در این مطلب به فناوری رانندگی با یک پدال می پردازیم فناوری ای که بسته به خودروساز و سلیقه مشتری، رویکردهای بسیار متفاوتی دارد.
مقدمه
در سالهای اخیر و با ورود خودروهای برقی به بازار جهانی و افزایش توجه خودروسازان به نوآوریهای فنی، مفهومی تازه در تجربه رانندگی پدید آمده است: رانندگی با یک پدال. قابلیتی که نه تنها نحوه تعامل راننده با خودرو را تغییر میدهد بلکه میتواند تأثیر مستقیمی بر مصرف انرژی، عمر ترمزها و راحتی رانندگی داشته باشد. در بسیاری از کشورهای پیشرفته، رانندگی با یک پدال به عنوان یک استاندارد در خودروهای برقی شناخته شده و تجربهای متفاوت از کاهش سرعت و توقف خودرو را ارائه میدهد. به طوری که راننده بدون فشار دادن پدال ترمز میتواند خودرو را کُند یا متوقف میکند.
بازار ایران اما شرایط خاص خود را دارد. با توجه به محدودیتهای وارداتی، تنوع مدلهای برقی هنوز محدود است و بیشتر خودروهای برقی وارداتی بهصورت محدود و با قیمتهای بالا در دسترس هستند. همین مسئله باعث شده است که آشنایی رانندگان ایرانی با قابلیتهایی مثل ترمز احیاکننده و رانندگی با یک پدال کمتر باشد و تجربه عملی آن هنوز برای بسیاری ناشناخته باشد. در عین حال با افزایش آگاهی و معرفی خودروهای برقی جدید به بازار، شناخت دقیق این فناوری میتواند نقش مهمی در انتخاب خودرو و بهینهسازی تجربه رانندگی داشته باشد.
این مقاله قصد دارد تا با نگاهی فنی و تحلیلی، شما را با مفهوم رانندگی با یک پدال، مزایا و محدودیتهای آن، و تفاوتهای اجرایی این قابلیت در خودروهای مختلف آشنا کند. همچنین بررسی خواهیم کرد که چگونه این ویژگی میتواند در شرایط بازار ایران، جایی که فرهنگ استفاده از خودروهای برقی هنوز در حال شکلگیری است تجربه رانندگی را بهینهتر و اقتصادیتر کند.
رانندگی با یک پدال قابلیتی است که در بسیاری از خودروهای برقی ارائه میشود و میتوان از آن بهنوعی مانند ترمز موتور استفاده کرد؛ به این معنا که خودرو را بدون لمس پدال ترمز، کُند یا حتی متوقف میسازد. خودروهای درونسوز (ICE) با گیربکس اتوماتیک نیز نسخهای از ترمز موتور دارند. وقتی راننده پای خود را از روی پدال گاز برمیدارد، مسیر ورود هوا بسته میشود و جریان هوا به داخل سیلندرها قطع میگردد. مقاومت ایجادشده در موتور از طریق سیستم انتقال قدرت به چرخها منتقل شده و باعث کاهش سرعت خودرو میشود. رانندگان میتوانند این اثر را با معکوس دادن در گیربکسهای اتوماتیک، مثلاً به کمک شیفترهای پشت فرمان افزایش دهند؛ در حالیکه خودروهای مجهز به گیربکس دستی با استفاده از دستهدنده و کلاچ، کنترل بیشتری بر ترمز موتور در اختیار راننده قرار میدهند.
