Duduklah di kursi pengemudi. Pegang kuknya. Dorong ke depan dan Anda pergi. Miringkan ke kiri atau ke kanan dan Anda berbelok. Tekan throttle dan Anda berakselerasi sampai Anda mencapai lampu lalu lintas, lalu Anda mengerem hingga berhenti.
Kedengarannya seperti sim balap? Tidak. Ini adalah masa depan lantai showroom.
Kita berbicara tentang sistem drive-by-wire. Anda mungkin juga mendengarnya disebut “x-by-wire” atau hanya “by-wire”. Sistem ini menukar sistem mekanis dan hidrolik tradisional mobil dengan elektronik. Alih-alih batang logam dan tekanan fluida, komputer dan sensor mengambil alih. Mereka menangani akselerasi, pengereman, dan kemudi.
Mobil konvensional dibuat berdasarkan fisika yang telah berusia puluhan tahun. Mereka bekerja. Tapi itu rumit. Mereka lelah. Mereka tidak efisien. Drive-by-wire berjanji untuk menghilangkan kekacauan itu.
Penggemar penerbangan pernah melihat ini sebelumnya. Pesawat telah menggunakan “fly-by-wire” sejak tahun 1990an. Sinyal listrik menggantikan kabel. Ini lebih aman. Ini lebih tepat. Kini, para pembuat mobil membawa logika tersebut ke jalan raya.
Tujuannya bukan hanya hal baru. Itu kenyamanan. Fungsionalitas. Keamanan. Komputer membaca niat Anda dan melaksanakannya dengan presisi yang tidak dapat ditandingi manusia. Ada juga sudut pandang lingkungan. Kontrol yang lebih baik berarti penghematan bahan bakar yang lebih baik. Emisi yang lebih bersih.
Tapi bagaimana cara kerjanya? Dan apakah itu aman? Mari kita lihat jenis sistem drive-by-wire yang mulai muncul di kendaraan modern.
Rata-rata mobil adalah kumpulan cairan hidrolik, kabel baja, dan hubungan mekanis yang berantakan. Anda memiliki penguat rem, master silinder, kolom kemudi, poros, roda gigi rak dan pinion, dan selusin bagian lainnya yang semuanya berjuang untuk mendapatkan ruang. Mereka bekerja sama untuk menjaga perjalanan tetap lancar. Mereka juga menambah bobot mati. Dan mereka menurun seiring waktu.
Drive-by-wire mengubah persamaan. Ini menghilangkan kekusutan. Sebagian besar koneksi fisik tersebut digantikan oleh kabel listrik dan paket data.
Cara kerja x-by-wire sebenarnya
Dalam sistem x-by-wire mana pun, sensor melakukan pekerjaan berat. Mereka mencatat masukan. Kemudian mereka meneruskan data tersebut ke komputer—atau serangkaian komputer. Komputer menerjemahkan sinyal digital itu menjadi energi listrik. Terakhir, aktuator mengubah energi tersebut kembali menjadi gerakan mekanis.
Ini bukan teknologi tunggal. Ini adalah keluarga teknologi. Oleh karena itu istilah “x-by-wire”. Berikut adalah cara kerja tiga cabang utama.
Throttle-demi-kawat
Accelerate-by-wire adalah pionirnya. Sudah ada di mobil produksi selama bertahun-tahun. Sistem menukar kabel fisik yang menghubungkan kaki Anda ke mesin dengan rangkaian sensor.
Tekan pedalnya. Sensor mengukur perpindahan. Data masuk ke Sistem Manajemen Mesin (EMS). EMS adalah komputer. Ini menghitung kebutuhan bahan bakar. Ini mengirimkan perintah ke aktuator. Aktuator menggerakkan pelat throttle.
Pedalnya sendiri tidak harus terlihat seperti tuas tradisional. Ini bisa berupa alas sederhana di dekat lantai. Atau bisa juga joystick.
Rem demi kawat
Pengereman juga menjadi rumit. Ada dua jalur berbeda di sini.
- Rem demi kawat Hidraulik (Basah): Ini mempertahankan cairan hidrolik tetapi menambahkan modulasi tekanan elektronik. Ini adalah pendekatan hibrida.
- Rem demi kawat Listrik (Kering): Tidak ada cairan. Tidak ada silinder master. Hanya motor listrik yang menekan kaliper.
Sistem kering lebih bersih. Ini menghemat ruang. Namun hal ini membutuhkan redundansi besar-besaran untuk memastikan Anda berhenti saat diperlukan.
Kemudikan dengan kabel
Kemudi adalah cawan suci x-by-wire. Sensor mendeteksi sudut roda kemudi Anda. Mereka mengirimkan vektor itu ke mikroprosesor. Prosesor mengirimkan perintah ke aktuator di gandar.
Roda berputar. Tidak ada kolom mekanis yang menghubungkan roda kemudi dengan ban depan. Anda bisa mendesain kokpit dengan kuk. Atau layar. Atau tidak sama sekali.
“Pedalnya bisa saja sama dengan pedal yang biasa digunakan pengemudi saat ini, bantalan yang mudah dijangkau… atau bisa juga dimasukkan ke dalam joystick atau pengontrol mirip videogame.”
Poin terakhir inilah yang menjadi aneh. Jika akselerator adalah pengontrol tangan, Anda menggunakan tangan Anda untuk akselerasi, pengereman, dan kemudi. Tata letak kabin bergeser. Pengalaman berkendara berubah.
Kedengarannya efisien. Kedengarannya seperti masa depan.
Namun efisiensi bukanlah satu-satunya metrik. Keandalan adalah. Dan keamanan. Dan kenyamanan psikologis mengetahui bahwa memutar roda secara fisik menggerakkan ban.
Selanjutnya kita lihat manfaatnya. Dan kekurangannya.
