מאמר: 4X4 מת. קבלו את ה IWD.

[discoTD5]

IWD – הטכנולוגיה שתהפוך את ה 4X4 למוצג מוזיאוני.

המשך שיתוף הפעולה עם אתר car-pad.

 

כלי רכב חשמליים הם עובדה מוגמרת. אפילו כחובב רכב אני מודה שהתחושה ברכב חשמלי ממכרת, עם מומנט שלא נגמר, ודממה כמעט מוחלטת בנסיעה, יש בזה סוג אחר של כיף.

כניסת כלי הרכב החשמליים היא עובדה. היא לא העתיד. היא מציאות. כרגע, כלי הרכב החשמליים נמצאים בעיקר בעולמות הפרטיים, בין אם בסגמנט היוקרה, ובין אם בטפטוף של דגמים חשמליים בכל הסגמנטים. החל ברנו זואי המיושנת והבסיסית, דרך הפיג'ו 208 והאופל קורסה התאומות החדשות, הניסאן ליף הותיקה, פיג'ו 2008 ו 3008 ו DS7, יונדאי איוניק, ג'יפונים דוגמת GAC GE3 ו MG ZS EV ועוד. הרשימה הזו נועדה לשכנע אתכם שכלי רכב חשמליים יחליפו את כלי הרכב על מנוע בעירה פנימית, בעתיד הלא רחוק.

הונדה הציגה לאחרונה את הג'אז ההיברידית החדשה. בהונדה ג'אז אתם מקבלים שני מנועים חשמליים אבל רק אחד מהם מניע את הגלגלים. עכשיו דמיינו שיש שם שני מנועים חשמליים שכל אחד מהם מניע גלגל, מעניין, נכון? לנדרובר השיקה בארץ גירסאות PHEV לדיסקברי ספורט ולאיווק. המשותף להן הוא שבתצורה שהושקה על ידי לנדרובר, המנוע החשמלי מניע את הגלגלים האחוריים, ואילו מנוע הבעירה הפנימי מניע את הקדמיים בלבד. אין גל הינע. כלומר פחות משקל, פחות חלקים נעים. ואם כבר מדמיינים, אז למה לא 4 מנועים חשמליים שכל אחד מהם מניע גלגל? מה קיבלנו? רכב 4X4 אבל בלי הרבה חסרונות מובנים במכניקה של ההנעה הכפולה לשטח. (ה 4X4 אומר, רכב עם ארבעה גלגלים, שארבעה מהם מניעים אותו, לעומת הטויוטה קורולה של השכן שהיא 4X2, כלומר רכב עם ארבעה גלגלים, ורק שניים מהם מניעים אותו.)

קצת הסבר טכני פשוט, תנסו לעקוב אחרי,

 

הנעה כפולה, 4X4 כפי שמוכרת לכולם, היא ההנעה הנדרשת לעבודת שטח רצינית. יודע כל עולל שאם חפצה נפשו בטיולי שטח הוא נדרש להנעה כפולה, ואם כבודו רוצה גם להרחיק עוד יותר לתוך המדבר או סבך ג'ונגל הגשם הקרוב, הוא חייב גם הילוך כח.

כך או כך, הבסיס הנדרש הוא הנעה כפולה כלומר 4X4.

 

נצלול מעט יותר לעומק לבסיס המכאני של ההנעה הכפולה, כדי להבין כיצד היא פועלת, ומה מאיים עליה.

 

תחשבו על רכב, כל רכב משפחתי עם הנעה קדמית, תדמיינו שאתם מסתכלים על הרכב מלמעלה כשהוא מסתובב במעגל. ברור לכם שהגלגל הקדמי הפנימי במעגל עושה דרך קצרה יותר מאשר הדרך אותה עושה הגלגל הקדמי החיצוני. אם הדרך שהגלגלים עוברים שונה, אבל הזמן זהה, סימן שהמהירות שלהם שונה. מסכימים? יופי.

עכשיו דמיינו את אותו הניסוי, אבל עם רכב עם הנעה כפולה, כלומר 4X4. תצטרכו להאמין לי, שיש לנו עכשיו ארבעה גלגלים, שכל אחד מהם עושה דרך שונה, ולכן יש לנו גם ארבעה גלגלים שמסתובבים במהירויות שונות. צמד גלגלים על כל סרן שיש ביניהם הפרש מהירויות.

