ESP Nedir?

ESP kısaltmasını son zamanlarda daha sık duymaya ve görmeye başladığınıza eminim. Neyin nesi olduğunu bilenleriniz elbette vardır. Bir de hiç yahut ucundan bilenleriniz... İşte biz sizlere de anlatalım istedik bu harika sistemi...

Öyle zamanlar olur ki, siz kendiliğinizden istemeseniz bile, aracınız sizi dinlemez. Hele de virajlı bir yola süratli girmişseniz, hele de yerde kar varsa, yahut önünüze aniden kavlar, tavuklar fırlamış, siz de direksiyonu aniden kırmışsanız... Böyle durumlarda otomobilinizde meydana gelen, bazen tehlike boyutlarına ulaşabilecek bu halin adına genel olarak "oversteering" denir. Önüne geçebilmeniz, yahut bu durumdan zararsız bir şekilde sıyrılmanız ise şansın yanında kuvvetli bir otomobil hakimiyeti gerektirir. Ancaak, varsayalım şansınız yaver gitmedi, yahut siz, bu durumun önüne geçecek kadar kendinizi profesyonel hissetmediniz. Ya da oldu ki, aracınız sizden aldığı emirleri yerine getirecek kadar marifetli değil. Ne yaparsınız?

İşte, başta Mercedes olmak üzere birçok üretici firma, bu gibi durumları şansa ve ustalığa bırakmamak amacıyla, ESP denilen bir sisteme başvurmayı tercih etti. Açılımını söylersek Electronic Stability Program... Türkçesini deyiverecek olursak da Elektronik Stabilite Programı. Türkçesi de pek açıklayıcı olmamış gibi görünüyorsa, o halde biz açıklamamıza devam edelim...

ABS Nekadar Gerekli Bir Sistemdir? 

Bu sistem, sensör yani algılayıcılarla çalışan akıllı bir şey. Hem direksiyonun hareketlerini, hem de gaz pedalının konumunu inceleyen bir dolu algılayıcı ile birlikte görev yapıyor. Daha doğrusu onlardan aldığı bilgileri değerlendirip, ona göre hareketlerini ayarlıyor. Görevi ise gerekli durumlarda devreye girip, az önce sözünü ettiğim durumlarda aracın istenmeyen bir pozisyona düşmesini önlemek. Yani ani girilen bir virajda, ani yapılan direksiyon hareketlerinde (bir engel veya bir cisimden aniden kaçmak isterken) aracın kayarak kontrolden çıkmasını, dolayısıyla da kaza yapmasını veya yoldan çıkmasını engellemekle görevli.

Şayet aracın direksiyonunu ani hareketlerle çevirmişseniz, aracın o anki devri, bu virajı dönmenize uygun değilse, ESP "Ben buradayım" diyerek duruma müdahale ediyor. Ne yapıyor? Motor işletim sistemine müdahale ederek tekerleklere ayrı güçler verilmesini sağlıyor. Fren sistemine hükmederek, her tekerleğe ayrı ayrı basınç gönderilmesini, ayrı şiddetlerde fren yapılmasını sağlıyor. Böylece araç, hızlı girilen bir virajda savrulmayıp, çizgide kalıyor. Ani engelden kaçma hareketlerinde yine kolayca çizgisine kavuşuyor.

Birçok lüks markada artık standart haline gelen bu sistem, artık küçük sınıfta ve dengesi kolayca bozuluverecekmiş gibi görünen araçlara da takılıyor tabii. Bazen isteğe bağlı olarak, ek bir bedelle takılan sistem, neredeyse "ABS kadar gerekli" denebilir.

Otomobil yolculuklarımızın daha güvenli, keyifli ve pratik olması için 110 yıldır çalışan Bosch Otomotiv’in geliştirdiği sistemler arasında Elektronik Stabilite Programı da var. Yakın geçmişte Alman otomotiv devinin geliştirdiği ESP Premium ise otomobil üreticilerini hedefleri kolaylaştırıyor.

Son yılların en çok duyduğunuz otomobil terimlerinden birisi olan ESP, bugün 10 yaşında… Bosch Otomotiv tarafından 10 yıl önce geliştirilen ESP, bir basamak daha gelişmişi ESP Plus ve Alman otomotiv devinin en son yeniliği ESP Premium. Başlangıçta otomobillerde ve hafif ticari araçlarda kullanılmaya başlıyan ESP Premium’u diğer ESP’lerden ayıran en önemli yenilik, otomobilde frenleme anında daha sessiz çalışan ve daha az titreşime sebep olan yeni fren hidrolik pompası.

