סרן שמועתי-סרני הנעה בג'יפים

סרן

כשאומרים סרן, מתכוונים לקורת הפלדה והאגס במרכזה, שבין הגלגלים האחוריים ברכב. תפקיד הסרן הוא, להעביר את כוח המנוע לגלגלים. מתיבת ההילוכים או תיבת ההעברה יוצא גל הנע, שבצידו השני, מתחבר לאגס באמצעות צלב. בכלי רכב מסחריים ומשאיות, שבהן הסרן האחורי מרוחק מאוד מתיבת ההילוכים, נהוג להשתמש בגל הנע בשני חלקים. חלקו הראשון צמוד לריצפת הרכב וחציו השני, מחובר עם צלבים לאגס. ההגדרה המילונית של סרן היא: ''מערכת העברת כוח פלאנטרית''. למרות שהמינוח לכאורה מסובך הכוונה היא לא יותר מאשר, מערכת גלגלי שיניים.

דיפרנציאל

אתחיל מהפרט הבולט יותר לעין. האגס, שמכונה בחוגים מסויימים גם ''ביצה'', הוא למעשה רק מעטפת חיצונית, למערכת מורכבת של גלגלי שיניים, הנקראת דיפרנציאל. הדיפרנציאל אחראי על קיזוז הפרשי המהירות, בין גלגל שנמצא קרוב לציר הסיבוב, לבין גלגל שנמצא רחוק לציר הסיבוב, וחייב לסוב במהירות רבה יותר. בעבר כבר דנתי בדיפרנציאלים ובסוגיהם השונים. אזכיר רק בקצרה שקיימים דיפרנציאלים מוגבלי החלקה, אשר ''חשים'' איבוד אחיזה (הפרש במהירות הסיבוב בין שני גלגלים), ומעבירים את כוח המנוע לגלגל האוחז. דיפרנציאל ננעל, כולל בתוכו מערכת מכאנית שמופעלת על יד לחץ אוויר, סולנואיד חשמלי או מוט ידני, אשר נועלת לחלוטין את הדיפרנציאל. במצב זה, כל גלגל ייקבל 50 אחוז מהכוח שמגיע לסרן. מרבית הדיפרנציאלים הם מהסוג החופשי - ללא כל נעילה. אם כי נהוג, בכלי רכב יפאניים בעיקר, להשתמש בדיפרנציאל מוגבל החלקה כפריט סטנדרטי.

ציריות

מהאגס מתפצלים שני שרוולים שבתוכם סובבות ציריות. הציריה מחוברת בצידה האחד לדיפרנציאל ובצידה האחר לתושבת הגלגל. לציריה תפקיד פשוט, להעביר את הכוח לגלגל. אבל תפקיד זה כלל אינו פשוט. על הציר מופעלים כוחות עצומים, והיא חייבת לעמוד בעוצמת פיתול חזקה מאוד. דמיינו מה קורה לציריה כשהג'יפ מנתר לאוויר ונוחת בהאצה מלאה. כדי שלא תישבר, על הציריה להיות להיות גמישה ובעלת תכונות קפיציות. במכוניות מירוץ מיקצועיות, הציריות מסוגלות להתפתל 360 מעלות ואף יותר. לכן, לא תמיד נרצה ציריה עבה וקשה, מפני שהיא עשויה להישבר בקלות רבה יותר מציריה דקה וארוכה. עדות לכך נמצא בסרנים שבהם ציריה ארוכה וציריה קצרה. מרבית השברים יהיו דווקא בציריה הקצרה. ציריה גמישה משמשת כגורם משכך לעוצמת המנוע ומפחיתה עומסים על גלגלי השיניים במערכת ההנעה.

בתוך השרוול הציריה נמצאת במצב ''ציפה''. מכל צד היא נתפסת על - ידי מיסב ומחזיר שמן. המערכת כולה מקבלת שימון מהשמן שקיים בדיפרנציאל. השמן מתחמם ומעלה אדים, אדים אלו מסתננים מבעד למחזיר השמן, הקרוב לדיפרנציאל, ומתעבים על הציריה. נשמים בשרוול מפנים האדים מיותרים ומונעים היווצרות לחץ יתר. בעוד שהמיסב הפנימי ''נהנה'' משימון מאסיבי וניקיון יחסי, המיסב החיצוני שקרוב לגלגל, טובל בכול הג'יפה שהג'יפ עובר דרכה. מיסב זה ומחזיר השמן צריכים להתמודד עם חול, מים, בוץ, שלג, תייל שמסתבך ועוד רעות חולות. אם תקרה איזו תקלה, רבים הסיכויים שתתרחש כאן. במרבית הג'יפים קיימים ארבעה מיסיבים. שניים פנימיים ושניים חיצוניים. רק בכלים שמיועדים לנשיאת משקל רב (מעל 4 טון) נמצא שני מיסבים במקום אחד. במיקרים רבים, כשרוצים לשפר סרן, נהוג להוסיף ולהחליף מחזירי שמן לאיכותיים ועמידים יותר מהסטנדרט.

