יוני
16
תגיות
26-453 חוזרת מן המתים: פרק שבעים ותשעה – הדיפרנציאל (1).
מתיאור שיפוץ המכונית, עד כה, נעדר שיפוץ הדיפרנציאל. הסיבה היתה פשוטה: במלאי חלקי החילוף שלי נמצא דיפרנציאל ששיפצתי לפני כ-25 שנה, מוכן לשימוש. הדיפרנציאל שמצאתי ב-26-453 היה חלוד ולא ראוי לשימוש ולאור המצאו של אחר תקין – פשוט הוחלף. אבל לשם השלמות, אסקור עכשיו את שיפוץ הדיפרנציאל – מטלה מורכבת למדי, יותר ממה שאפשר לשער.
כשקיבלתי לידי את 26-069, לפני 44 שנה, הבחנתי עד מהרה במעין שריקה העולה ממנה כשהיא משייטת במהירות כ-80 קמ”ש ודוושת הגאז לחוצה (דהיינו המנוע מניע את הגלגלים האחוריים). עבר זמן עד שהבנתי כי זו תקלה, ועוד זמן עבר כדי שאקשר אותה עם מכלול הדיפרנציאל, ועוד זמן חלף כדי לקבל מספיק ביטחון עצמי ולהעיז לטפל בה.
כהרגלי, לא למדתי להתגלח על לחייו של מכלול חי ומתפקד (אם גם לקוי) במכונית, אלא על מכלול שפירקתי מאחת ה”תורמות” שהיו ברשותי. בתום שיפוץ אותו המכלול הרכבתי אותו במכונית ולשמחתי נעלמה השריקה המטרידה והמדאיגה.
אחרי חמש-שנה החלטתי כי הגיע הזמן לדאוג למחליף לדיפרנציאל ההוא, כי כידוע, לכל חלק מחלקי מכונית אורך חיים קצוב ומוגבל. וכך חזרתי ושיפצתי דיפרנציאל נוסף מאלו השמורים איתי.
והזמן באמת חלף וכבר עברו 40 שנה מאז השיפוץ הראשון והדיפרנציאל ההוא עדיין אינו מראה סימני מצוקה, וזה סימן כלשהו שהעבודה נעשתה אז כהלכה. הרי לפניכם תיאורה.
אבל לפני שנכנס לפרטים, נתפנה לרגע לבחון מה הן העקרונות ומה הם האתגרים בשיפוץ הזה.
למכלול הדיפרנציאל שלשה תפקידים:
הראשון הוא לגרום לכך שמהירות הסיבוב של הגלגלים תהיה קטנה ממהירות הסיבוב של המנוע. ברובר 10 היחס בין המהירויות הללו הוא 1:4.88 וברובר 16 היחס הוא 1:4.7.
התפקיד השני הוא שינוי ציר הסיבוב: בעוד שציר הסיבוב של המנוע מקביל לציר האורך של האשיה, הרי ציר הסיבוב של הגלגלים מקביל לציר הרוחב של האשיה.
התפקיד השלישי הוא לאפשר לגלגלים להסתובב במהירות שונה בפניות. כל זמן שהמכונית נוסעת בקו ישר וקוטר הגלגלים זהה, גם מהירות הסיבוב שלהם זהה. בפניה, לעומת זאת עושה (באותו משך זמן) הגלגל החיצוני דרך יותר ארוכה מהגלגל הפנימי ולכן עליו להסתובב במהירות גבוהה ממנו. הדיפרנציאל מאפשר זאת, וגורם לכך שממוצע מהירות סיבוב הגלגלים זהה למהירות סיבוב המנוע (כפול ביחס ההפחתה שהוזכר למעלה).
פרישה של הדיפרנציאל של רובר נראית בציור הבא:
- Lay out of the rear axle
סוג זה של דיפרנציאל נקרא spiral bevel. שני החלקים האחראיים למשימות הראשונה והשניה הם גלגלי שיניים: העטרה (קורונה) – מס’ 7 בשרטוט והפיניון – מס 9 בשרטוט. בספר “יסודות המבנה של רכב ממונע”, שהוציא חיל חימוש לאור בהוצאת מערכות מכונה חלק זה בשם העברי המגושם “סבבת גלגל העטרה” – ועד שימצא לו שם קצר יותר וקולע אמשיך לקרוא לו פיניון.
