"האנציקלופדיה לרכב ולבטיחות" – מדגם מתוך הספר:
מה מעניק לרכב המודרני בטיחות אקטיבית?
הנקודה החשובה ביותר היא שאיכות כל פעולה מקדימה של הנהג תלויה חד-משמעית בכלים שמעמידה לרשותו המכונית.
תשתית כבישים יעילה, באמצעות מחלפים ידידותיים ותמרורים ברורים, עשויה להיות אמצעי אקטיבי חשוב, כדי להקל על התוצאות של פעולה שגויה כלשהי מצד הנהג, מאחר שכמעט תמיד ניתן למנוע תאונה על ידי פעולה מקדימה נכונה ומיומנת. ננסה להתמקד בעיקרי המערכות והאמצעים המעניקים לרכב המודרני בטיחות אקטיבית.
הכלים החשובים ביותר הם אמצעי הניהוג. ההיגוי הוא המרכיב הקריטי; דרך ההגה אתה מקבל את המידע הישיר והמהיר על המתרחש בין הגלגלים לכביש, ובאמצעות ההגה יש לך את היכולת הישירה והמהירה ביותר לתקן את הטעון תיקון. התכונות המיוחדות של הבטיחות האקטיבית משפרות את סביבת הנהג כדי להפחית עד כמה שניתן את חוסר תשומת הלב והשגיאות של הנהג. המטרה של הבטיחות האקטיבית היא לאפשר "נהיגה רגילה אך בטוחה יותר".
השליטה של הנהג על כלי רכבו מתבצעת על ידי העברת כוחות מהרכב לכביש באמצעות הצמיגים. למשל, זינוק והאצה מתבצעים על ידי העברת כוח מהמנוע דרך תיבת ההילוכים לגלגלי הרכב, גורמים להם להסתובב ותוך כדי כך הגלגלים באמצעות הצמיגים דוחפים את הכביש אחורה, אך משום שאין ביכולתם להזיזו, זז הרכב קדימה.
השפעת מערכת הבלמים על הבטיחות
רכב נע במהירות גבוהה – יוצר אנרגיה קינטית אדירה. מערכת הבלמים נועדה לבלום את התנועה, באמצעות הצמיגים המפתחים חיכוך בינם ובין הכביש. על הבלמים לספק את הכוח לבלימת הגלגלים ככל שנדרש כדי לעצור את הרכב ביעילות. הבלימה מתבצעת על ידי חיכוך שבין רפידות הבלם לבין משטח הפלדה של דיסק הבילום.
ככל שמשטחי פני החיכוך מתחממים יותר, יורד שיעור החיכוך ביניהם, עד לאובדן כושר הבילום. קירור דיסקי הבלימה והתופים נחוץ לפעולתה התקינה של המערכת.
הקירור נעשה על ידי הגדלת שטח פני החיכוך כדי לזרז את העברת החום לאוויר, וכן על ידי הזרמת אוויר רב לכיוון הדיסקים או התופים.
כוונת דיסקים מאווררים, היא לשתי צלחות הדיסק המחוברות ביניהן באמצעות רגליות מרווח, כדי לאפשר את הזרמת האוויר בין השתיים. בכך מכפילים את שטח המגע עם האוויר ומזרזים את זרימת החום מהדיסק אל האוויר החיצון. החום הנוצר מחיכוך זה מועבר גם לנוזל הבלמים, ועל כן חשוב להשתמש בנוזל מתאים לתקן.
יכולת בלימה חזקה ומאוזנת תורמת לבטיחות האקטיבית של הרכב המודרני, ולרוב מותקנים ארבעה בלמי דיסק כשהקדמיים מאווררים.
בדור הבא של הבלמים, יחליפו כבלים חשמליים את מערכות הבלמים ההידראולית.
כשהנהג ילחץ על הדוושה, יועבר אות אלקטרוני למחשב, שיפעיל את משאבות האופן האלקטרו-מכאנית בכל גלגל וגלגל. פעולת בלימה חלקית תוכל להתבצע גם ללא שהנהג לוחץ על "דוושת" הבלם. המטרה היא לייצב את הרכב בלי שהנהג מתערב בתהליך.
