ช่วงล่าง นิวแมทิค

ตามปกติของใหม่ของวงการรถยนต์ จะต้องถูกพูดถึงหรือเขียนถึงค่อนข้างมาก ผมจึงรู้สึกแปลกใจพอสมควร ที่ช่วงล่างแบบนิวแมทิค หรือ "ถุงลม" ในรถเก๋งหรูหรายุคใหม่ ได้รับความสนใจน้อยมากจากคนไทยที่ใช้รถ ถ้าให้เดาสาเหตุ ผมเชื่อว่าน่าจะมาจากความคุ้นเคยกับช่วงล่างแบบไฮโดรนิวแมทิค ของรถซีตรอง หลายรุ่น ที่ใช้กันมา 40 ปีแล้ว ซึ่งที่จริงแล้วไม่เหมือนกัน เพราะระบบของ ซีตรอง ใช้ความยืดหยุ่นของแกสไนโตรเจน ทำหน้าที่แทนสปริงเหล็ก ส่วนภาระอื่นๆ เช่น การปรับความสูงของตัวรถ ใช้น้ำมันไฮดรอลิคเป็นตัวกลาง ในขณะที่ระบบนิวแมทิคของรถยุคใหม่ ใช้อากาศล้วน โรงงาน ไดม์เลร์ เบนซ์ เคยใช้ระบบนี้กับรถรุ่น 600 เมื่อประมาณ 40 ปีที่ผ่านมา ก็ได้ความนุ่มนวลกับการปรับระดับตัวถัง เป็น 2 ข้อที่ได้เปรียบสปริงเหล็ก ซึ่งเทียบไม่ได้กับช่วงล่างนิวแมทิคยุคใหม่ ที่ใช้กับรถหลายรุ่นด้วยกัน เท่าที่ผมนึกได้ มี เมร์เซเดส-เบนซ์ เอส-คลาสส์ ส่วน อี-คลาสส์ มีให้เลือกสั่งพิเศษ เอาดี เอ 8/โฟล์คสวาเกน เฟทัน และ ตูอเรก/มายบัค/โพร์เช กาเยนน์/แลนด์ โรเวอร์ ดิสคัฟเวอรี/เรนจ์ โรเวอร์ และ เลกซัส แอลเอส ช่วงล่างนิวแมทิคทำงานโดยอาศัยการหดและขยายตัวของแกส เมื่อถูกลดหรือเพิ่มปริมาตร เราอาศัยหลักการนี้ให้มันซับแรงกระแทกที่ล้อจะส่งให้ตัวถัง เมื่อกลิ้งผ่านหลุมบ่อ หรือส่วนที่โหนกนูนของผิวถนนซึ่งในรถทั่วไปเรามอบหน้าที่นี้ให้สปริงเหล็ก ไม่ว่าจะอยู่ในรูปแผ่นแบน คือแหนบ หรือแท่งกลมยาวต่อกับปีกนก และบิดตัวเมื่อรับแรงจากล้อ ที่เรารู้จักกันในนาม ทอร์ชันบาร์ หรือแบบสปริงขดเกลียวทรงกระบอก ที่แพร่หลายที่สุด ถ้าต้องการให้รถมีความนุ่มนวล เราก็ต้องเลือกสปริงอ่อนครับ ความอ่อนหรือความแข็งของสปริงนี้ เราไม่ได้วัดจากแรงที่มันดันสู้เวลาถูกกด หรือดูที่ความใหญ่ของมัน เราตัดสินความแข็งของสปริงด้วยระยะที่มันยุบตัวต่อขนาดแรงที่กดมันครับ สปริงที่แข็งคือสปริงที่ยุบตัวน้อย เมื่อรับแรงขนาดหนึ่ง ความแข็งของสปริงจึงมีหน่วยเป็นแรงต่อระยะที่มันยุบเมื่อถูกแรงกระทำ เช่น กี่นิวตันต่อมิลลิเมตร ในสูตรคำนวณใช้พยัญชนะ K แทนค่านี้ ก็เลยนิยมเรียก "ความแข็ง" ของสปริงว่า "ค่า K" เช่น อยากบอกว่าสปริงแข็ง ก็จะพูดว่าสปริงค่า K สูง แต่การเอาสปริงอ่อน หรือค่า K ต่ำ มาใช้กับรถของเรา เพื่อให้นุ่มนวลนั่งสบายนั้น ไม่สามารถทำได้ครับเพราะระดับของรถขณะขับคนเดียว กับขณะนั่ง 5 คนพร้อมสัมภาระท้ายรถจะต่างกันมาก ถ้าเลือกให้บรรทุกเต็มที่แล้วมีระยะเหลือให้ล้อเต้นขึ้นลงได้เพียงพอ ตอนขับคนเดียวตัวถังก็จะ "ลอย" สูงโย่งขึ้นมามาก หรือเอาแบบตอนขับคนเดียวตัวถังสูงพอดี พอบรรทุกเต็มที่ ตัวถังก็จะต่ำลงจนล้อหรือชิ้นส่วนของช่วงล่างชนกับตัวถัง แต่ถ้าใช้ "สปริงอากาศ" หรือนิวแมทิค เราสามารถเลือกหรือออกแบบถุงลมให้มีค่า K ต่ำ หรืออ่อนได้ เพราะระบบนี้มีปั๊มอากาศป้อนชดเชยได้ เซนเซอร์วัดระยะระหว่างตัวถังและล้อ จะส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ตลอดเวลา และจะส่งสัญญาณไปเปิดหรือปิดลิ้น ให้ป้อนหรือระบายอากาศออกจากถุงลมเพื่อเพิ่มหรือลดระดับตัวถัง ข้อนี้คือจุดเด่นที่สุดของช่วงล่างนิวแมทิค ที่เหนือกว่าการใช้สปริงเหล็กครับ ถุงลมของระบบนี้ไม่หนาเทอะทะเหมือนสมัยก่อนแล้ว ความบางไม่ถึง 2 มิลลิเมตรครับ โครงสร้างทำจากใยสังเคราะห์ที่มีความเหนียวมาก "เหนียว" ในที่นี้คือดึงแล้วไม่ขาดครับ ไม่ใช่เหนียวเหนอะหนะถักผสานกันเป็นมุมฉากแบบมุ้งลวด แล้วฉาบด้วยยาง ส่วนที่เป็นโครงสร้างใยสังเคราะห์ ทำหน้าที่รับแรงดึง ส่วนยางมีหน้าที่กันอากาศรั่ว ทำนองเดียวกับยางล้อรถนั่นเอง ที่ใช้ความบางมาก เพราะต้องการให้มีแรงเสียดทานจากการงอน้อยที่สุด ช่วงล่างจะได้ดูดซับความสะเทือนได้อย่างละเอียดอ่อนเมื่อขับบนถนนที่มีความขรุขระแบบละเอียด จุดนี้แหละครับที่ช่วงล่างนิวแมทิคเป็นรองแบบสปริงเหล็ก เพราะสปริงเหล็กสามารถยุบตัวโดยไม่มีแรงเสียดทานใดๆ ทั้งสิ้น เราไม่ได้ใช้ถุงลมยางนี้รับแรงแบบลูกบอลถูกทับหรือเหยียบนะครับ แต่ออกแบบให้มันถูกพับม้วนรอบแกนกลาง ทำให้เราสามารถออกแบบแกนกลางเป็นรูปทรงต่างๆ เพื่อให้ "สปริงอากาศ" แข็งหรืออ่อนตามความเหมาะสมได้ เช่น พอยุบตัวแล้ว ให้มันม้วนรอบแกนที่อ้วนขึ้นก็จะได้สปริงแข็งขึ้น เหมาะแก่การบรรทุกคนโดยสารพร้อมสัมภาระ แต่มีสปริงแบบถุงลมแล้ว ไม่ได้หมายความว่าจะได้ช่วงล่างนุ่มนะครับ ต้องมีชอคอับ ฯ ที่ถูกปรับมาอย่างดี ทำงานร่วมด้วยอย่างราบรื่นก่อน มีตัวอย่างที่เห็นได้ง่ายคือรถ ซีตรอง บางรุ่น ให้ความนุ่มนวลได้ไม่เท่ารถที่ใช้สปริงเหล็ก และชอคอับ ฯ ซึ่งถูกออกแบบและทดสอบมาอย่างดีหลายรุ่นด้วยกัน ช่วงล่างนิวแมทิคยุคใหม่ จึงใช้ชอคอับ ฯ แบบปรับความหนืดได้อย่างต่อเนื่องโดยอัตโนมัติ เพราะใช้คอมพิวเตอร์คำนวณค่าที่เหมาะสมได้อย่างรวดเร็วมากครับ แค่ล้อเริ่มเคลื่อนลงจากปากหลุม มันก็จะคำนวณและปรับค่าความแข็งไว้รอรับได้แล้ว สัญญาณจากเซนเซอร์แต่ละล้อ และที่ตัวถัง จะวัดความเร่งหรือความหน่วงในแนวดิ่ง วัดการโคลงของตัวรถ วัดความเร่งหรือความหน่วงตามยาว