4X4 לשטח ו4X4 כביש - ההבדל?

[bobsfog]

הייתי שמח אם מישהו יוכל להסביר לי בפשטות מה ההבדל בין ה4X4 של רכבי השטח
(סופה, סמוראי, קאיה וכו')
לבין ה4X4 של רכבי הכביש(אימפרזה, למבורגיני וכו')

והאם ברכבי השטח ה4X4 יתרום ליציבות על הכביש.

בכוונה לא הזכרתי את לאנד קרוזר ופראדו כי אני יודע שיש להם 4X4 מיוחד לכביש.

[asafk]

בגדול (גדול מאוד) דיפרנציאל מרכזי. אם אין- אי אפשר לנסוע 4X4 בכביש.
אם להיכנס לפרטים- AWD (לכביש) שונה מ4WD (לשטח) ביותר מזה. ברכבי כביש (לא כמו הג'יפים עם הדיפרנציאל המרכזי) ההנעה היא לצמד גלגלים, והצמד האחר משתלב בתנאים מסויימים. בכלי רכב מסויימים, יש גם מנגנונים שמונעים החלקת גלגלים, וחלוקת כוח משתנה בין הגלגלים, על ידי מערכות של דיפרנציאלים חכמים, או מערכות שמחליפות את הדיפרנציאל כפי שאנחנו מכירים אותו (גם הרוחבי, לא רק הארכי). התחכום הוא בכמה רמות יותר ממה שאנחנו מכירים ברכבים הטפשים שלנו... ובזה אני מתכוון גם לSUVים רבים. אפליקציה אחת של פיצ'רים לכביש, אבל עובדים בשטח, אפשר לראות בטוארג/ קאיין- הוא יכול אשכרה לזנק מהמקום באמצע דיונה. המערכת שנותנת לו את היכולת הזו, היא בכלל המערכת שאמורה לאפשר לו לזנק על כביש עם קרח, וזה מבוסס על פיצ'רים שפותחו לכביש (שוב- בלי להכנס להבדלים טכניים שיש בין המערכות).

אסף.

[זאביק]

ההבדל הוא דיפרנציאל מרכזי.
זה גם בדיוק ההבדל בין מצב 4X4 למצב 4X4 לכביש של פראדו ודומיהם.

כאשר אין דיפ' מרכזי (סופה / CJ / סמוראי) או כאשר הוא נעול, המהירות בין שני הסרנים שווה.
אבל בסיבוב, כל אחד מ-4 הגלגלים עושה מסלול שונה ועצמאי, ולכן המהירות (הממוצעת, כלומר של הדיפרנציאל בסרן) של כל סרן שונה.
וההפרש הזה צריך "להתבזבז" איפשהו.
או בהחלקה (בשטח זה קל, על כביש עם אחיזה טובה זה קשה עד שובר)
או בתוך הדיפ' המרכזי.

דיפנדר לדוגמא הוא AWD (all wheel drive) , שיש לו אפשרות לנעול דיפ' מרכזי.
אימפרזה ודומיהן הן גם AWD, אבל ללא אפשרות לנעול דיפ' מרכזי.

[אבירם ברקאי]

שלום לאסף וזאביק,
ברור לי שאין לי מה ללמד אתכם בנושא דיפרנציאלים, סרנים, חלוקת תנועה וכח בכלי רכב.
עדיין, ייתכן שיש לי משהו לחדש לכם בחלוקה שלהם בין כלי הרכב. לפחות בחלוקה שאני נוהג לעשות...

אני נוהג לחלק את עולם הדיפרנציאלים בין רכבי השטח, בחלוקה גסה, ל-3 קטגוריות:
4X4 "רגיל"/על פי דרישת נהג. רכב בעל 2 דיפרנציאלים (כמו סופה ומן הסתם עוד 60-70% מרכבי ה-4X4) שבכביש היבש מומלץ לו לנסוע במצב 4X2 ובכביש בעל אחיזת ירודה (אחיזת שטח) וכמובן בשטח עצמו, מומלץ לו עבור לבמצב 4X4. מי עושה זאת? הנהג, באמצעות ידית או מתג.

4X4 קבוע. רכב בעל 3 דיפרנציאלים שבו, ברמת העיקרון, כל 4 הגלגלים מניעים כל הזמן (ברמת העיקרון - מכיוון שאם לא יהיה ברכב כזה מנגנון של נעילת דיפרנציאל מרכזי שינעל בעת כניסה לתנאי אחיזה ירודים, אם באופן ידני באמצעות הנהג, אם באופן אוטומטי, כל התנועה עלולה לעבור לסרן אחד, אולי אפילו לגלגל אחד). דוגמאות - דיפנדר, דיסקברי,ריינג', פראדו.

