דף הבית / מדריכים / טכני / הטכנולוגיות שזלגו מעולם הרכב לדו-גלגלי
P90104999

הטכנולוגיות שזלגו מעולם הרכב לדו-גלגלי

בחרנו עבורכם כמה מערכות חשובות שהגיעו לדו-גלגלי ישירות מתחום הרכב

טכנולוגיות רבות שקיימות כיום כמעט כסטנדרט באופנועים הגיעו דווקא מתחום הרכב, שמהווה כר פיתוח עצום לטכנולוגיות חדשות. ההודעה של ב.מ.וו על אורות הבלם המהבהבים בבלימת חירום הזכירה לנו את זה. זה נכון שאופנועים ככלל הם יותר מדויקים ובמידה מסוימת טכנולוגיים מכלי רכב, בוודאי אם מתבוננים בכלי רכב עממיים וסדרתיים, אבל זה לא נכון לכלל המערכות אלא בעיקר למערכות מכניות מדויקות, כמו למשל מתלים ובולמים, שם הדרישות באופנועים גבוהות יותר ועל כן האיכות והדיוק גבוהים משמעותית.

יחד עם זאת, כשמדובר באלקטרוניקה ומערכות מחשוב ובקרה, תחום הרכב מקדים משמעותית את זה של האופנועים, ועל כן רוב המערכות האלקטרוניות שמהן חלקנו נהנים בזמנים אלו – הגיעו ישירות ממכוניות. אם לוקחים מכונית משפחתית מודרנית ממוצעת ובוחנים אותה, מגלים לא פחות מ-20 מחשבים שונים של מערכות שונות, כשכולם מחוברים ברשת תקשורת אחת שמעבירה נתונים רלוונטיים מאחד לשני במהירות וביעילות. כשמדברים על כלי רכב יוקרתיים מגיעים כבר לכמעט 100 ואף יותר מחשבים שונים וקילומטרים של חוטי חשמל. עד כדי כך התחום מפותח.

החברה שמובילה את תחום הטמעת טכנולוגיות רכב בדו-גלגלי היא ללא ספק ב.מ.וו, שעם הטכנולוגיה הרבה שיש לה בתחום הרכב ועם הכסף הרב – יכולה לאפשר לעצמה הטמעת טכנולוגיות בדו-גלגלי. גם הונדה היא מהמובילות בתחום טכנולוגיות חדשות, אולם אצל הונדה זה פחות הטמעת טכנולוגיות רכב לדו-גלגלי ויותר פיתוחים ייעודיים. גם דוקאטי הצטרפה בשנים האחרונות לחזית הטכנולוגיה וגם היא מטמיעה פיתוחים מעולם הרכב, לא מעט בזכות העובדה שנרכשה על ידי אאודי.

בחרנו את הטכנולוגיות החשובות שזלגו ממכוניות ואופנועים וכתבנו מספר מילים על כל אחת מהן – על איך היא הגיעה לדו-גלגלי ואיך מיישמים אותה.

טכנולוגיות מדויקות - גל הזיזים של המולטיסטראדה DVT
טכנולוגיות מדויקות – גל הזיזים של המולטיסטראדה DVT

ABS

מערכת ABS (ר"ת Antilock Brake System) – מערכת למניעת נעילת גלגלים בבלימה. הגיעה במקור ממטוסים, זלגה למכוניות, וב-1988 הופיעה לראשונה באופנוע – ב.מ.וו K100 בשיתוף צמוד עם בוש הגרמנית. המערכת הראשונה שקלה לא פחות מ-11 ק"ג והייתה איטית ומסורבלת. מאז עברו שנות דור של פיתוחים טכנולוגיים בתחום, והיום מערכות מודרניות שוקלות כחצי ק"ג בלבד, כשהמערכת המודרנית ביותר של בוש יודעת למנוע נפילה והחלקה גם בהטיה, לאפשר החלקה מסוימת של הגלגל האחורי במצבי רכיבה שונים, וגם לשלב מערכות נוספות בתוכה. או-טו-טו המערכת הופכת לסטנדרט גם בקטנועי 125 סמ"ק באירופה, כך שבהחלט התקדמנו בתחום.