 

כדי לאפשר את הפרש המהירויות הומצאה המצאה פשוטה וגאונית שנקראת דיפרנציאל. הדיפרנציאל ממוקם בתוך הסרן עצמו, מקבל את התנועה באמצעות גל הינע – דרייבשאפט. התנועה שנכנסת לדיפרנציאל, מחולקת על ידו לשני הגלגלים, כך שהגלגל עם ההתנגדות הגדולה יותר מקבל פחות מומנט, ואילו הגלגל עם ההתנגדות הקלה יותר מקבל יותר מומנט. זה מאפשר לאותם שני גלגלים גם לדחוף את הרכב קדימה, תוך שיש ביניהם הפרש מהירויות.

 

הגאוניות והפשטות של הדיפרנציאל, מביאה איתה גם חסרון. אם גלגל אחד יאבד אחיזה, כלומר לא תהיה לו כל התנגדות, הדיפרנציאל יעביר אליו את כל המומנט מגל ההינע, ואילו הגלגל שיש לו אחיזה טובה והתנגדות, לא יקבל מומנט כלל. אם מדובר באירוע שקורה תוך תנועה, והוא נקודתי  וקצר, הרכב ימשיך להתקדם. אם מדובר באירוע שמתרחש בעמידה – כאן יש לנו בעיה והרכב פשוט לא יתקדם.

 

לבעיה זו יש פתרונות, בין אם באמצעות נעילות דיפרנציאל (רכיבים אוטומטיים או מבוקרים) שמזהות את ההחלקה, מבטלות את פעולת הדיפרנציאל, ולמעשה 'מחברות' את שני הצירים שיוצאים מהדיפרנציאל אל הגלגלים, כך ששניהם מסתובבים במהירות זהה. הגלגל לו יש אחיזה יקבל עכשיו כח, והרכב יתקדם.

 

 

אפשרות נוספת שקיימת כבר כמעט 20 שנים, היא שימוש במחשבי ה ABS של הרכב. המחשב מזהה את הפרש המהירויות החריג בין שני הגלגלים, ומפעיל את בלמי הרכב על אותו גלגל שמסתובב מהר. אותו גלגל, למעשה מקבל עכשיו 'התנגדות' והדיפרנציאל מעביר את הכח לגלגל לו יש אחיזה. זה אולי נשמע מורכב, אבל זה פשוט מאוד ועובד לרוב נפלא. (גם ברכב שתמונתו מצורפת למעלה)

 

עכשיו, כל מה שתיארתי לכם, זהו הבסיס להבין איך רכב שטח נוסע בשטח, ולמה לפעמים הוא נעצר, כל זה עומד להיות היסטוריה.

כלי הרכב החשמליים שעימנו כבר כאן, פותחים פתח לטכנולוגיה פשוטה וחכמה, שמייתרת ערימות של 'ברזלים' ומכניקה מורכבת ברכב, ומאפשרת תנועה על גבול הדימיונית. לטכנולוגיה הזו קוראים IWD – INDIVIDUAL WHEEL DRIVE  . טכנולוגיה זו משתמשת למעשה בארבעה מנועים חשמליים, המניעים ארבעה גלגלים. כל מנוע חשמלי מניע גלגל אחד. מחשב מרכזי שולט במהירות הסיבוב של כל גלגל, תודה רבה ושלום. הבעיה נפתרה. עושים סיבוב? המחשב מזהה שכל גלגל עושה דרך שונה, ומתאים את המהירות הנדרשת. נוסעים בשטח, המחשב מזהה החלקה של גלגל – לא מעניין כי הגלגל הנגדי ממשיך לקבל הנעה מהמנוע הפרטי שלו.

 

זה מאפשר אגב גם מה שנקרא 'סיבוב טנק'. בכלי רכב עם זחלים כמו טנק או נגמ"ש, אם זחל אחד יסתובב קדימה, וזחל שני יסתובב אחורה, נקבל סיבוב על המקום. (האמת היא שנקבל פריקת זחלים קודם, אבל התאוריה יפה). אותו הדבר ברכב חשמלי, לא מאמינים? תסתכלו בסרטון התדמית של הטנדר של ריביאן  RIVIAN, (אם הסרטון משעמם אתכם לכו ישר לדקה 2:20) הוא עושה בדיוק את זה, בדיוק באופן שתיארתי.  

זה רק עניין של זמן עד שיצרניות רכבי השטח יאמצו גם הן את הטכנולוגיה הזו. כפי שריביאן אימצה.

 

אם צריך היום לסמן את תצורת ההנעה הבאה, יש סיכוי טוב שרכבי ה 4X4 החשמליים יהיו בעלי הנעה IWD.  טכנולוגיית ה IWD עומדת להיות ה 4X4 קילר.

 

המאמר פורסם לראשונה באתר car-pad אתר הרכב של יואב פולס

 

 

 

 

 

לצפייה במאמר המלא

[LotusElise]

בסרטון מסבירים איך כל גלגל עם מנוע נפרד ואפשר לשחק עם זה חופשי, אפשר ש 100% מהכוח יגיע לגלגל אחד.

חוץ מזה ש

לפני 4 שעות, discoTD5 כתב:

החל ברנו זואי המיושנת והבסיסית

לזואי החדשה יש נתונים יותר טובים מאשר ל 208, הזואי היא עדיין המכונית החשמלית הקטנה התמקדמת ביותר

לפני 4 שעות, discoTD5 כתב:

אפילו כחובב רכב אני מודה שהתחושה ברכב חשמלי ממכרת

הבסיס של המכונית כבר יותר ממאה שנה זה להגיע כמה שיותר רחוק.

טווח נסיעה זה מה ששינה את העולם במאה שנים האחרונות.

תאוצה זה כיף אבל שאתה צריך טנדר דיזל עם נגרר כי אתה גומר את הסוללה אחרי 5 דקות שאתה נהנה מהתאוצה של החשמלית זה לא כיף

 

(אני הולך לחפור נגד מכוניות חשמליות עד שהן יתנו מה שמכוניות בנזין נותנות, אף אחד לא ישכנע אותי שנסיעה לאילת לוקחת כפול זמן לפחות אבל זה יותר טוב)

[Igalz]

לפני 58 דקות, LotusElise כתב:

תאוצה זה כיף אבל שאתה צריך טנדר דיזל עם נגרר כי אתה גומר את הסוללה אחרי 5 דקות שאתה נהנה מהתאוצה של החשמלית זה לא כיף

בעולם אידיאלי לכל עבודה יש את הכלי המתאים לה, כמו שלא מבריגים בורג עם פטיש ולא דופקים מסמר עם מברג, כך גם עדיף לגרור עגלה לאילת עם טנדר דיזל אבל בשביל לנייד תחת בודד מרמת גן לתל אביב כניראה שאותו טנדר זו לא הבחירה האופטימאלית. 

אתה צודק שבמציאות של ימינו לרוב המשפחות בישראל אין אפשרות להחזיק שני רכבים ומצופה מהרכב היחיד בבית לעשות הכל. אבל זה ממש לא אומר שלרכבים חשמליים אין מקום על הכביש כבר ברמת הבשלות העכשווית. 

[dani666]

מתי מגיע היונימוג החשמלי הראשון ?

[hans]

מאמר מעולה, תודה!

 

מה שמעניין כאן הוא שעל הנייר אין פה שום רעיון חדש - מנועים חשמליים יש מאז ומעולם, וחיבור מנוע לכל גלגל זה משהו אינטואיטיבי שכל יכול להבין. מה שכן, רק בשנים האחרונות האלקטרוניקה והתוכנה הגיעו לאיזו רמה משותפת וגבוהה שבה העסק הזה יכול לעבוד בצורה מדויקת ומשולמת בלי שום עזרים מכניים לפיצוי.