AWD - רכב בעל 2 דיפרנציאלים ולא 3. רכב הנע מרבית זמנו בכביש בהנעת 4X2 ובעת הצורך עובר,אוטמטית, למצב 4X4. ברכב כזה מה שאתם מכנים דיפרנציאל מרכזי איננו, לטעמי לפחות, הדיפרנציאל הקלאסי - זה הנמצא בסרנים, זה הנמצא במרכזי הקלאסי של רכב 4X4 קבוע - המנגנון שם, לפחות בכלי רכב אותם בדקתי, אינו כולל מערכות גלגלי שיניים (סטליטים ופלנטרים) אלא מערכת צימוד, כזאת או אחרת, שתפקידה חד הוא - לאפשר, בעת הצורך, מעבר מ4X2 ל-4X4 - באופן חלקי או מלא.
היתרון הגדול של מנגנון זה - הוא עובר למצב 4X4 בכביש רק כשבאמת צריך אותו! ומכאן אמור להתקבל ברכב כזה חיסכון בדלק ובבלאי חלפים. החיסרון...שטח. עד שהמנגנון מתרצה לעבור למצב 4X4 הוא כבר תקוע... (למעט אם יש לו מצב נעילת 4X4 - כמו ביונדאי טוסון - רוצה לומר מתג ביטול חלוקת מומנטים בין הסרנים ואילוצם לעבוד במצב 4X4 "רגיל"). מי ומי כאן? CRV, טוסון, אאוטלנדר ואחרים.
עד כאן.

חלק מהכלים - פורסטר לדוגמא - מבלבלים לי את השיטה...
היצרנים מכנים את הפורסטר AWD symmetrical בעוד שבתכל'ס, ככל שזכרוני אינו בוגד בי, יש לו מערכת בת 3 דיפרנציאלים "סטנדרטים".
ז"א שהפורסטר הוא רכב 4X4 קבוע? בעיקר כן וקצת לא.
הרבה כן - כי הוא אומנם הנעה 4X4 קבועה. נוסע אומנם כל הזמן במצב 4X4.
לא מגומגם - כי בניגוד לרכבי 4X4 קבוע "אמיתיים" אין הפורסטר יודע לנעול את הדיפרנציאל המרכזי שלו - לא באמצעות נהג, לא באופן אוטומטי. ז"א 3 דיפרנציאלים ללא נעילת מרכזי. רע מאוד בשטח (במשפחה הזאת, לדעתי, נמצא גם הראב 4 של טויוטה).

כל טוב,
אבירם

[asafk]

וכל אלו... נופלים בתוך ה"4X4 לשטח" לסוגיו. העולם המודרני מבלבל גם אותי, אבירם. והמערכות לכביש- הרבה יותר מתוחכמות ממה שאנחנו מכירים במערכות לשטח... וזה כבר עוד יותר מבלבל.

אסף.

[זאביק]

מה שאתם מכנים דיפרנציאל מרכזי איננו, לטעמי לפחות, הדיפרנציאל הקלאסי

אבירם,
אתה צודק בכל מה שכתבת.
עניין אחד של טרמינולוגיה (יענו, עולם מושגים), גם מערכת צימוד היא סוג דיפרנציאל.
לפי מילון בבילון:
"דיפרנציאל - מתקן המאפשר מהירות תנועה שונה של שני צירים"
זה משנה איך עושים את זה ?

[ניר ל]

אבירם, אין לך צורך להסתבך,
כפי שציין זאביק, אתה יכול להתייחס לכל אמצעי שמאפשר הפרשי מהירויות בין שני צירים מניעים בתור דיפרנציאל, זה עונה על ההגדרה.
החלוקה בין הקטגוריות השונות מבחינתנו היא לשתיים + תת קטגוריה או לשלוש :
א. כלי רכב רבי מינוע ללא דיפ' אורכי (הדור הולך ופוחת... יש לי תחושה שהם היום מיעוט)
ב. כלי רכב רבי מינוע בעלי דיפ' אורכי : 1. ניתן לביטול (נעילה) 2. אינו ניתן לביטול/ נעילה.

קטגוריה ב.2 אינה ראויה לרכב שטח אלה אם ישנן מערכות שמחפות על כך.

