מתי לנעול את הדיפרנציאל האורכי-מרכזי?

מיצובישי פאג'רו מניף גלגל. דיפרנציאל מרכזי נעול

כל רכב כביש-שטח שמתוכנן לנסוע על הכביש במצב 4X4 מצויד בשלושה דיפרנציאלים: דיפרנציאל קדמי-רוחבי, דיפרנציאל אחורי-רוחבי ודיפרנציאל מרכזי-אורכי. כלי רכב אלה משתייכים לקבוצה שנקראת – AWD (All Wheel (Drive או full time 4WD) . דוגמאות: טויוטה לנדקרוזר וראב4, סובארו פורסטר ו-XV, לנדרובר דיסקברי, סוזוקי גרנד ויטארה, יונדאי סנטה פה.
לעומת זאת, כלי רכב שאינם מצוידים בדיפרנציאל אורכי-מרכזי לא יכולים לנסוע על אספלט יבש במצב 4X4. כלי רכב אלה מצוידים בשני דיפרנציאלים בלבד: קדמי-רוחבי ואחורי רוחבי. המערכת שלהם נקראת Part Time 4WD. דוגמאות: סוזוקי ג'ימני, ג'יפ רנגלר, טויוטה היילקס. מי שישלב 4X4 בכלים אלה וינסה לבצע פניה חדה על אספלט ירגיש התנגדות. הוא ירגיש שהרכב לא רוצה לקחת את הסיבוב. במקרה קיצוני זה עלול להיגמר בהתהפכות.
ממה נובעת ההתנגדות הזאת? התשובה היא ששני הגלגלים הקדמיים מקבלים בדיוק את אותו כוח כמו שני הגלגלים האחוריים (50%, 50%) אבל לא עושים בדיוק את אותה דרך. למה הם לא עושים את אותה דרך? כיוון ששני הגלגלים הקדמיים מחוברים להגה והאחוריים לא. ברגע שהנהג מפנה את ההגה ימינה או שמאלה הוא מתווה לגלגלים הקדמיים רדיוס פניה הדוק וקצר יותר מזה של הגלגלים האחוריים. כך נוצר קונפליקט: הזוג הקדמי מקבל כוח זהה לזוג האחורי אבל אמור לעשות דרך קצרה יותר.

כפתור נעילת דיפרנציאל מרכזי בטויוטה לנדקרוזר / צילום: שחר דגני

ומה קורה מחוץ לאספלט? מקדם החיכוך של השטח נמוך מזה של הכביש הסלול. השטח הוא עפר, אדמה, דרדרת, סלעים. בשטח יש בורות ותלוליות. השטח סלחני לעובדה שכל הגלגלים מקבלים את אותו כוח אבל עושים דרך מעט שונה. השטח מאפשר החלקה מסוימת ובלתי מזיקה.
המצב האופטימלי בו לכל ארבעת הגלגלים יש אחיזה זהה וכל אחד מהם מקבל בדיוק 25% מכוח המנוע מתקיים רק בדרכי עפר כבושות היטב, כאלו שכל "פרייבט" יכול לנסוע בהן. ובדיוק בתנאים כאלה, מי שינסה לעשות פניית פרסה "על המקום" עם רכב נעול דיפרנציאל מרכזי או ברכב ללא דיפרנציאל מרכזי – ירגיש התנגדות מוחשית.
אבל ברגע שנגמרת דרך העפר הקק"לית ואנחנו נכנסים לשטח "אמיתי", התנאים משתנים: הקרקע לא אחידה באחיזה שהיא מציעה, הקרקע לא מפולסת בגובה שלה. ולכן מאוד יתכן מצב שגלגלים שונים יקבלו מידה שונה של אחיזה.
וכאן בדיוק באים לידי ביטוי הדיפרנציאלים. עקרון הפעולה של הדיפרנציאלים הוא פשוט: הכוח תמיד יילך לגלגלים שיוצרים פחות התנגדות. בכביש אלה יהיו הגלגלים בקשת החיצוני (ברדיוס החיצוני) של הפנייה. בזכות קיומם של הדיפרנציאלים אנחנו יכולים לנהוג בכביש במהירות גבוהה, בביטחון ואף לתת "גז" בסיבובים. אלא שבשטח עלול היתרון של הדיפרנציאל להפוך פתאום לחסרון. ברגע שאחד הגלגלים נמצא באוויר או אוחז פחות בקרקע – מייד יעבור אליו כוח המנוע ובגלל שהוא אוחז פחות בקרקע הוא לא יצליח לדחוף / למשוך את הרכב קדימה ויתחיל להסתחרר / לפרפר במקום. התוצאה: הרכב מאבד מומנטום או נתקע במקום.

