Ηλεκτρική υποβοήθηση τιμονιού (EPS)

Η ηλεκτρική υποβοήθηση τιμονιού, ή EPS, είναι σύστημα υποβοήθησης διεύθυνσης που χρησιμοποιεί ηλεκτροκινητήρα αντί για υδραυλική αντλία κινούμενη από τον κινητήρα, ώστε να μειώνει την προσπάθεια που χρειάζεται ο οδηγός για να στρίψει το τιμόνι. Έχει γίνει η στάνταρ λύση στα σύγχρονα αυτοκίνητα, εκτοπίζοντας τα υδραυλικά συστήματα που κυριάρχησαν επί δεκαετίες. Η μετάβαση καθοδηγήθηκε από τις απαιτήσεις για χαμηλότερη κατανάλωση, απλούστερη χωροταξία και, πάνω απ' όλα, από τη δυνατότητα ενσωμάτωσης του τιμονιού στα ηλεκτρονικά συστήματα υποβοήθησης οδηγού και στις λειτουργίες αυτοματοποιημένης οδήγησης που οι αγοραστές πλέον περιμένουν.

Σε ένα σύστημα EPS, αισθητήρες μετρούν τη ροπή που ασκεί ο οδηγός στο τιμόνι και τη γωνία διεύθυνσης, τροφοδοτώντας με τα στοιχεία αυτά μια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Η μονάδα υπολογίζει πόση βοήθεια απαιτείται και δίνει την ανάλογη εντολή στον ηλεκτροκινητήρα. Η υποβοήθηση εφαρμόζεται είτε στην κολόνα του τιμονιού, στα συστήματα υποβοήθησης κολόνας που συνηθίζονται σε μικρότερα μοντέλα, είτε απευθείας στην κρεμαγιέρα μέσω πινιόν ή χωριστού γραναζιού, στις ισχυρότερες σχεδιάσεις υποβοήθησης κρεμαγιέρας που χρησιμοποιούν τα βαρύτερα και τα πιο σπορ οχήματα. Ο οικείος μηχανισμός με κρεμαγιέρα και πινιόν εξακολουθεί να μετατρέπει την προσπάθεια αυτή στην πλευρική κίνηση που στρίβει τους τροχούς.

Το πλεονέκτημα στην απόδοση είναι σημαντικό. Μια υδραυλική αντλία κινείται με ιμάντα και επομένως απορροφά ισχύ από τον κινητήρα διαρκώς, ακόμη και όταν το αυτοκίνητο κινείται ολόισια και δεν χρειάζεται καμία υποβοήθηση. Αντίθετα, ένας ηλεκτροκινητήρας καταναλώνει ενέργεια μόνο τις στιγμές που ο οδηγός πράγματι στρίβει, κάτι που ψαλιδίζει την κατανάλωση καυσίμου κατά ένα μικρό αλλά υπολογίσιμο ποσοστό και μειώνει το παρασιτικό φορτίο του κινητήρα. Καταργεί επίσης εντελώς το υδραυλικό κύκλωμα: δεν υπάρχει αντλία, σωληνώσεις υψηλής πίεσης ή υγρό για να παρουσιάσει διαρροή, να συμπληρωθεί ή να αντικατασταθεί, πράγμα που μειώνει τη συντήρηση και εξαλείφει μια ολόκληρη κατηγορία βλαβών και ρύπανσης.

Επειδή η υποβοήθηση ελέγχεται από λογισμικό, το EPS ρυθμίζεται πολύ πιο ευέλικτα από ένα υδραυλικό σύστημα. Το επίπεδο υποβοήθησης μπορεί να μεταβάλλεται ανάλογα με την ταχύτητα, ελαφρύ και εύκολο στο παρκάρισμα, πιο σφιχτό και καθησυχαστικό σε ρυθμούς αυτοκινητόδρομου, ενώ πολλά μοντέλα προσφέρουν επιλέξιμα προγράμματα τιμονιού. Ακόμη πιο σημαντικό, ο ίδιος ηλεκτροκινητήρας που βοηθά τον οδηγό μπορεί να ασκεί διορθώσεις στο τιμόνι και με δική του εντολή, και αυτό ακριβώς καθιστά εφικτές τις σύγχρονες λειτουργίες υποβοήθησης οδηγού: τη διατήρηση λωρίδας που επαναφέρει διακριτικά το αυτοκίνητο ανάμεσα στις διαγραμμίσεις, το κεντράρισμα στη λωρίδα και τα συστήματα αυτόματου παρκαρίσματος που κατευθύνουν το αυτοκίνητο στη θέση στάθμευσης ενώ ο οδηγός χειρίζεται τα πεντάλ ή απλώς επιβλέπει.

Η τεχνολογία δεν είναι απαλλαγμένη από συμβιβασμούς και λεπτές αποχρώσεις. Τα πρώτα συστήματα EPS επικρίθηκαν ενίοτε για ελαφρώς τεχνητή, «μουδιασμένη» αίσθηση, επειδή η πλούσια πληροφόρηση του υγρού υπό πίεση έπρεπε να αναπαραχθεί ηλεκτρονικά, αν και οι βαθμονομήσεις έχουν βελτιωθεί θεαματικά. Το EPS εξαρτάται επίσης από την ηλεκτρική τροφοδοσία και τα ηλεκτρονικά του αυτοκινήτου, οπότε μια βλάβη μπορεί να απενεργοποιήσει την υποβοήθηση, αφήνοντας το τιμόνι βαρύ αλλά μηχανικά συνδεδεμένο και απολύτως ελέγξιμο. Ως εξέλιξη του συμβατικού υδραυλικού τιμονιού και ως προϋπόθεση για λειτουργίες όπως η τετραδιεύθυνση, το EPS έχει αναδειχθεί σε θεμελιώδες δομικό στοιχείο του πλαισίου του σύγχρονου αυτοκινήτου και της πορείας του προς την αυτοματοποίηση.