מה שבתכלס מעניין נהג רכב שטח זה כמה גלגלים מניעים עומדים לרשותו בכל מצב ומהו זמן התגובה של המערכת. כשאני נדרש לתת הסבר לנהגים לא מקצועיים על פעולת מערכות ההינע של כלי הרכב שברשותם, אני לא מלאה אותם בפרטים טכניים - רוב הציבור לא מכיר מושגים בסיסיים ולא מתעניין בהם, אין לו שום צורך ושום הנאה בלהבין מערכות מכאניות, מה שכן, ניתן להסביר לו בפשטות כמה גלגלים מתוך הארבע הרכב מסוגל להניע בכל מצב, האם הוא נדרש לבצע פעולה כלשהי באופן ידני (לנעול דיפ' מרכזי / רוחבי) ובאילו תנאי דרך. אם מדובר ברכב מתוחכם שמבצע בצורה אלקטרונית או אחרת את כל הפעולות האלה, חשוב שהנהג ידע מהו זמן ההשהייה אם קיים ובאיזה תנאי המערכת תיכנס לפעולה (לדוגמה - מערכת בקרת משיכה בדיסקברי2 שדורשת סל"ד מסויים וקבוע כדי להיכנס לפעולה). אם אין השהייה והנהג לא נדרש לפעולות מיוחדות אז : "סע בנצור , סע ! רק תיזהר מכניסה לשפ"צ " (בנצור ז"ל נהרג אגב בכיפור).

[אבירם ברקאי]

זאביק וניר אהלן,
קבלתי בשמחה ובתודה את ההבהרה שלכם.
ניר אני יודע שהשרשור לא אמור להיהפך לצאט אבל האמת כאב לי לשמוע על בנצור משער האריות. כ"בוגר" מלחמת יום כיפורים חשבתי שאני מכיר את שמות כל הנופלים... טעיתי.

[ניר ל]

אסף,

מה יכול להיות מסובך עד כדי כך בהבנה של פעולת מערכת מכאנית / אלקטרו-מכאנית ? נסה אותנו .
מערכות וויסקוזיות קיימות עשרות שנים, JEEP הוציאו בסוף שנות התשעים קלאץ' דסקיות שנלחץ ע"י משאבת שמן מכאנית עד לנעילה מלאה ללא התערבות נהג ("וורי-לוק") ושילבו אותו עד שנת 2004 גם בסרנים, יצרנים אחרים השתמשו בחיישני המהירות ומשאבת ה ABS כדי לזהות ולעצור גלגל מחליק.
מערכות אלקטרוניות שמזהות גלגל מחליק ומכניסות לפעולה תוך שבריר שנייה דיפ' רוחבי הן כבר ממש סוף הדרך מבחינת זמן תגובה. לטווארג ודומיו יש מערכת בקרת משיכה שקיימת כפי שציינת גם ברכבי כביש יוקרתיים וחזקים כדי למנוע סבסוב גלגלים במצבי אחיזה גבוליים. מעניין באמת להשוות אותו לרכב אוטו' עם דיפ'ים נעולים בזינוק מדיונה, אם כי עושה שכל שיש לו יתרון כי הוא לא מאפשר לאף גלגל לחפור לתוך החול...

אבירם, בעניין בנצור אני מקווה שדווקא אני זה שטועה, זכור לי בוודאות שהוא היה הנהג של דן זיו והשתתף בקרב בסרפאום שמעטים שרדו אותו, כמו כן שהזחל"מ שלו הושמד ע"י טיל. (אני את כיפור עברתי במקלט ושתיתי מבקבוק, אבל הסטוריה צבאית וסיפורי קרבות ריתקו אותי במשך שנים רבות ואז התגייסתי...), מעניין אם אני אצליח למצוא אזכורים לגביו ברשת ולברר מה עלה בגורלו בוודאות...

[אבירם ברקאי]

ניר אהלן,
תיקון טעות קטנה שלך. נכון שהחלקה וסחרור הם שני סוגים של אובדן אחיזה אבל עדיין הם לא אותו דבר...
רוצה לומר - שלא כמו שכתבת המערכת לא אמורה לשחרר גלגל מחליק - את זה עושה מערכת ABS מול בלימה חזקה, למניעת נעילת גלגלים.
מערכת הדיפרנציאלים האלקטרונית/בקרת משיכה אמורה לנטרל סחרור גלגל. סחרור ולא החלקה.
הסחרור נוצר בעת לחיצה ברוטאלית מידי על דוושת התאוצה (ברוטאלית ביחס לאחיזת הצמיג בתווך).
אבירם

[מוני אורבך]

סחרור יכול להבצר גם (וזה מה שקורה ברוב המצבים של "עבירות טכנית") כתוצאה מכניסה להצלבות.
במצב זה אין שינוי בתאוצת הרכב או לחיצה ברוטלית על דוושת הגז. בגלל הדפרנציאל גלגל שנשאר באוויר יקבל את מירב הכוח (קרי הוא יסתחרר, בעוד שזה שעל קרקע מוצקה יעמוד במקום)

למעשה מערכת בקרת המשיכה ומערכת ABS הם אותה המערכת (ובדרך כלל אותו מחשב). זו פשוט אותה תוכנה הפועלת בתנאים שונים. מה שכן מערכת הבלימה היא מעט שונה.

