המדריך למשפר המתחיל - קוילאוברים

בולמי הזעזועים הם אחד החלקים החשובים ביותר בשיפור ההתנהגות של המכונית שלנו, וקוילאוברים הם הדרך הפשוטה, היעילה והחכמה ביתור לשיפור ההתנהגות. הנה מה שאתם צריכים לדעת עליהם

בכל הנוגע לשיפורי התנהגות, קוילאוברים הם המלך, כאשר כל שאר שיפורי ההתנהגות מסתדרים יפה מאחוריו. רוצה לשפר התנהגות - השיפור הרציני ביותר יהיה קוילאובר.

אך מהו בדיוק אותו רכיב מסתורי, כיצד הוא פועל ומה באמת מבדיל קוילאובר איכותי מאחיו הנחותים, והאם זהו באמת השיפור הכי רציני שניתן להשיג? כל זאת ועוד, בכתבה הבאה (והמפורטת מדי) בנושא קוילאוברים. כן, אני יודע... כיף איתנו במסיבות.

 

מהו קוילאובר?

בהתעלם מהגיאומטריה של המתלים וקפיצי עזר כאלו ואחרים, לב מערכת ספיגת הזעזועים של הרכב מורכבת משילוב של שני רכיבים עיקריים - קפיצים, שתפקידם לספוג את הזעזועים; ובולמי זעזועים, שתפקידם לרסן את הקפיצים. יש כמה סוגים של קפיצים, אך המוכרים והפופולרים ביותר הם קפיצי הסליל. בולם הזעזועים, יהיה לרוב בוכנה שעוברת במרכז אותו קפיץ.

אז מהו קוילאובר? מכלול הכולל את הקפיץ ואת בולם הזעזועים יחד. כן, ככה פשוט. עם זאת, בשל המבנה המשולב, ניתן לבצע עוד כמה תרגילים בקוילאובר שלא ניתן לבצע בצירוף "רגיל" של קפיץ ובולם, כמו למשל מתן אפשרות לכוון את גובה הרכב (ובכך להוריד או להגביה את מרכז הכובד), או להתאים בצורה מדויקת את מאפייני הקפיץ והבולם. בדגמים המורכבים יותר יש גם אפשרות לכוון פרמטרים הקשורים לקשיחות או ההתנהגות של המכלול בזמן התכווצות (compression) וזמן התרחבות (rebound) הקפיץ. ביחד או בנפרד.

 

מה תפקידו בכוח?

כמו כל מערכת המתלים, תפקיד הקוילאובר הוא שליטה במסה של הרכב בצורה עקבית על פי המאפיינים הרצויים על ידי היצרן (או בעל הרכב במקרה של שיפורים). מבלי להיכנס לדקויות רבות מנשוא, בנהיגה בכלל ובנהיגה מהירה (כמו במסלול) בפרט, אנחנו רוצים שהרכב יהיה יציב וצפוי בהתנהגותו תחת תנאים מגוונים ומשתנים ולאורך זמן - בלימות, האצות, שיבושים, קרבים (דופן מסלול), העברות משקל עדינות (כמו בפניות) ואגרסיביות (שיבושים או עלייה על קרבים). את מאפייני המתלה ניתן לראות בצורה מוחשית על ידי התבוננות בגרף הנוצר על ידי דיינו מתלים (כן, יש דבר כזה).

 

מבנה הקוילאובר

ליצרנים שונים יש שיטות שונות לבדל את עצמם, אך באופן בסיסי זהו מבנה של קוילאובר, נפרט על כל אחד מהמאפיינים בנפרד כדי לבנות קווים לדמותו.

 

 

בוכנה\בולם - monotube vs twintube

הבוכנה, בולם הזעזועים, או סתם "הבולם" הוא הרכיב המשמעותי ביותר בקוילאובר. את עולם בולמי הזעזועים ניתן לחלק (באופן כללי) לשני סוגים עיקריים על פי המבנה שלהם: monotube ו-twintube. הנה המבנה שלהם:

המבנה הנפוץ ביותר, וזה שמגיע כסטנדרט ברוב המכוניות הוא מבנה של Twin-tube. היתרון שלו הוא בכך שהגז שנמצא בתא, זה שתפקידו לספוג חלק מתנועות השמן, נמצא בלחץ נמוך. זה גורר שימוש בדופן דקה יותר, אורך חיים ארוך יותר, פעולה רכה יותר מחיר נמוך יותר - צירוף שמאוד מתאים גם ליצרנים וגם לצרכנים של רוב רכבי הנוסעים שרוצים אמינות ורכות ונוהגים במתינות.