Bu yenilik sayesinde sürücünün yola olan dikkati dağılmazken daha güvenli sürüş sağlanıyor. Mekanikle elektroniğin büyük bir uyum içinde çalıştığı otomobilde, üreticilerin en büyük amaçlarından bir tanesi de trafik kazalarını önlemektir. Üreticiler trafik kazalarını nasıl önler? Sürücüyü kontrol altına alamayan üreticiler, otomobili denetleyerek hareket alanlarını sınırlandırmaya başladı. İşte elektronikle mekanik bu noktada devreye girdi ve fren sistemi üzerinde yapılan çalışmalar ABS fren sistemi geliştirildi.

Bosch Otomotiv kısa zamanda büyük başarı yakalayan ABS sistemiyle otomobil sürüşünü daha mükemmel için ESP sistemini geliştirdi. ESP (Elektornik Stabilite Programı) başta ABS olmak üzere çekiş kontrol sistemleri ve benzeri sistemle beraber çalışır? Peki ESP nedir? Nasıl çalışır? ESP, hareket halindeki otomobilin savrulmaması ve kaymaması için sensörler yardımıyla dört tekerliğin dönüşünü sürekli olarak kontrol eder, tekerleklerden birisinin devrinin artması durumunda devreye girerek o tekerleği frenleyip yavaşlatır.

Bu sayede otomobil yola daha iyi tutunur. Geliştirilmiş ESP Premium ise aynı amaç için, aynı yöntemle çalışan daha hassas bir sistem. ESP Premium’un en önemli farkı, sistemde kullanılan fren hidrolik pompasının tasarımı ve pompanın iç bölümünde kullanılan altı adet piston. Tıpkı plastik bir şişeye daha fazla delik açıldığında içindeki akışkanın daha seri akması gibi, yeni geliştirilen altı adet piston sayesinde düşük frenlemeyle yüksek frenleme arasında geniş aralıklarda yapılan pompalama hızı sayesinde frenleme süresini önceki sistemlere göre %90 azaltarak, otomobilin sarsılması veya titreşimlerini en aza indirir. Bu sayede sürücünün ani hareketlerine karşı araç kontrol altındadır.

Hızlıca devreye giren otomotik acil fren sistemi aracın çevikliğini ve kontrolünü olumlu olarak etkiler. Bosch Otomotiv tarafından yapılan testlerde ESP Premium sistemini kullanan bir araç, ESP’ye oranla buzlu yollarda %50 daha hızlı sürüş sağlar. Otomobillerin seri üretime geçişini hızlandıran ESP, ESP Plus ve ESP Premium sistemi ile ilgili Bosch Fren Kontrol Sistemleri İş Kolu Başkanı Herbert Hemmin’in de ESP Premium bir yandan güvenlik ve çeviklik sağlarken aynı zamanda konfor düzeyini de yükseltiyor. Sistem daha sessiz ve hemen hiç titreşimsiz çalışmasına rağmen çok daha hızlı fren basıncı oluşturuyor. diyor.

ESP’nin sistemi:

1 ESP-Hidrolik ünitesi ile ECU arasındaki bağlantı

2 Tekerlek devir sensörleri

3 Direksiyon açı sensörü

4 Devir ve ivmelenme dengeleyici sensor

5 ESP Sisteminin yöneten ECU

ESP İle Çalışan Sistemler Nelerdir?

Brake Assist Reducer (BAS): Sürücünün uyguladığı fren kuvvetinin şiddetini artırark ABS sisteminin çalışması için gerekli fren basıncına ulaşmasını sağlar.

Traction Control System (TCS): Tekerleğin boşa dönmesini, yani patinaj yapmasını engelleyen ve gerektiği zaman boşa dönen tekerleği kilitleyip hareketi diğer tekerleğe aktaran elektronik kontrolü sistemdir. TCS ile ASR aynı amaç için kullanılan iki ayrı sistemdir.

Anti-lock Brake System (ABS): Yüksek hızlarda frenleme esnasında tekerleğin kilitlenmesini önleyerek sürücüye direksiyon hakimiyeti sağlar. Bu sayede otomobil sürücünün kontrolü altındadır.

ESP Premium’un frenleme pompası: Bu sistem önceki ESP’lerden ayıran fark, altı adet pistona sahip fren hidrolik pompasında gizli.

