεί η Misani. Για παράδειγμα, εάν το σύστημα αντιμπλοκαρίσματος πέδησης είναι ενεργό, το σύστημα υπολογιστή του αυτοκινήτου δεν γνωρίζει την ταχύτητα του ελαστικού ή τις συνθήκες του δρόμου εκείνη τη στιγμή ή εάν η ολίσθηση του ελαστικού είναι αρνητική ή θετική. Χωρίς αυτό το ενσωματωμένο σύστημα, το ABS πρέπει να μαντέψει τις συνθήκες και ενδέχεται να μην μεγιστοποιήσει τις δυνατότητες των ελαστικών.
Η Pirelli στοχεύει να αντιμετωπίσει την υδρολίσθηση, μια τρομακτική κατάσταση του δρόμου που συμβαίνει όταν τα ελαστικά σας δεν μπορούν να διοχετεύσουν αρκετό νερό από το πέλμα και ο έλεγχος του οχήματος γίνεται μείζον ζήτημα.
«Η υδρολίσθηση σημαίνει ότι το έμπλαστρο επαφής γίνεται όλο και πιο κοντό μέχρι να ανυψωθεί», περιγράφει ο Misani. «Είναι σαν μια βάρκα που σηκώνεται από το νερό, με αποτέλεσμα να χάσεις την επαφή με το έδαφος. Όσο λιγότερη επαφή με το έδαφος, τόσο λιγότερη ικανότητα έχετε να επιταχύνετε, να φρενάρετε ή να διευθύνετε. Με τον αισθητήρα, είμαστε σε θέση να ανιχνεύσουμε εάν υπάρχει υδρολίσθηση».
Ο CTO της Pirelli λέει επίσης ότι ένα άλλο χαρακτηριστικό στο οποίο εργάζεται η εταιρεία είναι οι αλγόριθμοι που μπορούν να προβλέψουν ή να ανιχνεύσουν τον αποτελεσματικό ρυθμό φθοράς του ελαστικού και σε ποιο στάδιο της ζωής του βρίσκεται το ελαστικό.
Κοινή χρήση της τεχνολογίας
Ενώ η εταιρεία κατασκευής υπεραυτοκίνητων Pagani είναι η πρώτη που χρησιμοποιεί τους ενσωματωμένους αισθητήρες στο Utopia Roadster των 850 ίππων, η Pirelli έχει θέσει το βλέμμα της σε μια πολύ ευρύτερη εφαρμογή.
«Στο Pagani Utopia Roadster, είμαστε σε θέση να στέλνουμε ενεργά τα δεδομένα από τον αισθητήρα στον δέκτη που αλληλεπιδρά με το σύστημα ελεγκτή του αυτοκινήτου και λέει ενεργά στο ABS, τον έλεγχο ευστάθειας και τον έλεγχο πρόσφυσης πώς να λάβουν την καλύτερη απόκριση για αυτή η προϋπόθεση», λέει ο Misani. «Ήταν η πρώτη απόδειξη της ιδέας που μπορούμε να δείξουμε σε άλλους OEM για να δείξουμε ότι λειτουργεί».
Τελικά, η Misani λέει ότι η Pirelli θέλει να μοιραστεί αυτήν την τεχνολογία με άλλους κατασκευαστές.
«Αυτό είναι το μέλλον. Είμαστε οι πρώτοι που το έχουμε, αλλά δεν θέλουμε να το κρατήσουμε μόνο για εμάς» τονίζει. «Είναι ένας τρόπος βελτίωσης της ασφάλειας και πρέπει να είναι διαθέσιμος και σε άλλους».
VIA: popsci.com
