บทความ

เจาะลึกระบบรองรับ


ฉบับนี้ขอเปลี่ยนบรรยากาศจากการทดสอบรถ มาเป็นทดสอบระบบรองรับกันบ้างครับ
เผื่อให้คนรักรถทั้งหลาย ได้เข้าใจช่วงล่างรถตัวเองให้ดีขึ้น

เคยทราบไหมว่า ระบบรองรับในรถของคุณเป็นแบบไหน มันมีการทำงานอย่างไร
แล้วมันแตกต่างจากระบบรองรับอื่นๆ อย่างไร ทำไมถึงไม่เลือกระบบรองรับที่ดีที่สุดกับรถของคุณ ?
ลองอ่านบทความเรื่องนี้ดูแล้วอาจจะพบคำตอบที่ต้องการได้

เราจะพูดถึงรูปแบบพื้นฐานของระบบรองรับ รวมไปถึงลักษณะการทำงานในแต่ละแบบ สามารถแบ่ง
ออกได้ไม่กี่ชนิด

ส่วนประกอบสำคัญของระบบรองรับ สามารถแบ่งแยกออกเป็น 3 ส่วนด้วยกัน คือ
– ชุดอาร์ม ที่ทำหน้าที่ยึดล้อเข้ากับตัวรถ หรือแชสซีส์
– สปริง ที่ช่วยให้ล้อเคลื่อนตัวขึ้น/ลง และดูดซับแรงกระแทกที่จะส่งเข้าสู่ตัวรถ
– ชอคอับ ทำหน้าที่หน่วงการเคลื่อนตัวของสปริง

องค์ประกอบที่สำคัญของระบบรองรับคือ การจัดรูปแบบทางเรขาคณิตของ บุชิง (BUSHINGS) และ
ลิงเกจ (LINKAGES) ต่างๆ ซึ่งจะส่งผลโดยตรงต่อเสถียรภาพ และการตอบสนองการควบคุมรถ

ระบบรองรับพื้นฐานของรถ 4×4 ส่วนใหญ่ยังใช้แหนบรูปทรงโค้ง โดยมีปลายทั้งสองข้างยึดติดกับตัวรถ
และตรงกลางยึดติดกับเพลาด้วย ยู-โบลท์ แหนบแต่ละตับจะมีแผ่นแหนบซ้อนกันประมาณ 3 แผ่นขึ้นไป
มีบางรุ่นอย่าง ไดฮัทสุ แตรีโอส ที่ใช้แหนบเพียงชิ้นเดียว
ส่วนรถที่ถูกสร้างขึ้นเพื่อการรองรับการใช้งานหนักจะใช้
แหนบหลายแผ่น เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการรองรับน้ำหนักบรรทุกให้มากขึ้น รถที่ผลิตเมื่อ 30
ปีก่อน จนถึงปัจจุบันส่วนใหญ่จะเลือกใช้แหนบสำหรับการรองรับการใช้งานหนัก และใช้ต้นทุนการผลิตต่ำ
ระบบรองรับของรถ 4×4 ในปัจจุบันจะเลือกใช้แหนบลดน้อยลง และส่วนใหญ่มักจะเลือกใช้แหนบในด้านหลังเท่านั้น

สปริงแหนบ มักจะใช้กับรถที่มีเพลาขับชนิดเพลาแข็ง
ในชุดแหนบชนิดหลายแผ่นนอกจากจะได้คุณสมบัติความเป็นสปริงของแหนบแต่ละแผ่นแล้ว
ยังใช้แรงเสียดทานที่เกิดจากการเคลื่อนตัวของแหนบแต่ละแผ่นเมื่อเกิดแรงกด/
ยกจากตัวรถด้วย แหนบจะถูกยึดเข้ากับรถโดยแหนบแผ่นบนสุด
มีปลายด้านหนึ่งยึดติดกับตัวรถโดยมีหัวแหนบ
เป็นจุดหมุน ส่วนปลายแหนบอีกด้านหนึ่งจะยึดติดกับโตงเตง เพื่อให้แหนบสามารถยืด และงอตัว
เมื่อมีแรงกระทำโดยตรงกับตัวแหนบ หน้าที่อีกอย่างคือ กันการเคลื่อนตัวของเพลาขับในแนวราบ
ไม่ว่าจะเป็นแรงกระทำจากด้านข้าง หรือแรงจากด้านหน้าและหลัง

