מנוע בעירה מספק כמות שונה של כוח במהירויות סיבוב שונות (RPM או סיבובים לדקה) – ואת רוב העוצמה הוא מייצר בתחום מהירות מיטבי שנקרא "רצועת הכוח". זה טווח שנמצא בין מהירות הסיבוב שבה מתקבל שיא המומנט לבין מהירות שבה מתקבל שיא ההספק.
"כוח הפיתול" של המנוע, או ה"מומנט" (Torque – המבוטא ביחידות של ניוטון-מטר או ק"ג-מטר), מורגש לנו כנהגים ככוח ה"סחיבה" של הרכב – אותו כוח שאנחנו מרגישים בתחילת נסיעה, בתאוצה, בעליות, או כאשר מעמיסים משקל רב. ההספק (Power, המבוטא בכוחות סוס או בקילוואט), אותו נתון שרבים מצטטים בטעות כדי לתאר "כוח" של רכב – הוא למעשה כמות העבודה שהמנוע מבצע כפונקציה של זמן. בעולם האמיתי ההספק קשור למהירות הסופית אבל לא לכוח שאנחנו חשים.
בכל מקרה, האתגר ההנדסי הוא לשמור את המנוע ככל האפשר בתוך "רצועת הכוח" היעילה ביותר שלו בעוד שמהירויות הנסיעה ותנאי הנהיגה משתנים כל הזמן – מעצירה ברמזור לנסיעה מהירה בכביש 6 או לעלייה לירושלים.
הפתרון ההיסטורי היה שימוש בתמסורת שמבוססת על גלגלי שיניים בגדלים שונים כדי לקבל "יחסי העברה", ממש כמו שמוכר לנו באופניים: גלגל שיניים גדול מאפשר יותר מומנט אבל פחות מהירות, ואילו גלגל שיניים קטן מאפשר מהירות גבוהה אבל פחות מומנט.
מי שנהג או נוהג עם תיבת הילוכים ידנית מרגיש שעם ההילוכים הנמוכים המנוע "סוחב" טוב במעלה כביש תלול אבל הרכב לא מגיע למהירות גבוהה, ואילו בהילוך שישי אפשר לנסוע מהר אבל קשה יותר להאיץ או לטפס במעלה הכביש. בתיבות הילוכים ידניות ואוטומטיות יש גלגלי שיניים עם יחסי העברה קבועים, וגם אם ישנם 9 "הילוכים" עדיין מתקבלים רק 9 יחסי העברה. זה אומר שהמנוע לא תמיד נמצא במהירות הסיבוב האופטימלית שעל רצועת הכוח המיטבית שלו. אגב, האדם המתועד הראשון שפתר את בעיית יחסי ההעברה, לפחות בתיאוריה, הוא המהנדס והגאון לאונרדו דה וינצ'י: מערכת כזאת מתועדת בסקיצה שלו מלפני יותר מ-500 שנים.
הפיתוח של יישום אוטומוטיבי מודרני לרעיון הזה החל כבר בתחילת המאה הקודמת בדמות תיבת הילוכים רציפה – Continuous Variable Transmission – או CVT כפי שהיא מוכרת לרבים. הרעיון הוא שבמקום להגביל את המנוע למספר הילוכים קבועים היא יוצרת אינסוף יחסי העברה בין יחס ההעברה הנמוך ביותר (כמו הילוך ראשון) לבין יחס ההעברה הגבוה ביותר (כמו הילוך שישי ומעלה).
תיאורטית – כך יכול מנוע להימצא כל הזמן בתחום רצועת הכוח שלו ולספק את כל מה שיש לו לתת, כשהתאמת מהירות הנסיעה לכוח שנדרש מהמנוע מבוצעת על-ידי תמסורת (תיבת הילוכים) עם יחס העברה אינסופי.
איך זה עובד בפועל?
