Η Ferrari βρίσκεται στην αιχμή της τεχνολογίας κινητήρων και με την πιο πρόσφατη πατέντα της εξετάζει να βγάλει στην παραγωγή κινητήρα με οβάλ πιστόνια. Η υλοποίηση αυτή θα μπορούσε να επιτρέψει στη δημιουργία ενός μικρότερου V12 κινητήρα σε μήκος, διατηρώντας τον συμπαγή ακόμη και με υβριδική υποβοήθηση.
Σύμφωνα με το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας τα οβάλ πιστόνια θα μπορούσαν επίσης να έχουν τη δυνατότητα για χαμηλότερη τριβή, που σημαίνει περισσότερη ισχύ και μεγαλύτερη απόδοση.
Παράλληλα, η Ferrari περιγράφει και έναν νέο σχεδιασμό στροφαλοφόρου άξονα και μπιέλας. Αντί για τη συνηθισμένη μία μπιέλα ανά πιστόνι που συνδέεται με ένα ρουλεμάν στον στρόφαλο, η Ferrari σχεδίασε μια μπιέλα την οποία μοιράζονται δύο πιστόνια. Υπάρχει ένα σύστημα πολλαπλών συνδέσμων που χωρίζει τη μπιέλα στα δύο, παρόμοιο σε φιλοσοφία με τον κινητήρα μεταβλητής συμπίεσης της Nissan.
Μια τέτοια υλοποίηση θα μπορούσε να κάνει την κατασκευή του κινητήρα πιο απλή, να μειώσει την τριβή και να βοηθήσει να γίνει ο κινητήρας ακόμα πιο κοντός σε μήκος.
Τα πιθανά οφέλη αυτού του σχεδιασμού ξεπερνούν την καινοτομία. Τοποθετώντας τους οβάλ κυλίνδρους πιο κοντά μεταξύ τους και μειώνοντας την ανάγκη για μεγάλο offset μεταξύ των σειρών κυλίνδρων, η Ferrari θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά το συνολικό μήκος ενός V12 κινητήρα, επιτρέποντας ένα πιο συμπαγές σύστημα μετάδοσης χωρίς να θυσιάζεται η επιφάνεια των πιστονιών ή ο κυβισμός. Επιπλέον, η Ferrari μπορεί να αυξήσει την επιφάνεια των βαλβίδων είτε μέσω μεγαλύτερων βαλβίδων είτε αυξάνοντας τον αριθμό των βαλβίδων ανά κύλινδρο.
Αυτό θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμο σε εφαρμογές μεσαίου κινητήρα, όπου η αποδοτικότητα του χώρου είναι κρίσιμη. Θα μπορούσε επίσης να είναι σημαντικό εάν σχεδιάζεται η χρήση ενός V12 κινητήρα με υβριδικό σύστημα MGU τοποθετημένο μεταξύ του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων. Αυτή η θεωρία ισχύει τόσο για τα αυτοκίνητα δρόμου όσο και για τα αγωνιστικά οχήματα. Τα ίδια πλεονεκτήματα εφαρμόζονται και σε μια εφαρμογή εμπρόσθιου κινητήρα, όπως το 12Clinidri.
Ενώ σχεδόν όλοι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης έχουν στρόγγυλα πιστόνια, η Ferrari δεν θα ήταν η πρώτη που θα δοκίμαζε κάτι διαφορετικό. Η Honda έχει δοκιμάσει οβάλ πιστόνια στο παρελθόν.
Πειραματίστηκε με ένα σχέδιο για τους κινητήρες της Formula 1 και στη συνέχεια το κατασκεύασε για τις μοτοσυκλέτες της για πολύ σύντομο χρονικό διάστημα. Η ιδέα της Honda ήταν για ένα πολύ μακρύ, οβάλ σχήματος πιστόνι, αρκετά μακρύ ώστε να χωράει οκτώ βαλβίδες σε κάθε κύλινδρο αντί για τις συνηθισμένες τέσσερις. Το αποτέλεσμα ήταν ένας κινητήρας που ήταν ουσιαστικά ένας V8 με τέσσερα πιστόνια.
