Samochody zostały skonstruowane jako maszyny do przewożenia ludzi i towarów. Początkowo konstruktorzy skupiali się na budowaniu coraz mocniejszych i bardziej wydajnych silników, by osiągać wyższe prędkości. Wraz z rozwojem rynku i konkurencji, przed inżynierami stawiano nowe wyzwania: uzyskanie jak najwyższego komfortu kierowcy i pasażerów oraz podniesienie poziomu ich bezpieczeństwa biernego i czynnego.
W kwestii bezpieczeństwa przełomowy był patent na poduszkę powietrzną z 1953 roku, patent Volvo na trzypunktowe pasy bezpieczeństwa z 1959 roku oraz system ABS wprowadzony przez koncern Bosch do seryjnej produkcji w 1978 roku. Wspomniane systemy (a raczej ich współczesne wersje) są obowiązkowe w każdym obecnie produkowanym samochodzie.
W zakresie komfortu i systemów wspomagających, nastąpił zdecydowanie największy postęp. Pierwsze pojazdy samochodowe przypominały powozy konne z silnikiem, jednak producenci samochodów, szybko zauważyli konieczność dbania o wygodę i bezpieczeństwo klientów. W samochodach pojawiły się pierwsze systemy rozrywki (radio), klimatyzacja, tempomat czy elektrycznie sterowane szyby i elektrycznie regulowane fotele.
W układach napędu, również następowała ewolucja, jednak wydaje się, że w zakresie efektywności silników spalinowych, osiągnięto już szczyt ich możliwości – silniki Diesla osiągają sprawność rzędu 40-45% a silniki benzynowe około 30-36%. Silniki elektryczne natomiast uzyskują sprawność nawet do 98%. Elektryczny napęd w samochodach jest najbardziej wydajnym systemem jaki do tej pory stworzono.
Pierwsze samochody elektryczne oferowane na komercyjnym rynku, były adaptacjami ich spalinowych wersji. Bez większych zmian płyty podłogowej, konstrukcji zawieszenia, układu hamulcowego i kierowniczego, usuwano silnik spalinowy, w jego miejsce umieszczano silnik elektryczny i dokładano baterie. Takimi konstrukcjami były: Nissan Altra EV, zbudowany na komponentach crossovera R’nessa i Toyota RAV4 EV.
Kolejne pojazdy nie były adaptacjami, lecz konstrukcjami od początku projektowanymi jako w pełni elektryczne np. Tesla Roadster wprowadzona na rynek w 2008 roku. Obecnie, samochody elektryczne, nie tylko nadążają za rynkiem w kwestii koncepcji (modne crossovery z napędem na 4 koła), ale wręcz wyznaczają nowe kierunki i posiadają unikalne rozwiązania.
Konstruktorzy skupiają się na trzech głównych obszarach: efektywność, komfort i bezpieczeństwo. Koncern Mercedes, na rynku USA, nazywa swoją gamę samochodów BEV i PHEV “Electric luxury”, aby podkreślić, że wydajność i osiągi są ważne, jednak stanowią całość dopiero w połączeniu z wygodą i bezpieczeństwem. Ciekawym rozwiązaniem, przydatnym szczególnie w krajach, w których panuje wysoka temperatura, jest system ostrzegający o pozostawianiu w pojeździe dziecka lub zwierzęcia oraz system wykonujący zdjęcia w przypadku kolizji pojazdu pozostawionego na parkingu stosowany w modelu EQS SUV.
Obecnie producenci przeznaczają znaczne nakłady na rozwiązania z obszaru oprogramowania, które mają za zadanie podnosić poziom bezpieczeństwa, wygody i satysfakcji z użytkowania. Przykładem jest system personalizacji ponad 800 indywidualnych ustawień, uruchamianych za pomocą biometrycznego systemu rozpoznawania użytkowników, poprzez tembru głosu lub kształtu twarzy w samochodach Mercedes.
