Semmi sem valódi ebben az autóban

Az első próbálkozások ebből a szempontból valóban hervasztóak voltak, bár tegyük hozzá, hogy az olyan első fecskéknél mint az elektromos Smart, a Nissan Leaf, vagy a Mitsubishi i-MiEV, Citroën C-Zero, Peugeot iON trió, nem az volt az elsődleges szempont, hogy vezetésük minden pillanatban fülig érő mosolyt csaljon tulajdonosuk arcára, hanem az, hogy egyáltalán használhatóak legyenek. A legtöbb autós szemében még ezt sem sikerült elérniük, hiszen végsebességük és főként egy töltéssel megtehető hatótávjuk is jóval kisebb volt, mint benzin- vagy dízelmotoros vetélytársaiké. Egyedül a villanymotornak a gázpedál hirtelen lenyomására adott nyaktörő válasza ért meglepetésként mindenkit, aki először ülhetett villanyautó kormánya mögé - és okozott utána masszív adrenalinlöketet minden újabb padlózásra.

Az, hogy egy autó mennyire ugrik gázadásra, természetesen a vezetési élmény része, ám annak csupán egyetlen összetevője. Beletartozik még valamilyen szinten a végsebesség, ha másképp nem, úgy mint hivatkozási alap. Mindenképpen része viszont a gyors kanyarvételi képesség, de mindenféle számszerűségen felül az, hogy milyen érzeteket közvetít. Milyen érzés forgatni a kormányt, hogyan érkeznek a kerekek felől rajta keresztül a jelzések, milyen húzgálni a váltókart, és egyáltalán az egész autó mennyire képes minden porcikánkon keresztül éreztetni a rezdüléseit, és ezzel lázba hozni minket. Ezért szeretjük például a Mazda MX-5-nek még a kisebb motoros változatát is, mert mérsékelt teljesítménye ellenére is képes felvillanyozni vezetőjét. A difizárral is megspékelt nagymotorossal pedig még driftelni is lehet, ami aztán már mindennek a teteje!

Az érzetek közvetítése azonban nem egyszerű feladat, nemhogy az elektromos típusok, de a hagyományos hajtásláncúak között is kevesebb olyan akad, amelyik tudja, mint amelyik nem. Példaként talán azt lehetne felemlíteni, amikor elsősorban takarékossági (és károsanyag-kibocsátási) okokból az elektromos kormányszervók elkezdték felváltani a hidraulikusakat. Első körben még olyan márkák autóiban is érzéketlenné, szintetikussá vált a kormányzás, amelyek korábban híresek voltak arról, kormányuk milyen jól közvetíti az információkat.

Kivétel azért akadt. Többek között a Porsche és a BMW nem egyszerűen kicserélte a szervót, hanem az egész kormányrendszert áthangolta az új feladathoz, így szinte észre sem lehetett venni a váltást. (A problémát az okozta, hogy az elektromotor forgórésze plusz tehetetlenségként jelent meg a rendszerben, ami lefojtotta a kerekek felől érkező jelzéseket. A rudazatok, karok áttervezése, a súrlódások csökkentése volt szükséges a kívánt hatások eléréséhez, amit a legtöbb gyártó a modellváltások során végzett el. Már, ha elvégezte egyáltalán. Az igényesebbek mindenesetre megtették.)

Ha ekkora gondot okoz egyetlen szervó elektromosra cserélése, elképzelhető, mekkora kihívás, ha az egész autó válik elektromossá. A kormányzásnál maradva egyes elektromos autók ebben éppenséggel eléggé segítőkészek. Az elektromotor egyik lehetséges elhelyezési módja, ha a hátsó kerekek közé süllyesztik, mint például a hátsókerék-hajtású Teslák, vagy VW MEB-platformos autók (VW ID sorozat, Skoda Enyaq, Cupra Born) esetében. Ezeknél nagy könnyebbség, hogy az első kerekeket csak kormányozni kell, rajtuk nyomatékot átvinni nem. Ez a BMW jól ismert és sokat ismételt érve is arra, miért gyárt előszeretettel hátsókerék-hajtású típusokat.