 

כשזה יבשיל יום אחד, תחרויות העבירות של היום ייראו כמו בדיחה

[vadim6385]

וכשיהיו מכוניות מעופפות (עניין של זמן לדעתי, רכב חשמלי + אוטונומי זה "הכנה למזגן" בשביל זה), תחרויות עבירות יהפכו ללא רלוונטיות כלל, כי אתה פשוט יכול לנחות איפה שבא לך ויש מקום

עריכה אחרונה ב-25 לדצמבר, 2020 על ידי vadim6385

[Igalz]

לפני שעתיים, hans כתב:

מה שכן, רק בשנים האחרונות האלקטרוניקה והתוכנה הגיעו לאיזו רמה משותפת וגבוהה שבה העסק הזה יכול לעבוד בצורה מדויקת ומשולמת בלי שום עזרים מכניים לפיצוי.

 

אתה מדבר על האלקטרוניקה והתוכנה שהנחיתו חללית על הירח בשנות השישים, ואיפשרו להסיע בשלט רחוק בצורה חצי אוטונומית רכב על המאדים לפני כמה עשורים? 

אני בטוח שלתפעל 4 מנועים חשמליים  זה משהו שידעו להתמודד איתו הרבה לפני שנת 2020 😉

[yohai71]

תודה על המאמר.

 

לפני 10 שעות, discoTD5 כתב:

לנדרובר השיקה בארץ גירסאות PHEV לדיסקברי ספורט ולאיווק. המשותף להן הוא שבתצורה שהושקה על ידי לנדרובר, המנוע החשמלי מניע את הגלגלים האחוריים, ואילו מנוע הבעירה הפנימי מניע את הקדמיים בלבד.

המעניין הוא שלמיטב ידיעתי, הראשונים שהיה להם רעיון להפריד את הגלגלים הקדמיים מהאחוריים לשתי יחידות הינע הם PSA, ואפילו הרעיון היה להשתמש בדיזל על מנת לחסוך כמה שיותר בדלק. בזמנו (2010), החשיבה הייתה להתחרות בפריוס ולא כל כך להכנס לשטח, אבל הם איפשרו את האופציה כזמינה.

 

עריכה: עכשיו כשאני חושב על זה, הם יצאו עם המערכת לרכבים סדרתיים (3008) כבר בשנת 2011, שזה מאד מרשים.

עריכה אחרונה ב-25 לדצמבר, 2020 על ידי yohai71

[hans]

לפני 5 שעות, Igalz כתב:

אתה מדבר על האלקטרוניקה והתוכנה שהנחיתו חללית על הירח בשנות השישים, ואיפשרו להסיע בשלט רחוק בצורה חצי אוטונומית רכב על המאדים לפני כמה עשורים? 

אני בטוח שלתפעל 4 מנועים חשמליים  זה משהו שידעו להתמודד איתו הרבה לפני שנת 2020 😉

תוכנית אפולו זה האימ-אימ-אימא של תכסיסים מכאניים לפיצוי על תוכנה שלא יכולה בשום אופן לשלוט כמו שצריך על החללית. קצב עיבוד אפסי. תקופה אנלוגית.

על מאדים הנחיתו כלי אחד גדול שהונע בכור אטומי (אנחנו רק יכולים לנחש כמה זה עלה...), וכלים קטנים יותר שנעו במהירות של מטר לשעה במקרה הטוב. בשני המקרים לא היו שום יכולות אוטונומיות - שליטה מרחוק וזהו. לא זיהוי תמונה ולא כלום.

 

אז כן, חד משמעית, אלו יכולות שלא היו קיימות לפני עשור - תיקונים מהירים בחלקיקי שניות של מנועים חזקים במיוחד.

 

עריכה אחרונה ב-25 לדצמבר, 2020 על ידי hans

[Igalz]

לפני שעתיים, hans כתב:

אז כן, חד משמעית, אלו יכולות שלא היו קיימות לפני עשור - תיקונים מהירים בחלקיקי שניות של מנועים חזקים במיוחד.

אני מת לדעת מאיפה החד משמעיות הזו מגיעה.. 

כמה כוח עיבוד לדעתך צריך בשביל לווסט כח למנוע חשמלי? כמה זה חלקיקי שניה? באיזה קצב בפועל המנועים הללו מבוקרים שאתה כלכך בטוח שרק לפני עשור האלקטרוניקה התפתחה לקצבים המדוברים?

