Jak powiązać elektronikę z oponą samochodową? Na to pytanie pozytywnie odpowiedział włoski producent ogumienia Pirelli, prezentując przy współpracy z Wydziałem Inżynierii Mechanicznej Politechniki Mediolańskiej cyber-oponę, będącą na etapie finalnych badań. Jak przekonują inżynierowie, dzięki zastosowanym innowacyjnym rozwiązaniom, stanie się możliwe zarówno bieżące informowanie użytkownika o bieżącym stanie technicznym ogumienia, a także o aktualnych osiągach samochodu i warunkach drogowych.

Centymetrowe serce

Przełomowym elementem nowej opony jest czujnik elektroniczny o wielkości zaledwie 1 cm kwadratowego, umieszczony pod jej bieżnikiem (zob. grafika). Dzięki niemu możliwe jest bezprzewodowe przekazywanie informacji o interakcjach ogumienia z podłożem do komputera pokładowego. Na jego ekranie wyświetlane są dane dotyczące m.in. przyczepności (w zależności od bieżących warunków drogowych, np. suchej, mokrej, czy oblodzonej nawierzchni), a także stanie technicznym samej drogi.

Obciążenie pionowe i kąt opony

Poza podstawowymi informacjami związanymi z drogą i warunkami jazdy, czujnik elektroniczny będzie również na bieżąco monitorować pionowe i boczne siły oddziałujące na opony. Dzięki temu da się oszacować z jaką bezpieczną prędkością należy się poruszać, aby uniknąć np. poślizgu lub aquaplaningu. Oprócz tego kierujący dostanie pakiet danych m.in. na temat śladu i kąta opony, jej temperatury, stopnia zużycia i liczby obrotów wykonywanych przez koła, a także rodzaju asfaltu położonego na drodze.

Informacja w praktyce

Bieżące informowanie kierującego o relacjach opona-nawierzchnia byłoby jednak daleko niepełne, bez możliwości praktycznego wykorzystania zebranych danych. W przypadku cyber-opony trafiają one do rożnych systemów kontroli pojazdu, pozwalając w sposób ciągły obliczać wymagane marginesy bezpieczeństwa. W szczególności chodzi tu o układy wspomagania nagłego hamowania, czy np. tempomat.

Elektronika (już) obowiązkowa

Cyber-opona nie jest pierwszą próbą sprzężenia opony samochodowej z układami elektronicznymi. Od 1 listopada ubiegłego roku, każdy nowy samochód sprzedawany na terenie Unii Europejskiej musi być zaopatrzony w obowiązkowe czujniki kontrolujące poziom ciśnienia w oponach (tzw. system TPMS, z ang. Tyre Pressure Monitoring System). Podstawowym zadaniem tego układu jest informowanie kierowcy o spadku ciśnienia w oponach, za pośrednictwem czujników umieszczonych najczęściej przy wentylu. Dane przekazywane są za pomocą fal radiowych i wyświetlane na ekranie monitora pokładowego lub tablicy rozdzielczej auta. Dzięki temu kierujący może na bieżąco monitorować ciśnienie w każdym kole pojazdu z osobna. W samochodach klasy średniej i niższej, stosowane są tzw. pośrednie systemy TPMS. W ich przypadku do określania poziomu ciśnienia w oponach wykorzystuje się czujniki prędkości kół, stosowane w systemach ABS i ESC. W takim układzie poziom ciśnienia obliczany jest na podstawie obrotów kół lub częstotliwości wibracji. Pomiar ten jest jednak znacznie mniej precyzyjny, niż w przypadku systemu TPMS. Kierowca jest bowiem informowany o spadku ciśnienia dopiero wtedy, kiedy będzie odbiegało od właściwego o około 20 proc.