Castor, take two 2
מערכת ההיגוי (או בפי העם – “הפרונט“) של רובר 10 דומה בעקרון לזו של מכונית הספורט הקטנה MG TC בת התקופה, ושל מכוניות יוקרה בריטיות אחרות מאז. היא מבוססת על סרן קידמי קשיח, קפיצי עלים אורכיים והגה מסוג חילזון ואום, או חילזון וסקטור.
תלונה חוזרת ונשנית מפי נהגי מכוניות אלה היא שהמכונית “שטה” (wanders) על הכביש, ויש צורך לתקן ללא הרף את כוונה בעזרת ההגה. במכונית תקינה ההגה “חוזר” אחרי שסיבוב הושלם, והמכונית ממרכזת את עצמה. אבל במכונית “שטה” ההגה אינו חוזר למרכז אחרי שהסבוב הושלם.
בהנחה שהסרן הקדמי וכל אביזריו תקינים הסיבה לכך היא זווית castor (או caster) לא נכונה.
הציור הבא מגדיר את זווית הקסטור:
x is the castor angle. The arrow points to the front of the car
החץ מורה על קידמת המכונית. רואים כי זו הזווית בה נוטה ה king-pin לעומת האנך. כשחלקו התחתון נמצא לפני האנך הזווית חיובית, וכשהוא מאחוריו הזווית שלילית.
נחשוב לרגע על אופניים או אופנוע. הגלגל הקדמי שלהם נתון בתוך “מזלג” הנוטה לפנים. אי לכך סבוב הכידון גורם להרמת גוף האופנוע\אופניים. הנקודה הנמוכה ביותר שלו נמצאת כשהגלגל מכוון ישר לפנים, ולכן יש להפעיל כוח כדי להסיטו מכיוון זה. ללא הפעלת כוח חיצוני (סבוב ההגה) יחזור הגלגל למצב המנוחה שלו – מכוון ישר לפנים.
ככל שזווית הקסטור תהיה גדולה יותר יהיה המירכוז חזק יותר, וידרש כוח רב יותר כדי לשנות את כוון הגלגלים – הגה קשה יותר.
לרובר, כמו למכוניות רבות אחרות זווית הקסטור המומלצת על ידי היצרן היא 2°. לMG TC הזווית היא 8° . בעוד שהקהל אליו פונים יצרני רובר הוא קהל המחפש נוחות והידור קהל ה־MG מחפש נהיגה ספורטיבית, מהירה. הראשונים זקוקים להגה רך ומכאן זווית הקסטור הנמוכה. האחרונים זקוקים להגה מדוייק ומכאן הזווית הגדולה, החריגה.
בשלב מסויים הקטינו ב MG את הזווית ל 5.5 וקיימת סברה כי זה התרחש אחרי שנשות אמריקה המפונקות טענו כי ההגה של הTC קשה מדי. ההקטנה נערכה על ידי הוספת טריז בין הסרן והקפיץ.
בפורומים של MG TC באינטרנט קיימים אינסוף דיונים העוסקים בסוגיה כיצד לכוון נכון את זווית הקסטור, והם מתנקזים כולם, בסופו של דבר, לטריז הניתן לרכישה, במידות שונות, בחנויות המתמחות בחלפי TC. בציור הבא נראית פריסה של המתלה הקדמי של MG TC, והטריז הוא מס’ 12.
MG TC front lay out
חלקה הקדמי של המכונית הוא בשמאל הציור. הסרן הקדמי ומיקומו על הקפיץ מתוכננים כך שבהרכבה בתולית, ללא הטריז, תהיה זווית הקסטור 8°. הטריז מונח מתחת לסרן כך שחלקו החד פונה לפנים. על ידי כך הוא מסובב את הסרן בחזרה לאנך ומקטין את זווית הקסטור.
עם השנים הרבות שחלפו מאז ייצור המכונית שוקע הקפיץ ונשחקים חלקים אחרים וזווית הקסטור יורדת לערכים נמוכים והמכונית “שטה” על הכביש לחרדת לב נהגיה.
אחת העצות הניתנות בפורומים הנ“ל הוא להפוך את כוון הטריז, כך שחלקו העבה יהיה מלפנים והדק מאחור. כך תגדל זווית הקסטור וההיגוי יחזור להיות מדוייק כאשר היה.
*
מצויד בעצות נבונות אלו יצאתי לשפר את ההיגוי של הרובר האדום 26-453.
בקידרמינסטר רכשתי אוסף של טריזים after market שחלקם התברר להיות… טריזים של MG TC!
After market castor adjusting wedges
Date of manufacturing and angle
והרכבתי במכונית, לפי ההוראות של רובר, כשהחלק העבה מלפנים והדק מאחור, טריז של 4°.
4 degrees wedge – no improvement in wander etc.
כך מגדילים גם ב־MG את הזווית, לא?
לאכזבתי המרה לא חל שום שיפור בהיגוי.
החלטתי להגדיל את הזווית עוד יותר, והנחתי טריז נוסף, טריז של TC הפעם. הזווית המצטברת היתה צריכה להיות 7.5° , כמעט כמו ב MG TC, והאפקט על ההיגוי אמור היה להיות מוחשי.
Going to extreme 7 degrees – and yet no improvement
ושוב, כל כמה שהשתדלתי לא הצלחתי להרגיש בשיפור. זיפת.
ואז עשיתי את מה שהייתי צריך לעשות מלכתחילה – ונסעתי אל ניר צפר, שיבדוק את מערכת ההיגוי וימדוד את הזוויות שלה.
וניר בישר, בפנים חתומות, כי זווית הקסטור היא 2°- ! כלומר הטריז הנוסף רק הרֵעַ את המצב. מה הולך כאן?
החלטתי לבחון את סוגיית הסרן הקדמי של הרובר מבראשית.
כך נראה קפיץ חופשי מורכב לאשיה:
Since the axle is installed on a forward slope – the wedge, with thick side forward – decreases the castor angle
הסרן לא מחובר למרכז הקפיץ. חלקו הקדמי של הקפיץ קצר מחלקו האחורי. אי לכך מחובר הסרן מלכתחילה בזווית קסטור חיובית ניכרת. גם ברובר תפקיד הטריז הוא להקטין את הקסטור!
אם כך, הפיכת הטריז כך שחלקו העבה יהיה מאחור והדק מלפנים תגדיל את זווית הקסטור ותגרום להיגוי משופר ולהגה הממרכז את עצמו. חישוב קל הראה כי אם הטריז הנוסף, בן 3°, גרם לקסטור שלילי בן 2°, הרי בלעדיו יהיה הקסטור מעלה 1 בלבד, ושהזווית “הטבעית” היא 5.5°.
אין אפשרות להצמיד את הסרן לקפיץ ללא לוחית בעובי הטריז. מה צריכה להיות הזווית של הלוחית החילופית? אפס? אחרת? הצעד הראשון הוא פשוט להפוך את הטריז: החלק העבה מאחור והדק מלפנים.
בוצע.
שיפור ניכר בהיגוי, ההגה חוזר וממרכז את עצמו. וכמובן קשה יותר בחניה.
אבל לשם כך המציאו את התיגבור החשמלי.