تولید انرژی از طریق ترمز احیاکننده
خودروهای برقی و هیبریدی تفاوتی اساسی دارند و آن استفاده از ترمز احیاکننده یا به اختصار «برِیک رِجِن» است؛ فناوریای که برای رانندگی با یک پدال در خودروهای برقی حیاتی به شمار میرود. در سیستم ترمز احیاکننده، انرژی جنبشی که هنگام کاهش سرعت در خودروهای درونسوز هدر میرود، در خودروهای برقی یا هیبریدی توسط موتور الکتریکی جذب و در باتری ذخیره میشود. هنگامی که یک خودروی هیبریدی یا برقی کاهش سرعت میدهد، موتور الکتریکی به جای ارسال نیرو به چرخها، نقش خود را معکوس کرده و به یک ژنراتور تبدیل میشود تا این انرژی جنبشی را جذب کرده و آن را به برق تبدیل کند. مانند خودروهای درونسوز، خودروهای برقی و هیبریدی نیز به ترمزهای سنتی اصطکاکی با عملکرد هیدرولیکی مجهز هستند اما لنتها و دیسکها معمولاً تنها برای توقفهای سریع و شدید به کار گرفته میشوند. در هنگام کاهش سرعتهای ملایمتر، خودرو یا بهطور جزئی و یا کاملاً با کمک ترمز احیاکننده کُند میشود. برقی که از طریق ترمز احیاکننده تولید میگردد یا برای تأمین انرژی تجهیزات جانبی خودرو مورد استفاده قرار میگیرد یا برای شارژ مجدد باتری ولتاژ بالای سامانه محرکه به کار میرود.
بزرگترین مزیت ترمز احیاکننده، بازیافت انرژیای است که در سیستم ترمز اصطکاکی معمولی به گرما تبدیل شده و در هوا هدر میرود. ترمز احیاکننده میتواند تا حدود ۲۰ درصد به برد یک خودروی برقی اضافه کند. هرچند این مقدار به عواملی مانند معماری الکتریکی خودرو، شرایط رانندگی و سبک رانندگی بستگی دارد. بیشترین بهرهوری ترمز احیاکننده در رانندگی شهری و در شرایط توقف و حرکتهای مکرر به دست میآید. در مقابل، هنگام رانندگی طولانی در بزرگراه با سرعت ثابت، تأثیر ترمز احیاکننده بر افزایش برد ناچیز است. مزیت دیگر این فناوری، کاهش استهلاک ترمزها نسبت به ترمزهای کاملاً اصطکاکی و همچنین کاهش آلودگی ناشی از گرد و غبار لنت است.
با این حال برخی رانندگان از ترمز احیاکننده خوششان نمیآید زیرا میتواند پدال گاز را نسبت به حرکات ناگهانی حساستر کند. اگر در خودرویی با قابلیت رانندگی با یک پدال، راننده ناگهان پایش را خیلی سریع از روی پدال گاز بردارد، سر او به جلو پرتاب میشود درست مانند زمانی که کسی به طور ناگهانی ترمز میگیرد. علاوه بر این در بعضی خودروها تغییر خودکار بین ترمز احیاکننده و ترمز هیدرولیکی برای راننده محسوس است و باعث میشود عملکرد ترمزها کمی ناهماهنگ و کمتر پاسخگو به نظر برسد. البته با افزایش تجربه خودروسازان در تنظیم این سیستمها چنین مشکلاتی کمتر دیده میشود.
تفاوتهای رانندگی با یک پدال
بسته به ترجیحات رانندگی هر فرد، شاید بزرگترین مزیت و در عین حال بزرگترین نقطهضعف ترمز احیاکننده همان رانندگی با یک پدال باشد. درست مانند سایر سامانههای خودرو، از موتور و سیستم تعلیق گرفته تا سامانههای پیشرفته کمکراننده (ADAS) و امکانات سرگرمی و اطلاعرسانی، هر خودروساز رویکرد خاص خود را نسبت به ترمز احیاکننده و رانندگی با یک پدال دارد و حتی برخی خودروسازان اصلاً چنین قابلیتی را ارائه نمیکنند. پورشه که همواره خود را یک خودروساز اصیل در زمینه عملکرد میداند، در خودروهای برقیاش قابلیت رانندگی با یک پدال را ارائه نمیدهد؛ زیرا این برند آلمانی معتقد است حرکت آزاد خودرو (Coasting) از ترمز احیاکننده کارآمدتر است. در پورشه ماکان برقی جدید اگر راننده پای خود را از روی پدال گاز بردارد، شدیدترین حالت ترمز احیاکننده تقریباً همان میزان کاهش سرعت را ایجاد میکند که در ماکان بنزینی هنگام برداشتن پا از روی گاز رخ میدهد. اما در سوی دیگر، آئودی Q6 ای-ترون جدید که روی همان پلتفرم PPE گروه فولکسواگن ساخته شده، رانندگی با یک پدال را امکانپذیر میکند و خودرو را بدون نیاز به پدال ترمز تا توقف کامل کُند میسازد.