Elsőkerék-, vagy összkerékhajtású elektromos autók esetében azonban visszatérhet a probléma. Annál is inkább, mert az elektromos autók zéró fordulattól szabadítanak elég masszív nyomatékot a kerekekre. (Nem szabad elfelejteni, hogy a villanymotorok általában 1:10 körüli áttételen keresztül hajtják a kerekeket, ami azt jelenti, hogy a motor mindenkori nyomatékának a tízszerese jut a hajtott kerekekre. Például 250 Nm esetén ez 2500 Nm, ami kerekenként 1250 Nm-t jelent.) Egy motor esetében szerencsére a két kerék között egyenlő elosztásban, ezért a nagy erők ellenére kevésbé alakulhat ki a kormányt a vezető kezéből kitépni akaró hajtási befolyás (torque steering).

Előfordul azonban, hogy épp az a cél, hogy a két egymás melletti keréken ne legyen egyforma a nyomaték. A kanyarvételt például gyorsítja, ha a terheltebb kanyarkülső kerékre több nyomaték jut, mint az elkönnyebbülő kanyarbelsőre, hiszen egyenletes elosztás és pláne kis súrlódási tényező (nedves burkolat) esetén előfordulhatna, hogy elforog a belső kerék, ami a tapadást és ez által a stabilitást is csökkentheti, és ezzel lassítja a tempót. A változó nyomatékelosztást hagyományos hajtások esetén komplikált, többtárcsás kuplungokkal, és esetleg valamilyen nyomatékmódosító áttétel közbeiktatásával oldják meg.

Elektromos autók esetében a helyzet sokkal egyszerűbb, amennyiben egyszerűen oldalanként egy elektromotort alkalmaznak, mint például a Koenigsegg Terrier nevű hajtásánál. Ezzel a megoldással ráadásul a differenciálmű is mellőzhető, ami hozzájárul a tömeg csökkentéséhez. Ez a két elektromotort egyesítő egység például alig 84 kilót nyom, miközben a csúcsteljesítménye 500 kW (680 LE), a legnagyobb nyomatéka pedig 1100 Nm. Ha előre és hátra is beépítenek egy ilyet, akkor természetesen minden adat megduplázódik. Ugyan a tömeg is, de még mindig hol van a 168 kiló egy 1360 lóerőre képes belső égésű motor tömegéhez képest, ami minimum kétszer ennyi. Igaz persze, hogy az elektromotorokhoz kell még egy jókora akkumulátor is. (Viszont nem kell sebességváltó, kipufogórendszer és üzemanyagtartály sem.)

A nagy teljesítményű elektromos sportautóknál nagy valószínűséggel ilyen négymotoros hajtási rendszert alakítanak ki, egyrészt mert technikailag immár egyszerű megoldani, miközben a szabályozható összkerékhajtás minden előnyét is nyújtja. Apró gond azonban, hogy az első kerekeken megjelenő nyomatékok megnehezítik, hacsak lehetetlenné nem teszik azt, hogy az irányítást megkönnyítő és egyben élvezetessé tevő, a keréken, illetve a kormányrendszerben ébredő hatásokat eljuttassák a vezető kormányt markoló kezéhez. A megoldást egy egyelőre fejlesztés alatt álló technika, a vezetékes kormányzás jelentheti.

Ezt a Toyota, illetve a Lexus már prototípus szinten teszteli, sőt, már ki is próbálhattuk. Elsőre kicsit furcsa, érdekes módon inkább lassú menetben, de megszokhatónak tűnik. A lényeg, hogy ugyanakkora kerékkitéréshez a sebességtől függően különböző mértékű kormányelfordítások tartoznak, de a legnagyobb egyirányú elfordítás sem nagyobb 150 foknál - ezért nincs is szükség teljes kormánykerékre, megteszi akár egy szarvkormány is.