ต่อมามีการนำคอยล์สปริง มาใช้กับรถ 4×4 ชนิดเพลาแข็ง ซึ่ง เรนจ์ โรเวอร์ ปี 1970
เป็นผู้นำมาใช้เป็นรายแรก คอยล์สปริงที่ติดตั้งเข้ากับระบบรองรับ มักไม่มีการจำกัดรูปแบบ
และตำแหน่งในการติดตั้งเหมือนระบบรองรับที่ใช้แหนบ ระบบรองรับคอยล์สปริง
จะมีอาร์มเพื่อยึดเพลาเข้ากับตัวรถ โดยมีจุดหมุนเพื่อให้ชุดเพลาเคลื่อนตัว
ในทิศทางที่ต้องการ รวมไปถึงการป้องกันการเคลื่อนที่ในแนวราบด้วย
อาร์มจะถูกวางตัวตามความยาวของตัวรถ
โดยจะมีชื่อเรียกที่แตกต่างกัน เช่น ทเรลิงอาร์ม ในล้อหลัง และลีดิงอาร์ม ในล้อหน้า

อาร์มที่ทำหน้าที่ยึดเพลาจะมีสองชุดคือ ชุดล่าง และบน แต่ละชุดจะมีสองข้างซ้าย/ขวา
ด้านปลายของอาร์มชุดบนจะยึดกับตัวรถ และอีกด้านหนึ่งจะยึดกับด้านบนของเพลา
ส่วนอาร์มตัวล่างจะยึดเข้ากับตัวรถในตำแหน่ง
ที่ต่ำกว่าจุดยึดของอาร์มตัวบน และปลายอีกด้านหนึ่งยึดเข้ากับด้านล่างของเพลา

อุปกรณ์สำคัญในการจำกัดการเคลื่อนตัวในด้านข้างคือ แพนฮาร์ด บาร์ (PANHARD BAR)
ซึ่งจะเป็นแท่งโลหะดตั้งในแนวขวาง โดยปลายด้านหนึ่งยึดกับเสื้อเพลา
และปลายอีกด้านหนึ่งจะยึดเข้ากับตัวรถในแนวทแยง
ซึ่งเป็นหลักการเดียวกับ ชุดวัตต์ ลิงเกจ (WATT LINKAGE)
นอกจากนั้นยังมีอุปกรณ์อีกชนิดหนึ่งที่ทำหน้าที่
เหมือนกันแต่มีรูปแบบที่ต่างกันคือ อัพเพอร์ เอ-อาร์ม (UPPER A- ARM) ใน ซูซูกิ แกรนด์ วีทารา
ที่ทำหน้าที่จำกัดการเคลื่อนตัวในด้านข้าง โดยด้านหนึ่งยึดกับส่วนบนของเพลา และอีกด้านหนึ่งยึดเข้ากับตัวรถ
ซึ่งจะทำหน้าที่เป็นทั้งอัพเพอร์อาร์ม และเลเทรัล คอนโทรล อาร์ม (LATERAL CONTROL ARM)
เป็นอาร์มจำกัดการเคลื่อนตัวด้านข้าง ในอุปกรณ์ชิ้นเดียวกัน สำหรับการติดตั้งคอยล์สปริง
ส่วนใหญ่มักจะมีรูปแบบเดียวกันคือ จะเป็นเบ้าโลหะปิดหัวและท้ายสปริง
โดยด้านหนึ่งติดกับตัวรถ ขณะที่อีกด้านหนึ่งจะติดเข้ากับเพลา

ระบบรองรับอิสระ มีการใช้สปริงด้วยกัน 3 รูปแบบ คือ คอยล์สปริง, แอร์สปริง และทอร์ชันบาร์สปริง
แม้ระบบรองรับอิสระจะมีหลากหลายรูปแบบ แต่ก็มีการทำงานในพื้นฐานเดียวกัน
จะยกตัวอย่างของระบบรองรับอิสระในรูปแบบพื้นฐาน