بسیاری از خودروسازان این امکان را در اختیار راننده قرار میدهند که میزان ترمز احیاکننده را تغییر دهد یا حتی آن را بهطور کامل غیرفعال کند تا خودرو هنگام رها کردن پدال گاز آزادانه به حرکت ادامه دهد. در این حالت نیز خودرو هنگام کاهش سرعت انرژی را بازیابی میکند اما تنها زمانی که راننده پدال ترمز را فشار دهد. در مقابل، تسلا رویکردی کاملاً متفاوت دارد و رانندگی با یک پدال را همیشه فعال نگه میدارد آن هم بدون هیچ گزینهای برای تنظیم آن. به همین دلیل، خریداران تازهکار خودروهای برقی بهتر است حتماً در تست رانندگی با حالتهای مختلف ترمز احیاکننده آشنا شوند تا مطمئن شوند مدلی که انتخاب میکنند با سبک رانندگی روزمرهشان سازگار است.
کنترلهای مربوط به ترمز احیایی و رانندگی تکپدالی معمولاً در رابط کاربری سیستم اطلاعات و سرگرمی قرار دارند یا با پدالهای پشت فرمان که شبیه به تعویضدنده در گیربکسهای اتوماتیک هستند فعال میشوند. برخی از خودروهای برقی جدید جنرال موتورز سه روش برای تنظیم ترمز احیایی دارند: در منوی سیستم اطلاعات و سرگرمی، از طریق یک پدال تکی روی فرمان و با استفاده از یک آیکون کوچک در صفحه اصلی سیستم اطلاعات و سرگرمی. آن پدال ویژگیای به نام احیای متغیر بر اساس تقاضا (VROD) را فعال میکند. سیستم VROD به شما این امکان را میدهد که قدرت احیای ترمز را بر اساس میزان فشردن پدال تنظیم کنید، در حالی که نسخه استاندارد تنها دوحالته است.
طراحی ترمز احیایی
نسل دوم خودروی برقی سوبارو سولترا ۲۰۲۶ پنج حالت مختلف ترمز احیایی را از طریق پدالهای پشت فرمان ارائه میدهد. این کار باعث میشود رانندگان نهتنها ترجیح خود را پیدا کنند بلکه روانتر رانندگی کنند؛ موضوعی که در یک خودروی برقی پرگشتاور اهمیت زیادی دارد. گاریک گو، مدیر برنامهریزی خط تولید سولترا در سوباروی آمریکا افزود: پایینترین حالت، ترمز احیایی را به حداقل میرساند تا برای رانندگانی که حس سرخوردن مشابه خودروهای درونسوز (ICE) را ترجیح میدهند مناسب باشد.
جنرال موتورز نیز از بازخورد مشتریان برای بهبود ترمز احیایی خود استفاده میکند. میتوتا گفت: «شورولت بولت از یک سیستم ترمز ترکیبی با محدودیتهایی استفاده میکرد. اگر باتری را تا حدی شارژ میکردید که فقط توانایی جذب مقدار کمی انرژی احیایی داشت بیشتر توقفها در حالت رانندگی تکپدالی طبیعی به نظر نمیرسید.» او افزود: «وسیله نقلیه بیشتر از حد معمول سر میخورد زیرا باتری پر بود و نمیتوانست از انرژی احیایی برای کاهش سرعت استفاده کند.» میتوتا گفت: «در خودروهای برقی جدیدتر ما میتوانیم در این شرایط ترمزهای اصطکاکی را فرمان دهیم تا همان حس رانندگی تکپدالی را شبیهسازی کنیم و مشتری را با تغییر رفتار خودرو غافلگیر نکنیم».