כדי שהמכלול יפעל כהלכה, על ציר הסיבוב של העטרה לחתוך את ציר הסיבוב של הפיניון: דבר זה מובטח בעת יצור בית-הדיפרנציאל (19), וישמר אוטומטית בעת ההרכבה – בתנאי שהחלקים נקיים מאד ולא מעוותים על ידי מכות, שריטות וכיו”ב.
מכיוון שהשיניים של העטרה נמצאות במרחק מסויים מציר הסיבוב שלה, הרי שעבור פעולה נכונה על שיניי הפיניון להמצא באותו מרחק בדיוק מציר הסיבוב של העטרה. מידת הדיוק הנדרשת (האפיצות) היא +/- אלפית אינץ’ או +/- 2.5 מאיות מ”מ. ביחס לממדי חלקי הדיפרנציאל מדובר בדיוק של מאיות אחוז. כדי לסבר את האוזן הדבר משול לשקילת אדם שמשקלו 100 ק”ג בדיוק של 10 גרם. מכירים משקל המסוגל לדייק כך? גם פיסת נייר בכיסו של אותו אדם תשנה את התוצאה. אם נתבונן בציור נראה כי המרחק המדובר נקבע על ידי שלשה גורמים: אורכו של הפיניון (9), אורכו של בית הדיפרנציאל (19) ואורכו של בית-המיסב (26). להלכה אורכים אלה קבועים תמיד – אך לא כך הדבר בפועל, בפרט אם היה צורך ביישור משטחים עקב שריטות, או אפילו עקב ניקוי אגרסיבי מליכלוך וחלודה. אחרי הכל מדובר בחלקים בני עשרות רבות של שנים. בפרט נכון הדבר כשאחד מהחלקים הנ”ל מוחלף במהלך השיפוץ.
מצד שני, גם על שיני העטרה להמצא במרחק מדויק מציר הסיבוב של הפיניון, כדי ששיניהם ישתלבו נכון. מרחק זה נקבע על ידי מיקומם של המיסבים הקוניים (21). ניתן להזיז אותם ימינה או שמאלה על ידי כיוונון ברגי הנעילה (22). יש לסובב את שני ברגי הנעילה באותה מידה ובאותו כיוון.
עניין נוסף שיש להקפיד עליו הוא ההעמסה המקדמית (preload) של מיסבי הגלילים הקוניים הנ”ל. כדי שמיסבים אלו יפעלו במיטבם על הרווח בין הקליפה החיצונית והפנימית שלהם להיות שווה בדיוק לקוטר הגלילים שלהם.
- The cone roller bearings should be correctly pre-loaded
בעת פעולה נורמלית מתחממים המיסבים הללו ומתפשטים, ואי לכך יש לסגרם “מעוכים” במקצת כך שכשיגיעו לטפרטורת העבודה יגיע המרווח ביניהם לערכו הנכון.
בהמשך נסקור כיצד מתבצעות המדידות הללו וכיצד נערכים הכיוונים הנחוצים כדי להשיג את הממדים הדרושים.
אולם בכך עדיין לא מסתיימת העבודה. גם בדיפרנציאל עצמו המכיל ארבעה גלגלי שיניים (“סטליטים”) (14 ו 13), ציר (15) ודיסקיות מרווח מפיבר (18) יש לבדוק את מידת החופש בין גלגלי השיניים (14) והציר (15) ובין גלגלי השיניים (13) ותושבותיהן החרוטות בתוך בית הדיפרנציאל. גם מדידות אלה, ודרך קיזוז החופש אם מתגלה, יתוארו בהמשך.
א. מדידות וכיוונים בבית הדיפרנציאל.
ראשית, כמובן, יש לנקות היטב היטב את כל החלקים ולבחון אותם בזהירות לפגמים כגון שברים, סדקים, חלודה, שחיקה.
חלקים משומשים, גם אם הם נראים שלמים וחופשיים מחלודה יכולים עדיין להיות שחוקים.