לב המערכת הוא רצועת מתכת גמישה שמסתובבת בין שתי גלגלות חרוטיות (קוניות, בצורת קונוס) ורצועת המתכת נעה באופן רציף על גבי הקוטר המשתנה של כל חרוט (קונוס) באמצעות שתי שפות שממקמות אותה במיקום מתאים.
מחשב הרכב, באמצעות לחץ נוזל הידראולי שנשלט על ידי שסתומים חשמליים (סולנואידים), יכול לפתוח או לסגור את השפות, וכאשר השפות נפתחות והגלגלת "נפתחת" – הרצועה נדחקת אל אזור קוטר קטן יותר ולהיפך. כשהגלגלת נסגרת על ידי סגירת השפות נדחקת הרצועה החוצה לאזור קוטר גדול יותר.
אורך הרצועה קבוע, ולכן כאשר היא נדחקת מצד אחד אל אזור רחב יותר – השפות של הגלגלת השנייה חייבות להתרחק ולאפשר לה לרדת אל אזור קוטר קטן יותר. כך נקבע יחס העברה אינסופי בין מהירות המנוע למהירות הגלגלים, ומתקבלת התאמה מדויקת של יחס ההעברה לכל מצב נסיעה.
תיבת הילוכים רציפה מאפשרת להקטין את צריכת הדלק בכ-7-10% מפני שהמנוע תמיד נמצא בטווח המהירויות המיטבי שלו, ומכיוון שלא נדרשת הפחתה של כוח מנוע בכל פעם שנדרש שינוי של יחס העברה – אין זעזועים או רעידות שאופייניים למעבר בין הילוכים. זה תורם לשיפור הנוחות.
ההיסטוריה: מדגמים קטנים לרכבי פרימיום
יישום מסחרי מוצלח ראשון בתיבת הילוכים רציפה בוצע בשנות החמישים של המאה הקודמת על-ידי יצרנית הרכב ההולנדית רבת התושיה דאף, עם תיבה שנקראה Variomatic והותקנה בדגם שנקרא 600.
מכונית קטנה זאת זכתה לכינוי "הרכב עם מאה הילוכים" והייתה לה תכונה משעשעת במיוחד: היא יכלה לנסוע אחורה באותה מהירות כמו קדימה, וזה הוביל לאליפויות עולם בנהיגה לאחור. עם זאת, באותה עת עדיין לא הומצאה רצועת המתכת המודרנית, והשימוש ברצועת גומי הגביל את אפשרויות היישום של הטכנולוגיה למכוניות קטנות בלבד.
וולוו, שרכשה את דאף, הוסיפה לייצר את המכונית הקטנה (שכבר נקראה 66) ולהשתמש באותה טכנולוגיה, וגם פורד ופיאט עשו בה שימוש בשנות ה-80 המוקדמות. אבל מי שלקחו אותה הרבה צעדים קדימה והפכו אותה לפופולרית היו יצרניות הרכב היפניות.
הפריצה הגדולה הגיעה עם פיתוח רצועות מתכת חזקות ששימשו את הונדה עם סיביק 1,600 סמ"ק ולאחריה את ניסאן עם פרימרה 2000. כיום משמשות תיבות רובוטיות גם בדגמי בנזין "רגילים", וגם בכמה מן המערכות ההיברידיות.
היצרנית המובילה בעולם בייצור תיבות הילוכים רציפות היא Japanese Automatic Transmission Company היפנית, שידועה יותר כ'Jatco', והבעלות בחברה זאת מוחזקת כיום ב-75% על-ידי ניסאן, 15% על-ידי מיצובישי ו-10% על ידי סוזוקי. בנוסף, Jatco מוכרת תיבות רציפות גם לסובארו ולהונדה. מאז היווסדה, בשנת 1970, ייצרה Jatco כ-130 מיליון תיבות הילוכים רציפות וזה בוודאי הישג מרשים, אבל יש גם בעיה: כאשר מתגלה תקלה במוצר שמותקן במיליוני כלי רכב ובדגמים רבים של יצרנים שונים – מתגלים לפעמים הבדלים בדרך שבה כל יצרנית מתנהגת עם הלקוחות שלה.