כאשר השימוש ברכב נהיה אינטנסיבי יותר - נהיגה מהירה יותר, יותר האצות, בלימות, פניות ושיבושים שהמתלה צריך לספוג במהירות גבוהה יותר, מתחילים לפגוש במגבלות של מבנה ה-Twintube. תנועת מתלה אינטנסיבית יותר גורמת לתנועות רבות (בגלל הרכות המובנית) הגוררים "הקצפה" של השמן וחימומו, דבר הגורר איתו שינוי במאפייני השיכוך, הבולם נהיה רך יותר, מאבד מתכונותיו והשליטה במסת הרכב ובהתנהגותו, נפגמת.

לכאן נכנס מבנה ה-monotube. הוא כולל תא גז בלחץ גבוה המופרד מהשמן וכפועל יוצא מהמבנה הוא מכיל גם כמות שמן גדולה יותר המסייעת להתמודד עם חימום. החסרונות שלו הם עלות גבוה יותר, אמינות נמוכה יותר, והגז הדחוס גורם לנסיעה קשיחה יותר. כפועל יוצא מכל אלו בולמי monotube נמצאים לרוב במכוניות ספורט יקרות.  

חזרה לקוילאוברים - אפשר למצוא קוילאוברים עם בולמים כאלו וכאלו וזה ישפיע בצורה ישירה על העלויות. קוליאוברים זולים יותר יגיעו עם בולמים במבנה twintube ויקרים יותר יגיעו במבנה monotube. כמו תמיד אין בהכרח טוב יותר או פחות. לרכב שננהג בעיקר על הכביש, גם אם בצורה זריזה יותר, קוילאוברים עם בולמי twintube יספיקו ואולי יהיו אפילו עדיפים בזכות האמינות והנוחות המובנית, אבל אם הרכב מיועד לסשנים ארוכים ואגרסיבים כמו במסלול, כדאי להעדיף מבנה monotube.

קפיצים

החלק המרכזי השני בקוילאובר הוא כמובן הקפיץ. כיוון שמדובר במכלול, היתרון שבקוילאובר הוא שהיצרנים יעשו כמיטב יכולתם (לרוב ביחס לעלות) להתאים בין קשיחות הקפיץ לבין הבולם מה שיתרום לביצועים אופטימליים על פי המאפיינים שיבחרו. כאשר "משפרים" בנפרד הסיכוי להתאמה גרועה גדל. הקפיצים הם לרוב החלק ה"טיפש" יותר במשוואה,  אבל חשוב מאוד להתאים בצורה טובה בין קשיחות הקפיץ לבין השימוש ברכב, וגם כמובן לשאר הרכיבים - דבר שהרבה משפרים  טועים בו.

האמונה הרווחת הינה שקשיח יותר פירושו טוב יותר (כלומר התנהגות טובה יותר) אך הגישה הזו פשטנית מידי ולרוב אין לה אחיזה (חה חה) במציאות. ככלל, כדי לשפר את ההתנהגות של הרכב מה שצריך לשאוף אליו הוא שליטה עקבית וצפויה במסה בהתאם לתנאי הדרך, התאמה למכלולים אחרים והיכולת שלכם כנהגים.

ניקח את הדוגמא הקיצונית (שהיא גם המקור לכל הטעויות): נהג מקצועי על מסלול מרוצים חלק - בגלל שהתנאים שלו אידיאלים (אין שיבושים), הרכב קשיח והצמיגים מאוד אוחזים (נניח סליקס) והיכולת גבוהה (כלומר הוא יכול להגיב מהר לשינויים) הוא צריך קשיחות גבוהה מאוד כדי למקסם את היכולת שלו ולהיות הכי מהיר שאפשר. אבל לרוב האנשים, בוודאי אלו שאינם נוהגים במסלול, בחירה בקפיצים קשיחים מדי תהיה בחירה אומללה כיוון שאלו יגרמו לאיבודי אחיזה תכופים על כביש שאינו מסלול, יגרמו לרכב להיות קופצני, קשה לשליטה ומסוכן.

