تقنية «by wire» تغزو عالم السيارات

يشهد مجال صناعة السيارات حالياً طفرة كبيرة على صعيد التطور التكنولوجي، حيث تزخر الموديلات الحديثة بالعديد من أنظمة مساعدة السائق المتطورة بالإضافة إلى باقات مبتكرة من وسائل الراحة والترفيه. ولكن على الجانب الآخر يسعى مجموعة من المطورين، من بينهم الخبير الألماني بيتر كونش، إلى تطوير تقنيات حديثة لتحل محل المكونات الميكانيكية بالسيارة مثل قضبان التوجيه وصندوق التروس وعمود الكردان.ويعمل بيتر كونش، المطور لدى شركة أودي الألمانية، منذ فترة طويلة على ابتكار حل بديل، يتيح إمكانية استبدال المزيد من الأجزاء الميكانيكية والهيدروليكية الموجودة في السيارة بمكونات كهربائية، حتى تصبح السيارة مسايرة للروح العصر.ولا يقتصر السعي نحو إدخال المزيد من الأجزاء الكهربائية في تصنيع السيارات على شركة أودي فقط، بل إن هناك العديد من الشركات العالمية تطمح هي الأخرى إلى تحقيق نفس الهدف. ولذلك فإنه من المتوقع أن يتم الاعتماد على تقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire» من أجل استعمال الكثير من وظائف السيارة الهامة والتحكم فيها مستقبلاً.غير أن السلطات القانونية والتشريعية لا تزال ترغب في إجراء مزيداً من المناقشات حول الأنظمة الكهربائية الجديدة وخاصة المكونات المتعلقة بجوانب السلامة والأمان على متن السيارة.وتجدر الإشارة إلى أنه يتم الاعتماد حالياً على تقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire» بالفعل في دواسة الوقود أو ناقل الحركة الأوتوماتيكي في الكثير من السيارات الحديثة. كما أن المكونات الميكانيكية أصبحت من الأجزاء التي عفا عليها الزمن في معظم النماذج الاختبارية والموديلات المُخصصة للعرض فقط.تحكم إلكتروني كاملولتحقيق الهدف المنشود لا يكتفي المطورون في الوقت الراهن بالاتجاه نحو استخدام المحركات الكهربائية فقط، والتي تأتي مُزودة بمكونات ميكانيكية أقل من محركات الاحتراق الداخلي، بل إن الخبير الألماني بيتر كونش قدم رؤيته لتقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire» في السيارة الكهربائية A2 Concept الاختبارية؛ حيث تعول هذه السيارة الصغيرة على نظام تحكم إلكتروني كامل. بالإضافة إلى أنها تتخلى عن وجود اتصال ميكانيكي يربط ما بين مقصورة القيادة وحيز المحرك.وفي هذه السيارة الاختبارية يتفاخر بيتر كونش بنظام التوجيه الإلكتروني بصفة خاصة، الذي يقوم فيه أحد المستشعرات بقياس حركات تدوير المقود، وبالتالي يتم التحكم في المحرك الكهربائي داخل صندوق التوجيه.وفي هذه الحالة تصبح أذرع التوجيه من الأجزاء غير الضرورية في السيارة والتي يمكن الاستغناء عنها، وهو ما يساعد على زيادة المرونة عند تصميم وتصنيع السيارات، فعلى سبيل المثال يمكن تركيب المحرك على مستوى أكثر انخفاضاً، وهو الأمر الذي يستفيد منه مركز الثقل بدرجة أكبر، بالإضافة إلى التوفير في وزن السيارة.وأضاف المطور لدى شركة أودي الألمانية :”علاوة على أن السيارة تصبح أكثر أمناً، لأنه لم يعد هناك خطر ينجم عن عمود التوجيه عند وقوع حادث”. كما تعمل المكابح أيضاً في سيارة A2 الاختبارية باستخدام تقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire»، حيث قامت شركة أودي بالتخلي عن استخدام المكونات الهيدروليكية التي تتطلب بذل مجهود أكبر، واعتمدت بدلاً منها على ما يُسمى بوحدة إدارة خطية من النوع الكروي (ball-type linear drive)، التي تقوم بضغط البطانات على أقراص المكابح بشكل كهربائي في لمح البصر.وبعد استخدام تقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire» في أجهزة نقل الحركة والدواسات ونظام التوجيه، يسعى المطورون أيضاً إلى استخدام الكابلات في التحكم في أعمدة الكردان في سيارات الأراضي الوعرة، ويعملون حالياً على تطوير نظام دفع رباعي كهربائي، ويرغبون بذلك في الاستغناء عن النظام التقليدي لنقل قوة المحرك إلى العجلات.