Проводники и пассажиры

Машин в салонах нет, очереди на них выстроились на несколько месяцев, отдельные компании останавливают конвейеры... Из-за пустячного, копеечного компонента – полупроводниковых микросхем – споткнулась и распласталась на земле крупнейшая отрасль мировой экономики – автопром.

Как дошли до жизни такой? Попробую описать вкратце. Во-первых, когда началась пандемия, спрос на автомобили сократился, а на смартфоны вырос в разы. Производители этих микрочипов и переключились на телефонистов, а автомобилисты остались с носом. Во-вторых, где-то в Малайзии еще чуть раньше некстати сгорел большой завод этих самых чипов. В-третьих, когда все это произошло, часть биг-боссов мирового автопрома надеялись, что проблема рассосется сама, и ничего не предпринимали. Другие же, наоборот, почуяв стремительный рост цен на чипы, скупали их и гнали на склад, еще выше взвинчивая цены и увеличивая дефицит этих самых чипов.

И опять проводник выдаст белье и чай

Теперь давайте разберемся, что это за микросхемы такие и почему автомобилю без них не обойтись.

Широкое промышленное внедрение электроники в автопроме началось в семидесятые годы прошлого века. Сначала в виде систем транзисторного зажигания, радиоприемников и магнитол, систем диагностики функций автомобиля. Старики помнят: первая «семерка» BMW 23-й серии щеголяла полностью электронной системой, которая контролировала, закрыты ли двери, не перегорели ли где лампочки осветительных приборов и т.д. С появлением и внедрением АБС использование полупроводниковых микросхем в конструкции автомобиля усилилось и приобрело фактически лавинообразный характер. Затем были системы впрыска и блоки управления двигателем, автоматической коробкой передач, эйрбеги, климат-контроли, системы стабилизации, навигации...

Внедрение полупроводниковых приборов в конструкцию автомобиля сопровождалось мощнейшей информационной и рекламной поддержкой, призванной убедить покупателя в том, что машина с транзисторами гораздо более совершенна, чем точно такая же по конструкции, но без оных. В массовом сознании сформировалось устойчивое мнение о чисто механических машинах как о чем-то крайне архаичном и отсталом, ну почти как о паровозе. Так ли это на самом деле? Действительно ли современный Ford Fiesta с электронным впрыском и другими электронными фенечками – шедевр инженерии по сравнению с Mercedes-Benz Gullwing 1953 года с механическим впрыском?

Если верить статистике, в 1950 году электронные системы составляли менее одного процента стоимости новой машины. В 1980 году с повсеместным внедрением электронного впрыска они составляли уже десять процентов. В 2010-м, когда к подушкам безопасности, АБС/ESP и эйрбегам добавились ассистенты, использующие радары и прочую дорогую технику, электронные системы стали составлять уже 35 процентов стоимости. Прогноз на 2030 год – 50 процентов

Лосиный тест и от осла уши

Никто не спорит с тем, что применение дешевых и надежных полупроводниковых компонентов способствовало существенному улучшению потребительских качеств автомобиля, прежде всего безопасности и комфорта. Но есть и обратная сторона. Со временем электроника в конструкции современного автомобиля стала, по сути дела, исправлять и нивелировать ошибки и недоработки инженеров-механиков, возникающие из-за физической невозможности провести весь спектр научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в отпущенное на них время, которое все сокращается в силу ускорения темпов разработки новых моделей и постановки их на конвейер.

1 / 3

Я прекрасно помню и до сих пор восторгаюсь ходовыми качествами и комфортом своего Mitsubishi Galant 1991 года выпуска, на котором молодым аспирантом катался с девочками. Кроме электронного впрыска, в нем не было ничего «компьютерного», даже АБС. Мало того что с мотором 1,8 литра, развивавшим 90 л.с., он ходил по автобану под 210 км/ч, так и в силу большой ширины, классной подвески и оптимальной развесовки даже нарочно, на гололеде сорвать его в занос было практически невозможно.

