הונדה היא יצרנית האופנועים הגדולה ביותר בהפרש עצום, והיא גם אחת מיצרניות הרכב הגדולות ביותר. הם בנו מכוניות פורמולה 1, מטוסי סילון, רובוטים, מנועי סירות וציוד כוח רב.
החברה מתעלת כ-6% מההכנסות השנתיות שלה למחקר ופיתוח, מה שהופך אותן לידועות במיוחד בזכות החדשנות שלה.
אבל החדשנות של הונדה אינה מוגבלת רק למוצרים עם מנועים. לפני שני עשורים הם התנסו בכמה מערכות הנעה של תיבת הילוכים סודיות ביותר לאופניים. ואחרי קומץ עונות במסלול ה-MTB של גביע העולם בירידה, אופני תיבת ההילוכים של הונדה זכו באליפויות העולם ובחמישה סבבי גביע עולם.
לצערנו, תיבות ההילוכים שהונדה פיתחה מעולם לא נועדו להיות מוצרים מסחריים. התברר שהונדה שפכה כסף לתוכנית זו אך ורק כדי לאתגר את מוחותיהם של המהנדסים שלהם.
מכיוון שהפטנטים על תיבות ההילוכים הללו יפוג בקרוב, חשבתי שזה יהיה זמן מצוין עבורנו לנתח את כל שלושת הדורות של תיבות ההילוכים לאופניים של הונדה. תלמדו על העיצובים ואיך כולם עובדים, נבדוק מדוע אין יותר תיבות הילוכים בעקבות עיצובים דומים, ונבחן את הדור הבא של תיבות ההילוכים בחלל זה.
אבל ראשית, בואו נגלה את היתרונות והחסרונות של שימוש בתיבת הילוכים על פני מערכת הנעה מעבירים למרוצי אופני הרים.
היתרונות של מערכת הנעה של תיבת הילוכים למירוץ
יתרון אחד גדול באופני מירוץ במדרון הוא חיזוק האמינות באמצעות מרווח קרקע נוסף. מעבירים תלויים נמוך על אופניים ורגישים לנזק מסלעים, מקלות והתרסקות. בריצה קצרת זמן, מעביר שבור, או החמצת משמרת, יכולים להיות ההבדל בין ניצחון להפסד.
בנוסף, לתיבת הילוכים יש את היכולת להעביר הילוכים מיידית ללא צורך לדווש. זה מאפשר לרוכבים להעמיס מראש את הציוד המושלם לפני פינה, באוויר או בזמן רכיבה דרך גן סלעים.
אם כבר מדברים על שטח קשה, על ידי הזזת רכיבי ההילוכים למרכז האופניים, ניתן לשפר את ביצועי המתלים האחוריים עקב הפחתה במסה הבלתי קפיצית בגלגל האחורי. זה מאפשר למתלה האחורי להגיב מהר יותר, להגביר את האחיזה, והאופניים יכולים גם להתמודד טוב יותר עם המשקל המרכזי והנמוך.
ניתן למצוא חיזוק צנוע בביצועים גם בתנאי רכיבה קשים. מעבירים וגלגלים יכולים להיתקע בבוץ ובחצץ, ולהשפיע על יכולתם להזיז או לפעול ביעילות. תיבת הילוכים אוטמת רבים ממרכיבי ההנעה הקריטיים הללו.
אבל באמת, היתרונות הגדולים ביותר של תיבות הילוכים לאופניים מתממשים ברמת הצרכן, מכיוון שאתה מקבל מערכת הנעה בעלת תחזוקה נמוכה להפליא, עמידה בפני מזג אוויר, עמידה בפני התנגשויות ועם פחות רכיבים שיישחקו.
מדוע מעבירים עדיין נפוצים במירוץ?
במילים פשוטות, מערכות הנעה מעבירים הן מערכת ההילוכים הקלה ביותר עם יעילות ההנעה הגבוהה ביותר, אשר במרוצי אופניים, היא המתכון המושלם לניצחון. זו הסיבה שכמעט כל האופניים שהתחרו ברמה העליונה משתמשים במעבירים.