הנפילה: כאשר יצרניות רכב רוצות שלקוחות ישלמו על טעויות שלהן
בשנים האחרונות מתמודדת Jatco עם כשל סדרתי בתיבת ההילוכים הרציפה שמכונה CVT7 וידועה גם בשם המסחרי שלה JF015E. תיבה זאת מותקנת במאות אלפי כלי רכב קטנים ובינוניים שנמכרו בישראל, בהם למשל ניסאן (ג'וק דור ראשון, מיקרה ונוט), סוזוקי (סוויפט, ספלאש, איגניס, באלנו, SX4 S-Cross המוכר כ"קרוסאובר"), מיצובישי (ספייס סטאר, אטראז') ושברולט (ספארק).
כדי לרדת אל שורש הבעיה צריך לדעת שעקרון הפעולה של תיבת הילוכים רציפה מבוסס על חיכוך מתמיד בין רצועת המתכת לגלגלות שעליהן היא "יושבת". כדי להעביר את הכוח מגלגלת אחת לאחרת הרצועה חייבת להימצא תחת לחץ עצום, והחיכוך המתמיד מגלח מחוליות השרשרת ומן הגלגלות שבבי מתכת זעירים שאמורים להישטף באמצעות שמן התמסורת ולהיתפס על-ידי מסנן מיוחד. שבבים שמתרוצצים חופשי בתוך נוזל התמסורת יוצרים מסע הרס שקט: השבבים סותמים את מסנן השמן, את מצנן השמן (קולר) וגם מעברי שמן זעירים ב"מוח" הגיר. הסתימות מפחיתות באופן דרמטי את לחץ השמן שהוא מרכיב קריטי לתפעול התיבה מפני שהוא זה שמצמיד את הגלגלות לרצועה בעוצמה שנדרשת כדי להעביר את כוח המנוע.
תיבות הילוכים רציפות פועלות בלחץ גדול מאוד שיכול להגיע עד 1,000 PSI וכאשר לחץ הנוזל ההידראולי צונח זה גורם, בין השאר, לבלאי מואץ של מסבים, לנזק למשאבת השמן, ולתקיעת שסתומים בגוף השסתומים של התיבה.
השלב הסופי, "התקף לב" אם תרצו, הוא התחממות יתר שנגרמת כאשר הלחץ ההידראולי חלש והרצועה מתחילה להחליק על הגלגלות ויוצרת חום אדיר אשר שורף – פשוטו כמשמעו – את הנוזל ההידראולי. זה פוגע בתכונות הסיכה של הנוזל ומאיץ עוד יותר את ההרס.
נהג יבחין בתקלה כאשר הוא או היא יחושו בהשהיה בתחילת נסיעה – הרכב לא יאיץ כרגיל מעמידה או מיד לאחר שמכניסים להילוך ("D" או "R") – או שתתקבל תחושה של רעידות, או שיישמעו קולות נקישה בתחילת תנועה, או קולות מוזרים אחרים מאזור התיבה. במצבים שונים יורגש אובדן כוח כאשר הרכב לא יאיץ כרגיל.
אשמים, אבל לא אחראים
כפי שכבר נקבע בחו"ל (אך עדיין נמצא בדיונים משפטיים בישראל) הכשל בתיבת ההילוכים הזאת הוא לא תקלת בלאי או תקלה שנגרמת בגלל הזנחת טיפולים ברכב או שימוש פזיז, אלא תוצאה של תכנון הנדסי לקוי או בניה כושלת של התיבה.
ככל הנראה – מערכות הסינון והקירור של התיבה פשוט לא מסוגלות להתמודד עם תוצר הלוואי הבלתי נמנע של עקרון הפעולה שלה – שבבי המתכת. זאת הסיבה שתיקונים חלקיים כמו החלפת רכיב בודד לא יכולים להיות יעילים לאורך זמן, והפתרון היחיד הוא שיפוץ מקיף או החלפה מלאה של התיבה.