איך זה עובד? המערכת מחולקת למחשב ולמודולטור – בית שסתומים. חיישני מהירות על הגלגלים מדווחים למחשב מה מהירותו של כל גלגל, וכאשר תחת בלימה אחד הגלגלים מאט משמעותית או נעצר לגמרי, כלומר מחליק, המחשב, דרך המודולטור, משחרר לחצים מקו צינור הבלם של אותו גלגל בתדירות של עשרות פעמים בשנייה ובכך מונע את נעילת הגלגל.

מערכת ABS ב-R1200GS
מערכת ABS ב-R1200GS

הזרקת דלק

מערכות הזרקת דלק אלקטרוניות נכנסו למכוניות כבר בשנות ה-80, כשבשנות ה-90 הן הפכו לסטנדרט במכוניות פרטיות עם מנוע בנזין. לאופנועים המערכות הראשונות נכנסו רק לקראת סוף שנות ה-90 ואל תוך שנות ה-2000, וזאת בעיקר בשל מהירות התגובה האיטית של המחשבים לפני 20 שנה. אחד הכלים הראשונים שקיבל את המערכת הוא הג'יקסר של סוזוקי ולאחריו הונדה CBR, וכל מי שרכב על הכלים או קרא מגזינים בזמן ההוא זוכר את ההשהיה בתגובת המצערת – אתה פותח גז ומקבל תגובה אחרי רבע שנייה. עם השנים מהירות עיבוד הנתונים גדלה באלפי אחוזים והמחשבים קטנו בעשרות אחוזים, הטכנולוגיה נהייתה נגישה, והיום כל דו-גלגלי מרובע פעימות מגיע כסטנדרט עם הזרקת דלק (למעט כלים סיניים או קטנועים קטנים שייצורם ממשיך ללא שינויים כבר הרבה שנים).

עוד אחת של ב.מ.וו - מערכת הזרקת דלק / ניהול מנוע
עוד אחת של ב.מ.וו – מערכת הזרקת דלק / ניהול מנוע

מצערות חשמליות

מצערת חשמלית היא מצערת שבה כשהרוכב פותח את ידית המצערת הוא לא פותח פיזית את הפרפרית בגוף המצערת, אלא נותן פקודה למחשב להאיץ את המנוע. המחשב מצידו מתחשב בנתונים נוספים ופותח את המצערת לפי מה שנכתב לו במפת ניהול המנוע. גם הטכנולוגיה הזו זלגה ממטוסים (Fly By Wire), שם ההגאים לא מחוברים ישירות למוט ההיגוי פיזית, אלא דרך מחשב ומנועים חשמליים. משם זה עבר למכוניות, ואז גם לאופנועים (Ride By Wire).

היתרון הגדול של מצערת חשמלית באופנועים הוא האפשרות לתכנת מצבי ניהול מנוע שונים – כמו למשל ספורט, תיור, גשם – כשבכל אחד מהם המצערת מתוכנתת להגיב אחרת – לספק תגובות מנוע שונות או להגביל את הספק המנוע. בדגמים הראשונים של המצערות החשמליות ידית המצערת הייתה מחוברת לכבלי מצערת רגילים, וזאת על מנת לשמור על התחושה שאליה הורגלו הרוכבים. אבל אותם כבלים לא הגיעו לגוף המצערת עצמו אלא לפוטנציומטר (נגד משתנה) שמעביר את הפקודה החשמלית למחשב. אם תסתכלו על ידית המצערת של אפריליה דורסודורו למשל, תוכלו לראות את כבלי המצערת יוצאים מהידית, יורדים מאחורי לוח השעונים, ומגיעים לפוטנציומטר שמתחבא מאחורי צוואר ההיגוי. היום בדגמים מודרניים היצרנים ויתרו על הפטנט הזה, וידית המצערת היא עצמה הפוטנציומטר, כלומר אין כבלים ואין תחושה של כבלים.