אופני הרים עם מעבירי הנעה הם, לכל הפחות, קילוגרם אחד עד שניים קל יותר מאשר אופני תיבת הילוכים (2.2-4.4lb). מעבירים יכולים גם להעביר יותר מכוח הדוושה שלך לגלגל האחורי – זה מסתדר בערך 5% יותר כוח מאשר אם היית משתמש בתיבת הילוכים Pinion (בתנאי רכיבה אידיאליים) אך מספר זה יכול להצטמצם בהתאם לתפוקת הכוח והקצב של הרוכב, יחד עם תנאי הרכיבה, חומרי הסיכה המשמשים, מזהמים בשרשרת, בלאי מערכת ההנעה ועוד ועוד.
בנוסף, מעבירים מאפשרים וריאציה רחבה מאוד בעיצוב שלדות האופניים, שכן מתלה אחורי הוא התשתית הנחוצה היחידה להתקנת הילוכים על אופניים. לשם השוואה, דרישות האריזה של תיבת הילוכים מגבילות משמעותית את יכולתו של מעצב מסגרת לייעל את פריסת המתלים.
ולבסוף, ניתן להחליף במהירות ובקלות את רכיבי הנעה של מעבירים, וזה אידיאלי עבור מכונאים שיש להם זמן מוגבל לתיקוני מירוץ. וזה אפילו יותר אידיאלי עבור יצרני מעבירים שמאוד אוהבים למכור מעבירים.
נכון, בוא ניכנס למה אתה באמת כאן – טכנולוגיית תיבת ההילוכים של הונדה!
תיבות ההילוכים של הונדה CVT
שני דורות תיבת ההילוכים הראשונים של הונדה הם, ללא ספק, המרתקים ביותר – אך למרבה הצער, יש מעט מאוד תמונות ומידע מוגבל עליהם מחוץ לפטנט שלהם.
כשאתה חושב על תיבת הילוכים לאופניים, אתה חושב לעתים קרובות על גלגלי שיניים בעלי דורבן גדולים מתערבבים בארכובה (Pinion), או גלגלי שיניים פלנטריים עדינים בהרבה המסתובבים סביב גלגלי השמש בתוך רכזת אחורית (רוהלוף, שימנו).
שני הדורות הראשונים של תיבות ההילוכים של הונדה לא היו אף אחד מהם. ואפילו לא היו להם יחסי העברה מוגדרים! במקום זאת הם השתמשו בגל זיזים ובסדרה של מנופים כדי לשנות את יחס ההנעה.
מעט מאוד אנשים ידעו על תיבות ההילוכים הללו, ועוד פחות הבינו כיצד הן פועלות. הישאר עד הסוף ואני מבטיח שתיבת הילוכים של אופניים מצלמת ומנוף יהיו הגיוניים עבורך.
מדוע הונדה תכננה כך את תיבות ההילוכים הקודמות שלה?
ראשית, אתה צריך לבחור מתוך מספר אינסופי של הילוכים בין שתי נקודות הגדרה – זה ידוע בתור תיבת הילוכים רציפה, או CVT. ההילוך היה מיידי, ותיבת ההילוכים לעולם לא ‘דלג’ כמו מעביר מכוון גרוע.
תיבת ה-CVT הייתה גם קומפקטית במיוחד בדור השני – כמעט חצי מהנפח – ובתיאוריה, יכולה להיות גם די יעילה.
לרוע המזל, קופסאות ה-CVT של הונדה נראו רק כמה פעמים במרוצי אופניים ובתערוכות סחר, ומעולם לא התחרו במסלול גביע העולם. לעולם לא נדע למה הונדה גנזה את תיבות ההילוכים הקודמות האלה, אבל זה בסדר כי הייתה להן תיבת הילוכים אחרת מוכנה לשימוש.
מעביר הונדה בקופסה
קבוצת G Cross Honda פרצה למעגל גביע העולם בירידה ב-2004 עם חבורה של רוכבים מוכשרים. אופני ההונדה ניצחו בסופו של דבר במרוץ המונדיאל הראשון שאליו נרשמו, מה שהוכיח באופן מיידי שתיבת ההילוכים עם מעטפת הפחמן היא הדבר האמיתי.
במשך יותר משנה, יכולנו רק לנחש מה יש בתוך תיבות ההילוכים מהדור השלישי, שכן הן רצו איתן הרבה לפני שמישהו הורשה להסתכל פנימה. למעשה, מכונאי הונדה ביצעו את כל תחזוקת תיבת ההילוכים נסתרת מהעין, ותיבות ההילוכים מעולם לא אוחסנו עם האופניים. במקום זאת, תיבות ההילוכים נשארו בחדרי מלון עם המכונאים כדי לא רק למנוע גניבה אלא גם לשמור על העיצוב בסוד.