Geçmişten günümüze ESP:

ESP: 1997 yılında Mercedes CL Serisi ile seri üretime geçen ESP, o dönemlerde başta Mercedes A Serisi olmak üzere çok sayıda aracın hayatını kurtardı. İlk ESP yerini ESP Plus’a bırakmıştı.

ESP Plus: ESP’nin daha gelişmişdir ve günümüzde birçok araçta standart kullanılıyor. Gelecekteyse yerini ESP Premium alacak.

ESP Premium: En yüksek teknolojiyle çalışan bu sistem. ağır ve yüksek hıza sahip üst sınıf otomobillerde test edilerek geliştirildi.

ASR / TCS Nedir?

Otomotiv sektöründe ASR veya TCS olarak farklılık gösterir ama görevleri aynıdır; aracın patinaj yapmasını önlemek. “Anti Schlupf Regelung” kısaltması olan ASR Türkçe’de Anti Patinaj Sistemi olarak bilinir. TCS ise “Traction Control System” kısaltmasıdır.

Öncelikle şunu belirtmek gerekir ki patinaj yaparak kalkış yapan araç, patinajsız kalkış yapan araca göre daha yavaş bir kalkış gerçekleştirir.

Diyelim ki yoğun trafikte çok hızlı bir şekilde karşıya geçmeniz gerekiyor, o panikle gaz pedalına fazla yüklendiğinizde araç patinaj yapmaya başlar ve lastikler olduğu yerde bir süre döner. Bu nedenle ASR genellikle güçlü ve arkadan itişli araçlarda kullanılır.

Nasıl Çalışır ?

Varsaylım ki gaz pedalına aşırı yüklendiniz ve araç patinaj yapmaya başladı işte bu durumda ASR hız algılayıcılar sayesinde patinajı algılar ve (1) ABS hidroliğini devreye sokarak patinaj yapan tekerlere fren uygular (2) Yakıt enjektörüne veya ateşleme tertibatına müdahale ederek motorun gücünü düşürür ve patinaj kesilinceye kadar bu işlemleri sürdürür.

TCS-ASR bu işlemleri gerçekleştirmek için aşağıdaki parçalardan faydalanır.

Teker hız algılayıcıları : Tekerlerin üzerinde bulunan ve tekerlerin dönüş hızını algılayan parçalardır. Bunlar sayesinde ASR çekişin olduğu tekerlerdeki hızı algılayarak, hangi tekerin patinaja girdiğini belirler.

ABS hidroliği : Bu parçanın içindeki valfler her bir tekere giden fren basıncı miktarını ayrı ayrı kontrol edebilir.ASR patinaja giren tekerin hızını düşürmek için ABS hidroliğini kullanır ve ilgili tekere fren uygular.

Elektronik kontrol ünitesi (ECU) : ASR’nin kritik durumlarda ne yapması gerektiğine burada karar verilir. ASR aşağıdaki parçaları kullanarak motor gücünü kontrol edebilir ve teker hızını azaltır :

1. -Yakıt kısma valfi
2. -Ateşleme tertibatı
3. -Yakıt enjektörü
4. -Gaz pedal sensörü

Buradan anlaşılıyor ki ASR ile ABS koordineli bir şekilde çalışmaktadır ve bu iki sistemin birlikte çalışması araclarda ESP sisteminin geliştirilmesini sağlamıştır.

ASR sistemi en çok karlı, buzlu ve çamurlu yollarda iş görür. Eğer sürücü ASR sistemini iptal etmek isterse araç içerisindeki bir düğmeyle devreden çıkaralılabilir

ASR Sistemi hangi araçlara uygulanabilir?

ABS fren sistemine ve enjektör sistemine sahip her türlü araca uygulanabilir.

Çekis Kontrol Sistemi’nin avantajlari nelerdir?

1. > Çekiş Kontrol Sistemi (ASR) bulunmayan araçlarda kaygan zeminlerde (ıslak, buzlu, toprak, vb.) ve dönüslerde gaz pedalına gereğinden fazla basılması durumunda çekiş yapan tekerlekler hızla bosa döner ve aracın savrulmasına sebep olabilir. Fakat Çekiş Kontrol Sistemi bulunan araçlarda her türlü yol şartlarında emniyetli yol tutuş sağlanır.
2. > Sürüş güvenliğini arttırır
3. > Virajlarda aracın savrulmasını engeller
4. > Kaygan zeminlerde güvenli sürüş sağlar
5. > Her türlü yol şartlarında (çamurlu, ıslak, buzlu) kolayca kalkış yapılmasını sağlar
6. > Lastiklerin ömrünü uzatır
7. > Aks, debriyaj balatası, şanzıman vb. aktarma organlarının ömrünü uzatır
8. > İstenildiğinde devreden çıkartılabilir.
9. > -40 C, +80 C ortam sıcaklaklıklari arasında çalışabilir.