ידית המצערת של הק.ט.מ אדוונצ'ר 1190 - אין כבלי מצערת
ידית המצערת של הק.ט.מ אדוונצ'ר 1190 – אין כבלי מצערת

תקשורת מחשבים CAN Bus

מכיוון שיש כל כך הרבה מחשבים ברכב מודרני (וגם באופנועים יוקרתיים), ומכיוון שחלק מהנתונים שמגיעים מהחיישנים רלוונטיים לא למערכת אחת אלא לכמה מערכות (דוגמה מצוינת – מהירות נסיעה, מהירות מנוע ומהירות של כל גלגל), חיישן אחד צריך להעביר את המידע לכמה מחשבים שונים. כדי למנוע את הצורך בקילומטרים על קילומטרים של חוטי חשמל נוצר הצורך ברשת תקשורת אחת שתספק את המידע לכל המחשבים.

ישנם כמה סוגים של רשתות תקשורת מחשבים בתחום הרכב, אולם הרשת המהירה והיעילה מכולן היא ה-CAN Bus (ר"ת Controller Area Network), שהיום היא סטנדרט בכל מכונית פרטית. למערכת יש מחשב אחד שמשמש כאינטרפייס (ממשק), ודרך שני חוטים מלופפים המערכת מעבירה מידע בין כל המחשבים. מהירות העברת הנתונים של ה-CAN Bus הינה בין 500 ל-1,000 נתונים בשנייה. מספיק נתונים כדי לספק תגובות מחשב מהירות לכל אחת מהמערכות. ב.מ.וו הייתה הראשונה שיישמה את מערכת העברת הנתונים הזו באופנועים, כשהיום המערכת היא כמעט סטנדרט בכל אופנוע יוקרתי שעושה שימוש בכמה מחשבים. אגב, הצרפתים מוכרחים להיות שונים, ולכן בפיג'ו ובסיטרואן המערכת נקראת 'מולטיפלקס', על אף שמדובר ב-CAN Bus לכל דבר ועניין.

מערכת תקשורת בב.מ.וו S1000RR - כאן היא פשוטה כי אין הרבה מחשבים
מערכת תקשורת בב.מ.וו S1000RR – כאן היא פשוטה כי אין הרבה מחשבים

בקרת החלקה

בקרת החלקה, בקרת אחיזה, בקרת משיכה, בקרת יציבות – כל אלו שמות שונים של אותה המערכת פחות או יותר. מערכת בקרת האחיזה מזהה שינויי מהירויות בין שני הגלגלים בזמן תאוצה, כלומר סיבוב יתר של הגלגל האחורי (החלקה בתאוצה), ומפחיתה את כוח המנוע על ידי הקטנת ההזרקה ואיחור ההצתה.

מערכות פשוטות, כמו למשל בכלים היפניים, עובדות רק על מחשב ניהול המנוע ומפחיתות את מומנט המנוע תוך כדי החלקה בתאוצה. מערכות מתקדמות יותר, כמו בכלים האירופאיים היוקרתיים, משלבות את מערכת ה-ABS עם מחשב ניהול המנוע (שוב, על ידי תקשורת CAN Bus), ויודעות לווסת את כוח המנוע הרבה יותר טוב ועל ידי כך לקבל הפחתת כוח חלקה יותר, בלי המכה הנלווית לניתוק המנוע. ברכבים המערכת נקראת ככלל ESP (ר"ת Electronic Stabillity Program). באופנועים השמות שונים בין היצרנים, אבל שוב – מדובר באותה המערכת שפועלת על אותם העקרונות.

רואים את הטבעת במפוספסת במרכז הגלגל? מולה יושב חיישן המהירות (גלגל אחורי אדוונצ'ר 1290)
רואים את הטבעת המפוספסת במרכז הגלגל? מולה יושב חיישן המהירות (גלגל אחורי אדוונצ'ר 1290)

סעפות יניקה משתנות

בואו נשלב את האלקטרוניקה עם קצת מכניקה. סעפות יניקה משתנות מאפשרות להעביר את האוויר מגופי המצערת לסעפות היניקה דרך שני צינורות שונים – בסל"ד נמוך דרך צינור ארוך וצר ובסל"ד גבוה דרך צינור קצר ועבה. באופן כזה מגיעים למהירות זרימת תערובת קרובה יותר לאופטימלית בכל תחום סל"ד, והתוצאה – הגדלת המילוי הנפחי וכפועל יוצא מומנט המנוע. השינוי מתבצע על ידי מדף חשמלי שנשלט על ידי מחשב ניהול המנוע כתלות בסל"ד.