ה - ABS מופעל אך ורק במצב בלימה כאשר המחשב מזהה מצב בו גלגל אחד עומד במקום (קרי מחליק) והשני מסתובב. אז הוא משחרר מעט את הבולם (של הגלגל המחליק או של שניהם תלוי ביצרן) בפולסים עד שהמצב נעלם. לנהיגת שטח מערכת זו עלולה לגרום לבעיות בנהיגה ולכן יש יצרנים המאפשרים את הביטול שלה.

במערכת בקרת משיכה המחשב מזהה מצב בו גלגל אחד מסתובב והשני עומד (במערכות היותר רגישות הוא מזהה הבדלי מהירויות). ואז הוא מפעיל את הבולם בצד שמסתחרר כדי שהצד העומד יקבל כוח ויזוז. בצורה זו מקבלים משהו דמוי נעילות.

יש חסרונות רבים למערכת זו. בין השאר בלאי בולמים גבוה. לחץ מוגבר על הדיפ ועוד. אבל אם החישנים מדויקים דיים והמערכת מהירה, זה עובד לא רע. לא ממש נעילה מכנית אבל די טוב.
היתרונות ליצרן הם שבעלות מאוד נמוכה יחסית (מערכת שכבר קימת מה ABS רק עם מעט "שידרוגים") ניתן לאפשר לנהג רכב עם שני "נעילות".

[גיא]

בלמים , מוני ....

בולמים זה משהו אחר :-)

זה חשוב לדיון לדעתי.

[זאביק]

רק בשביל לעשות סדר במינוחים:
גלגל מחליק - גלגל שמסתובב במהירות נמוכה מהרצוי (מקרה קיצוני - ננעל בבלימה)
גלגל מסתחרר - גלגל שמסתובב במהירות גבוהה מהרצוי (מקרה קיצוני - גלגל באויר בהצלבה)

מקרה הגלגל המסתחרר הוא זה שמעניין אותנו (לצורך הדיון - נעילות דיפרנציאל)

[אבירם ברקאי]

אהלן מוני,
כשכתבתי את התגובה האחרונה שלי אמרתי לעצמי - עכשיו מישהו בטח יקפוץ ויגיב על "לחיצה ברוטאלית על דוושת התאוצה". אתה קפצת...

וזה מה שכתבת - "סחרור יכול להבצר גם (וזה מה שקורה ברוב המצבים של "עבירות טכנית") כתוצאה מכניסה להצלבות. במצב זה אין שינוי בתאוצת הרכב או לחיצה ברוטלית על דוושת הגז. בגלל הדפרנציאל גלגל שנשאר באוויר יקבל את מירב הכוח (קרי הוא יסתחרר, בעוד שזה שעל קרקע מוצקה יעמוד במקום)". סוף ציטוט.

אז ככה - בסוגריים של אותו "משפט-המריבה" כתבתי - "ברוטאלית ביחס לאחיזת הצמיג בתווך". זה אומר שגם נגיעה קלה, קטנה, בגז - בקרקע שאינה מספקת אחיזה ראויה - דינה כדין לחיצה ברוטאלית. אתה הבנת את זה? ובכן, אני לא מכיר מצבים בשטח בהם אתה מנסה לעבור מכשול בכלל בלי לגעת בדוושת התאוצה, אפילו לא טיפה (אלא אם הרכב בירידה ושם אין בעיות של עצירת תנועה...).

אתה מספר לי שברגע שאכניס רכב להצלבה, גם כשאעזוב לגמרי את דוושת התאוצה, גלגל אחד בכל סרן עשוי להסתחרר - את זה, תאמין לי, גם אני יודע. תכל'ס בשטח אנחנו נוהגים עם גז, לפעמים מעט מאוד, אבל עם גז. ואז? זה "ברוטאלי מידי ביחס לאחיזת הצמיג בתווך".

עוד משהו - לא הייתי ממהר לקבוע - כפי שכתבת - ש"הגלגל שבאוויר יקבל את מירב הכוח".
לעניות דעתי המידה השונה היחידה העשויה להתפתח בין שני גלגלים של רכב היא המהירות הסיבובית (שכן המומנטים, הכוח הסיבובי, נותרים שווים בין הגלגלים).