Ενώ τα πιστόνια της Honda ήταν πολύ παράλληλα με τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα , η σχεδίαση της Ferrari δείχνει τα πιστόνια να επιμηκύνονται κάθετα.
Το αν αυτή η πατέντα θα οδηγήσει σε έναν κινητήρα παραγωγής μένει να φανεί, αλλά δείχνει ότι η Ferrari εξερευνά τρόπους για να επεκτείνει τα όρια της τεχνολογίας των κινητήρων εσωτερικής καύσης, ακόμα και όταν οι κύριοι ανταγωνιστές της επικεντρώνονται σε επιδόσεις μέσω λογισμικού.
Mercedes-Benz: Νέα εμπειρία οδήγησης με μέγιστη ασφάλεια με το “Steer-by-wire”- Η εξέλιξη του τιμονιού απο το 1893 μέχρι σήμερα
Μια νέα εποχή πρόκειται να ξεκινήσει για τους πελάτες της Mercedes-Benz. Ένα τιμόνι είναι κάτι πολύ περισσότερο από ένα εξάρτημα του αυτοκινήτου – συνδέει τον οδηγό με το δρόμο μέσω των ελαστικών. Το τιμόνι παρέχει ανατροφοδότηση για τη συμπεριφορά οδήγησης, επιτρέπει στον οδηγό να νιώσει τις ανωμαλίες του δρόμου και, στο παρελθόν, αποτελούσε τον απαραίτητο μηχανισμό για το παρκάρισμα. Ο Γερμανός κατασκευαστής θα είναι ο πρώτος που θα προσφέρει από το 2026 όχημα παραγωγής με τεχνολογία steer-by-wire. Η τεχνολογία αυτή δεν απαιτεί μηχανική σύνδεση μεταξύ τιμονιού και μπροστινών τροχών, αφού οι εντολές του οδηγού μεταδίδονται ηλεκτρονικά, δηλαδή “μέσω καλωδίου”.
Η τεχνολογία “Steer-by-wire” προσφέρει μια μοναδική εμπειρία πελάτη με πολλά πλεονεκτήματα στην καθημερινή οδήγηση: καλύτερος χειρισμός, ευκολότεροι ελιγμοί και παρκάρισμα χωρίς τοποθέτηση των χεριών στο τιμόνι.
«Το steer-by-wire είναι ένα ακόμη μεγάλο βήμα προς την κινητικότητα του αύριο, και είμαστε υπερήφανοι που θα παρουσιάσουμε αυτό το σύστημα το 2026. Η συγκεκριμένη τεχνολογία προσφέρει μια μοναδική εμπειρία πελάτη που ξεπερνά κατά πολύ το συμβατικό τρόπο διεύθυνσης. Σε συνδυασμό με το αυτοματοποιημένο σύστημα οδήγησης επιπέδου SAE 3, θα επιτρέψει μια ακόμη πιο καθηλωτική εμπειρία ψυχαγωγίας στο άμεσο μέλλον. Και αυτό διότι το επίπεδο τιμόνι προσφέρει καλύτερη ορατότητα στην οθόνη όταν π.χ. παρακολουθείτε την αγαπημένη σας σειρά.»
Markus Schäfer, Μέλος του Δ.Σ. της Mercedes-Benz Group AG, Chief Technology Officer, Ανάπτυξη & Προμήθειες.
Οι ειδικοί στην ανάρτηση μπορούν να επιλέγουν μεταβλητό λόγο διεύθυνσης και να τον προσαρμόζουν ευέλικτα ανάλογα με την περίπτωση. Αυτό επιτρέπει τη βελτιστοποίηση χαρακτηριστικών οδήγησης που προηγουμένως θεωρούνταν αντιφατικά – για παράδειγμα, τον ακόμη καλύτερο συνδυασμό σπορτίφ χαρακτήρα και άνεσης. Παράλληλα, βελτιώνονται ακόμα περισσότερο η ευστάθεια όσον αφορά στην κατεύθυνση και η πλευρική ευελιξία, χάρη και στη συνεργασία με την τετραδιεύθυνση (με γωνία διεύθυνσης έως και 10 μοίρες). Οι κραδασμοί από ανωμαλίες στο οδόστρωμα, που μέχρι πρότινος μεταφέρονταν μέσω του τιμονιού, πλέον μπορούν να απορροφούνται σχεδόν πλήρως.