השפעת הבלמים על מרחק הבלימה, כיוון הבלימה, ויציבות הרכב היא קריטית מבחינה בטיחותית. מערכת למניעת נעילת גלגלים משפרת את אחיזת הרכב בכביש, תוך שמירת היכולת לשליטה במערכת ההיגוי.
בקרת זינוק בעלייה ונסיעה בירידה
מערכת בקרה אלקטרונית משולבת, השולטת על ההינע והבלימה, בו זמנית, ברכבי 4X4 מתקדמים. בתחילת נסיעה בעלייה תלולה, כשתוואי הדרך אינו מאפשר אחיזה יעילה, מתחפרים ומסתחררים גלגלי ההינע. הרכב נוטה להידרדר לאחור, מחליק ומאבד שליטה על קו נסיעתו במסלול ההתקדמות הרצוי.
מערכת בקרת זינוק בעליה (HAC) נכנסת לפעולה, מאפשרת התקדמות ללא סחרור גלגלים ושליטה מלאה על קו ההתקדמות. מערכת בקרת נסיעה בירידה, עושה את אותה הפעולה, אבל הפוך. בירידה תלולה, כשתוואי הדרך אינו מאפשר אחיזה יעילה, ננעלים הגלגלים בבלימה, תוך החלקת הרכב ואיבוד שליטה על קו נסיעתו. הרכב צובר תאוצה ומדרדר במדרון. מערכת בקרת נסיעה במדרון (DAC) נכנסת לפעולה, ומאפשרת דרדור איטי במדרון, תוך בלימה מבוקרת עם שליטה מלאה על יציבות הרכב.
השפעת מבנה הצמיג
הצמיג בנוי משלושה חלקים המהווים יחידה אחת:
גוף הצמיג: החלק העיקרי, המאפשר לצמיג לאחסן בתוכו את האוויר הדחוס. הוא בנוי ממספר רבדים של שכבות חוטים. מספר השכבות קובע את יכולת ההעמסה, גמישות הפעולה ולחצי האוויר. דפנות הצמיג חייבות להיות גמישות, ועם זאת לעמוד בפני שחיקה ממדרכות ופגעי נסיעה נוספים.
סוליית הצמיג: מיוצרת מתערובת גומי. היא בעלת התנגדות גבוהה לשחיקה, התנגדות להחלקה צידית, יכולת להעביר את כוחות ההינע וההיגוי ולהיות בעלת כושר הצמדות רב לכביש. חריצי הסוליה ההיקפיים מיועדים לשפר את המגע עם הדרך, לנקז את הרטיבות מהכביש ולהפחית את מרחק הבלימה.
עקב הצמיג: נקודת המגע בין גוף הצמיג לאופן. הקצוות הפנימיים של הצמיג "יושבים" על האופן (ג'אנט). חלק זה קשיח, חזק ומלופף בחוטי פלדה. תכונותיו נקבעות לפי סוג הצמיג, הגודל והייעוד. בצמיגי רכב כבד וצמיגי משאיות, המיועדות לעבודות עפר. יש מספר קבוצות של חוטי עקב, כדי לעמוס בעומס המטען הכבד, בכוחות הצד ובלחץ האוויר הגבוה.
התכונה החשובה ביותר בצמיג היא קשיחות הצד. כושר הצמיג לפתח כוחות צג תלוי במבנהו, מידותיו ולחץ האוויר. ככל שקשיחות הצד בצמיגים האחוריים גדולה יותר, ביחס לקדמיים, הרכב יציב יותר. לצמיג רדיאלי בעל חגורות היקפיות מפלדה, קשיחות רבה יותר מצמיג בעל חגורות טכסטיל.
שלדה בטיחותית – היכן היא רצויה?
השלדה נושאת את המרכב העילי של הרכב ומעניקה חוזק מבני לגוף כולו. השלדה היא מערכת של קורות פלדה, בדרך כלל בצורת U, המחוברות ביניהן על ידי ריתוך, מסמרות או על ידי ברגים.
על השלדה מורכבת, מצד אחד מערכת המתלה, ומצד שני מורכבת מערכת ההנעה, שכוללת: מנוע, תיבת הילוכים, גלי הינע, תא נהג וארגז מטען במשאיות.