เมื่อเบรคหรือเร่ง แล้วส่งข้อมูลให้คอมพิวเตอร์นับพันค่าในหนึ่งวินาที พอใช้ระบบอีเลคทรอนิค ควบคุมขอบเขตการใช้งานก็เปิดกว้างแทบไม่มีขีดจำกัดครับ รวมทั้งการควบคุมความสูงของตัวถังด้วย เช่น ขับเร็วเกิน 150 กม./ชม. ให้ตัวถังลดต่ำลงโดยอัตโนมัติ เพื่อลดแรงต้านอากาศ แล้วให้ชอคอับฯ "แข็ง" ขึ้นเพื่อให้ทรงตัวดี หรืออยากจะปรับชอคอับ ฯ ให้นุ่มขึ้น ถ้าอากาศหนาวจัดแล้วน้ำมันในกระบอกชอคอับ ฯ หนืดมาก เพื่อชดเชย ก็ย่อมทำได้ เพียงต่อสัญญาณจากเธอร์โมมิเตอร์ ป้อนให้คอมพิวเตอร์ หรือเอาแบบเปิดวิทยุฟังเพลงเมื่อไร แล้วความเร็วรถยังไม่สูง ให้ชอคอับ ฯ นิ่มสุดก็ยังได้ สองตัวอย่างหลังนี้ ผมยกตัวอย่างเล่นๆ ครับ ยังไม่มีใครทำ ตอนเข้าโค้งคอมพิวเตอร์ก็จะจัดการให้ชอคอับ ฯ ของล้อนอกโค้งแข็งกว่าข้างใน เพื่อต้านอาการเอียงหรือโคลงของรถ ส่วนระบบควบคุมความสูงของตัวถัง ก็สามารถปรับความสูงให้เหมาะกับการใช้งานได้หลายแบบ เช่น ถ้าติดเครื่องยนต์อยู่ แล้วเปิดฝากระโปรงท้าย ให้ลดระดับตัวถังลงต่ำสุด เพราะผู้ใช้รถกำลังขนของลงหรือขึ้น นี่ก็ลองยกตัวอย่างเอาเองครับ และแน่นอนว่า ถ้าปรับอัตโนมัติก็ยังได้ ย่อมหมายความว่า ผู้ขับจะสามารถปรับค่าเหล่านี้ตามใจชอบได้ครับ เช่น มีปุ่มหมุนเลือกระดับความแข็งของชอคอับ ฯ และเลือกระดับความสูงของตัวถัง (เช่น เมื่อต้องลุยน้ำ หรือผ่านหลุมบ่อ เป็นต้น)   สรุปแล้วช่วงล่างนิวแมทิค มีจุดเด่นชัดๆ 5 ข้อด้วยกัน คือ - การเกาะถนนทรงตัว ค่อนข้างคงเส้นคงวา ไม่ขึ้นอยู่กับน้ำหนักบรรทุก - ให้ความนุ่มนวลมาก เพราะใช้สปริง (อากาศ) แบบอ่อนได้ โดยมีระบบปรับระดับตัวถังอัตโนมัติทำงานร่วมด้วย - ให้ความนุ่มนวลมาก เพราะเลือกความแข็งของสปริง (อากาศ) ได้ตามน้ำหนักบรรทุก และระดับตัวถังพร้อมกับใช้ ชอคอับ ฯ ปรับความแข็งอัตโนมัติให้เหมาะกับความแข็งของสปริงทุกสภาวะใช้งาน - รักษาระดับความสูงของตัวถัง ให้เหมาะกับทุกสภาวะใช้งาน - ปรับระดับตัวถัง และความสูงของตัวรถให้เข้ากับสถานการณ์ต่างๆ ได้มากมาย เพราะใช้คอมพิวเตอร์ควบคุม เช่น ลดตัวถังเมื่อเปิดฝากระโปรงหลัง เพื่อให้ขนสัมภาระได้สะดวก เป็นต้น คงเหลือคำถามอยู่ข้อเดียวครับ ที่ทุกคนอยากรู้ คือ ความทนทานของมัน และค่าซ่อมแซมบำรุงรักษาว่าจะคุ้มกับจุดเด่นหลายๆ ข้อของมันหรือไม่ เพราะสปริงเหล็กแบบดั้งเดิมของเราไม่ต้องมีค่าใช้จ่ายส่วนนี้เลย ใครที่ซ่อมหรือใช้ เมร์เซเดส-เบนซ์ เอส-คลาสส์ รุ่นปัจจุบัน ซึ่งมีจำหน่ายมาหลายปีแล้วคงจะพอทราบ ข้อมูลจากต่างประเทศของผมยังไม่มากพอครับ