Mindez változó, adott esetben kis áttételezést jelent, ami közvetlen irányítást eredményez. A nagy kérdés ezúttal is az érzet, ami a prototípuson még valóban nem az igazi, de a fejlesztők gőzerővel dolgoznak a finomításán. Ennek eléréséhez érzékelőket helyeznek el a lengőkarokon, a kormányösszekötőkön, amelyek jele alapján a kormánykeréknél elhelyezett elektromotor a kellő mértékben nyomatékot ébreszt a kormánykeréken vagy éppen rezegteti azt. A lényeg, hogy megpróbálja a kormányon reprodukálni azokat a kerék, illetve a kormányrendszer felől érkező jelzéseket, amelyek szerencsés esetben a hagyományos, mechanikus kormányoszlopos rendszereken maguktól átmennek.

Ám, ahogy az elérhető teljesítményszint és a gyorsulókészség is mutatja, önmagában az elektromotor megjelenése nem akadály a dinamikus, élvezetes vezethetőség előtt. Sőt! Valójában a mérnökök örülnek neki! A hétköznapi használatra szánt típusoknál legalábbis mindenképp, mert az elektromotor nyomaték-, illetve teljesítményleadása egyetlen lassító áttétellel – bármiféle egyéb, bonyolult erőátviteli rendszer nélkülözésével – tökéletesen alkalmas a feladatra. A vérbeli autórajongók azonban már ezen is fennakadhatnak, hiszen ezzel megszűnt az autózás egyik élvezetforrásának, a sebességváltásoknak a lehetősége.

Ez azonban nem teljesen van így, mert az elektromotor is társítható rendes kézi sebességváltóval, az más kérdés, hogy megkérdőjelezhető az értelme. Csak házon belül maradva, Karotta az elektromossá alakított Porsche 912-esében is meghagyta a manuális váltót. Sőt, ez tervezési szempont volt, ezért is választott olyan elektromotort, aminek a legnagyobb fordulatszáma 5000/perc körül alakul, vagyis körülbelül annyi, mint a benzinmotorok többségéé. Miközben tudjuk, hogy a sportautók némelyikének motorja akár kilencezerig (például Porsche 911 GT3, a Ferrari egyes típusai) is elforog, ami az általánosan használt elektromotorok fordulatszámának az alja. (Karotta Porschéjának elektromotorja axiálfluxusos, szemben az egyelőre nagyobb számban alkalmazott radiálfluxusú motorokkal.)

Japán mérnökök, konkrétan a Lexus mérnökei Takashi Watanabe vezetésével erre a problémára is próbálnak megoldást találni. Elektromos autóknál már megszokottak bizonyos szimulált megoldások, ilyen például, amikor a Ford Mach-E GT az idomítatlannak nevezett sport üzemmódjában gázadásra hamisítatlannak hangzó V8 hangon kezd hörögni. Watanabe a csapatával lényegében ezt fejlesztette tovább úgy, hogy nem csupán a hangok, de a gyorsítás és a sebességváltás is olyan legyen, mint egy hagyományos, kézi sebességváltós autóban.

Bár kipróbálni még nem lehetett, egy videón már bemutatták, hogyan is képzelik Watanabéék ezt az egészet. Gyorsítani természetesen a gázpedállal kell, a lenyomására hangosodni és élesedni kezd a szimulált motorhang, a fordulatszámmérő mutatója is egyre feljebb lendül, mire jöhet a kuplungolás és a váltás. Bizony, kuplungpedál és rendes, H sémájú sebességváltókar is van, utóbbi jól hallható kattanások mellett teszi a dolgát, pont úgy, ahogy a klasszikus váltó rudazatai és reteszei kattognak. Visszaváltani is lehet, amire felpörög a motorhang és a fordulatszámmérő mutatója is ugrik egyet felfelé.