במצב כזה נשאלת השאלה המוסרית, החוקית והצרכנית: "מי צריך לשאת בעלויות של התיקון"?
כנגד כל היצרניות שעושות שימוש בתיבות האלה וכנגד היבואניות שלהן הוגשו בישראל תביעות ייצוגיות (לגבי דגמים שונים בשנתונים שונים). חלק מן התביעות הסתיימו בהסדרים ורובן עדיין מתנהלות. הטענות העיקריות הן שהיבואניות והיצרניות לא יידעו את הלקוחות אודות הפגם התכנוני בתיבות ההילוכים ושחלקן מתקנות תקלות כאלה "מתחת לרדאר" אצל חלק מן הלקוחות, אבל לא אצל אחרים. בחלק מן התביעות הייצוגיות הדומות שהוגשו בארצות הברית נקבעו הסדרי פשרה שבהם שילמו חלק מן היצרניות תמורת תיקונים שבוצעו בעבר והאריכו את האחריות לתיבות לתקופה של 7 שנים או 135,000 קילומטרים.
תיקון תיבת רציפה בישראל: תתכוננו לחשבון כבד
תיקון תיבות CVT בישראל שולח מכה כבדה אל חשבון הבנק. העלות של התקנת תיבה חדשה במוסך מורשה עלולה להיות יותר מ-25,000 שקלים ושיפוץ יסודי במוסך שמתמחה בתיבות הילוכים עלול לעלות כ-8,000 שקלים. מחירים אלה עלולים להיות גבוהים יותר בהתאם לדגם הרכב ולמורכבות התיקון, ואם התקלה נגרמה בגלל כשל סדרתי ידוע – אין זה הוגן שעלות התיקון תיפול על בעלי הרכב.
בעל רכב ממוצע עם תיבת הילוכים רציפה תקולה ניצב בפני שלוש אפשרויות שלכל אחת מהן תג מחיר שונה ורמת סיכון אחרת.
שיפוץ גיר במוסך מתמחה: זאת בדרך כלל האפשרות הכי פחות כואבת ולכן גם המומלצת. שיפוץ מקיף כולל פירוק מלא של התיבה, ניקוי יסודי של כל הרכיבים משבבי מתכת, החלפת חלקים פגומים (מסבים, רצועה, ושיפוץ גוף השסתומים ומשאבת השמן) והרכבה מחדש. העלות נעה בדרך כלל בין 7,000 ל-9,000 שקלים.
החלפת גיר מיבוא או מפירוק: זאת אפשרות לחובבי סיכון מפני שבמקרים רבים היא פחות יקרה – סדרי גודל של כ-4,000 עד 6,000 שקלים או אף פחות, אבל מדובר בהימור מפני שקשה לדעת מה מצב הגיר המשומש וקיימת סבירות שהוא סובל מאותה בעיה וגם הוא ייכשל תוך זמן קצר.
החלפת תיבה אצל יבואנית הרכב: אין יותר מדי היגיון לקנות תיבה חדשה במחיר מלא (שיכול להגיע בקלות ל-25,000 שקלים) מפני שלרוב זה מגיע לאחוז משמעותי מערך הרכב.
תחזוקה מונעת: האם הכשל הזה בלתי נמנע?
ממש לא.
קבלו טיפ שנכון לכל תיבות ההילוכים, ולא רק לתיבות רציפות: אל תאמינו למי שמספר לכם שנוזל הידראולי בתיבות הילוכים הוא "שמן לכל החיים" (ולו מפני שבכל מקרה זה לא בכלל שמן אלא נוזל הידראולי…): תדאגו להחליף את נוזל התמסורת לכל המאוחר בכל 60,000 קילומטרים. החלפת נוזל הידראולי לא מונעת יצירה של שבבים חדשים אבל לכל הפחות מנקה את השבבים שכבר נוצרו וגם מבטיחה שלנוזל החדש יש את התכונות שנדרשות ממנו (אגב – חשוב להקפיד על שימוש בנוזל תקני, לפי הנחיות היצרן) – להבדיל מנוזל ישן ו"שרוף".