שניים מהסטליטים נשענים על תושבת קעורה-כדורית המושחזת בדופן הפנימית של בית הדיפרנציאל. החץ הצהוב בתמונה הבאה מורה עליה:
- The yellow arrow points at the satelite seat
אחרי שימוש ממושך נשחקת התושבת הזו. ויכולים להופיע בה חריצים ושריטות. הציור הבא מראה את המצב הראשוני של התושבת (A), את מצבה כשהיא שחוקה (B), וכיצד מתקנים אותו באמצעות השחזה (C).
מבט נוסף בדיפרנציאל שהוצא מ 26-453 מראה עד כמה “חדים” קצוות השקערורית – הם חסרים לחלוטין את המשטח בו עליה להסתיים. השחזה של שפתה תחזיר אותה לתקינות.
- The sharp rim indicates the seat requires regrinding
התחתית של הסטליטים הללו היא כמובן כדורית.
- Satellites and their axle
מעליהם בתמונה נראה הציר שעליו הם נעים, והמעוגן לקדח הניצב לציר הסיבוב של הדיפרנציאל. גם בציר הזה נראים סימני שחיקה. כך הם נראים מצידם השני:
- The other side
כששיפצתי את הדיפרנציאל של 26-069 לפני ארבעים שנה מסרתי את הציר הזה ל”גלוונומטה” לציפוי. העסק שכן אז ברחוב הרצל בתל-אביב, ועד כמה שאני מבין נוהל בידי אביו של רפי, המנהל הנוכחי. בעל הבית דאז בדק את החלקים הלא-שחוקים וטען כי הם מצופים בנחושת, ואי לכך חזר וציפה את הציר הזה בנחושת. בין אם זה הציפוי הנכון או לא, עברו להן ארבעים שנה והדיפרנציאל מתפקד ללא דופי. הארץ, לעומת זאת, לא שקטה…
שני הסטליטים הנוספים נעים על משטח חלק, והמבנה שלהם כולל “צווארון” המשמש כמיסב החלקה, בתוך גוף הדיפרנציאל.
- The other two satellites turn on a polished section of the housing
כך נראים הסטילייטים הללו מצידם האחד:
- The other two satellites and their spacers
ומצידם השני:
- Their teeth
בין הסטליטים הללו והמשטח ישנן לוחיות מרווח מנוקבות מפייבר. רובר סיפקה בזמנו לוחיות אלו בשלושה עוביים: 0.040 אינץ’, 0.045 ו 0.050. כיום קשה להשיג את הלוחיות הללו וסביר גם שיש צורך בעבות יותר. ניתן לכרסם אותן למידה הרצויה מלוח אוניברסלי לחיווט אלקטרוני. רויס קול יצר לוחית כזו בעצמו באותה שיטה בה מייצרים משטחי פייברגלס.
- Fiber spacers
הטיפול העיקרי שאפשר לתת לחלקי המיכלול הזה הוא השחזה והחזרתם למצב חלק. אחרי ההרכבה מחדש יש לוודא שאף אחד מהסטיליטים אינו מתחכך בדפנות בית הדיפרנציאל. במקרים נואשים ניתן לצפות את בסיס הסטיליטים בכרום קשה.
התמונות הבאות מתארות את שלבי ההרכבה מחדש:
- Puting back together
מתחילים בסטילייט עם הבסיס השטוח, ומכניסים אותו למקומו, מעל דיסקית הפייבר שלו. יש לשמן אותו קלות לפני כן. שימון זה עוזר בין היתר להחזיקו במקום בהמשך ההרכבה, עקב מתח הפנים. אחר-כך מכניסים את הסטילייט הנגדי:
- Second step
עכשיו פשוט תוקעים אחד מהסטיליטים שנותרו בחוץ בין השיניים הנגדיות של הסטיליטים שכבר הורכבו:
- Third
ואת זה שנותר תוקעים באותה צורה בצד השני, מולו. מסובבים את שיני הסטליטים עד ששני הסטיליטים שתקענו נמצאים בדיוק מול קדחי ציר הסיבוב שלהם, ואז מכניסים אותו למקומו.
- Inserting the axle
כל שנותר הוא לאבטח את הציר: בפין גלילי בקצה אחד, ובפין מתפצל בצידו השני.
- Securing