وأوضح برنهارد فوس، المتحدث الإعلامي باسم شركة بيجو الفرنسية، :”عندما يقوم محرك كهربائي بتوليد القوة على المحور الخلفي، فلن تكون هناك حاجة لوجود رابط ميكانيكي من خلال النفق الأوسط”. وقد قامت الشركة الفرنسية بتطبيق هذا المفهوم لأول مرة في الإصدار الهجين من سيارتها الفان 3008، ومن خلال ذلك تمكنت من توفير مساحة كبيرة في المقصورة الداخلية.مزيد من الرحابةوأوضحت شركة فولكس فاغن الألمانية، من خلال سيارتها الاختبارية CrossCoupé، كيف يمكن الاستفادة من توفير المساحة على متن السيارة إلى جانب إتاحة مزيداً من الرحابة لأقدام الركاب في الخلف. وتأتي هذه السيارة الاختبارية، التي تكشف بعض الملامح المستقبلية للموديل الجديد من السيارة Tiguan، مزودة بنظام دفع رباعي كهربائي، بالإضافة إلى محرك كهربائي في الخلف بقوة 85 كيلووات/116 حصان.وأضاف يوخين غروتين، المتحدث الإعلامي باسم الشركة الألمانية، :”لقد قام المطورون هنا بملء مساحة عمود الكردان السابق ببطاريات أيونات الليثيوم”. وهنا يلتقط بيتر كونش المطور لدى شركة أودي الألمانية طرف الحديث، ويقول :”يصب هذا التطور نحو تقنية التحكم عبر الأسلاك «by wire»، في مصلحة المصممين في المقام الأول”.وزن أخف وتكلفة أقلفعندما تطلق العقول المبدعة العنان لأفكارها، مع أخذ المكونات الميكانيكية في الاعتبار بدرجة أقل، فإن هذا سيتيح لهم مزيداً من المساحة والحرية في تصميم المقصورة الداخلية للسيارة. كما أوضح أحد المطورين لدى شركة أوبل الألمانية أن المهندسين سوف يتمتعون أيضاً بميزة إضافية، تتمثل في أن السيارات الجديدة ستصبح أخف وزناً وبالتالي أكثر توفيراً في استهلاك الوقود، بالإضافة إلى أن عملية التطوير ستصبح أقل تكلفة.وبكل تأكيد سوف تخدم كل هذا التطورات المستخدم النهائي، حيث سيتم استغلال المساحات التي يتم توفيرها في بعض الأحيان لتركيب أنظمة مساعدة جديدة، مثلما يتضح ذلك في سيارة نيسان Pivo3 الاختبارية، حيث اعتمدت الشركة اليابانية في سيارتها الصغيرة المخصصة للمدن على محركات كهربائية مركبة في صرة العجلات، ويتم التحكم فيها بالكامل دون استخدام أية أجزاء ميكانيكية. وبالتالي استطاعت شركة نيسان استغلال مساحة السيارة التي لا يزيد طولها على ثلاثة أمتار لتوفير ثلاثة أمكان لجلوس الركاب.ونظراً لأنه لم يعد هناك حاجة للضغط على الدواسات أو القيام بأية حركات تدوير للمقود، فإن سيارة نيسان الصغيرة يمكنها أن تتلمس طريقها بمفردها؛ فبدلاً من أن يضطر السائق إلى البحث عن مكان لصف السيارة، يمكنه النزول منها عندما يصل إلى وجهته المرغوبة، ثم يترك السيارة Pivo لتبحث هي عن مكان مناسب لانتظار صاحبها فيه، بينما يقوم هو مثلاً بالتسوق في أحد المراكز التجارية أو يتناول طعامه في أحد المطاعم الفاخرة، وهذا ما تَعد به الشركة اليابانية عملائها على الأقل من خلال رؤيتها الجديدة لتطوير سيارات المدن.عوائق تشريعيةوإلى أن يحين الوقت الذي تصبح فيه هذه الوعود حقيقة ماثلة للعيان، فإنه يتعين على المطورين التغلب على العديد من المشكلات التقنية والتي تكمن في التفاصيل. وبالإضافة إلى ذلك يعترف بيتر كونش بأن هناك أعباء كبيرة تنتظر المحامين ورجال القانون، ويقول :”نظراً لأن العديد من تقنيات التحكم عبر الأسلاك «by wire» لا تزال تفتقر إلى تصديق المجالس التشريعية، فإنه يتعين على المطورين تقديم الكثير من الحجج والبراهين المقنعة”.ومع ذلك يتمتع الخبير الألماني بثقة كبيرة في إمكانية تحقيق هذا الهدف المنشود، موضحاً أن هذه التقنية أصبحت من التجهيزات القياسية في الطائرات بعد فترة طويلة من الوقت