Η τεχνολογία προσφέρει σημαντικές δυνατότητες εξατομίκευσης, επιτρέποντας στις επιμέρους μάρκες ή σε συγκεκριμένα μοντέλα μίας κατασκευαστικής σειράς να αποκτούν τη δική τους μοναδική αίσθηση διεύθυνσης.
Το steer-by-wire ανοίγει επίσης νέες δυνατότητες σχεδίασης νέων αρχιτεκτονικών, δεδομένου ότι το βολάν του τιμονιού ανεξαρτητοποιείται μηχανικά από το σύστημα διεύθυνσης. Ένα επιπλέον μελλοντικό όφελος είναι οι δυνατότητες για καθηλωτικό gaming όταν ο οδηγός κάνει διάλειμμα.
Επιπλέον, το steer-by-wire προσφέρει περισσότερη ευελιξία στον εσωτερικό σχεδιασμό: το τιμόνι μπορεί να είναι πιο επίπεδο, δημιουργώντας αίσθηση ευρυχωρίας και καλύτερη ορατότητα στην οθόνη του οδηγού. Διευκολύνεται και η είσοδος/έξοδος από το όχημα, αφού η επίπεδη κάτω πλευρά του τιμονιού δημιουργεί περισσότερο χώρο. Σε συνδυασμό με τα μελλοντικά συστήματα αυτοματοποιημένης οδήγησης, ο οδηγός θα μπορεί μακροπρόθεσμα να υιοθετεί πιο χαλαρές θέσεις.
Πώς λειτουργεί το steer-by-wire: Ανάλογα με την ταχύτητα οδήγησης και την κατάσταση, ένας ενεργοποιητής στο τιμόνι (μονάδα διαχείρισης διεύθυνσης – SFU) στέλνει δεδομένα προς την κρεμαγιέρα (μονάδα συστήματος διεύθυνσης – SRU), η οποία με τη σειρά της κατευθύνει τους τροχούς.
Η SFU δημιουργεί επίσης την αίσθηση συστήματος διεύθυνσης που χαρακτηρίζει την Mercedes-Benz. Επειδή δεν υπάρχει σύνδεση μηχανικών συνόλων, η επαφή τροχού–δρόμου υπολογίζεται μοντελοποιημένα με τη βοήθεια δυνάμεων επαναφοράς των μπροστινών τροχών.
Το νέο σύστημα έχει ήδη διανύσει πάνω από ένα εκατομμύριο χιλιόμετρα δοκιμών σε δοκιμαστήρια και έναν παρεμφερή αριθμό χιλιομέτρων σε πίστες δοκιμής και δρόμους. Δεδομένων των υψηλών προδιαγραφών ασφαλείας που θέτει η Mercedes-Benz, και γι’ αυτό το σύστημα εφαρμόζει αρχιτεκτονική με εφεδρικά κυκλώματα, αισθητήρες υψηλής ακρίβειας και πανίσχυρες μονάδες ελέγχου, διασφαλίζοντας λειτουργικότητα ακόμη και σε περίπτωση αστοχίας. Αυτό σημαίνει ότι υπάρχει διπλή διαδρομή σήματος, διπλοί ενεργοποιητές και εφεδρική παροχή ενέργειας. Ακόμη και σε εξαιρετικά απίθανες περιπτώσεις πλήρους βλάβης, η πλευρική καθοδήγηση είναι δυνατή χάρη στην τετραδιεύθυνση και τις παρεμβάσεις του ESP®.