Talán mondani sem kell, az utolsó momentumig minden csak szimuláció. A kuplungpedál nem nyit és zár semmit, egy rugó és szimulált ellenállások ellenében nyomkodja csak a vezető. A váltókartól sem vezet sehová sem rudazat, sem bovden, a kar alsó vége csupán egy kulisszaszerű szerkezetben kalimpál, ahol a H betű minden sarkában egy rögzítő reteszelésbe kattan be. Még a fordulatszámmérő is szimulált, semmi köze az elektromotor fordulatszámához, egyszerűen az autó végsebességig terjedő sebességtartományát osztották fel annyi részre, ahány fokozatot kitaláltak, és mindegyikbe belerakták a megfelelő fordulatszám-tartományt. Így például a fordulatszámmérő különböző fordulatszámokat mutat ugyanannál a sebességnél a különböző fokozatokban, éppen úgy, mint egy hagyományos kézi váltós autóé, miközben az elektromotor fordulatszáma ugyanannyi – hiszen mivel váltó nincs, csak lassító áttétel, ezért az elektromos autóban minden sebességhez egy adott motorfordulatszám tartozik.

A rendszer egyelőre fejlesztés alatt áll, változhat a fokozatok száma, és kérdés, hogy ha például valaki kuplungolás nélkül vált, akkor recseg neki a váltó? A fejlesztők számára a leglényegesebb egyelőre azonban az érzetek pontos eltalálása, vagyis az, hogy a kuplungpedál nyomkodása, a váltókar húzogatása – a hanghatások és a fordulatszámmérő mutatójának lengedezése kíséretében – éppen olyan érzés legyen, mint egy jól sikerült sportautóban.

A szimulált kézi váltóval sincs vége azonban a szintetikus rendszereknek. A Lexus Electrified Sport tanulmányánál Watanabe mester belengette, hogy a kormány és a váltó mellett a fék is tisztán vezetékes, azaz by wire lehet. Mivel ennél sincs az elektromoson kívül sem hidraulikus, sem mechanikus kapcsolat, ezért az érzeteket ennél is mesterségesen állítanák elő.

Amikor úgy 2025 után valóban utcára gördül a Lexus sportautója, az lehet a legmagasabb szinten szintetikus vezetésű autó, vezetékes kormánnyal, fékkel és szimulált kézi sebességváltóval. A kérdés az természetesen, hogy ez mennyire jó, illetve mennyire baj. Abból a szempontból biztosan jó, hogy a megfelelően összehangolt rendszerekkel nagyobbak lehetnek a kanyarsebességek, jobb lehet az úttartás akár egy képzetlenebb vezető irányítása mellett is. Hiszen valójában az autó számítógépei irányítják az autót, a vezető csupán a szándékait közli vele. Azt pedig, hogy mire képesek ezek a modern rendszerek, már ma is bizonyítják a különböző vezetőtámogató rendszerek, amelyek sokkal gyorsabban válaszolnak a bekövetkező helyzetekre, mint arra a vezető lenne képes.

Ami ellenben bajnak tűnik, hogy ettől mennyire lesz szintetikus érzés egy ilyen autót vezetni? Itt talán arra érdemes emlékeztetni, hogy részben már ma is az, és a legtöbben észre sem veszik, mert ezekhez szoktak hozzá. Például az elektromos kormányszervóhoz és az elektromos gázpedálhoz, amelyek csak akkor nyújtanak olyan érzéseket, mint egy jófajta szervó nélküli fogasléces kormánymű, vagy olyan gázreakciót, mint egy jó karburátor, ha nagyon igényesen kivitelezik. (A Lexus LFA nem kicsi, 4,8 literes, V10-es szívómotorja 0,6 másodperc alatt pörög fel alapjáratról 9000/perces fordulatra, de ebben például finoman hangolt dupla, azaz szívócső és közvetlen befecskendezés is segíti.)

Az új megszokását pedig még tovább könnyítheti, ha a mérnökök jó munkát végeznek, és a szintetikus rendszereknél sikerül a valódihoz a végletekig közelítő érzeteket kialakítani. Valahogy úgy, ahogy az elektromos szervókormányok némelyike erre már ma is példát mutat. Ebben az esetben az is megtörténhet, hogy a szintetikus irányítású autót jobb lesz vezetni, mint egy kevésbé jól eltalált mechanikus-hidraulikusat. Majd meglátjuk!