В этом контексте уместен другой, прямо противоположный, пример из девяностых, ставший хрестоматийным. Речь про первый Mercedes-Benz A-Класса. Машину проектировали изначально как электромобиль на топливных элементах. Специально под батареи сделали двойной пол, но потом поняли, что эта прекрасная технология не дозрела до массового гражданского применения и городской автомобильчик будет стоить, как чугунный мост. Спроектировали заново плоский, частично заходящий под днище машины ДВС, чтобы засунуть его туда, куда он не засовывался в принципе. Но все равно, без батарей центр тяжести у автомобиля оказался слишком высоко, и при «лосином тесте» A-Класс «сделал уши». Модели расширили колею, а электронщики поколдовали с настройками систем управления, так что худо-бедно маленький «Мерседес» поехал.

Отказаться от лишнего

Появившись почти 140 лет назад, «безлошадный экипаж» был чисто механической игрушкой. Я уверен, что и нынешний автомобиль может остаться вполне себе современным, если откажется от части своей электронной начинки. Предпосылкой для подобного оптимизма является не сколько нынешний полупроводниковый кризис, высветивший всю уязвимость зависимого от них автопрома, а то, что уровень разработки механических конструкций, качество их изготовления, точность механообработки, уровень совершенства традиционных машиностроительных технологий росли все это время непрестанно. Появились совершенно новые среды и принципы проектирования, производственные технологии. Это не так наглядно для обывателя, как совершенствование электроники, в плоды которого он буквально тычет пальцем ежеминутно, пользуясь тем или иным своим гаджетом. И это, к слову, первая подсказка, от чего можно отказаться.

Зачем в современном автомобиле штатная музыкально-развлекательная система вкупе с навигацией, за которую приходится доплачивать от одной до трех тысяч евро? Она к тому же устаревает так быстро, что уже на пятилетнем автомобиле смотрится не как шик, а как анахронизм.

Любой современный смартфон уже в ценовом диапазоне от ста до трехсот евро имеет не только все вышеперечисленные, но и несметное количество других функций. По смартфону есть у каждого члена семьи, часто даже не по одному. Смартфон всегда под рукой, без него никак и никуда: включаем навигацию, музыку – едем, слушаем, звоним, снимаем на камеру.

1 / 3

Убрать политику

Ну хорошо, это, положим, «развлекуха», а как же быть с электронными датчиками и индикацией уровня масла в двигателе, давления в шинах, температуры за бортом и внутри салона?.. Да как быть – очень просто! Перед выездом самостоятельно проведи инспекцию автомобиля: проверь масло, воду, тормозную жидкость, достаточно ли накачаны шины, хватает ли топлива… Более того, если кто забыл, это прямая обязанность водителя убедиться в полной исправности и безопасности его транспортного средства перед тем, как тронуться в путь. Никакие электронные помощники с него эту ответственность не снимают.

Кроме того, если вы не удостоверились в наличии достаточного уровня масла в моторе, а потом на автобане при скорости за двести ваш электронный помощник сообщит, что вот теперь его стало мало, то информация эта может оказаться запоздалой и мотор, скорее всего, «отвалится». Для ленивых наклоняться к каждому из четырех колес с манометром есть такие специальные копеечные колпачки на каждый сосок с маячками под прозрачной крышечкой: зелёный – давление в норме, красный – мало.

Только в Северной Америке местные автопроизводители из-за нехватки полупроводников недопоставили в этом году более миллиона автомобилей. Больше всего это сказалось на пикапах F-серии, 109 710 единиц. На втором месте – Jeep Cherokee, 98 584 экземпляра. «Бронза» у Chevrolet Equinox, 81 833 штуки

«А как же пресловутая безопасность, например система эйрбегов со всеми их датчиками и компьютерным управлением срабатывания? Вот уж где без чипов совсем никуда». Ну почему же? Еще в восьмидесятые годы прошлого столетия одним умным немецким инженером была разработана и доведена до серии полностью механическая система эйрбега. Никакой электроники, срабатывание вызывалось встроенным в подушку инерционным механизмом: устройство поджигало заряд пороха при превышении некой критической величины отрицательного ускорения при замедлении, вызванном столкновением с препятствием. Срабатывал механизм четче и точнее, чем ныне широко известная схема, стоил намного дешевле! Это и создало проблемы.