 

סתם בשביל הקטע, תקרא על f117  שהוצג בתחילת שנות ה80. שם דווקא האלקטרוניקה עבדה קשה מאוד בשביל לפצות על מכאניקה (אווירודינאמיקה) בעייתית, למעשה הטסה ידנית ללא עזרים אלקטרונים נחשבה בלתי אפשרית. מטוסי f16 טסים עם מערכות fly by wire מתחילת שנות ה70.. 

 

באמת שאני שונא לנפנף בתארים, אבל אחרי תואר הנדסאי ושני תארים אקדמאים באלקטרוניקה, 8 שנות עבודה בתור מהנדס חומרה, ועוד 4.5 שנות עבודה בתור מהנדס תוכנה, צר לי לומר לך ידידי אבל אתה מאוד רחוק מהאמת. מבחינה אלקטרונית ותוכנתית מערכת ההנעה של הרכב הזה אפשרית משהו כמו 4-5 עשורים לפחות. 

ב2007 ליוויתי בתי ספר תיכוניים בפרוייקט first של נאסא, הטכנולוגיה כבר הייתה כלכך בשלה שאפילו תלמידי תיכון היו בונים רובוטים (במשקל מאתיים קילו+) עם מערכת הנעה מאוד דומה לזה. 

 

הסיבה האמיתית למה רק עכשיו אנחנו מקבלים פנינים שכאלו היא לא אלקטרוניקה ולא תוכנה. היא רק הסוללה ותקנות זיהום אויר.

[HybridBoy]

לא יודע אם אפשר היה לעשות את זה לפני או לא, אבל יש פה הרבה חישובים, זה לא רק ויסות של מתח למנוע.

צריך לקבל מידע על מהירות גלגל, זוית הגה, חיישני תאוצה וכו' מאות ואולי אלפי פעמים בשניה כשכל זה נכנס לאלגוריתם ורק אז מקבלים משהו.

 

[Night Driver]

לפני 21 שעות, Igalz כתב:

ולא דופקים מסמר עם מברג

אם המברג לידי אני דופק איתו את המסמר. לא אידאלי אבל עדיין אני עושה את זה לא מעט (וגך לפתוח בורג אלן עם מפתח טורקס ופיליפס עם מברג שטוח).

 

כל זמן שהרכב החשמלי לא מסוגל לעשות 700 קילומטרעת טעינה או לחילופין פריסת עמדות טעינה ואפשרות לטעינה מהירה שתאפשר לי לעשות את זה עם רבע שעה עצירה בדרך הרכב הזה לא יכול להחליף עבורי רכב בעירה פנימית.

 

[viper83]

Night Driver בבקשה, בחור שעושה מבחני רכב חשמליים (כנראה אתה מכיר כבר) מראה עד כמה נסיעה ברכב חשמלי למרחקים אפשרית ודי קרובה לאוטו המתודלק בדיזל או בנזין .

הבעיה שאתה מעלה של חוסר תשתיות טעינה, היא מוצדקת וכאן שנינו מסכימים, אבל זה כבר בעיה מצד המדינה שמסרבת לקדם את הנושא של רכבים חשמליים ועוד למדינה קטנה כמו שלנו!!!

יש עוד בעיות בדרך והן יותר קריטיות לנושא והן טעינה בבית או יותר נכון חוסר הטעינה בבתים משותפים וגם נושא של חוסר תכנון של מערכת החשמל שלוקחת בחשבון את מאות אלפי המכוניות החשמליות בעתיד.

אני מצטער שסטיתי מנושא הפוסט.

 

[Dudi2]

discoTD5 תודה, מעניין.

 

כג׳פאי חובב דווקא מה שמשך את תשומת ליבי זה דגמי PHEV 4x 4.

נשמע כמו מתכון מנצח: קצת חשמלי לנסיעות עירוניות + מנוע אמיתי לבינעירוני לא מוגבל + עבירות שטח חכמה על ג׳יפ עם הרבה פחות ברזלים.

נשאר רק לקוות שהתצורה הזאת תחלחל ליצרנים יותר עממיים  : )

[tinoki]

מאמר יפה.

מתעלק:

מה ההבדל בין 4×4 קבוע לבין AWD?

אם הבנתי נכון, הרי שAWD מזהה התנגדות ורק אז שולח כוח לגלגלים הרלוונטיים, האמנם?