السلام عليكم يا عشاق العجلات!
بعد ما دخلنا البارح للورشة و تجهزنا بش نبداو فالجانب الميكانيك.. ننتقلو اليوم في سلسلة موازية للجانب الإلكتروني. لأنو السيارة ولات عبارة عن كمبيوتر خارق يمشي فوق أربع عجلات! بش نعرفو كيفاش صرى هاد التحول؟ ومنين بدات الحكاية؟ اليوم نحكيو على الثلاث تقنيات اللي تعتبر الأساس المبني عليه كل التطور الحديث.
1. واش هما هاد التقنيات الثلاثة باختصار؟:
– المخ (ECU / حاسوب السيارة): وحدة التحكم الإلكترونية اللي تفكر وتتخذ القرارات في أجزاء من الألف من الثانية.
– الشبكة العصبية (CAN-Bus): اختصار لـ (Controller Area Network)، وهي شبكة تواصل محلية تخلي كل حواسيب وأجزاء السيارة تهدر مع بعضها عبر سلكين فقط.
– التحكم بالأسلاك (Drive-by-Wire): مظلة تكنولوجية كبيرة تعني إلغاء الوصلات الميكانيكية والكابلات، وتعويضها بحساسات وإشارات كهربائية. تشمل دواسة السرعة الإلكترونية (Throttle-by-Wire) وهي أول وأشهر تطبيق، وتمتد حتى للتوجيه بالأسلاك (Steer-by-Wire) والفرملة بالأسلاك (Brake-by-Wire).
2. كيفاش يخدمو مع بعض؟ (ثورة الـ CAN-Bus):
في أواخر الثمانينات، وصلت السيارات الفارهة لحالة اختناق حقيقية: وزن أسلاك النحاس لداخل وصل لأكثر من 50 كيلوغرام، بطول يتجاوز 2 كيلومتر من الخيوط الممدودة في كل زاوية! لوكان تحب تربط ضوء الفرامل بالدواسة، لازم خيط يروح مباشرة من الدواسة للضوء، والعملية ولات كابوس في الوزن والصيانة.
هنا تدخلت شركة Bosch الألمانية واخترعت نظام (CAN-Bus). بدل ما نمدو خيط خاص لكل قطعة، دارو سلكين مبرومين فقط يدورو على كامل السيارة (واحد يسموه CAN-High والثاني CAN-Low). هاد السلكين يخدمو كيما شبكة الإنترنت الداخلية! كل حاسوب في السيارة (حاسوب المحرك، حاسوب الفرامل، حاسوب الأبواب) يقدر يرسل ويستقبل الرسائل في هاد السلكين في نفس اللحظة.
مثلاً: كي تضغط أنت على دواسة السرعة الإلكترونية، الدواسة تبعث إشارة كهربائية في الشبكة: “السائق حب يزيد السرعة”. حاسوب المحرك يقرأ الرسالة ويزيد الوقود، وفي نفس الجزء من الثانية حاسوب علبة السرعات يقرأ نفس الرسالة ويوجد روحه باش يبدل السرعة في اللحظة المناسبة! تناغم وسرعة خيالية بلا أطنان من الأسلاك.
3. باش نفهموها مليح (التشبيه):
تخيل السيارة كي شغل مجموعة موظفين في شركة كبيرة.
– بكري (بلا CAN-Bus): كل موظف لازم يخرج كابل تيليفون مباشر من مكتبه لعند كل الموظفين الآخرين باش يقدر يهدر معاهم، المكتب ولى معمر بشبكة خيوط خانقة!
– اليوم (مع CAN-Bus): دارولهم مجموعة واتساب (Groupe WhatsApp) واحدة فيها كامل الموظفين (حاسوب المحرك، الفرامل، علبة السرعات…). السائق يكتب رسالة واحدة في المجموعة: “رانا حابين نزيدو السرعة”. كامل الحواسيب تقرأ الرسالة في نفس اللحظة وكل واحد يدير خدمته المطلوبة بتناغم تام.
4. أول ظهور تاريخي (ثقافة عامة):
– أول حاسوب تحكم (ECU):
أول محاولات بدأت في نهاية الستينات، بصح أول سيارة استعملت معالج رقمي دقيق ومتطور للتحكم في توقيت الإشعال كانت الأمريكية Oldsmobile Toronado سنة 1977.
– أول سيارة بدواسة إلكترونية (Drive-by-Wire):
كانت الفارهة الألمانية BMW 7 Series (هيكل E32) بمحرك V12 سنة 1987، وين تخلات تماماً عن الكابل الحديدي لدواسة الوقود وعوضته بحساس كهربائي.
– أول شبكة CAN-Bus كاملة في التاريخ:
تم تقديمها رسمياً بالتعاون بين شركتي Bosch ومرسيدس، وكانت أول سيارة في العالم تلغي أطنان النحاس وتمشي بهاد الشبكة العصبية هي العملاقة الألمانية Mercedes-Benz S-Class (المشهورة بـ الشبح / هيكل W140) سنة 1991! هاديك السيارة كانت معجزة تكنولوجية في وقتها بفضل هاد النظام.
5. علاقتهم باللي جاي في السلسلة:
هاد الثلاثي (الحاسوب، شبكة التواصل، والإشارات الكهربائية) هو البنية التحتية والأساس. مستحيل يكون كاين نظام ABS ذكي، أو مثبت سرعة، أو رادار، أو قيادة ذاتية بلا هاد الشبكة اللي تنقل الأوامر والبيانات في أجزاء من الألف من الثانية.
6. إذا صرى خلل واش يصرا؟ (شبح الكهرباء):
أكبر مشكل في السيارات الحديثة هو كي تصرى مشكلة في سلكي الـ CAN-Bus (مثلاً سلك تجرح أو قاسو الماء). بما أنها شبكة مشتركة، عطل صغير يقدر يخلي كمبيوترات السيارة كامل تخلط وتفقد الاتصال ببعضها!
النتيجة؟ لوحة القيادة تشعل كاملة مثل شجرة أضواء، العدادات تتوقف، والسيارة تقدر تطفى وما تنوضش خلاص، والميكانيكي المبتدئ يتلفلو التشخيص لأن جهاز الفحص (السكانير) يعطيه عشرات الأعطال في نفس الوقت، بينما المشكل في الحقيقة هو مجرد سلك مقطوع في الشبكة!
هيا نهدرو شوية:
شكون كان يتخيل بلي في أواخر الثمانينات كانت السيارة الفارهة ترفد أكثر من 50 كغ و2 كيلومتر غير خيوط نحاس، وبلي سلكين مبرومين فقط هوما اللي بدلو تاريخ صناعة السيارات للأبد؟
اذا وصلت لهذا السطر شكرا لك
