אוקטובר
20
תגיות
24-453 חוזרת מהמתים, פרק רביעי: ה Free Wheel.
FreeWheel layout
ה Free Wheel (גלגל חופשי ובאידיש “פריילהוף” – להלן FW) מוכר לכולנו מאופניים. ברגע שהרוכב חדל לדווש, ממשיכים האופניים להתגלגל בלא שיצטרך להניע את רגליו. אילו היה סידור דומה לכך ברכב – חזקה עליו שיגרום לחיסכון בדלק, לא?
פיתוח FW למכוניות החל כבר בשנות העשרים של המאה העשרים, ובסופן, ובתחילת שנות השלושים, שנות המשבר העולמי הגדול והקימוצים זכה ה-FW לפופולריות גדולה. בתחרות שנערכה באמריקה לבחירת המכונית החסכונית ביותר בדלק – זכתה שברולט המצוידת ב FW. הדבר עשה רושם עצום ועודד את שילוב הרכיב בלא מעט ממכוניות התקופה. גם מכוניות אירופאיות וביחוד מכוניות אמריקאיות היו מצוידות בו – אפילו מכוניות עממיות. אך לא רבים שמו לב לאופי הנהיגה במכונית שזכתה בתחרות: האצה מתונה עד למהירות מירבית, ואז הורדת הרגל מהדוושה והחלקה עד לכמעט עצירה מוחלטת. אופי נהיגה זה אינו מתאים לנסיעה יומיומית…
בשנת 1934 החליטה ההנהלה החדשה של רובר לכלול FW בכל המכוניות שייצרה – והיא התמידה בכך עד שנת 1959, והייתה בין היצרנים האחרונים שהרכיבו מתקן כזה במוצריהם.
לנהיגה במכוניות המצוידת ב-FW יתרונות וחסרונות.
היתרון הראשון הוא בכך שאין כמעט צורך להשתמש במצמד. כל זמן שמהירות הסיבוב של הגלגלים גדולה ממהירות הסיבוב של המנוע מנותקת תיבת ההילוכים ואין קושי לשלבה לכל מהלך ללא לחיצה על דוושת המצמד. באופן מעשי פירוש הדבר שחוץ מאשר שילוב לראשון בזינוק מעמידה, או בעת עצירה מוחלטת – אין צורך להשתמש במצמד. זה מקל מאד את הנהיגה, בפרט ברכב שרק לשניים מההילוכים שלו יש סינכרומש.
היתרון השני הוא בחיסכון כלשהו בדלק (רובר טענו בפירסומת שלהם לחיסכון עד 10%).
היתרון השלישי הוא השקט שחווים כשהמכונית מתגלגלת לה במהירות גבוהה בעוד המנוע בסיבובי סרק.
החסרון העיקרי הוא הצורך בבלמים חזקים יותר (ובלאי מוגבר בבלמים) בהעדר בלימת מנוע. חסרון נוסף נוגע לאחיזת כביש שונה במשהו בסיבובים חדים במהירות גבוהה. כיצד רובר התמודדה עם חסרונות אלה נראה בפרקים על הבלמים ומערכת המתלה. אבל נציין מיד כי קיימת אפשרות לבטל את פעולת ה-FW בכל רגע שרוצים, על ידי סיבוב כפתור גדול הנמצא על לוח המכשירים, ובעל שני מצבים: Free בו ה-FW פועל, ו-fixed בו הוא מושבת.
Free or Fix selection wheel
FreeWheel selector on the dashboaed
החץ האדום מציין את מיקום בקר ה-FW על לוח המכשירים של הרובר.
עם זאת יש לציין כי ביטול (או החלת) ה-FW יכול להיעשות רק באחד משני מצבים: כשהמנוע מושך את המכונית, או כשהמכונית עומדת. ויש צורך במיומנות מסוימת של הנהג כדי לעבור ל-Fix כשמסתבר לו לפתע שהירידה תלולה, והוא זקוק לבלימת מנוע.
הבה נראה תחילה כיצד ה-FW עשוי ופועל, ואז נעבור לתיאור שיפוצו.