מערכות של סעפות יניקה משתנות קיימות ברכבים פרטיים החל מתחילת שנות ה-2000, וימאהה היא החלוצה של הטמעת הטכנולוגיה הזו לאופנועים – ב-R1 וב-R6. יחד עם זאת, כנראה שמבחינת עלות/תועלת המערכת לא הוכיחה את עצמה, מכיוון שפרט לשני דגמים אלו המערכת לא מצאה את מקומה באופנועים.

גופי המצערת עם הסעפות המשתנות של הימאהה R6
גופי המצערת עם הסעפות המשתנות של הימאהה R6

תזמון שסתומים משתנה

בואו נישאר במכניקה, וגם נישאר במילוי נפחי. גלי הזיזים הם אחת הפשרות הגדולות במנוע בכל מה שקשור למילוי נפחי. בלי להיכנס להסברים מסובכים – גל זיזים (שתפקידו לפתוח ולסגור את שסתומי היניקה והפליטה – בתזמון המדויק כמובן) מתוכנן בצורה כזו שייתן את המילוי הנפחי המקסימלי בסל"ד מסוים – בהתאם לשיא המומנט ולאופי המנוע. אם היה אפשר לשנות את גל הזיזים כך שיפתח את השסתומים בזווית אחרת – מוקדם יותר או מאוחר יותר – היינו יכולים לשפר את המילוי הנפחי בתחומי סל"ד שונים ובכך להגיע למנוע יעיל וחזק יותר.

ובכן – אפשר. מערכות תזמון שסתומים משתנה (VVT – ר"ת Variable Valve Timing) יודעות להזיז את גל הזיזים על צירו ובכך לקדם או לאחר את תזמון השסתומים. גם מערכות כאלה הן כמעט סטנדרט במכוניות, ומספיק להסתכל על סוזוקי סוויפט שבה רשום על הצד VVT כדי להבין את זה. האופנוע הראשון שקיבל מערכת כזו הוא ה-GTR1400 של קאוואסאקי, עוד ב-2006, אולם כעת דוקאטי לקחת את זה צעד קדימה עם המולטיסטראדה DVT, כשכל המערכת נשלטת על ידי מחשב. החיסרון במערכות האלה הוא המחיר הגבוה והמקום הרב שהן תופסות, אולם בדוקאטי הצליחו להקטין את המערכת למינימום, הרבה בעזרת פיתוח של אאודי. גם הימאהה Nmax125 החדש עושה שימוש בתזמון שסתומים משתנה, אולם פרטים טכניים על המערכת טרם שוחררו ולכן אנחנו לא יודעים מה בדיוק יש שם. אגב, בתחום הרכב היוקרתי לא רק שיש תזמון שסתומים משתנה, אלא הפרופיל עצמו של הזיזים משתנה על מנת להגדיל את להקטין את זווית פתיחת השסתום.

גלי הזיזים של הדוקאטי מולטיסטראדה DVT - עם תזמון השסתומים המשתנה
גלי הזיזים של הדוקאטי מולטיסטראדה DVT – עם תזמון השסתומים המשתנה

ישנן מערכות רבות נוספות שזלגו מרכבים לאופנועים. לוחות שעונים משוכללים עם מחשבי דרך ומחשבי ניהול, בקרת שיוט, מתלים סמי-אקטיביים ועוד, אבל צריך להשאיר חומרים גם לפעמים הבאות.

אודות אביעד אברהמי

בן 39, רוכב על אופנועים 23 שנה ברציפות, חולה גז מאובחן וממציא מטבע הלשון 'חזיר גז'.

עשוי לעניין אותך

a-16-680x452

אופנוען, הכן עצמך לחורף!

סדרת הכתבות שתעזור לכם להעביר את החורף הקר והגשום טוב יותר

תגובה אחת

כתיבת תגובה

Single Sign On provided by vBSSO