מתלה (רכב)

מיתלה מסוג תמוכת מקפרסון

מיתלה הוא כינוי למערכת של מרכיבים המקשרים בין גלגל כלי רכב לגוף הרכב. המיתלה עשוי לכלול קפיצים, בולמי זעזועים ומערכת זרועות מקושרות. תפקידו של המיתלה הוא:

• לספק נוחות נסיעה. מיתלי הרכב צריכים להקטין למינימום את התנועה האנכית של גוף הרכב ביחס לפני הדרך.
• לספק אחיזת צמיגים (המכונה 'אחיזת כביש' בדרך סלולה). תפקיד המיתלים לצמצם למינימום את הזמן בו הצמיג אינו צמוד לפני הדרך. ככל שהצמיג מוצמד בעוצמה רבה יותר לפני הדרך כך אחיזתו גבוהה יותר.

תכנון המיתלה הטוב ביותר שימלא רק את המטרה הראשונה יהיה שונה מזה שימלא רק את השניה, ולכן מיתלים מתוכננים בדרך כלל כפשרה בין המטרות עם נטיה לכיוון מסוים בהתאם לאופי כלי הרכב. לדוגמא, כלי רכב ספורטיבי יצויד במיתלים בעלי אחיזת כביש טובה ונוחות נסיעה טובה פחות.

תפקיד הרכיב הקפיצי במיתלה הוא לספק את מהלך הגלגל האורכי בהתאם לפני הדרך. תפקיד רכיב הבלימה הוא לרסן מהר ככל האפשר את התנודות המחזוריות של הקפיץ ובכך לעזור בעקיבת הגלגל את פני הדרך.

סוגי מיתלים

מיתלי כלי הרכב הופיעו והתפתחו בד בבד עם כלי הרכב ובמהלך השנים תוכננו עשרות ומאות סוגים שונים של פתרונות למערכת המיתלים. בכלי רכב בעלי גלגלים מקבילים כדוגמת מכוניות נהוג לתכנן מיתלה עצמאי לכל גלגל או מיתלה בודד לזוג גלגלים. מיתלה בודד לזוג גלגלים היה מקובל מאוד בעבר וכיום ברכבים כבדים וברכבי שטח. הוא מכונה סרן חי אם הוא כולל את הנעת הרכב וסרן מת אם לא. טיפוסי מיתלים ברכב בעל גלגלים מקבילים:

• תמוכת מקפרסון - בדרך כלל לסרן קדמי עם הנעה קדמית
• עצמות עצה כפולות - יתכנו בשני הסרנים, עם ובלי הנעה
• קפיץ עלים - יתכן בשני הסרנים
• זרוע עוקבת

בכלי רכב בעלי שני גלגלים (כדוגמת אופנוע, ולעיתים אופניים) מקובלים טיפוסי מיתלים כגון:

• מזלג - לציר הקדמי
• זרוע עם בולם בודד - לציר האחורי
• זרוע עם שני בולמים - לציר האחורי
• זרוע חד צידית עם בולם בודד - לציר האחורי

מאפיינים

מיתלה מאופיין במגוון רחב של פרמטרים המשפיעים על התנהגות כלי הרכב. לעיתים ניתן לקבוע פרמטר מסוים במפעל הייצור בלבד, לעיתים בזמן טיפול במוסך, ולעיתים כולל המיתלה אמצעי כיוון המאפשרים למשתמש ברכב לשנות את התנהגותו בהתאם לצורך. באופן טבעי כוונון משתמש נפוץ יותר בכלי רכב יקרים ובעלי אופי ספורטיבי.

• גאומטריית היגוי - מבנה המיתלה שותף בקביעת התנהגות כלי הרכב. לדוגמא, זווית קדם האופן במיתלה מכונית, או זווית המזלג באופנועים, תשפיע על יציבות הנסיעה בקו ישר ולחילופין על זריזות ההיגוי.

• עומס קפיץ - מותאם למשקל אותו צריך לשאת המיתלה. כלי רכב כבד יותר יזדקק לקפיץ בעל קבוע גבוה יותר כדי להתמודד עם המשקל. למאפיין זה של הקפיץ יש השפעה מרכזית על קשיחות המיתלה. באופנועים, עומס הקפיץ הראשוני כמעט תמיד ניתן לכוונון על ידי הרוכב כדי להתאים למצב בו מתווסף משקל נוסף (למשל, תוספת של כ-20% למשקל הכולל במצב הרכבת נוסע).

• שיכוך - בולם הזעזועים במיתלה משכך את התנועה המחזורית של הקפיץ מהר ככל האפשר. הבולם מאופיין בפרמטרים לשיכוך כיווץ ושיכוך החזרה. פרמטרים אלו קובעים את מהירות תנועת הקפיץ ממצב מאוזן למצב מכווץ (למשל במקרה של מהמורה בדרך) ואת מהירות החזרה למצב מאוזן.

• משקל מוקפץ - סך משקלי הרכיבים התלויים מתחת לקפיץ מכונים משקל מוקפץ. הם כוללים בדרך כלל את הגלגל, המעצורים וחלקים מן המיתלה עצמו. ככל שהמשקל המוקפץ עולה המיתלה נדרש להיות איכותי יותר כדי להצליח במשימת השיכוך. לפיכך, מיתלים המתוכננים לצמצם את המשקל המוקפץ למינימום נחשבים מוצלחים יותר. תצורה מיוחדת מופיעה לעיתים בקטנועים, שם המשקל המוקפץ כולל את מנוע הקטנוע. תצורה זו פוגעת בהתנהגות המיתלה, אך נמצאת בשימוש לשם הוזלת עלויות הייצור.

קישורים חיצוניים

התנ"ך של המיתלים (אנגלית)