כתבות תוכן ומאמרים בנושאים רבים כגון נהיגה, בטיחות ותחומים טכניים.

A- A A+

הנעה כפולה קבועה - למה זה טוב, למי ואיך?

מאת: ליאור רייטר

מושג ההנעה הכפולה (או הנעה לכל הגלגלים) תופס תאוצה בשנים האחרונות. אך מה פירוש המצב בו כל ארבעת הגלגלים מונעים? איך זה עובד? למה זה עוזר? והאם אנחנו בכלל צריכים את זה?

זה היה בשנות ה 70 כשיצרני הרכב הכירו לראשונה את משבר הדלק העולמי ונדרשו לייצר מכוניות מזהמות פחות. כדי לעשות את זה הם פעלו בשני מישורים: הפחתת משקל והקטנת תצרוכת הדלק. כך עברו המכוניות מהנעה אחורית להנעה קדמית שהפגינה יעילות בכמה מישורים: היא חסכה במשקל (נדרשו פחות רכיבים להעברת כוח המנוע מלפנים, לגלגלים המניעים מאחור), הפחיתה את תצרוכת הדלק ע"י הקטנת החיכוך ואיבודי הכוח שנגרמו בהעברת הכוח לסרן האחורי, ואף סיפקה בטיחות אקטיבית טובה יותר בזכות התנגותה הצפויה של הנעה קדמית בעת איבוד אחיזה.

 

למה הנעה כפולה?

בהנעה קדמית או אחורית, 100% מכוח המנוע נמסר לסרן המניע ושם עובר לגלגל שלו אחיזה פחותה יותר. החסרון בכך טמון בעובדה שבתוך סיבוב הגלגל הפנימי בסיבוב עלול לאבד אחיזה ולהחליק, ובכך לגרום לאובדן החלקה כללי לכל הרכב. גם רכב עם הנעה 4X4 (כמו ג'יפים גדולים) אינו נהנה מאחיזה עדיפה, בשל העובדה שבכביש הנעת ה 4X4 מנוטרלת והרכב מתנהג כרכב עם הנעה אחורית לכל עניין. ההנעה הכפולה באה לפתור את העניין ולהפוך את המציאות על פיה: במקום להעביר כוח לאן שקל יותר (כלומר לגלגל המחליק), להעביר כוח דווקא לגלגל בו האחיזה עדיפה, ובכך להפחית את הסיכוי לאובדן אחיזה.

 

איך זה עובד?

מגוון מרכות ההנעה הכפולה הוא גדול. אנו נעסוק בסוג הנפוץ ביותר העושה שימוש בדיפרנציאל מוגבל החלקה. ברכב בעל הנעה קדמית או אחורית, כוח המנוע מובל באמצעות ציר לסרן, ושם מתפצל לגלגל ימין ולגלגל שמאל באמצעות דיפרנציאל.

דיפרנציאל, הוא רכיב שמטרתו לסנכרן תנועה בין שני צירים שונים שלא מסתובבים באותה המהירות. גם ברכב עם הנעה קדמית קיים דיפרנציאל בודד מלפנים, כדי לסנכרן את הבדלי המהירות בין גלגל ימין לגלגל שמאל בתוך פניה (הגלגלים עושים קשת שונה ולכן מסתובבים במהירות שונה). דיפרנציאל כזה נקרא דיפרנציאל פתוח, משום שהוא אינו יוצר כל התנגדות לתנועה בתוכו.

דיפרנציאל מוגבל החלקה (קרוי גם LSD - Limited Slip Differential) קרוי כך משום שביכולתו להתנגד להחלקה בתוכו. בעשותו כן, הוא מעביר מומנט מהציר שמסתובב מהר יותר (הגלגל המחליק) לציר שמסתובב לאט יותר (הגלגל האוחז).

 

איך זה נראה?

להבדיל מרכב עם הנעה קדמית/אחורית שם קיים דיפרנציאל בודד, ברכב עם הנעה כפולה קבועה קיימים שלושה דיפרנציאלים: מלפנים, מאחור ובמרכז.

כוח המנוע עובר לדיפרנציאל המרכזי ומשם מתחלק לסרן האחורי והקדמי בהתאמה לרמת אחיזתם. אחיזתם נקבעת ע"פ מהירות סיבוב הצירים.

מערכות מתוחכמות כיום מסוגלות אף לצפות החלקה עוד לפני שזו קרתה ולהעביר את הכוח לסרן האוחז מבעוד מועד. למשל: זיהוי של דוושת דלק לחוצה עד הסוף מרמז על כך שהנהג מבקש להאיץ בכל הכוח. בעת תאוצה חזקה המשקל עובר לחלקו האחורי של הרכב והגלגלים הקדמיים עלולים לאבד אחיזה. לכן הדיפרנציאל המרכזי "מכין עצמו" למצב שבו הוא יעביר את רוב הכוח דווקא לגלגלים האחוריים.

