טכנולוגיה בשטח: מדוע צריך הנעת 4X4, לנהיגת שטח?

לרכבי שטח יש דרישות מיוחדות, שונות ולפרקים אף סותרות את אלה של מכוניות הכביש. כדי לנצל עד תום את רכב השטח אנו צריכים לדעת מה מתרחש בנקודות המגע בין הצמיג לשביל, להבין את משמעותן של העברות משקל, ואת חשיבותו של מהלך המתלים.

בסדרת 'טכנולוגיה בשטח' נדבר על צמיגים ומתלים, נעילות דיפרנציאל ומערכות עזר אלקטרוניות. אלה נושאים חשובים אבל המערכת הקריטית ביותר לרכב שטח היא הנעת 4X4, המפזרת את כוח המנוע בין ארבעת הגלגלים. מדוע זה נחוץ, ולמי?

לפני שנתעמק בפתרון, ננסה להבין מה הבעיה; רכב שטח צריך לנוע על כביש, אבל גם לפלס את דרכו בחול טובעני. המצע הרופף אינו מספק לצמיגים את רמת האחיזה הקיימת על אספלט – זו האחיזה המאפשרת למכוניות כביש להתקדם בעזרת הנעה קדמית בלבד, 2X4 בעגה הג'יפאית. אחיזת הצמיגים בשטח נמוכה, בגלל גורמים שונים; בראש ובראשונה, מקדם החיכוך הנמוך של הקרקע מקטין את אחיזת הגומי בשביל. בנוסף, הצמיג המסתחרר עשוי להתיז את גרגרי החול לאחור, במקום לדחוף את המכונית קדימה. ובמקרה של נסיעה על מצע רך, הצמיגים גם צריכים לחרוץ 'קוליס' באדמה, פעולה הגוזלת כוח נוסף. קשים החיים, מחוץ לרצועות האספלט.

בואו ניקח כדוגמא רכב שטח הנמצא במצב 2X4, בו מנותב כוח המנוע לשני הגלגלים האחוריים. על הכביש יש לשני הצמיגים מספיק אחיזה כדי לתרגם את סיבוב הגלגלים, לתנועת הרכב קדימה. אבל כאשר נרד למשטח חלקלק (בוץ, דשא רטוב, חול) יהיה המצב שונה לחלוטין; אותו כוח (מומנט) יגיע מהמנוע אל שני הגלגלים המניעים, אבל החיכוך הנמוך לא יספיק כדי להעביר את כוח המנוע מהצמיגים אל הקרקע, ולתרגם את הכוח לתנועה. במקום שהצמיג יאחז בקרקע וידחוף את המכונית קדימה, הוא יאבד אחיזה עם המשטח החלק, יסתחרר

הסיבה העיקרית היא שכדי להזיז את הרכב צריך להעביר אל הקרקע יותר כוח מכפי שהמשטח החלקלק מסוגל לספוג. לפעמים יחליק הצמיג על פני החול / בוץ, במקרים אחרים תפורר תנועת הצמיג את המצע הרך, החול יועף לאחור והרכב יתקע במקומו. יש מספר שיטות להגדיל את אחיזת הצמיגים אבל הזמינה ביותר היא לשלב הנעת 4X4 ולהעביר את כוח המנוע לארבעת הצמיגים, במקום רק לשניים. הכפלת מספר הצמיגים המניעים מכפילה את אחיזתם בקרקע ואת יכולתם לתרגם את סיבוב הגלגלים לתנועה קדימה. בכל זאת, נוע ינוע.

אז זו, בעצם, ההצדקה להנעת 4X4; חלוקת כוח המנוע על יותר צמיגים מאפשרת לנו להתקדם גם בשטחים רכים וטובעניים, המספקים אחיזה נמוכה לצמיג. ניתן למצוא הנעת 4X4 גם במכוניות כביש, החמושות במנועים רבי עוצמה; ב.מ.וו, אודי, סובארו ואחרים, אלו יצרנים שהתמחו בפיתוח 4X4 לכביש. המערכות חשובות בתנאי אחיזה נמוכים (חול, גשם, שלג), אבל גם על כביש יבש.