זאביק, אני שמח שאתה מסכים אתי. לגביהפיינשמקריות הסופית של ההגדרה שלך אני כמובן אתך. מה שהערתי לך היה כמובן רק בהיבט העקרוני - שימוש מוטעה שלך במינוחים: "החלקה" היכן שהיית צריך לומר "סחרור".
כל טוב,
אבירם

[אבירם ברקאי]

ההערה הראשונה שלי לגבי "סחרור" ו"החלקה" היתה כמובן לניר ולא לזאביק. ט.ל.ח
אבירם

[asafk]

מה יכול להיות מסובך עד כדי כך בהבנה של פעולת מערכת מכאנית / אלקטרו-מכאנית ? נסה אותנו

או-הו-הו, ועוד פעם, הו-הו...
לא מדובר במערכות ה"טיפשות" של הSUVים. המערכות לכביש שמבוססות על מדידת מהירות גלגלים+ מהירות הרכב +סיבוב ההגה + מדי תאוצה במרכב + הפעלת החלקה בתוך הדיפרנציאלים כתוצאה של כל אלו בשילוב עם משחק בכוח המנוע- תאמין לי... עוד לא הצלחתי להבין מה הם רוצים ממני...

אסף.

[ניר ל]

אבירם, מקבל את ההערה, כמובן שהכוונה שלי במחליק היא למסתחרר ולא לנעול.

אסף, החותן שלי ז"ל נפטר בגיל 81, הוא נהג עד השנה האחרונה לחייו בוולוו S80 טורבו עם 250 כ"ס לפחות לגלגלים הקדמיים. בוא נאמר שהתגובות שלו כבר לא היו משהו וכנ"ל הראיה והשמיעה... אבל היה לו מספיק כסף כדי לרכוש רכב כזה ואין שום חוק שאוסר זאת..., התוצאה ניכרת בכל סמ"ר מגופה של הוולוו כולל הגג.
עכשיו תשנה את שם הרכב למרצדס, תוסיף עוד 250 כ"ס להספק, תכפיל את המחיר ותחלק בשניים את גיל הנהג - תאמין לי שיש מספיק אנשים בני 40 שיש להם יכולת פיננסית לרכוש רכב כזה ולא ממש בטוח שכישורי הנהיגה שלהם עדיפים...
אז כדי שהם ישרדו נהיגה ברכב כזה וישובו בשנה הבאה לקנות את הדגם החדש צריך לשמור עליהם - נותנים למהנדסים תקציב בלתי מוגבל והנחיות לרסן את הרכב בצורה שתאפשר לכל נהג להתקרב למגבלות מבלי לעבור אותן - אז הם שותלים 500 חיישני תאוצה/מהירות/ג'יירו/טמפ'/מהירות רוח בכל סנימטר רבוע של הרכב שמתקשרים עם מחשב שמקבל נתונים ,מחשב ווקטורים ובנוסף שולט על כל אחת ואחת ממערכות הרכב ,יודע לתת בזמן תיקון ולמנוע מהנהג להתאבד. עדיין אני לא חושב שמדובר כאן בטכנולוגיית חלל חוצנית, אבל תירגע, ברור לי שמדובר במערכת מאד מורכבת לכל רכב כזה שהושקעו בה אלפי שעות פיתוח ואני לא מצפה לקבל כאן הסבר מפורט. לגבי פעולת הדיפ' ברכב כזה (ולא משנה מה מפעיל אותו ולמה) לא הייתי מתנגד להרחיב את אופקיי ...

ד.א. בעוונותי אני צופה נלהב של טופ-גיר, "הסטיג" לעולם מכבה את מערכת הבקרה לפני נסיעת מבחן ברכב !

[asafk]

הלוגיקה מאוד פשוטה. לאף גלגל אסור לקבל יותר כוח ממה שהוא מסוגל להעביר לקרקע. יותר מזה- לאף גלגל אסור לקבל יותר כוח ממה שהוא צריך כדי לשמור על קו נכון של הרכב בסיבוב. הטכנולוגיה שמשתמשים בה כדי ליישם את הלוגיקה שנראית פשוטה- לא פשוטה בכלל.
חפש מאמרים באינטרנט על הדיפרנציאלים החדשים של הונדה...

אסף.

[elad.sivan]

אבירם,

כאן אני חייב לשאול: יש לי CRV ושקעתי איתה יפה בחול. כשהייתי תקוע אז הגלגלים הקדמיים הסתחררו והתחפרו ואילו האחוריים כלל לא זזו - זה סימן שמשהו דפוק במערכת או שככה היא אמורה (לצערי) להתנהג ?