 

לצורך הדוגמא נשתמש ברכב מסוג סובארו B4. ברכב זה מותקנת מערכת הנעה כפולה קבועה עם דיפרנציאל מרכזי רב- דיסקי. בעת נסיעה בקו ישר במהירות קבועה ללא תאוצות, כל ארבעת הגלגלים מסתובבים באותה המהירות ואין סיבה לאובדן אחיזה. לכן מועברים 95% מכוח המנוע לסרן הקדמי (לטובת חסכון בדלק) ו 5% מהכוח לסרן האחורי (לטובת יציבות כיוונית במהירויות גבוהות). כאשר האחיזה פוחתת בגלגלים הקדמיים (עקב כניסה לשלולית מים, למשל) מצמיד הדיפרנציאל המרכזי את דיסקיותיו (מתפקד בדיוק כמו מצמד) ומעביר כוח לסרן האחורי עד רמה של 40% אחורה. כך הגלגלים האחוריים ממשיכים לדחוף את הרכב קדימה למרות שהגלגלים הקדמיים נמצאים באובדן אחיזה. בעת פניה גדל הסיכוי שהגלגל הקדמי הפנימי בסיבוב יאבד את אחיזתו ראשון, ולכן שוב מוזרם כוח רב יותר לסרן האחורי.

 

זו רק דוגמא אחת. במכוניות שונות חלוקת הכוח בין הסרנים שונה בהתאם לייעוד ע"י היצרן. כך למשל בגרסה הספורטיבית ביותר של אותה סובארו B4, מותקן דיפרנציאל מרכזי המעביר 65% מהכוח דווקא לסרן האחורי, לטובת היגוי מדויק יותר והתנהגות ספורטיבית עדיפה.

 

חלוקת הכוח ימין שמאל

עד כה פתרנו את בעיית העברת הכוח בין הסרנים, אך לא נפתרה בעיית העברת הכוח בין צידי אותו סרן. ברוב המוחלט של רכבי ההנעה הכפולה אין התייחסות לדיפרנציאל הרוחבי ולכן הוא פתוח לחלוטין. בדגמים יקרים יותר מותקן דיפרנציאל רוחבי מוגבל החלקה או מערכת בקרת יציבות שיודעת לבלום את הגלגל המחליק ובכך להעביר מומנט - דרך הדיפרנציאל - לגלגל האוחז.

 

מי משתמש כיום בהנעה כפולה קבועה?

הנעה כפולה קבועה הגיעה מעולם מרוצי הראלי, שם נדרשה מערכת הנעה שתדע לשמור על אחיזה מירבית ובה בעת לספק יכולת פנייה גבוהה. ישנם יצרנים העושים שימוש בהנעה כפולה מטעמי מסורת כגון אאודי וסובארו, שדבקו בהנעה כפולה מזה שנים. הם משתמשים בהנעה הכפולה כדי לספק למכוניותיהם אחיזת כביש עדיפה, בטיחות אקטיבית טובה יותר והנאה מוגברת מנהיגה. לאחרונה גם וולוו וBMW הצטרפו אליהם בייצור מכוניות כביש עם הנעה כפולה.

הנעה כפולה משמשת גם רכבי שטח. בהתחלה רק רכבי כבישטח רכים (כגון טויוטה ראב4, סובארו פורסטר והיונדאי טוסון) צוידו בהנעה כזו, אך כיום גם מיצובישי פאג'רו וטויוטה לאנד-קרוזר עושות שימוש בהנעה כפולה קבועה משום שהיא פשוטה יותר לשימוש ואינה דורשת תיבת העברה לשם כך.

 

מי צריך את זה?

ככל שרמות האחיזה פוחתות, כך יעילות ההנעה הכפולה גודלת. במדינות מושלגות שכבישיהן רטובים מרבית השנה, הנעה כפולה היא ההנעה האולטימטיבית.

בישראל, הדרמתיות ביתרון ההנעה הכפולה קטן, ובנהיגה שגרתי על כביש יבש לא יורגש כל הבדל בין סוגי ההנעות השונות.

אך על כביש חלק להנעה הכפולה יתרון גדול, וכאן זה המקום לשקול את יתרונותיה.

 

למידע נוסף

http://www.awd.ee/viscous.html

http://www.langleyvw.ca/tech/4motion.html

http://www.symmetrical-awd.com/allwheeldrive.htm

דף הבית  /  פרופיל החברה  /  המדריכים  /  המוצרים  /  מאמרים  /  המלצות  /  לקוחות

גלריית תמונות  /  גלריית סרטים  /  צי רכב  /  טיפים לנהיגה  /  הדוקטור  /  צור קשר

Photographer Ronen Topelberg