השלדה במכוניות פרטיות עשויה כחלק אינטגראלי יחד עם מרכב הרכב, או נפרדת מהמרכב המולבש עליה. תתכן גם שלדה כפולה שכוללת שני משטחים מקבילים. בעבר היו שלדות במבנה כלוב, העשויות ממספר רב של פרופילים מרובעים או צינורות בחתך עגול.
השלדות מיוצרות לרוב מפלדה במבנה דמוי סולם או ממשטחים כבושים. עליהן לעמוד בלחצים פנימיים וחיצוניים, להתמודד עם מפגעי הדרך, בעת נסיעה, בו זמנית מכמה כיוונים, ולכן היא מתוכננת לעמידה בסיבולת גבוהה. עד לשנות השישים של המאה הקודמת, גם המכוניות הפרטיות היו מיוצרות עם שלדה. כיום בשימוש השלדה רק ברכבי שטח, טנדרים, אוטובוסים, משאיות ורכב כבד.
עם התפתחות הטכנולוגיה, נתגלה שהשלדה אינה רק מיותרת ברכב הפרטי המשפחתי, אלא אף מזיקה. ואלה הן הנסיבות:
השלדה מוסיפה למשקל הרכב, דבר שמגדיל את צריכת הדלק, מקטין את זריזות התנועה ומחליש את אחיזת הכביש.
בניגוד למה שהיה מקובל, השלדה הופכת את הרכב למסוכן יותר בעת תאונת דרכים. זאת, משום שהשלדה עושה את המרכב לקשיח יותר. ובעת תאונה, כאשר הרכב מתנגש חזיתית בעצם קבוע או ברכב אחר, העצירה שלו מתבצעת לאורך מרחק קצר יותר, דבר שמייצר כוחות תאוטה גדולים ביותר.
לוח מחוונים בטיחותי
לוח מחוונים מודרני נועד לתקשורת בין הנהג, ובין פעולת הרכב ותפקודו, ומהווה חלק ממערכת הבטיחות הכוללת. המחוונים והבקרות ממוקמים באופן המאפשר גישה ושליטה נוחה.
אם תשאלו סוכני מכוניות מה הגורם שישפיע ביותר על מכירת מכוניות בעתיד הקרוב, סביר להניח כי מרבית התשובות שתקבלו יהיו קשורות לעיצוב הפנימי, ובמיוחד בלוח המחוונים.
זה לא צריך להפתיע. החלק הפנימי של המכונית חשוב ביותר לבעלים, ובמיוחד במכוניות יוקרתיות, שבהן עיצוב מפואר צריך להיות תוספת לחידושים הטכנולוגיים, שבהם מתפאר הבעלים. לוח המחוונים הינו מרכז הפיקוד והבקרה, המקום שממנו צריך הנהג לקבל את כל המידע על מצב המכונית – ובמהירות האפשרית.
מה הפלא, אפוא, שיצרני המכוניות ומכוני המחקר משקיעים מיליארדי דולרים על לימוד תחושות הנהג ותגובותיו, וחיפוש דרכים חדשות להצגת מידע לפניו ולהפעלת מערכות בקרה על ידיו – תהליכים שיביאו בסופו של דבר לעיצוב חדש של לוחות המחוונים.
חידושים בתאורה חיצונית
פנסי הלוגן מוחלפים לאחרונה בתאורת קסנון, המצטיינת בעוצמת תאורה גבוהה, ראות בהירה ויכולת שליטה במיקוד האלומה. תאורת קסנון מיועדת לתאורת מעבר ותאורת דרך, מבלי לסנוור את הנהגים הבאים ממול. את מיקוד האלומה ניתן לכוון, למשל, בהתאם למהירות הנסיעה.
הנורה מסוג "פריקת גז קסנון" תורמת לבטיחות הנסיעה ולפיזור יעיל של אלומת האור. צריכת החשמל שלה נמוכה, עומס החום בה נמוך, מרחק ההארה משתנה, והדיוק מרבי. הכנסת מערכות אלקטרוניות לתחום התאורה מאפשרת כיום לתאורה "לעקוב אחרי הכביש", כך שאם הנהג נוסע בעקומה הרי שמערכת התאורה יודעת להסיט את עצמה בהתאם.
פנסים עם פרבולה כפולה מעניקים תאורה חזקה במיוחד, ומרחיבים משמעותית את השטח המואר. פנס פוליאליפטי מגיע לטווח ארוך מאוד, ועדשה ממקדת מרכזת את אלומת האור על הדרך. המסך בין הרפלקטור לעדשה, נותן חיתוך ברור וחד של האלומה למען שיפור הבטיחות בנסיעה.