לאחר פטנטים התפרסמו בסופו של דבר, גילינו שתיבות ההילוכים האחרונות לא היו גאוניות במיוחד. הפתרון היה מעביר-בקופסה: מערכת הילוכים בעלת 7 הילוכים שהשתמשה באותם רכיבים כמו מערכת הנעה רגילה, אך הייתה אטומה כולה הרחק מפגעי מזג האוויר.
למרות שלא היה חדשני כמו תיבות ה-CVT, מערכת ההנעה הפנימית עדיין השיגה את מטרותיה של הונדה של הילוך מבלי לדווש, להפחית את המסה הבלתי קפיצה בגלגל האחורי, וליצור מערכת הילוכים שפחות רגישה לנזק.
תיבת ההילוכים פעלה על ידי העברת כוח הדוושה לתוך גלגל שיניים הממוקם על ציר הארכובה. כאשר גלגל שיניים זה הסתובב, הוא היה מניע את השרשרת הפנימית על קסטה קטנה שבה נבחר יחס ההילוכים. לאחר מכן הקסטה הניעה ישירות את גלגל השיניים החיצוני, שהמשיך להניע את הגלגל האחורי.
הגלגל החופשי של מערכת הנעה זו היה ממוקם בציר הארכובה, מה שאומר שבכל פעם שהגלגל האחורי נע, השרשרת הפנימית פעלה, וניתן היה להחליף את ההילוכים מבלי לדווש.
דבר ממש מגניב בהנעת מעביר ממוזער זה היה שקו השרשרת היה תמיד ישר כי גם גלגל השיניים על ציר הארכובה ו המעביר זז ביחד כשזזת.
קו שרשרת ישר הוא המפתח להבטחת יעילות הנעה גבוהה – כמה מתמטיקה מהירה מציעה שמערכת הנעה זו תפעל בטווח של 2% ממערך מעביר רגיל, אך היא עשויה להיות יעילה יותר בתנאים שליליים.
בעוד שתיבת ההילוכים של הונדה הייתה מעודנת והוכחה במירוץ לפני כמעט 20 שנה, ראוי לציין שלפיטספיד היה תיבת הילוכים עם פטנט דומה מאוד על אופניים בערך באותו זמן. העיצוב הזה קיבל מאוחר יותר רישיון על ידי הייז, אבל אני לא חושב שהוא עלה אי פעם על אופני ייצור כלשהם.
החסרונות של מעביר בקופסה
מכיוון שמעביר-בקופסה משתמש ברכיבי אופניים קיימים ומציע יעילות הנעה גבוהה, זה נראה כמו פתרון אידיאלי עבור אופני תיבת הילוכים. אז למה יצרני אופניים לא עובדים על הטכנולוגיה הזו לצרכנים?
בעיה אחת היא הגודל הפיזי של תיבת ההילוכים – כאשר התיבה הופכת לגדולה מדי, זה מגביל במידה ניכרת את עיצוב המסגרת. רק תראו כמה גדולה הייתה קופסת ההונדה כשהיא השתמשה בקלטת אופני כביש זעירה עם קצת יותר מ-200% טווח הילוכים. אם היינו דוחסים קלטת מודרנית ממערכת הנעה 1X (למשל 10-52 ט), זה יהיה מפלצתי!
כדי למקסם את תאימות האופניים, תיבות הילוכים מתוכננות כעת סביב אופניים חשמליים כמו גם אופניים רגילים. עם אילוצי האריזה הנוספים של מנוע וסוללה, זה הופך מעביר-בקופסה אפילו פחות כדאי מבחינה מסחרית.
אבל למרות החסרונות האלה, אנשים עדיין ממשיכים עם הרעיון הזה.
הדור הבא
חברת Williams Racing Products מתגרה לאחרונה באב טיפוס עובד של מעביר בקופסה. עיצוב זה קומפקטי להפליא, ואולי אף יתאים לעיצוב מסגרת סטנדרטי בעתיד. אבל שוב, טווח ההילוכים מוגבל לגודל הקסטה שתתאים לקופסה שלהם.
Cesar מ-UNNO bikes מחזיק א פטנט אחרון על דומה…
קישור לכתבת המקור – 2023-02-17 19:58:29