התמונה הבאה מציגה את שלושת הרכיבים העיקריים, המהותיים של ה-FW.
components of the FreeWheel
משמאל (A) נראה הגלגל החיצוני המחובר (בהמשך נראה איך) לגל-ההינע (drive shaft) של המכונית, ומסתובב איתו. במרכז נראה (B) ה"גלגל" הפנימי, המחובר לגל היציאה של תיבת-ההילוכים. מהירות הסיבוב שלו היא פונקציה של מהירות הסיבוב של המנוע ושל ההילוך שנבחר. בהילוך הישיר מהירות הסיבוב שלו זהה למהירות הסיבוב של המנוע, ובהילוך אחורי מהירותו שלילית. הוא עשוי מפלדה משובחת ומוקשה ועליו מושחזים שלשה משטחים אקסצנטריים, ואליו מחוברים שלשה מעצורים טרפזיים.
מימין נראית שלושת גלילי פלדה מצופים בכרום קשה: גדול, בינוני וקטן. בסך הכל יש ב FW שלוש שלשות של גלילים כאלו.
התמונה הבאה מראה הרכב שלדי של ה-FW
Principal of operation: The inner race will turn the outside race only if it turning CW
כאשר מהירות המנוע גדולה ממהירות הגלגלים, התנועה היחסית של (B) לעומת (A) היא בכוון השעון. המרחק בין ההיקף החיצוני של (B) להיקף הפנימי של (A) הולך ומצטמצם, ושלשת הגלילים "נתפסים". מעכשיו נעים שני הגלגלים (A) ו (B) יחד והמנוע מניע את המכונית.
ברגע שהנהג מסיר את הרגל מדוושת הגז, מהירות המנוע יורדת וכוון התנועה היחסי בין (A) ל (B) מתהפך. עכשיו הרווח בין שניהם גדול מקוטר שלושת הגלילים, ואין מה שיצמיד אותם זה לזה. מהירות הסיבוב של המנוע יורדת לסרק, והמכונית מתגלגלת באופן חופשי.
במצב זה לא תהיה המכונית מסוגלת לנוע אחורה לעולם, כי בהיות מהירות הסיבוב של המנוע שלילית, היא תהיה קטנה ממהירות הגלגלים אפילו כשהמכונית עומדת.
נראה עכשיו כיצד (B) מונע ותוך כדי כך נבין גם כיצד מתבצעים המעבר מ Fix ל Free ונסיעה לאחור.
The inner race is turned by the main shaft
מיודענו, הגלגל בעל שלושת האקסנטרים משולב בגל הראשי של תיבת ההילוכים, הנמשך גם מאחוריה (התיבה מסתיימת בחריץ האבטחה (D) ). הוא מסתובב חופשי בתוך הגלגל החיצוני של ה-FW באמצעות מיסב הגלילים (E). זהו, אגב, המיסב היחידי שלא הצלחתי להשיג – מיסב נדיר ביותר. עם זאת, העומס על מיסב זה אפסי וגם השימוש בו מינימלי – רק בעת שהמכונית גולשת במצב חופשי, כך שכאן לא נורא להשאיר במקומו מיסב זקן במצב סביר. מבט בוחן בתמונה גם מראה כי באקסצנטרים יצרו שלושת הגלילים שקעים במקום בו העומס עליהם מירבי – המקום בו הם "נתפסים" בעת התנועה קדימה. דנתי עם "המשפץ" באפשרות השחזה וציפוי כרום של החלק הזה – ומסתבר כי זו עבודה יקרה בצורה בלתי נסבלת. הבדיקות שערכתי הראו כי החריצים הללו כלל אינם מפריעים לפעולת ה-FW.
את גלגל השיניים (F) אפשר להניע (בעזרת "מזלג" מתאים) קדימה ואחורה. כשהוא נמצא מלפנים – ה FW במצב חופשי, ופועל כמתואר למעלה. כשהוא נע לאחור, השיניים שלו משתלבות בשיני הגלגל החיצוני (A) – והוא מאלץ אותו לנוע יחד עם הגל הראשי של תיבת ההגה. זה המצב בו ה-FW נעול (fixed) ופעולתו מתבטלת. עכשיו תיבת ההילוכים היא תיבה ככל התיבות.
פעולה זו מתרחשת אוטומטית כל פעם שמשלבים להילוך אחורי, ובהמשך נראה איך.
עכשיו הגיע הזמן לבחון פרישה מלאה של ה FW.