"האנציקלופדיה לרכב ולבטיחות" – ניווט ראשי:
נושאים ראשיים
א. מבנה ומערכות
ב. דינאמיקה והתנהגות
ג. מרכב ובטיחות
ד. תא הנוסעים
ה. אלקטרוניקה ומחשבים
ו. תחזוקה ורישוי
ז. מילון מונחים
ח. סִפרות מקצועית
התחבורה המודרנית…
…והצמיג העתידני, לנסיעה בטוחה יותר!
תוכן עניינים
פרק א: מבנה ומערכות
- מבט למחר
- זיהוי כללי
- תצורה חיצונית
- מידות וקיבולת
- מרכב בטיחותי
- שלדה נפרדת
- דלתות
- חלונות ושמשות
- מגבים ומתיזי מים
- מראות
- אביזרים חיצוניים
- צבעים
- בטיחות תא הנוסעים
- מנוע בעירה פנימית
- מנוע בנזין
- מנוע בנזין הזרקה ישירה
- מנוע דיזל
- פליטה ואיכות הסביבה
- הינע חילופי
- העברת כוח
- בלמים הידראוליים
- בלמי אוויר
- מאִיטים
- האלקטרוניקה בבלימה דינאמית
- מערכת היגוי
- מתלים
- צמיגים
- אוטוטרוניקה
- תאורה
- מחוונים ובקרים
- שמע ותקשורת
- שליטה בנסיעה
- מיזוג אוויר
פרק ב: דינאמיקה והתנהגות
- מאפייני בטיחות אקטיבית
- מה מעניק לרכב מודרני בטיחות אקטיבית?
- התנהגות בנסיעה
- השפעת מערכת הבלמים על הבטיחות
- דוושה בודדה למצערת ובלם
- דוושה אלקטרונית לבלם
- מערכת למניעת נעילת גלגלים בבלימה – A.B.S
- בלימה עם בקרה אלקטרונית – E.B.S
- בלימה אלקטרו-הידראולית
- מערכת בקרת סחרור – A.S.R/T.C.S
- מערכת סיוע לבלימת חרום – E.B.A
- מערכת חלוקת עוצמת הבלימה – E.B.D
- נוזל בלמים
- בלם דיסק מגע מלא
- מגבר בלם אלקטרוני
- מאיטים ברכב כבד
- מערכת אינטגראלית לבלימת משאית
- בלימה אלקטרונית
- בקרת מחשב לבלימה אלקטרונית
- בלמי דיסק חשמליים לרכב כבד
- מקדימור בלם חדיש
- בקרת זינוק בעליה ונסיעה בירידה
- מערכת V.S.C לבלימה אלקטרונית
- השפעת ההיגוי על הבטיחות
- הנדסת היגוי לשיפור הבטיחות
- תכונות הגה כוח הידראולי
- בקרת היגוי אלקטרונית
- הגה כוח חשמלי
- היגוי אקטיבי
- היגוי על ארבעת הגלגלים
- מוט שליטה במקום גלגל הגה
- השפעת המתלים על הבטיחות
- מתלים אקטיביים
- בקרת יציבות למניעת התהפכות
- מערכת ייצוב אלקטרונית – E.S.P
- מניעת התהפכות מבוקרת מחשב
- יועץ יציבות לרכב כבד
- הצמיג כחוליית הקישור עם הכביש
- מגע הצמיג בכביש ומגבלות יציבות
- השפעת מבנה הצמיג
- סימון צמיגים
- צמיגי PAX לשיפור הבטיחות
- בקרת לחצי ניפוח אוויר
- חידושים בצמיגים ומגמות למחר
- המנוע והשפעתו על הבטיחות
- מאפייני פעולת מנוע
- משימות מערכת העברת הכוח
- הנעה קדמית או הנעה אחורית
- הנעה כפולה
- בקרת סבסוב אקטיבית
- מצמד אלקטרוני ללא רגל אדם
- תמסורת אוטומטית משתנה ברציפות
- תיבת הילוכים אוטומטית ממוחשבת
פרק ג: מרכב ובטיחות
- בטיחות פסיבית – כללי
- מאפייני בטיחות המרכב
- מרכב בטיחותי ברכב מודרני
- שיקולי תכנון למרכב בטיחותי
- שילדה בטיחותית – היכן היא רצויה?