Równolegle z rozwojem systemów opartych o oprogramowanie, rozwijane są koncepcje konstrukcyjne nadwozi i podwozi. Najnowsze modele pojazdów BEV, budowane są na modułowych płytach podłogowych, które zapewniają neutralny balans masy samochodu, nisko położony środek ciężkości, optymalną ilość miejsca wewnątrz oraz regularny kształt komory bagażnika. Konstrukcja może być wyposażona w dwa osobne silniki napędzające cztery koła (jeden silnik z przodu, drugi z tyłu) bez konieczności stosowania wirujących wałów napędowych, skrzyń rozdzielczych lub międzyosiowych dyferencjałów generujących drgania.
Optymalny rozkład masy pomiędzy osiami, w połączeniu z nisko położonym środkiem ciężkości i silnikami zapewniającymi maksymalny moment obrotowy dostępny od najniższych obrotów to recepta na wysoką wydajność i komfort.
Samochody elektryczne posiadają zaawansowane rozwiązania pozwalające ładować baterie podczas hamowania lub zmniejszania prędkości. Warto wspomnieć chociażby o systemie iPedal stosowanym w modelu Ioniq 6. To system regulacji poziomu hamowania regeneracyjnego, aby maksymalnie wykorzystać energię rozpędzonego pojazdu do ładowania baterii podczas wytracania prędkości.
Lista systemów wspomagających, oferowanych we współczesnych samochodach jest imponująca, we wspomnianym pojeździe Hyundai Ioniq 6, razem z kierowcą może podróżować… grubo ponad 20 asystentów.
Asystenci w Hyundai Ioniq 6
- Forward Collision Warning
- Forward Colision – Acoidance Assist –
- Car/Pedestrian / Cyclist
- Forward Collision – Avoidance Assist –
- Junction Turning
- Forward Collision – Avoidance Assist –
- Junction Crossing
- Forward Collision – Avoidance Assist –
- Lane Change Oncoming
- Forward Collision – Avoidance Assist –
- Lane Change Side
- Forward Collision – Avoidance Assist w/
- Evasive Steering Assist
- Lane Departure Warning / Lane Keeping Assist
- Blind – Spot Collision – Avoidance Assist
- Safe Exit Warning / Assist
- Intelligent Speed Limit Warning / Assist
- Driver Attention Warning
- Blind-Spot View Monitor
- High Beam Assist
- Smart Cruise Control with Stop & Go &
- Marchine Learning
- Navigation-based Smart Cruise Control –
- Curves
- Lane Following Assist
- Highway Driving Assist
- Hightwy Driving Assist 2
- Rear View Monitor
- Surround View Monior
- Parking Distance Warning – Forward /Side / Reverse
- Parking Collision – Acoidance Assist – Forward / Side / Reverse
- Remote Smart Parking Assist 2
Liczba i poziom zaawansowania systemów asystujących są na tyle znaczne, że producenci szukają rozwiązań na ułatwienie użytkownikom wyboru. Volkswagen w linii modeli elektrycznych ID., wprowadził możliwość zainstalowania pakietu aktualizacji oprogramowania “ID. Software 3.0”. To nowe systemy i iteracje istniejących rozwiązań z zakresu: ładowania i zarządzania energią, nawigacji, komfortu, obsługi głosem, rozrywki, prywatności, aplikacji oraz usług on-line. Niektóre rozwiązania bazują na danych gromadzonych w chmurze i sztucznej inteligencji.
Bez wątpienia na szczycie listy systemów wspomagających jazdę a jednocześnie budzący najwięcej kontrowersji, jest system autonomicznej jazdy. Warto wspomnieć, że wyróżnia się 5 poziomów autonomicznej jazdy (międzynarodowa skala wprowadzona przez organizację SEA).
Na poziomie 1, system jest w stanie wprowadzać lekkie korekty prędkości (hamowanie, przyspieszanie) i toru jazdy (skręcanie). Poziom 5 to pełna automatyzacja jazdy a jedynym zadaniem kierowcy jest wskazanie miejsca docelowego.
Elon Musk, CEO Tesla zapowiedział, że w pełni autonomiczny pojazd Tesla pojawi się jeszcze w tym roku.
elektromobilni.pl