איך נוהגים במכוניות מודרניות?
רוב האנשים שהיו בתוך מכונית מכירים את ההגה ולמה הוא משמש. רוב האנשים שיצאו ממכונית מכירים את הגלגלים הקדמיים ואת העובדה שהם יכולים לפנות לכיוון שמאלה או ימינה. מעטים האנשים שבאמת יודעים כיצד ההגה והגלגלים הקדמיים מחוברים, ועוד פחות אנשים מודעים להנדסה המדויקת הנדרשת כדי להפוך את המכונית המודרנית להתמודד בצורה כה צפויה ועקבית. אז מה גורם לכל זה לעבוד?
מלמעלה למטה
כלי רכב מודרניים משתמשים במערכת היגוי הנקראת היגוי מתלים.
ההגה נמצא מול מושב הנהג ואחראי לתת לנהג משוב על מה שהגלגלים עושים, וכן מאפשר לנהג לשלוט לאיזה כיוון הגלגלים מכוונים על ידי סיבוב ההגה. הם מגיעים בצורות וגדלים רבים, וחלקם כוללים כריות אוויר ובקרות עבור מערכות רכב אחרות.
פיר, ששמו הנכון הוא פיר ההיגוי, עובר מההגה דרך חומת האש של המכונית. לרכבים חדשים רבים יש פירי היגוי שנשברים במקרה של תאונה, ומונעים פציעה חמורה לנהג.
בשלב זה, ברכב עם הגה כוח הידראולי, ציר ההיגוי נכנס ישירות אל השסתום הסיבובי. השסתום הסיבובי נפתח ונסגר תוך כדי סיבובו כדי לאפשר לנוזל הידראולי בלחץ לסייע לציר ההיגוי בסיבוב גלגל השיניים. זה מקל מאוד על הטיפול, במיוחד במהירויות נמוכות ובעת עצירה.
- הגה כוח הידראולי משתמש במשאבה הידראולית המונעת באמצעות רצועה המחוברת למנוע של הרכב. המשאבה מפעילה לחץ על הנוזל ההידראולי והקווים ההידראוליים עוברים מהמשאבה אל שסתום סיבובי בבסיס ציר ההיגוי. נהגים רבים מעדיפים סוג זה של הגה כוח, הן בשל הפרקטיות שלו והן בשל המשוב שהוא נותן לנהג. מסיבה זו, רוב מכוניות הספורט השתמשו בהיגוי כוח הידראולי או שלא השתמשו בכלל במשך עשרות שנים. עם זאת, ההתקדמות האחרונה בהגה הכוח החשמלי הובילה עידן חדש של מכוניות ספורט עם הגה כוח חשמלי.
אם לרכב מותקן במקום מנוע חשמלי לאורך גל ההיגוי, הרכב מצויד בהגה כוח חשמלי. מערכת זו מספקת גמישות רבה בבחירת היכן להתקין את המנוע החשמלי, מה שהופך אותו לאידיאלי עבור חידוש רכבים ישנים. מערכת זו גם אינה דורשת משאבה הידראולית.
- הגה כוח חשמלי משתמש במנוע חשמלי כדי לעזור לסובב ישירות את ציר ההיגוי או את גלגל השיניים. חיישן לאורך ציר ההגה קובע כמה חזק הנהג מסובב את ההגה ולפעמים גם קובע כמה כוח הופעל כדי לסובב את ההגה (המכונה רגישות למהירות). לאחר מכן מחשב המכונית מעבד את הנתונים הללו ומפעיל את הכוח המתאים על המנוע החשמלי כדי לעזור לנהג לנווט את המכונית כהרף עין. למרות שמערכת זו נקייה יותר ודורשת פחות תחזוקה ממערכת הידראולית, נהגים רבים טוענים שההגה החשמלי מרגיש רחוק מדי ויכול לעזור יותר מדי במקרים רבים. עם זאת, מערכות הגה כוח חשמליות משתפרות עם כל שנת דגם, כך שהמוניטין הזה משתנה.
אם אין שום דבר בקצה ציר ההיגוי מלבד גלגל ההינע, אזי לרכב אין הגה כוח. הציוד ממוקם מעל מתלה ההיגוי.
- מתלה ההיגוי הוא מוט מתכת ארוך העובר במקביל לציר הקדמי. השיניים, המסודרות בקו ישר לאורך החלק העליון של המתלה, מתיישרות בצורה מושלמת עם שיני גלגלי השיניים. ההילוך מסתובב ומזיז את מתלה ההיגוי אופקית שמאלה וימינה בין הגלגלים הקדמיים. מכלול זה אחראי להמרת אנרגיית הסיבוב של ההגה לתנועה ימינה ושמאלה, שימושי להנעת שני הגלגלים במקביל. גודל גלגל השיניים ביחס למעמד ההגה קובע כמה סיבובים של ההגה נדרשים כדי לסובב את המכונית בכמות מסוימת. הילוך קטן יותר פירושו סיבוב קל יותר של הגלגל, אבל יותר סיבובים כדי לגרום לגלגלים להסתובב עד הסוף.
מוטות קשר יושבים בשני הקצוות של מתלה ההיגוי
- קשרים הם חלקי חיבור ארוכים ודקים שצריכים להיות חזקים מאוד רק כאשר הם לוחצים או מושכים אותם. כוח בזווית אחרת יכול בקלות לכופף את המוט.
מוטות הקשירה מתחברים לפרק ההיגוי משני הצדדים, ומפרקי ההיגוי שולטים בגלגלים לפנות ימינה ושמאלה במקביל.
הדבר שצריך לזכור לגבי מערכת ההיגוי הוא שזו לא המערכת היחידה במכונית שצריך לנהוג במדויק במהירות. מערכת המתלים גם מבצעת די הרבה תנועה, מה שאומר שמכונית מסתובבת שעוברת על פני משטח מהמורות עדיף שתהיה מסוגלת להזיז את הגלגלים הקדמיים מצד לצד ולמעלה ולמטה בו זמנית. כאן נכנסים מפרקי הכדור. המפרק הזה נראה כמו מפרק כדורי על השלד האנושי. רכיב זה מספק תנועה חופשית, ומאפשר למערכות היגוי ומתלים דינמיות מאוד לעבוד במקביל.
תחזוקה ודאגות אחרות
עם כל כך הרבה תנועות לשליטה בכוח רב, מערכת ההיגוי באמת יכולה לחטוף מכה. החלקים נועדו לתמוך במשקל של מכונית הפונה בחדות במהירות המרבית. כשמשהו בסופו של דבר נכשל ומשתבש, זה בדרך כלל בגלל בלאי ארוך. פגיעות חזקות או התנגשויות עלולות גם לשבור רכיבים בצורה בולטת יותר. מוט קשר שבור יכול לגרום לגלגל אחד להסתובב ולשני להישאר ישר, וזה תרחיש גרוע מאוד. מפרק כדורי שחוק יכול לחרוק ולהפוך את ההיגוי למעט מגושם. בכל פעם שמתרחשת בעיה, הקפד לבדוק אותה מיד כדי להבטיח את בטיחות הרכב ויכולת הנסיעה.