- מימדי רכב – שיקולי תפעול והתנהגות
- כלוב תא נוסעים בטיחותי
- מבחני בטיחות
- קריסת המרכב בתאונת חזית
- עמידות המרכב בתאונת חזית-צד
- עמידות המרכב בתאונת צד
- עמידות המרכב בהתהפכות
- מרכב ידידותי להולכי רגל
- טיפולי מיגון המרכב בתהליך הייצור
- מרכב אלומיניום ומגנזיום לשיפור הבטיחות
- אוטו בטיחותי מפלסטיק
- פגושים סופגי חבטות
- הגנה על מיכל הדלק
- השפעות אווירודינמיות
- מקדם הגרר
- הפחתת רעשים לשיפור בטיחות הנסיעה
- שמשות בטיחותיות
- חלונות חשמל בטיחותיים
פרק ד: תא הנוסעים
- מאפייני בטיחות תא הנוסעים
- אביזרים בולטים בתא הנוסעים
- הנדסת אנוש לשיפור הבטיחות
- האדם שמאחורי ההגה
- אביזרי מיתוג בטיחותיים לנהג
- לוח מחוונים בטיחותי
- מושבים אורטופדים למניעת כאבי גב
- מושב פניאומאטי לנהגי רכב כבד
- מושב בטיחותי אוטומטי
- מושבים קבועים ודוושות מתכווננות
- משענת ראש בטיחותית
- משענת ראש אקטיבית
- כיסאות בטיחות לילדים
- חגורות בטיחות
- מערכת המחייבת שימוש בחגורות בטיחות
- חגורות בטיחות עם קדם מותחן מכאני
- חגורות בטיחות עם מנגנון מתיחה אלקטרוני
- כריות אוויר בטיחותיות
- כריות אוויר בצידי הנוסעים
- כרית אוויר וילון צד והגנה לראש
- מקדים הגנה לתאונה pre-safe
- מערכת פרוקון-טן
- מגיני שמש בטיחותיים
- שדה ראייה
- מראות ובטיחות
- מראת פנים פנוראמית
- מראות צד בטיחותיות
- מצלמות ווידאו לשיפור שדה הראייה
- אוורור תא הנוסעים
- מזגן ברכב
- מערכת בקרת אקלים
פרק ה: אלקטרוניקה ומחשבים
- מחשבים לרשות הבטיחות
- מניעת הפרעות חשמל
- שליטה אל-חוטית
- העברת נתונים טורית – C.A.N
- מהפכת ה-42 וולט
- חידושים בתאורה חיצונית
- ראיית לילה
- טכוגרף
- טכוגרף דיגיטאלי
- קופסה שחורה למידע ממוחשב
- מכונית הצופה ומפענחת את סביבתה
- בקרת שיוט אינטליגנטית
- מערכת התרעה מוקדמת בנסיעה
- מכונית דואגת
- מכונית אינטליגנטית הלוקחת פיקוד בחירום
- טלמטיקה
- תקשורת
- מערכת מיקום גלובלית – G.P.S
- מולטימדיה
- מחשב אישי
- ניהול ציי רכב
- מערכת מחשוב אינטראקטיבית
- הגבלת מהירות
- מגביל מהירות מפוקד מרחוק
- לוחית רישוי אלקטרונית
- נהיגה אוטומטית בכבישים חכמים
- מעבר נתיבים בטוח
- שיירת מכוניות עם נהג אחד
- התראה לנסיעה לאחור
- שמירה על ערנות הנהג
- נעילת הצתה לנהגים שיכורים
- אכיפת מהירות
- מניעת גניבת רכב
- צפירה בטיחותית
פרק ו: תחזוקה ורישוי
- תחזוקת רכב בטיחותית
- שינויים ברכב בעלי השלכות בטיחותיות
- כללי זהירות בטיחותיים בצמיגים
- זיהום אוויר כמפגע בטיחותי
- רישוי ובדיקות בטיחות תקופתיות
- אחריות יצרן לרכב חדש
- חלקי חילוף בטיחותיים
- עזרים מומלצים בחירום