יחס ההעברה הסופי לגלגלים

תפקיד נוסף שממלא הסרן, הוא הפחתת יחס ההעברה הסופי לגלגלים. מעובדה זו מתעלמים ג'יפאים רבים שאינם מודעים לכך שניתן לשנות את יחס ההעברה בסרן, על - ידי החלפת גלגלי השיניים בתוך הדיפרנציאל. מתי נרצה לשנות? השינוי תלוי מאוד באופי השימוש שאנו עושים בג'יפ. אם נרצה לשפר את יכולת הטריאל שלו. זאת אומרת, שיפור יכולת הטיפוס והעבירות. נחליף את יחס ההעברה לנמוך יותר, אשר יעביר יותר מומנט פיתול לגלגלים. המחיר לשינוי יהיה מהירות סופית נמוכה יותר. המירווח בין ההילוכים יצטמצם ובדרך כלל, נמצא עצמנו נוסעים בסל''ד גבוה יותר שיגרום לצריכה מוגברת ובלאי מהיר במנוע. אם נרצה להשתמש בג'יפ למירוצי שבילים מהירים ללא עבירות. נחליף את יחס ההעברה לגבוה או מהיר יותר (זה אותו הדבר). יחס העברה גבוה, מסובב מהר יותר את הגלגלים, פותח רווחים בין ההילוכים ומוריד את סל''ד המנוע. אם לדוגמא ב- 90 קמ''ש בהילוך חמישי, המנוע סובב ב- 3000 סל''ד. עם יחס העברה גבוהה סל''ד המנוע ב- 90 קמ''ש יהיה נמוך מ- 3000 סיבובים. ואם המנוע שלנו מפיק את שיא ההספק שלו ב- 3000 אזי נוכל להגיע למהירות סופית גבוהה יותר. דבר חשוב במירוצי מדבר. החיסרון יהיה, מומנט מופחת שמגיע לגלגלים ופגיעה ביכולת הטיפוס של הג'יפ. בעיה נוספת שעלולה להתעורר היא יציאה מהתחום היעיל של המנוע. אם הרווחים בין ההילוכים גדולים מדי, נפילת הסל''ד בין ההילוכים תוציא את הסל''ד המנוע מתחת היעיל. לאור האמור לעיל, כדאי לעשות חושבים לפני שבאים לשנות רכיב כה מרכזי ברכב. נקודה נוספת שכדאי להאיר היא השימוש בצמיגים וג'נטים גדולים. רבים לא מייחסים חשיבות לעובדה שעל - ידי התקנת גלגלים גדולים משתנה יחס ההעברה הסופי של הסרן לקרקע והופך לגבוה יותר. אם הוחלפו הגלגלים, לקטנים מהמקור, ירד יחס ההעברה הסופי ויהיה נמוך מהמקורי.

מיתלה

פונקציה נוספת של הסרן היא השימוש שלו כחלק מהמיתלה. במרבית כלי הרכב המיוצרים כיום, משתמשים בסרן קשיח רק מאחור. מלבד לנד - רובר וטויוטה, כל הדגמים האחרים המיובאים ארצה, מצויידים במיתלה ניפרד לפנים. למרות שלמיתלה הניפרד אין את מבנה סרן מסורתי, הרי שמדובר באותה הגברת בשינוי אדרת. הדיפרנציאל הקידמי משולב במבנה תיבת ההילוכים וממנו יוצאות שתי ציריות חשופות לגלגלים. בלנד - רובר משתמשים בסרן קידמי קשיח שדומה בכל דבר לחברו האחורי מלבד יכולת ההיגוי בגלגלים (מכאן הטעות לקרוא לסרן זה פרונטבקאקס). מבנה ביניים נמצא בטויוטה הייליקס החדשה ובסוזוקי גראנד ויטארה והוא של סרן קשיח אשר מקובע לשילדה, מהאגס יוצאים שרוולים שבשלב מסויים ניגמרים ומתחברים אליהם ציריות חשופות באמצעות צלבים (כדי לאפשר תנועת מיתלה).

קפיצים ומוט פנהרד

לסרן הקשיח מחוברים קפיצים ומוט פנהרד. אם הרכב מצוייד בקפיצי סליל, אזי יחוברו גם מוטות רדיוס בין השילדה לסרן. למעשה, הסרן הוא זה שתומך במישקל המכונית. בין יצרני הסרנים ביותר DANA הוא הבולט מכולם, משרת את דגמי ג'יפ לדורותיו מזה עשרות שנים, ומשרת יצרנים רבים נוספים בניהם הסופה הישראלית. למעשה סירני DANA משמשים כסטנדרט לפיו מודדים יצרני הסרנים האחרים את מוצריהם. כל סרן מתוצרת החברה מדורג בקוד סיפרתי אשר מגדיר את העומס שבו מסוגל הסרן לעמוד. סרן משומש יעלה כ- 3000 ש''ח בעוד שמחיר סרן חדש עשוי להגיע ל- 15000 ש''ח ואף יותר. אם יש לכם תוכניות להפוך את הג'יפ שלכם לרכב מירוצים או סתם לשפר אותו החלפת הסרנים תהיה צעד לכיוון הנכון מאחר שהגברת הספק המנוע והרכבת גלגלים גדולים יעמיסו עומס רב את מערכת ההנעה.