The FreeWheel layout
את החלקים (43) (12) (5) (17, 18, 19) ו (16) כבר סקרנו. (20) היא דיסקית אבטחה המונעת בריחת הגלילים ממקומם ו (21) היא טבעת אבטחה השומרת על (20). (6) ו (31) מהווים את חיבור תיבת ההגה לגל ההינע. הם בנויים כך שאורכם המשולב יכול להשתנות תוך כדי נסיעה, כי מתיחה והרפיה של הקפיצים האחוריים משנה את מרחק הציר האחורי מתיבת ההילוכים. (31) נע בתוך מחזיר השמן (28). השחיקה של שניהם מרובה כי היא מורכבת מסיבוב ותנועה אופקית גם יחד – זו אחת מנקודות התורפה של תיבת ההילוכים של הרובר, שלעיתים קרובות דולפת שמן מזנבה, ומקום מתאים מאין כמוהו לציפוי בכרום קשה.
(10) הוא גלגל השיניים של הספידומטר, וכאמור זה שנמצא ב 26-453 היה חלוד ברובו. (22) הוא המיסב האחורי הגדול ו (23, 25, 26) הם האבטחות המהדקות אותו לבית ה-FW מצד אחד ול (6) מצד שני.
מערכת המזלג (40, 41) מזיזה את גלגל השיניים (43) קדימה ואחורה באמצעות כבל המושך אותה, וקפיץ המחזיר אותה. כשהיא משוכה – המצב הוא Free, וכשהכבל רפוי היא מוחזרת למקומה על ידי הקפיץ, דוחפת את גלגל השיניים (43) לתוך הגלגל החיצוני (5) וה-FW עובר למצב קבוע, ומאפשר לבצע רוורס.
הקפיץ הקטן 15 מסייע לשלושת הגלילים להשתחרר ולחזור למצב Free.
אחרי התיאור, ניתן לסכם בקצרה את השיפוץ:
ראשית פירוק מושלם, עד למצב המתואר בפרישה, וניקוי קפדני. גלגל השיניים של הספידומטר נחלץ בעזרת "מלתעות" החולץ הגדול של אורי והמכבש של טינו, והוחלף באחד לא חלוד. המיסב הראשי ומחזיר השמן הוחלפו בחדשים, וציר החיבור לגל-ההינע (31) הושחז וצופה בכרום קשה על ידי "המשפץ".
אחרי כן הורכבו כל החלקים בחזרה במקומם, ויוצר האטם (46) – לקראת הרכבת ה-FW על תיבת ההילוכים.
תם ולא נשלם תיאור שיפוץ תיבת ההילוכים. המשך יבוא.
PREV: http://wp.me/pXLKy-et
NEXT: http://wp.me/pXLKy-f6
ברצוני להעיר, ולהאיר את תשומת ליבכם לגבי המשפט: "בשנת 1934 החליטה ההנהלה החדשה של רובר לכלול FW בכל המכוניות שייצרה – והיא התמידה בכך עד שנת 1959, והייתה בין היצרנים האחרונים שהרכיבו מתקן כזה במוצריהם".
במכוניות סאאב דגמים 95 ,או 96 (לא שנתונים) ציודו בFW בתחילה במנועי 3 צילנדרים 2 פעימות, וזאת בכדי למנוע אי אספקת שמן בזמן בלימת מנוע (השמן היה מעורבב בדלק) ובבלימה ע"י מנוע הסיבובים היו עולים אך אספקת הדלק הייתה מזערית ,וכמו כך השמן.
בשלב יותר מאוחר התקינו מנוע V4 של פורד טאונוס, ולמרות זאת השאירו את ה FW
נ .ב שנות השישים המאוחרות
רובר הפסיקה את השימוש ב FW בעיקבות הכנסת מעצורי כח לשימוש. מעצורים אלו זקוקים לואקום שיוצר המנוע, והחשש היה
מכך שהמנוע יכבה בזמן שיש צורך בשימוש ממושך במעצורים. במקרה כזה, כשיש FW, המנוע לא מסתובב ואין ואקום, וכתוצאה מכך גם אין מעצורים. עסק ביש. אי אפשר אפילו לבטל את ה FW תוך כדי נסיעה במנוע כבוי. כשאין FW, לעומת זאת, המנוע יכול להמשיך להסתובב וליצר ואקום – גם אם יש תקלה במערכת הדלק או החשמל. כלומר – ממש המקרה ההפוך מסאאב.
אגב, ברובר 10 המעצורים מכניים. אין להם שום תלות בואקום שיוצר המנוע. יותר מזה, גם אין להם בעיה של שמן שרותח בירידה ממושכת. לא הכל שחור, אם כן, במעצורים מכניים.