Teknologi drive-by-wire bukan lagi sekedar konsep teoretis. Ini adalah perubahan nyata dari hubungan mekanis menuju kontrol elektronik. Permohonan bandingnya sangat jelas. Ganti kabel throttle fisik dan saluran hidrolik dengan sensor dan aktuator. Anda mengurangi bagian yang bergerak. Anda mengurangi berat badan. Anda mendapatkan presisi.
“Bobot yang lebih ringan dan akurasi yang lebih baik akan menghasilkan efisiensi bahan bakar yang lebih baik dan emisi yang lebih sedikit juga.”
Ini bukan hanya tentang mengurangi gram berat badan. Ini tentang akurasi operasional. Lebih sedikit komponen mekanis berarti lebih sedikit keausan. Interval servis diperpanjang. Beberapa sistem mungkin tidak memerlukan servis sama sekali. Bagi seorang penggila mobil, gagasan tentang mobil yang dapat melaju lebih kencang dan bersih dalam jangka waktu yang lebih lama adalah hal yang menarik.
Namun adopsi bersifat glasial. Mengapa?
Kesenjangan Kepercayaan Keamanan
Para veteran industri penerbangan sangat memahami teknologi fly-by-wire. Ini sudah menjadi standar selama beberapa dekade. Mobil? Tidak terlalu banyak. Penghalang utamanya bukanlah rekayasa. Itu psikologi. Produsen kesulitan meyakinkan pengemudi bahwa sistem elektronik aman.
Sistem drive-by-wire mengandalkan perangkat lunak yang kompleks. Perangkat lunak bisa gagal. Selalu begitu. Akan selalu.
Pertimbangkan rem demi kawat. Dalam skenario terburuk, sensor salah menghitung tekanan. Kaliper dan bantalan rem memberikan gaya yang salah pada rotor. Terlalu ringan. Atau terlalu kuat. Pengemudi menekan pedal mengharapkan respon tertentu. Mobil itu memberikan sesuatu yang lain. Terjadi kecelakaan. Pengemudi tidak menyadari kesalahan logika internal hingga terlambat.
Ini bukan paranoia. Ini adalah kekhawatiran yang sah. Sistem apa pun yang menggunakan perangkat lunak memiliki kerentanan bawaan. Pengujian menangkap bug. Hal ini tidak menghilangkan kemungkinan kegagalan.
Siapa yang Sudah Melakukannya?
Meskipun ada ketakutan, teknologinya ada di sini. Beberapa produsen mobil besar telah mengintegrasikan sistem drive-by-wire ke dalam jajaran produk mereka.
- BMW
- Mercedes-Benz
- Land Rover
- Toyota
- GM
- Volkswagen
- Nissan
Ini bukanlah prototipe eksperimental. Ini adalah kendaraan produksi. Industri sedang bergerak. Namun kecepatannya ditentukan oleh kenyamanan konsumen, bukan hanya kemampuan teknis.
Tanggung Jawab Pemrogram
Kritikus menunjuk pada kebenaran sederhana: perangkat lunak hanya akan sebaik pemrogram dan produsen yang membangunnya. Jika kodenya cacat, perangkat kerasnya gagal. Jika sensor tidak sejajar, aktuator akan memberikan respons yang salah.
Fly-by-wire dapat digunakan di pesawat terbang karena taruhannya lebih tinggi, pengujiannya lebih ketat, dan redundansinya lebih kuat. Produsen mobil kini menerapkan tingkat pengawasan yang sama terhadap drive-by-wire di mobil. Pengalaman dan pengujian produk menutup kesenjangan keandalan.
Pertanyaannya bukanlah apakah drive-by-wire akan menjadi standar. Ini adalah berapa lama waktu yang dibutuhkan konsumen untuk mempercayainya sepenuhnya.
Artikel Terkait
- 5 Cara Paket Baterai Hibrid Ditingkatkan
- Cara Kerja Bantuan Rem
- Cara Kerja Rem
- Cara Kerja Kampas Rem
- Cara Kerja Kaliper Rem
- Cara Kerja Rotor Rem
Sumber
- Burgin, Richard dan Will Valdez. “Kematian-Demi-Kabel.” Lembaga Penelitian Etika Rekayasa Perangkat Lunak. 2002. (15 April 2009) http://seeri.etsu.edu/SECodeCases/ethicsC/DeathByWire.htm
- Glosarium CNET. “Drive-by-wire.” (14 April 2009) http://reviews.cnet.com/4528-6029_7-6211213-1.html
- Aksesoris Otomotif Cobra. “Penjelasan Drive-By-Wire.” (13 April 2009) http://www.cobracaralarms.com.au/cruise-controls/drive-by-wire
- Dorissen, Hans Theo dan Klaus Durkopp. “Mekatronik dan sistem drive-by-wire mengembangkan sensor posisi non-kontak.” Elektronik Otomotif. 16 Juli 2002. (18 April 2009) http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6V2H-475RD8-2&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=sea rch&_sort=d&view=c&_acct=C000050222&_version=1&_urlVersion=0&_userid=2&md5=3d3d96969d915d9131f6508cb2c2b
- Eisenstein, Paul A. “Kendaraan Sel Bahan Bakar Hibrida GM Hy-Wire Drive-By-Wire.” Mekanika Populer. Agustus 2002. (15 April 2009) http://www.popularmechanics.com/automotive/new_cars/1266806.html
- Krebs, Michelle. “Mobil Anda, 2022.” Sains Populer. 7 April 2002. (15 April 2009) http://www.popsci.com/cars/article/2002-04/your-car-2022
- Quinion, Michael. “Drive-By-Wire.” Kata-kata di Seluruh Dunia. 6 Desember 2003. (13 April 2009) http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-dri1.htm
