История автомобилестроения

  Они родились почти одновременно в конце прошлого столетия, первые автомобили в виде «самобеглых колясок» и первые радиоэлектрон­ные системы в виде «телеграфа без проводов». Но принципы их дей­ствия и назначение были столь раз­личны, что несколько десятилетий никому и в голову не приходило соединить эти замечательные изо­бретения в единое целое.

  Впервые электронику и автомо­биль подтолкнули друг к другу воен­ные потрясения первой мировой. Тогда появились радиостанции, смонтированные на автомобильном шасси.

  Позже новым стимулом объедине­ния стало стремление к роскоши. На дорогих автомобилях начали уста­навливать радиоприемники и радио­телефоны.

  Правда, эти комбинации были всего лишь механическим соедине­нием разнородных составляющих. Каждая вполне могла существовать сама по себе. Однако уже тогда автомобиль и электроника предъ­явили друг другу первые взаимные претензии. От автомобиля потребо­валась плавность хода, экранирозка бортовых электрических цепей, ста­бильность источников питания. А от электронных приборов — устойчи­вость к сотрясениям, простота на­стройки, повышенная надежность. В конечном счете эти требования способствовали прогрессу и машин, и радиоаппаратуры.

  При всем том дальнейшее сбли­жение, скажем так, героини века — Электроники и одного из его героев — Автомобиля затормозилось. Даже усовершенствованная лампово-транзисторная электроника еще лет сорок оставалась дамой весьма капризной, крупногабаритной и нуждающейся в громоздком багаже для своей жизнедеятельности. А ав­томобиль был столь любим и всеми желаем, что ему прощались и шумность, и дымность, и чрезмерный аппетит, и множество других не­достатков. От многих из них элек­троника в принципе уже давно мог­ла бы помочь ему избавиться, но до конца 70-х годов XX века автомо­биль предпочитал обходиться без нее.

  Но вот подошли годы 80-е, миро­вой кризис индустриализации, обер­нувшийся проблемами топливными, экологическими, градостроительны­ми, психофизическими. Автомобиль оказался причастным ко многим из них, и отношение к нему человечест­ва изменилось. Потребовалось рез­кое качественное совершенствование этой привычной машины, дабы не пришлось во многих ситуациях от­казаться от нее совсем. Причем сред­ствами механики достичь такого улучшения оказалось почти невоз­можно.

  А электроника к этому же времени приобрела новые, замечательные качества. Твердосхемная, молеку­лярная, долговечная чуть не до бес­конечности и неприхотливая, способ­ная потягаться памятью с любой энциклопедией мира, а быстродей­ствием — с самими электронами. Она пришла на помощь автомо­билю…

  Если теперь перейти от сказочных образов к реальности сегодняшнего дня, определить перспективы на бли­жайшее будущее, то ситуация такова. Электронные системы управле­ния и контроля все глубже внедря­ются в проектирование и производ­ство автомобилей, становятся стан­дартным бортовым оборудованием. И все прогнозы на ближайшие 10 — 15 лет предвещают лавинообразное развитие этих процессов.

Как конкретно это выглядит? Ну, скажем, на всех отечественных переднеприводных легковых автомоби­лях запроектированы бесконтактные электронные системы зажигания. Ведутся большие исследовательские работы по внедрению на некоторых двигателях, управляемых электроникой систем впрыска топлива вместо обычных карбюраторов. В 1985 году Министерство автомобильной промышленности СССР приняло специальное постановление «О выпуске в XII пятилетке автомобилей с микропроцессорными и электронными управляющими системами». Создано новое научно-производственное объединение «Автоэлектроника; в котором ведутся разработки по внедрению автомобильно-электронного оборудования в производство.

  О формах развития автомобиль­но-электронного альянса можно судить по многочисленным публи­кациям в зарубежной печати и опытным образцам техники, пред­ставляемым на международные вы­ставки.

  Фирма „Даймлер-Бенц“ — ста­рейшая в автомобильном мире. На ней трудятся около 150 тысяч чело­век, из которых около 10 тысяч за­няты конструкторскими и научно-исследовательскими работами. Заво­ды фирмы выпускают ежегодно око­ло 600 тысяч легковых и грузовых автомобилей, автобусов, военно-транспортных машин.

  Со времени отцов-основателей, Готлиба Даймлера и Карла Бенца, „Даймлер-Бенц“ проявляет особую осторожность относительно любых новых идей и конструктивных реше­ний. Высокая репутация автомоби­лей, выпускаемых фирмой, обеспечи­вается прежде всего добротностью конструирования и изготовления ма­шин. Тем не менее с середины 80-х годов на большинстве своих автомо­билей „Даймлер-Бенц“ стала уста­навливать сложную электронную аппаратуру. Ибо иначе поднять ка­чество продукции на уровень требо­ваний времени оказалось невозмож­ным.

  На легковые автомобили серии „Е“ теперь устанавливается управ­ляемая электроникой система впрыска топлива фирмы „Бош“. Шести­цилиндровые „Мерседесы“ оборуду­ются электронной системой кнопоч­ного запуска и остановки двигателя, получившей название „стоп-старт“. Эта система, работающая в авто­матическом режиме, сама выключа­ет двигатель при движении автомо­биля накатом и включает при нажа­тии на педаль акселератора.