EDL (Electronic Differential Lock / Elektronik Diferansiyel Kilidi)

Diferansiyeli kilitleyerek viraj dışındaki sürüşlerde patinajı önleme eski bir tekniktir. Burada yapılan iş esasen istavroz dişlilerinin farklı hızlarda dönmesini engellemektir. Serbest dönen istavroz dişlileri dolayısıyla, devri olması gerekenden fazla olan aks mili bir kilit mekanizmasıyla (plakalı hidrolik veya kurt dişli kavrama vb.) kilitlenirse devir düşümü sağlanmış olur. Eski sistemlerde bir mekanik tel veya hidrolik sistemle bu kilitleme işlemi yapılmaktaydı. Ancak bu sistemlerde karar verme mekanizması tamamen sürücüye aitti ve sürücü istediğinde sistem devreye girmekteydi.

Elektronik kontrol sistemlerinin diferansiyel kilitleme olayına adapte edilmesiyle, sistem sürücünün müdahalesi dışında gerekli hallerde diferansiyeli otomatik olarak kilitleyebilmektedir. Burada aks mili üzerinde hareketli bir yatak, çatal vasıtasıyla sürülmekte ve kurt dişlilerin kavraması sağlanarak aks hareketindeki devir değişimi engellenmektedir. Ancak gelişmiş sistemlerde bu kavrama mekanizmaları elektrohidrolik kontrollü birçok plakalı kavrama ile sağlanmakta ve kilitleme işlemi kademeli olarak gerçekleştirilebilmektedir.

Elektronik diferansiyel kilidi, ABS, ESP gibi taşıt hareket kontrol sistemlerinin bir parçası olabileceği gibi, bağımsız bir ECU ile kontrol edilen bir sistem olarak da dizayn edilebilir. EDL tekerlek devir sensörlerindeki devir bilgilerini (sağ-sol, ön-arka) kullanarak devir faklılaşmalarını algılar ve tekerlek devirlerinin olması gereken değere düşürülmesi amacıyla diferansiyel kilidine kumanda eden elektrohidrolik üniteye sinyal göndererek devir dengelemesini sağlar.

Bu işlem için kullanılan kontrol sistemine göre, direksiyon açısı, tahrikli tekerlek sayısı (iki tekerlek çekişli, dört tekerlek çekişli) gibi ek bilgiler de ECU tarafından değerlendirilebilir.

Diferansiyel kilidi üç farklı durumda devrede olmalıdır.

Birincisi, düz sürüş durumlarında tahrikli tekerleklerden birinde zemin veya lastik şartlarından kaynaklanan devir artışı olduğunda tekerlek momentlerinin eşitlenebilmesi için devir dengelemesi ihtiyacıdır. Bu durumda diferansiyel kilidi çalıştırılmak suretiyle bu işlem gerçekleştirilir.
İkinci durum, taşıt virajda iken tekerlekler arasındaki devir farkının normalde olması gerektiği üzere iç tekerlekteki devir azalması oranında dış tekerlekte devir artışı sağlanamadığı durumdur. Zemin, lastiklerin teknik durumu ve yanal yük transferleri nedeniyle ortaya çıkan bu istenmeyen farklılaşma da diferansiyel kilidi ile giderilebilir.

Diferansiyel kilidinin görev yaptığı üçüncü durum ise, özellikle dört tekerlekten tahrikli (4WD) taşıtlarda, ön-arka ve sağ-sol tekerlekler arasındaki devir farklılaşmalarıdır.

Bu durumların tamamında elektronik kontrol ünitesi, sensör bilgileri ile devir farklılaşmalarını algılayarak, algoritmasına göre çözümler ve diferansiyel kilidini çalıştırarak olası patinajı engellemek üzere sinyal üretir.

Kilitleme gelişmiş sistemlerde kademeli olabilmektedir, yani ihtiyaç oranında devir düşürme sağlamak üzere kilitleme işlemi yapılabilir. Son nokta %100 kilitlemedir.