שקלו שדרוג: התקנת מצנן שמן חיצוני (Aftermarket cooler) היא שדרוג לא יקר יחסית וזה יכול להאריך משמעותית את חיי הגיר על ידי מניעת התחממות יתר – זו שבסופו של דבר מנשקת את נשיקת המוות לתיבה.
בנוסף, עדיף לנהוג באופן מתון ולהימנע מהאצות חזקות מיותרות, במיוחד ברכב קר.
בכל בדיקה תקופתית במוסך תבקשו לבדוק את מצב שמן התיבה וסימנים לשבבים. אל תתעלמו מרעידות, נקישות או השהיות בפעולת הגיר – פנו לבדיקה מיד אם תרגישו בפעולה לא תקינה.
האם כדאי לקנות את אחת המכוניות עם תיבה רציפה בעייתית?
העובדה שיצרניות הרכב הרלוונטיות לא האריכו מיוזמתן את האחריות לתיבה הכושלת מדברת בעד עצמה: אם יש בעיה סדרתית, כפי שנטען, הן היו צריכות לקחת אחריות ואם אין בעיה אז מה אכפת להן לעשות את זה?
בשורה תחתונה – מי שיש לו מכונית עם תיבה רציפה מן הסוג הזה עלול להיפגע מפני שבין אם הרכב שלו יתקלקל או לא – רוכשים פוטנציאלים עלולים להירתע מרכישת מכונית משומשת כזאת, שלא לדבר על הסיכון הכלכלי שמרחף מעליו.
אנחנו לא ממליצים להימנע מרכישת אחת המכוניות האלה אבל בהחלט מציעים לבדוק לעומק את מצב תיבת ההילוכים ולשקלל את הסיכון במחיר הרכישה. אם התיבה כבר שופצה – בקשו לקבל מן המוכר תיעוד שמעיד על שיפוץ או על החלפת גיר במוסך מומחה, ואם היא לא שופצה – אל תוותרו על בדיקה במוסך שמתמחה בתיבות הילוכים. בקשו מן המוכר להציג לכם היסטוריית טיפולים מלאה, ואם הוא לא החליף נוזל תמסורת – תעשו את זה בעצמכם בהזדמנות ראשונה.
לפני רכישה בצעו נסיעת מבחן ארוכה ושימו לב להתנהגות הגיר בנסיעה איטית, בהאצות מתונות ובמהירות בינעירונית. חפשו את סימני האזהרה שפורטו לעיל.
שורה תחתונה
תיבת הילוכים רציפה היא פתרון הנדסי מבריק שמציע יתרונות ברורים בנוחות נסיעה וביעילות. עם זאת, בדגמים מסוימים קיים סיכון מוגבר לכשל יקר.
אם יש לכם מכונית כזאת או שאתם שוקלים לרכוש אחת – זכרו שהמפתח לשמירה על התיבה הוא תחזוקה מונעת קפדנית שכוללת החלפת נוזל תמסורת לפחות אחת ל-60,000 קילומטרים.
גילוי נאות: הח"מ שימש כמומחה טכני מטעם התביעה וכתב את חוות הדעת המקצועיות שצורפו לשתי תביעות ייצוגיות בנושא זה.
נתקלתם בתקלה ברכב והפתרון שלה יכול להועיל גם לאחרים? כתבו לנו אל editor.thecar@gmail.com
לקריאה נוספת:
מסנן חלקיקים או ממיר קטליטי: כך זה עובד ומה עלול להשתבש
יבוא אישי של חלקי רכב: המדריך המלא
האם לטפל ברכב במוסך יבואן או במוסך מורשה? ממש לא מה שחשבתם