Ο τροχός γυρίζει συνεχώς: καινοτομίες στο τιμόνι και το σύστημα διεύθυνσης από τη Mercedes-Benz
Το πρώτο αυτοκίνητο στον κόσμο δεν διέθετε τιμόνι. Το Patent Motorwagen του Carl Benz από το 1886 ήταν εξοπλισμένο με έναν μοχλό διεύθυνσης, καθώς εκείνη την εποχή οι άνθρωποι ήταν εξοικειωμένοι με τις άμαξες και το τράβηγμα των ηνίων για να κατευθύνουν τα άλογα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Δεν ήταν παρά το 1894 που το αυτοκίνητο απέκτησε τιμόνι και πραγματοποίησε την πρεμιέρα του σε ένα ταξίδι από το Παρίσι στη Ρουάν. Ο Γάλλος μηχανικός Alfred Vacheron είχε εξοπλίσει το όχημά του Panhard & Levassor, το οποίο κινούνταν με κινητήρα Daimler, με ένα τιμόνι. Από τότε, έχουν υπάρξει πολλές καινοτομίες στα συστήματα διεύθυνσης και στα βολάν της Mercedes-Benz:
Η εξέλιξη του τιμονιού στη Mercedes-Benz
- 1893: Παρουσίαση του συστήματος διεύθυνσης με γόνατο στην Benz Victoria – μειώθηκε σημαντικά ο κίνδυνος ανατροπής στις στροφές.
- 1902: Η οικογένεια μοντέλων Mercedes Simplex είχε τιμόνια με μοχλούς για τη ρύθμιση της ανάφλεξης και του μείγματος καυσίμου.
- Δεκαετία 1920: Προστέθηκε δακτύλιος στο βολάν για την κόρνα – θα μπορούσε να πει κανείς ότι ήταν μία πρώιμη μορφή επικοινωνίας car-to-X.
- 1958: Το μοντέλο 300 (W 189), γνωστό ως η “Adenauer Mercedes” έγινε το πρώτο με υδραυλικό τιμόνι στον προαιρετικό του εξοπλισμό.
- 1967: Από τον Αύγουστο του έτους, όλα τα επιβατικά εξοπλίζονταν με τηλεσκοπική κολώνα και αποσβεστήρα πρόσκρουσης στο τιμόνι – ένα ορόσημο όσον αφορά στην προστασία των επιβατών.
- 1976: Το νέο σύστημα ασφαλούς διεύθυνσης με παραμορφώσιμο κυματοειδή σωλήνα παρουσιάστηκε στην W 123.
- Δεκαετία 1990: Η Mercedes-Benz ξεκίνησε τη σταδιακή μετάβαση στην ηλεκτρική υποβοήθηση διεύθυνσης. Τα συστήματα αυτά χρησιμοποιούσαν ηλεκτροκινητήρες για την υποβοήθηση του τιμονιού, μειώνοντας έτσι την απαιτούμενη προσπάθεια και αυξάνοντας την ενεργειακή απόδοση.
- 1996: Παρουσίαση του οχήματος έρευνας F 200 Imagination με sidestick.
- 1997: Το ερευνητικό F 300 Life Jet διέθετε μοχλό τύπου αεροσκάφους.
- 2001: Το F400 Carving έγερνε στις στροφές χάρη στο σύστημα ενεργής προσαρμογής της γωνίας κάμπερ στους τροχούς.
- 2009: Ο έλεγχος διεύθυνσης του F-Cell Roadster γινόταν μέσω joystick.
- 2020: Η τετραδιεύθυνση στη S-Class βελτίωσε σημαντικά την ευελιξία και τη δυναμική, εμπλέκοντας ενεργά τους πίσω τροχούς στις κινήσεις διεύθυνσης του οχήματος.
- 2022: Το σύστημα DRIVE PILOT για αυτοματοποιημένη οδήγηση επιπέδου 3 λανσαρίστηκε πρώτα στη Γερμανία – η S-Class με DRIVE PILOT (προαιρετικός εξοπλισμός) διαθέτει εφεδρικά συστήματα διεύθυνσης, πέδησης και ηλεκτρικής παροχή.