רכב שטח צריך הנעת 4X4, 6X6 או אפילו 8X8. קיימות בשוק טכנולוגיות רבות להנעת 4X4, ובשנים האחרונות מתרחבת השיטה של "4X4 קבוע" לכביש ולשטח. בשיטה זו מעביר המנוע את כוחו לארבעת הגלגלים כל הזמן, ולנהג אין צורך ויכולת לשלוט במצב.

היתרון הגדול בהנעת 4X4 קבועה הוא שהיא מוכנה בכל רגע להתמודד עם אובדן אחיזה פתאומי, היא מגבירה את הבטיחות ומונעת טעויות נהג (שעלול לשכוח לשלב 4X4 בזמן הנכון, או לנתק אותו על הכביש). החיסרון הוא שזו מערכת יקרה לייצור, הגוזלת קצת דלק ומוסיפה משקל ובלאי מכאני. בקבוצת ה"4X4 קבוע" נמצאים דגמי לנד-רובר, טויוטה לנד-קרוזר, ג'יפ גרנד צ'ירוקי, ורוב הג'יפונים היקרים יחסית. מיצובישי פאג'רו וחלק מדגמי ג'יפ יודעים לנוע בשתי שיטות ההנעה, לבחירת הנהג.


שיטת "4X4 זמני" מקובלת יותר בכלי רכב ישנים יחסית; היום אפשר למצוא אותה בטנדרי 4X4 (למעט האנטר ואמארוק, שיש להם 4X4 קבוע), סאנגיונג רקסטון וכמובן, ג'יפ רנגלר המיתולוגי. יתרון השיטה הוא מניעת בלאי והקטנת תצרוכת דלק, במידה זעירה. החיסרון הוא שבכביש אין את תוספת הביטחון הנובעת מ-4X4 קבוע ובשטח, הנהג חייב לשלב הנעה קדמית כדי לקבל את מלוא האחיזה. אי ניתוק ההנעה הזמנית על הכביש, עלול לגרום נזק מכאני לרכב.

יש אסכולות שונות לשאלה, האם לשלב 4X4 בכל ירידה לשטח? התשובה הפורמאלית היא 'כן'. ברגע שיורדים לשביל יש לשלב 4X4, זה מונע הפתעות ותקיעות מזדמנות, ומשפר פלאות את כושר בלימת המנוע בירידה. נהיגה ב-4X4 מקטינה את הפגיעה בסביבה, מכיוון שהיא מונעת התחפרות (סחרור) מיותרת של הגלגלים. מצד שני ולאחר שצברתם ניסיון שטח, תוכלו להחליט בעצמכם מתי לשלב הנעה קדמית. על שביל מהודק ויבש, אפשרי ונוח להתקדם בהנעה 2X4. רגע לפני שהשביל הופך לחלקלק או טובעני, יש לשלב 4X4. לכם ההחלטה, על פי תחושתכם וניסיונכם.

האם הנעת 4X4 תמיד מספיקה כדי להתקדם בשטח? ממש לא. בפרקים הבאים נדבר על תכונות ומכלולים אחרים, המבדילים בין רכב השטח לפחיות הכביש – צמיגי שטח, מתלים, מרווח גחון, דיפרנציאלים, ושאר פרמטרים המבדילים בין נערי מקהלה עירוניים לבין עכברי המדבר.

במרוצי מדבר בארה"ב שולטים רכבי 'טרופי טראק', טנדרים ענקיים הצולחים מדבריות עם הנעה אחורית בלבד. אחד האייקונים הוא רובי גורדון, מגה-סטאר המפליא ביצועיו על סיפון הטנדר שלו. ליכולתו הפנומנאלית של גורדון יש כמה הסברים: זהו נהג מוכשר בטירוף, הטנדר שלו מפיק 800 כ"ס, יש לו מערכת מתלים השומרת על מגע רציף עם הקרקע ובעיקר, הטרופי טראק הזה עולה מיליון דולר (וכנראה אף יותר)... עם נתונים כאלה לא פלא שהוא מרחף לכל מקום (אם כי לא לפודיום של פריס דקאר, שם הוא מבייש שנה אחרי שנה).

עוד הרבה שטח ופנאי בוואלה! רכב