در آخرین خودروهای برقی آئودی، سطوح انتخابی ترمز احیایی برای راننده شامل ۱، ۲ و B است. مارتین استمر، مهندس آئودی مسئول سیستم ترمز و احیا در خودروهای پلتفرم PPE گفت: «این مقادیر بر اساس پارامترهای مختلفی تعیین شدند: پایداری و ایمنی کافی در رانندگی، سطح بالای راحتی و البته بیشترین بهرهوری انرژی در هنگام کاهش سرعت.» حالت B معادل رانندگی تکپدالی است. او گفت: «در این حالت، خودرو بیشترین کاهش سرعت را از طریق احیا ارائه میدهد.»
تشخیص جاده پیش رو توسط ترمز احیایی
ترمز احیایی جنرال موتورز به طور کامل با سایر سیستمها و کنترلها از جمله دستیار رانندگی بدوندست سوپرکروز این خودروساز ادغام شده است. میتوتا گفت: «وقتی خودرو به صورت خودران در بزرگراه حرکت میکند و از سربالایی یا سرازیری عبور میکند، سوپرکروز میتواند همان انرژی احیایی را که یک راننده معمولی جمعآوری میکند ذخیره کند. همچنین میتوانیم برای فرود از کوه حالت کروز کنترل را تنظیم کنیم و از قابلیت احیای خودرو برای حفظ سرعت در سراشیبی استفاده کنیم بدون آنکه ترمزها بیش از حد داغ شوند».
آئودی نیز سیستمی مشابه با نام حالت خودکار دارد. استمر گفت: «راننده نیازی ندارد به تنظیم درست احیا فکر کند بلکه میتواند زمان و شدت مناسب احیا را به خودرو بسپارد. خودرو تعداد زیادی از پارامترها را برای تعیین نرخ کاهش سرعت صحیح در نظر میگیرد، مانند توپوگرافی مسیر، شعاع پیچها، تقاطعها و میدانها، چراغهای راهنمایی، محدودیتهای سرعت موقت و دائمی داخل شهر، فاصله تا خودروی جلویی و حالت رانندگی انتخابشده در آئودی».
خودروهای هیبریدی نیز از ترمز احیایی استفاده میکنند اما بدون امکان تنظیم توسط راننده یا رانندگی تکپدالی. استمر گفت: «تفاوت اصلی در عملکرد بسیار بالاتر احیای انرژی در خودروهای برقی نسبت به هیبریدهاست. اما هدفها یکسان هستند: استفاده کارآمدتر از انرژی جنبشی در تمام چرخههای رانندگی ممکن و سبکهای رانندگی مختلف.» تا ۹۵ درصد از تمام کاهش سرعتها در هیبریدهای آئودی در شرایط رانندگی عادی با ترمز احیایی انجام میشوند. او افزود: «ترمز مکانیکی تنها زمانی به کار گرفته میشود که رانندگی بسیار اسپرت باشد یا در شرایط اضطراری و پیشبینینشده مانند موانع یا ترافیک نیاز به ترمزگیری شدید وجود داشته باشد».
ترمز احیایی خودروی برقی سوبارو سولترا به دلیل داشتن موتورهای بزرگتر و باتری حجیمتر، انرژی بسیار بیشتری نسبت به هیبریدهای سوبارو بازیابی میکند اما تأثیر آن مشابه است. گو گفت: «در هیبریدهای ما امکان استفاده از پدالهای پشت فرمان برای تنظیم سطح ترمز احیایی وجود ندارد اما همین موضوع باعث افزایش ترمزگیری توسط موتور میشود».
