איך זה עובד: ספיישל רכב

עבור הסקרן הטיפוסי, מבין כל המכונות והמכשירים שמקיפים אותנו ביומיום, המכונית היא אולי המסתורית ביותר: אנחנו פשוט לא מקבלים הרבה הזדמנויות לפתוח אותה עם מברג ולגלות במו עינינו מה קורה בפנים. מה מרים ומוריד את החלון החשמלי? איך המנוף הקטן של האיתות קופץ בחזרה למקום בתום הפניה? שאלות כאלה הציקו לי מזה זמן רב, אך לא היתה לי שום כוונה להקריב את הטרנטה הפרטית על מזבח הסקרנות, וליקוט פירורי מידע מאתרי אינטרנט מפוקפקים הוא לא תחליף למראה עיניים.

קויל

נתחיל בקטן, בחלק חשוב במערכת ההצתה: הסליל ("קויל" בז'רגון המקצועי). רכיב זה ממיר את המתח החשמלי של המצבר (12 וולט) למתחים העצומים (עד 100,000 וולט במקרים קיצוניים) הדרושים ליצירת הניצוץ, שמצית את תערובת הדלק והאוויר בתוך הצילינדרים שבמנוע. כמו כל החלקים החשובים במערכות הרכב, הקויל משורין וממוגן ביסודיות, בפלסטיק ובגומי, מפני נוזלים וסכנות אחרות. כמו כן, הוא לא בנוי לפתיחה וסגירה-מחדש: המגעים החשמליים הפנימיים שלו, למשל, מצופים ביציקה אימתנית של אפוקסי או חומר דומה.

המקור לניצוץ: קויל (סליל) של מכונית (צילום: עידו גנדל )

כעבור יותר מדי ניסיונות כושלים הבנתי שלא אוכל לפצח את הקויל ללא כלים כבדים שאין ברשותי, ולכן ניאלץ להסתפק בהסבר התיאורטי. בתוך הקויל יש למעשה שני סלילים, שנמצאים האחד בתוך השני אך מבודדים חשמלית זה מזה. הסליל הראשי (זה שמקבל חשמל מהמצבר) יוצר שדה מגנטי, שמשרה בתורו זרם בסליל השני. צפיפות הליפופים השונה של חוט החשמל בכל סליל היא שאחראית ל"יחס ההעברה" בין המתחים השונים, בדומה למה שקורה במטענים ביתיים מהסוג הישן (הכבדים), שממירים את המתח הגבוה יחסית מהשקע למתח הנמוך שדרוש למכשירים. מחוץ לקויל, או אולי בתוך אותה יציקת אפוקסי, נמצא קבל שאוגר את החשמל במתח הגבוה ומסוגל לפרוק אותו במכה אחת, לפי פקודה ממערכת ההצתה.

משאבת דלק חשמלית 

כולם יודעים שבתוך מיכל הדלק יש מצוף שמודד כמה דלק נשאר, אבל איך בדיוק גובה המצוף מיתרגם לתנועת המחוג (או לתצוגה הדיגיטלית) בלוח המחוונים? החלק הבא שאציג נקרא, אמנם, משאבת דלק, אך הוא כולל גם את פתרון התעלומה. בסרטון למטה אפשר לראות את המצוף השחור הקטן, את הזרוע שמחזיקה אותו, ואת הפוטנציומטר שבבסיסה. פוטנציומטר הוא רכיב חשמלי בסיסי שמשנה את ההתנגדות החשמלית במעגל בהתאם לסיבוב או החלקה של אלמנט מכני (חישבו למשל על דימר לתאורה). כאן, שינוי הגובה של המצוף גורם לתזוזה של נקודת מגע חשמלית בפוטנציומטר, ובאמצעות מעגל אלקטרוני מתאים אפשר לתרגם את ההתנגדות המשתנה לזווית של מחוג אנלוגי, או לקרוא אותה דיגיטלית ולהציג כמספר על מסך או בכל דרך אחרת.

בהתחלה חשבתי לחבר את המצוף, דרך לוח ארדואינו, כבקר משחק עבור תוכנית הפונג שכתבתי בנסיבות אחרות, אך הסתבר שהפוטנציומטר הזה עובד בערכים גבוהים מדי עבור הארדואינו (מאות אלפי אוהם), כך שבקר המשחק המקורי ביותר בעולם ייאלץ להמתין למעגל חשמלי מתווך משוכלל יותר.

קריאה חשמלית של גובה פני הדלק (צילום: עידו גנדל )

משאבת הדלק עצמה מבוססת על מנוע חשמלי פשוט, ששואב את הדלק מהמיכל דרך רשתות סינון דקות ומעביר אותו הלאה. גם במקרה זה מדובר באגוז קשה לפיצוח מהבחינה הפיזית, אז נניח לו לנפשו. אספר רק שכאשר מחברים את המשאבה הזו לחשמל, היא משמיעה זמזום קולני. אז למה לא שומעים אותו בזמן נסיעה במכונית? אם חשבתם קצת על המיקום של המצוף.

במתקן הזה, בטח כבר הבנתם לבד שהמתקן כולו נמצא בתוך מיכל הדלק עצמו! כן, מסתבר שמנוע חשמלי בתוך בנזין הוא בטיחותי לגמרי: הניצוצות שעשויים להיווצר שם פשוט אינם אנרגטיים מספיק כדי להצית משהו.

מראת צד חשמלית 

מראות הצד של המכוניות עברו אבולוציה משמעותית עם השנים – ממראה פשוטה וקבועה על מקל בצד הנהג בלבד, עד למתקן משוכלל עם מפשיר אדים וכוונון אוטומטי לפי "זיכרון". מראת הצד שקיבלתי, של מכונית סוזוקי בלנו, נמצאת איפשהו באמצע: מתכווננת ימינה, שמאלה, מעלה או מטה מתוך הרכב בלחיצה ידנית על "ג'ויסטיק" שטוח. אפשר גם ללחוץ עליה ישירות ולהטות אותה, והג'ויסטיק יפעל מהזווית החדשה כאילו לא קרה כלום. איזה מין מנגנון מאפשר פעולה כזו?

הסרטון הציג את התושבת של המראה כפי שקיבלתי אותה. קל לראות את ה"תפוח" במרכז, שעליו מתלבשת המראה עצמה עם חופש תנועה מסוים, ושני אלמנטים – בצד שמאל ולמטה – שדוחפים ומושכים אותה לפי הפקודות החשמליות. התמונה הבאה מראה את מה שמסתתר מאחורי הפלסטיק השחור: שני מנועים בסיסיים, עם תמסורת חלזונית שמסובבת גלגלי שיניים. במרכז כל גלגל יש תבריג, והחלקים שהיו חסרים במנגנון שקיבלתי הם הברגים שמתאימים לשם. ברגים אלה עולים או יורדים לפי כיוון הסיבוב של המנועים ודוחפים או מושכים את המראה בהתאם. ככל הנראה, הברגים האלה לא הדוקים מדי, כך שאם מטים את המראה ידנית, הם פשוט זזים למקום חדש בתוך התבריג (תוך השמעת הקרקור האופייני) בלי להשפיע על המנועים כלל.

מנגנון כוונון מראת הצד בסוזוקי בלנו (צילום: עידו גנדל )

בפעם הבאה נעסוק בשני מנגנונים נוספים – מכלול הידיות והמנופים שמסביב להגה, והחלון החשמלי המסתורי.