כמובן שגם כיול רך מדי הוא לא מומלץ כי העברות המשקל תהיינה ממושכות וההתנהגות תפגם. למזלכם, יצרני קוילאוברים רבים מציעים כמה סדרות לשימושים שונים, הדבר הנכון לעשות הוא להיות נאמנים לעצמכם ולהתאים את המוצר שאתם רוכשים לאופן שבו אתם מתכוונים (באמת) להשתמש ברכב (כלומר לא לקנות את הסט הקשיח בטירוף כי אתם "ממש אוטוטו תתחיל לנסוע למסלול כל סוף שבוע"). נוסיף ונאמר שיש קוילאוברים עם טווח שימוש רחב יותר שניתן להתאים ליותר שימושים. אלה, לרוב, יהיו גם יקרים יותר.

 

שמן

רכיב שלרוב נוטים לזלזל בו אך חשיבותו גדולה. שמן עובר מעלה מטה בבוכנה בזמן הנסיעה וכפועל יוצא, מתחמם. לחימום יש נטיה לשנות את צמיגות השמן ויחד איתה - את מאפייני השיכוך (מה שגורם להתנהגות לא עיקבית). כלומר אותו גרף מפואר יהפוך ללא רלוונטי אם השמן יתחמם ויאבד מתכונותיו. ולכן נדרש שמן מיוחד, כזה ששומר על אותה הצמיגיות בטווח רחב של טמפרטורות וזה לא זול. מעבר לשימוש בשמן ששומר על תכונותיו בטווח רחב של טמפרטורות יש כמה שיטות נוספות שיצרנים שונים משתמשים בהם כדי להתגבר על הבעיה. ראשית, בבולמי monotube יש מלכתחילה כמות רבה יותר של שמן (מה שמעכב את החימום) ולפעמים מוספים מיכל שמן חיצוני נוסף כדי להגדיל את כמות השמן במערכת ובכך לעכב עוד יותר החימום ובהתאמה - את התדרדרות התכונות. טריק נוסף הוא להשתמש בשסתומים שמתרחבים ככול שהטמפרטורה עולה ובכך מקטינים את מעברי השמן על מנת להתאים לשמן הדליל יותר ולשמור על ביצועים עיקביים.

Shim-stack - לב הקוילאובר

ה-shim stack הוא אותו אוסף של דיסקיות גמישות השולטות במעבר השמן כאשר הבוכנה מתכווצת (compression) וכאשר היא מתרחבת חזרה (rebound). זו ההתנהגות המשורטטת על הדיינו-קוילאוברים. בדיינו רואים לרוב את הכוח המופעל מול מהירות ההתכווצות או ההתרחבות. כאשר מנסים להבין כיצד קוילאובר ממותג ודגם מסויימים יכולים להתאים לרכבים שונים (מעבר לחיבור הפיסי השונה) - לרוב יהיה זה כיוונון שונה (ומותאם) של ה-shim stack. זו גם הסיבה שיש אנשים ש"משסתמים מחדש" קוילאוברים מסוגים שונים כדי להשיג ביצועים טובים יותר לשימושים מסויימים. כלל אצבע טוב הוא שבקוילאוברים יקרים יותר משקיעים יותר הנדסה בכיוונון ה-shimstack מאשר בקוילאוברים זולים יותר כי לרוב רכיב זה נסתר מהעין וגם אין שום מדד חיצוני שניתן להצמיד לו.

רכיבים נוספים

ישנם עוד פרמטרים רבים המבדילים בין קוילאוברים שונים - אפשרות כיוונון זוויות היגוי על ידי שימוש בפלטות קאמבר, שימוש בחומרים שונים, ייצור בטולרנסים שונים, ציפויים, ועוד ועוד. בסוף המטרה של המאמר היא להעשיר את הידע ולאפשר דיונים אינטיליגנטים יותר בנושא ובסופו של דבר גם כלים על מנת להבין ולהשוות בין מוצרים שונים ולהתאים אותם לשימושים ותקציבים שונים.

יש לכם מה להוסיף? רוצים לספר על מה קוילאוברים עשו לרכב שלכם? הצטרפו אלינו לדיון בפורום.