رانندگی تکپدالی میتواند بحثبرانگیز باشد
رانندگان نیز مانند خودروسازان رویکردهای متفاوتی نسبت به حالت رانندگی تک پدالی داشته اند. طبق نظر سنجیهایی که صورت گرفته برخی استفاده از این آپشن را حتی در بالاترین و شدیدترین حالت پسندیدهاند و از عملکرد این سیستم بسیار خشنود هستند. اما در طرفی دیگر رانندگانی هم وجود دارند که از نحوه کار سیستم رانندگی تک پدالی متنفر بوده و هیچ حس خوبی را از این حالت دریافت نمیکنند. با این حال به نظر میرسد خودروسازان کم کم این آپشن را بر روی محصولات خود گسترش دهند تا رانندگان هم به آرامی بتوانند با این سیستم کنار بیایند. چرا که با توجه به فلسفه تولید خودروهای برقی و هیبرید، آپشنی مانند سیستم رانندگی تک پدالی ضروری است.
جمعبندی
ترمز احیایی و رانندگی تکپدالی یکی از مهمترین تغییراتی است که خودروهای برقی به تجربه رانندگی اضافه کردهاند. این فناوری نه تنها مصرف انرژی را بهینه میکند و برد حرکتی خودرو را افزایش میدهد، بلکه سبک رانندگی را نیز دگرگون میسازد. همانطور که دیدیم خودروسازان بزرگی مانند جنرال موتورز، آئودی و سوبارو هر یک رویکرد متفاوتی نسبت به طراحی و تنظیم این سیستم دارند؛ برخی به دنبال ارائه تجربهای طبیعیتر و نزدیک به خودروهای درونسوز هستند، در حالی که برخی دیگر مانند ریویان، تمرکز خود را روی بیشترین بهرهوری انرژی گذاشتهاند. این تنوع دیدگاهها نشان میدهد که هنوز اجماعی بر سر اینکه بهترین نوع ترمز احیایی چیست وجود ندارد و ترجیحات مشتریان نقش مهمی در مسیر توسعه این فناوری ایفا میکنند.
اما وقتی به بازار ایران نگاه میکنیم موضوع ابعاد دیگری پیدا میکند. در شرایطی که خودروهای برقی هنوز در ابتدای راه ورود به کشور هستند، بسیاری از رانندگان حتی تجربه رانندگی با یک خودروی هیبریدی را هم ندارند، چه برسد به EVهای مدرن با ترمز احیایی چندحالته و رانندگی تکپدالی. از سوی دیگر عادت رانندگان ایرانی به خودروهای دندهای و حتی گیربکسهای اتوماتیک ساده باعث میشود که برخی در ابتدا با ویژگی رانندگی تکپدالی احساس راحتی نکنند. با این حال با توجه به شرایط آلودگی هوا، هزینه بالای سوختهای فسیلی و نیاز به کاهش وابستگی به بنزین پیشبینی میشود که در آینده نزدیک خودروهای برقی سهم بیشتری در بازار ایران به دست بیاورند.
اگر عرضه خودروهای برقی در ایران جدیتر شود، آشنایی و سازگاری رانندگان با سیستم ترمز احیایی یکی از نقاط کلیدی خواهد بود. احتمالاً نسل جوانتر که آمادگی بیشتری برای پذیرش فناوریهای جدید دارند، سریعتر با رانندگی تکپدالی خو خواهند گرفت، در حالی که رانندگان باتجربهتر ممکن است همچنان به دنبال حس آشنای خودروهای درونسوز باشند. در نهایت، همانطور که در بازار جهانی هم دیده میشود، انتخاب و تنوع در تنظیمات ترمز احیایی میتواند بهترین راهحل برای بازار ایران نیز باشد؛ یعنی خودرویی که هم به علاقهمندان رانندگی سنتی پاسخ دهد و هم بیشترین بهرهوری را برای طرفداران فناوری نوین فراهم کند.