«А как же быть с электронным управлением впрыском двигателя, чтобы хоть как-то втиснуться во все более ужесточаемые экологические нормы?» – спросит мой воображаемый оппонент. Мне кажется, первым делом нужно привести сами эти нормы в порядок, сделать их адекватными, избавив от разгула зеленой шизофрении, – убрать политику, оставив технику. Например, в Китае после введения Евро 4 кардинально решилась проблема со смогом в мегаполисах, а переход на Евро 5 показал лишь весьма несущественное улучшение по сравнению с уже достигнутым уровнем выбросов при существенном возрастании затрат, ложащихся на все народное хозяйство. Переход на Евро 6 был признан, исходя из этого практического опыта и уже достигнутого положительного результата, ненужным и нецелесообразным: затраты огромны, а эффект в рамках статистической погрешности.

Принято считать, что совокупная стоимость полупроводников в электрифицированных автомобилях в среднем в три раза выше, чем в машинах, которые приводит в движение двигатель внутреннего сгорания. В деньгах это выглядит так. Бензиновый автомобиль – порядка 300 долларов. Гибрид – около 900 долларов. Полностью электрическое транспортное средство – свыше 1000 долларов

И, кстати, почему бы не вернуться к надежному и высокоточному механическому впрыску, который был изначально и вплоть до начала девяностых годов прошлого века? Кроме того, никто не мешает нам поставить в систему выхлопа катализаторы существенно большего объема, благо их цена существенно снизилась, так как из-за развития техники и технологии отпала необходимость использовать в них дорогущую платину.

Собрав воедино все вышеперечисленные технические и компоновочные решения, можно получить крайне надежный автомобиль, который и в дикой природе не пропадет, и в городе будет смотреться уместно.

1 / 2

Смириться с мыслью

Предвижу еще один вопрос. Про электромобили. Уж им-то точно без микрочипов не обойтись. А если принять во внимание, что «за ними будущее», то все наши вышеизложенные рассуждения, «сорри, ни о чем», как пишут в комментах.

Ну что ж. Сначала про будущее. В технике не бывает универсальных решений, одинаково хорошо подходящих для абсолютно всех случаев жизни. Подобные происшествия, как с внезапно возникшим дефицитом полупроводниковых микросхем и его последствиями, лишь подтверждают этот постулат. Нельзя класть все яйца в одну корзину – однобокость в развитии какой-либо техники, технологии или науки никогда не давала положительного результата. И тут, кстати, отличный пример – Германия. Делая традиционно ставку на автопром и развивая именно автомобильные технологии, страна в свое время проспала возникновение и бурное развитие компьютерной отрасли, сотовых телефонов, индустрии биотехнологий… Так что, уверен, что электромобили – это не единственная, а всего лишь одна из возможностей дальнейшего развития индивидуальной мобильности.

А теперь про прошлое. На заре автомобилестроения электромобили не только были, но и успешно конкурировали с машинами на ДВС. Разумеется, ни у тех, ни у других не было никаких микрочипов. Электродвигатель устроен так, что в нем особо ничего переключать не нужно, ему даже коробка передач не нужна. Единственно, чтобы не было дикого ускорения на старте, подключают не всю обмотку статора сразу, а по очереди. Но проблема была решена почти полтора века назад – этот процесс спокойно могут взять на себя обычные реле. Так же реле могут спокойно вернуться в электросеть и систему управления и нашим полностью механическим автомобилем с ДВС.

Какой же вывод можно сделать? Смириться с мыслью, что конструкция автомобиля уже давно фактически доведена до предела совершенства и все новые, все более и более капиталоемкие мероприятия не дают сколько-нибудь революционных качественных скачков. Колеса от этого круглее не становятся. Надо просто оставить автомобиль в покое, а ресурсы тратить на воплощение более интересных идей и замыслов человечества.