יונדאי סנטה פה מתקדם בשלג בהרי ירושלים. דיפרנציאל מרכזי נעול

במצב של שלושה דיפרנציאלים פתוחים (רוחבי-קדמי, אחורי-רוחב ואורכי-מרכזי) מספיק שגלגל אחד יהיה באוויר / יאחז פחות בקרקע – כדי שכל הכוח יזרום דווקא אליו. בתרחיש כזה הרכב הוא כבר לא 4X4 אלא 1X4 – רק גלגל אחד מתוך כל הארבעה מקבל כוח.
לנעול דיפרנציאל פירושו לבטל את פעולתו. ברגע שהנהג נועל את הדיפרנציאל המרכזי הוא חוסם את הזרימה / זליגה של הכוח בין הסרן הקדמי לאחורי. במצב כזה, אם אחד הגלגלים, מלפנים או מאחור, מאבד אחיזה, אנחנו נאבד 50 אחוז מהכוח (אותם 50% שמוקצים לטובת זוג הגלגלים הקדמי או האחורי). אלא שלרשותנו נותרו 50% נוספים מהכוח (החצי השני) ואלה ימשיכו לזרום אל זוג הגלגלים השני שימשיך למשוך או לדחוף את הרכב – וכך לא ניתקע.
ברוב כלי הרכב שמצוידים בהנעה קבועה לכל הגלגלים ובשלושה דיפרנציאלים ניתן לנעול (כלומר לבטל) את הדיפרנציאל המרכזי. בטויוטה לנדקרוזר יש כפתור ועליו שרטוט של האות "X" בין זוג הגלגלים הקדמיים לאחוריים. בסוזוקי ויטארה צריך לסובב את החוגה למצב – 4H LOCK. במיצובישי פאגרו יש להעביר את הידית הקטנה למצב 4HLC.

בורר מצבי הנעה בסוזוקי ויטארה / צילום: דורון פסחוביץ

מתי לנעול את הדיפרנציאל המרכזי? תשובה: מייד כשנכנסים לשטח. אני לא מדבר על דרך עפר כבושה שמתאימה ל"פרייבטים", אני מדבר על שטח. זה לא חייב להיות שטח קשה, עם עליות, ירידות ובורות הצלבה נוראיים. שטח רגיל, סתם שטח, כל שטח. טיול במדבר יהודה? טיול ברמת הגולן? טיול בנחלים הגדולים בערבה? סעו כל הזמן עם דיפרנציאל מרכזי נעול.
למה? כי זה מונע סחרור/פרפור מיותר של גלגלים. כי זה מרגיע את כל המערכת ומונע העברה תזזיתית ומיותרת של כוח בין זוג הגלגלים הקדמיים לאחוריים. כי זה מונע פעולה תכופה של בקרת המשיכה (Traction Control) וזה שומר על הדיפרנציאל המרכזי – הוא מבוטל, הוא מפסיק לעבוד, הוא נח.

דיפרנציאל מרכזי נעול – הסתייגות ואזהרה
שימו לב: נעילת הדיפרנציאל המרכזי מחייבת אתכם ליתר זהירות בתפעול דוושת הגז. נניח שאתם מטפסים עלייה תלולה ודרדרתית, למשל המעלה הצפוני של הר חמרן. נניח שהגלגלים הקדמיים מסתובבים חופשי, ללא התנגדות, על דרדרת, ואילו האחוריים תפוסים חזק במשטח עם חיכוך גבוה. וכולם מחוברים יחד דרך הדיפרנציאל הנעול. במקרה כזה לחיצה פראית על הדוושה הימנית עלולה להוביל להעברת כוח מוגזם אל אחד הסרנים, לגזירה של צירייה ואף להרס דיפרנציאל.
מגבלה נוספת: בנהיגת שבילים מהירה, בתוואי רצוף סיבובים חדים, עדיף לא לנהוג עם דיפרנציאל מרכזי נעול, כיוון שהוא מכתיב מהירויות זהות לשני הסרנים ועלול לייצר מצב של החלקה חריפה ואף התהפכות.

רוצים לקרוא עוד?

הטקסט לקוח מתוך הספר "4X4 המדריך השלם" מאת יואב קווה 

לרכישת הספר במהדורה מודפסת >>

לרכישת הספר במהדורה דיגיטלית >>