  Автомобили „Мерседес“ с гидро­механической трансмиссией теперь комплектуются электронной систе­мой управления коробкой передач. Компьютер сам выбирает обороты двигателя и передаточные числа в зависимости от положения педали „газа“ так, чтобы при любом профи­ле дороги и числе пассажиров обес­печить оптимальные мощность и экономичность. На дорогих моделях фирмы устанавливается электронная антиблокировочная система, исклю­чающая при торможении блокиров­ку любого колеса автомобиля и вы­ход его на „юз“.

Вспомогательное электронное обо­рудование управляет кондиционе­ром, выдает по желанию водителя мгновенную информацию о техни­ческом состоянии полутора десятков важнейших узлов машины.

  Все это стоит недешево. Но с по­нижением стоимости отдельных электронных приборов, которое про­исходит постоянно, с развитием их конструкций и возможностей такие контрольно-управляющие комплексы перекочевывают с дорогих машин высшего класса на массовые моде­ли. Это уже сегодня. А завтра?

  Некоторое представление о даль­нейших возможных путях дают эк­спериментальные конструкции япон­ских фирм, стремящихся, в отличие от консервативной «Даймлер-Бенц», создать комбинацию самых перспек­тивных автомобильно-электронных решений.

  Фирма «Ниссан» сообщила о соз­дании экспериментального «автомо­биля 2000 года» с двигателем рабо­чим объемом 1,3 литра. Эта машина насыщена электронными устройства­ми, повышающими безопасность и упрощающими работу водителя.

  Имеется бортовой радиолокатор, связанный с управляющей системой, автоматически поддерживающей безопасное расстояние между дви­жущимися автомобилями. Причем дистанция и интервал выбираются электроникой в зависимости от ско­рости движения, погодных условий и состояния проезжей части. Если реальная дистанция оказывается меньше безопасной, то по команде управляющей системы прерывается кинематическая связь между двига­телем и колесами, а водитель пре­дупреждается звуковым сигналом.

  Кроме того, на встроенном в при­борный щиток дисплее всегда мож­но прочитать требуемую величину безопасной дистанции.

На автомобиле установлена спут­никовая навигационная система, рассчитанная на то время, когда будут запущены специальные спут­ники для оптимизации дорожного движения. На центральной консоли имеется цветной кинескоп, отобра­жающий план местности, по кото­рой проходит выбранный маршрут. Пользуясь специальным пультом, водитель перед выездом вводит ос­новные данные маршрута в навига­ционную систему. ЭВМ обрабатыва­ет эти данные и при движении по заранее выбранному пути помогает водителю краткими указаниями: «прямо», «через сто метров напра­во», «уменьшить скорость» и т. п.

  Для этого на борту имеется диа­логовая система, включающая в себя синтезатор и распознаватель речи. Она может распознавать 28 слов и переводить их в команды управления различными агрегатами. Так водитель освобождается от не­обходимости совершения ряда опе­раций. Вместо этого ему достаточно дать определенную команду. Напри­мер, дверь автомобиля отопрется без ключа, если будет произнесена определенная комбинация слов.

  Точно так же отпадает необхо­димость в замке зажигания, по­скольку машина приводится в со­стояние готовности к движению одной лишь командой, допустим: «Пора ехать».

  Но и сама управляющая систе­ма может в экстремальных условиях давать распоряжения водителю. В рулевое колесо вмонтированы датчики, реагирующие на самые малые примеси паров алкоголя, на типич­ные движения засыпающего водите­ля. Обнаружив алкоголь, система отключает зажигание и командует: «Отдыхайте!». При первых призна­ках засыпания, которые проявляют­ся обычно в замедлении движения рук на рулевом колесе, синтезатор речи переводит сигналы, поступив­шие от датчиков, в команду: «Вы устали, остановитесь!».

Кроме этого, на автомобиле «Нис­сан 2000 года» установлены элект­ронные системы, становящиеся обычными сегодня на автомобилях дорогих моделей. Это — комплекс встроенных диагностических прибо­ров, мгновенно выдающих по требо­ванию водителя данные о состоянии системы питания и зажигания дви­гателя, износе тормозных накладок, уровне масла в агрегатах, темпера­туре снаружи и в салоне, давлении в шинах и т. п. Стеклоочиститель, фары и габаритные огни автомобиля включаются автоматически при вы­падении атмосферных осадков, по­нижении уровня внешней осве­щенности. Так же автоматически выключаются все вспомогательные приборы через 5 секунд после оста­новки двигателя и выхода водителя из машины.

  По-видимому, еще какие-то элект­ронные приборы появятся на ав­томобилях будущего. Трудно сказать наверняка — какие. И как широко они распространятся в массовом автомобилестроении?

  Но то, что автомобильный про­гресс все теснее сплетается с про­грессом радиоэлектронным,— это точно. И плоды автомобильно-элек­тронного альянса оказываются все более замечательными.