Tempomat – jak działa i jak pomaga kierowcy?

Urządzenie zostało wynalezione w 1945 roku przez mechanika i inżyniera Teetora Ralpha. Jednak pierwsze implementacje do samochodów poruszających się po drogach przypadają na lata 60. Przez wiele lat tempomaty popularne były głównie za oceanem, ze względu na wszechobecne tam autostrady i trasy liczące setki, a nawet tysiące kilometrów, obwarowane wieloma ograniczeniami prędkości jazdy.

Później tempomat stawał się seryjnym wyposażeniem, dostępnych także w Europie samochodów luksusowych, by ostatecznie zawitać pod strzechy także mniejszych i tańszych aut. Nazwa urządzenia to zbitka słów angielskich tempo i automat.

Mówiąc najprościej, jest to urządzenie sterujące elektronicznie parametrami układu napędowego pojazdu w taki sposób, aby zachować zadaną przez kierowcę prędkość jazdy, niezależnie od warunków zewnętrznych (takich jak np. zmiany kąta nachylenia drogi). Tempomat działa zazwyczaj w pewnym zakresie prędkości np. 30 – 180 lub 40 – 200 km/h.

Przy niskich prędkościach jego działanie jest zbyteczne i dość trudne do zrealizowania, ze względu choćby na niskie przełożenie skrzyni biegów. Z kolei górna granica wyznacza wartości zdroworozsądkowe, pozwalające zachować odpowiednie bezpieczeństwo jazdy.

Działanie tempomatu polega na realizowaniu funkcji regulatora typu PID (podobny jest w wielu urządzeniach utrzymujących stałą wartość np. temperaturę w piekarniku). Odbywa się to na zasadzie ciągłego porównywania aktualnej prędkości jazdy z prędkością zadaną przez kierowcę.

Parametrami wejściowymi układu sterowania prędkością jazdy są czujniki położenia pedałów przyspieszenia, hamulca (czasami również sprzęgła), a także sygnał zawierający aktualną prędkość pojazdu i sygnały z przycisków tempomatu umieszczonych w kabinie. Do pomiaru prędkości używane są elementy innych układów pojazdu (np. czujnik prędkości obrotowej kół w układzie ABS).

Wyjściem układu jest sygnał powodujący odpowiednie ustawienie przepustnicy. W starszych konstrukcjach był to zespół zaworów i siłownika napędzającego przepustnicę równolegle do pedału gazu. W nowszych rozwiązaniach jest to jedynie sygnał docierający do elektronicznej przepustnicy.

Warto wiedzieć, że na pracę układu może wpływać wiele innych parametrów samochodu, w tym temperatura silnika, kontrolki usterek (np. słynne check engine).

Włączenie tempomatu odbywa się zazwyczaj po osiągnięciu ustalonej i oczekiwanej prędkości jazdy i po wciśnięciu jego przycisku. Przyciski mogą być umieszczone na kierownicy (najczęściej), osobnej dźwigni przy kierownicy lub na desce rozdzielczej. Układ rozłącza się po użyciu pedału hamulca lub pedału sprzęgła w autach ze skrzynią manualną. Ponieważ przypisana urządzeniu prędkość jest zazwyczaj zapamiętywana, to aby powrócić do jej utrzymywania wystarczy ponownie przycisnąć przycisk tempomatu.

Inaczej jest ze zwiększaniem prędkości np. podczas wyprzedzania. Jeśli kierowca przyspieszy, to układ cały czas będzie pracował. Po odpuszczeniu pedału gazu automatycznie powróci do utrzymywania zadanej prędkości.

W samochodach ze skrzynią automatyczną podczas pracy tempomatu zmieniane są biegi, tak aby utrzymywanie stałej prędkości było możliwe i jednocześnie tak, aby było to jak najbardziej ekonomiczne. W przypadku przekładni tradycyjnej układ jest ograniczony do jednego, aktualnie załączonego przełożenia skrzyni biegów.

Jakie korzyści wynikają ze stosowania tempomatu? Przede wszystkim urządzenie uwalnia kierowcę od męczącego w dłuższych podróżach nieustannego wciskania pedału przyspieszenia. Każdy, kto choć raz przejechał samochodem kilkuset kilometrową trasę, wie jakie to uciążliwe.

Kolejną zaletą jest płynność jazdy. Bez tego urządzenia kierowca musi nieustannie zmieniać poziom wciśnięcia pedału przyspieszenia, zależnie od pochylenia drogi. W praktyce często widzimy na drogach auta zwalniające pod górkę i przyspieszające z górki. Niekiedy trudno także utrzymać stałą prędkość nawet na płaskim odcinku drogi.

Niektóre auta są tak czułe na położenie pedału gazu, że albo przyspieszają albo zwalniają i utrzymanie stałej prędkości jest nie lada wyzwaniem. Wiedzą o tym np. użytkownicy BMW serii 1 E87.

Wspomniana płynność jazdy to także zwiększona ekonomika podróżowania. Utrzymywanie stałej prędkości jazdy pomaga według rozmaitych wyliczeń na zmniejszenie spalania o 5-10 proc. Wiele zależy tu od konkretnego auta i układu napędowego. Jednak nie zawsze osiągniemy takie oszczędności.

W przypadku aut ze skrzynią manualną w warunkach górskich utrzymanie stałej prędkości jazdy na konkretnym biegu wymagać będzie nieekonomicznego, długiego przyspieszania. Dobrze znający swoje auto kierowca, odpowiednio dobierając przełożenie osiągnie lepszy wynik spalania.

Wbrew obiegowej opinii tempomat nie jest przydatny tylko na długich trasach po autostradach i drogach ekspresowych. Wiele osób używa tego urządzenia także w mieście. Świetnie sprawdza się na wielkomiejskich szybkich arteriach. Pomaga także przy kontrolowaniu i nieprzekraczaniu miejskich limitów prędkości.

Tempomat ma również swoje wady. Niewiele się o tym mówi, ale takie odizolowanie kierowcy od prowadzenia samochodu wpływa na poziom jego koncentracji. Nieskupiony na jeździe człowiek może łatwo doprowadzić do wypadku poprzez np. zwykłe zagapienie.

Co, jeśli chcielibyśmy mieć tempomat, a nasze auto jest go pozbawione? Jeśli w danym modelu występowała ta opcja, to zwykle nie ma większych problemów, aby dołożyć to dodatkowe wyposażenie. Zakres przeróbek zależy od konkretnego modelu i zwykle należy dokupić elementy sterujące (dźwigienkę, kierownicę z przyciskami itp.) niekiedy także inne plastiki pod kolumnę kierownicy zawierające otwór na dodatkową dźwigienkę.

Problemem może być jedynie podpięcie elektroniki i uaktywnienie tempomatu. Wiele aut ma wbudowaną tą funkcję, ale trzeba ją odblokować komputerem i nie jest to takie proste. W ASO nierzadko kosztuje to około 800 – 1000 zł, w innych warsztatach 200 – 300 zł.

Osobną kwestią, nieporuszaną w artykule, są aktywne tempomaty. O nich szerzej napiszę w najbliższym czasie.