ชนิดแรกคือ ระบบรองรับแบบปีกนกคู่ ดับเบิล เอ-อาร์ม หรือดับเบิลวิชโบน ส่วนใหญ่จะใช้อาร์มรูปตัว
“A” โดยด้านกว้างจะยึดเข้ากับตัวรถ ส่วนด้านแคบก็จะยึดเข้ากับดุมล้อ
ปกติอาร์มทั้งคู่จะมีความยาวแตกต่างกันเล็กน้อย เพื่อให้ออฟเซทของล้อที่มีการยุบตัวมีค่าเป็นบวก
ส่วนคอยล์สปริงนั้นจะติดเข้ากับอาร์มตัวล่าง และอีก
ด้านหนึ่งจะติดเข้ากับตัวรถ นอกนั้นยังมีอาร์มอีกชุดที่ทำหน้าที่ควบคุมมุมเลี้ยวของล้อให้ถูกต้อง
โดยด้านหน้าจะเรียกว่า ทแรค รอด (TRACK ROD) ส่วนในด้านหลังจะเรียกว่า เรเดียส รอด (RADIUS ROD) หรือ
โท คอนโทรล อาร์ม (TOE CONTROL ARM) ที่ทำหน้าที่ยึดล้อให้อยู่ในมุมที่ถูกต้อง

ต่อมาคือ ระบบรองรับอิสระ ทอร์ชันบาร์ ที่มีรูปแบบของระบบรองรับแบบปีกนกคู่
แต่ใช้ทอร์ชันบาร์แทนที่คอยล์สปริง โดยยึดส่วนกลางของทอร์ชันบาร์เข้ากับตัวรถ
และยึดส่วนปลายทั้งสองข้างของทอร์ชันบาร์เข้ากับปีกนกตัวล่าง
เมื่อล้อมีการเคลื่อนตัวในแนวดิ่ง ทอร์ชันบาร์จะไม่สามารถบิดตัวตามได้
เพราะถูกยึดเข้ากับตัวรถเป็นตัวต้านการหมุนพยายามส่งแรงบิดคืนให้ล้อกลับเข้าสู่ตำแหน่งปกติ

ระบบรองรับอีกชนิดหนึ่งที่ได้รับความนิยมสูงคือ ระบบรองรับแบบแมคเฟอร์สันสตรัท
ซึ่งใช้รูปแบบเหมือนกับระบบปีกนกคู่ แต่จะติดตั้งชอคอับ พร้อมคอยล์สปริง เป็นชุดเดียวกัน
ซึ่งจะทำหน้าที่ต้านการเคลื่อนตัวของระบบรองรับ โดยให้ปลายด้านหนึ่งของชอคอับ
ยึดกับปีกนกล่าง และส่วนบนยึดเข้ากับตัวรถบริเวณเหนือโพรงล้อหน้าทั้งสองข้าง

ระบบรองรับแบบถุงลม จะติดตั้งกระบอกอัดลมเข้ามาทำหน้าที่แทนคอยล์สปริง
โดยมีวาล์วปรับแรงดันลมภายในกระบอกให้ เพื่อต้านการเคลื่อนตัวของปีกนก นอกจากนั้น
ระบบนี้ยังสามารถปรับความสูงให้กับรถได้อีก โดยการเพิ่มปริมาณลมภายในกระบอก

ปัจจุบันระบบรองรับแบบถุงลม ถูกนำมาใช้ในรถ 4×4 มากขึ้น ส่วนใหญ่จะนำมาใช้เฉพาะในล้อหลัง
และเริ่มมีใช้ทั้งสี่ล้อในรถ 4×4 ระดับหรูอย่าง เรนจ์ โรเวอร์ รุ่นใหม่ล่าสุด ที่ใช้ระบบรองรับแบบนี้ ทั้งสี่ล้อ

อุปกรณ์ที่สำคัญอีกส่วนหนึ่งของระบบรองรับคือ แอนทิ โรลล์บาร์ (ANTI-ROLL BAR)
ซึ่งจะทำหน้าที่ต้านการโคลงของตัวรถ โดยใช้หลักการเดียวกันกับทอร์ชันบาร์ แอนทิ
โรลล์บาร์นั้นมีลักษณะเป็นแท่งเหล็กยึดเข้ากับตัวรถ
ในแนวขวาง โดยมีส่วนปลายยึดเข้ากับทเรลิงอาร์ม เพื่อให้คุณสมบัติของเหล็กสปริงในแอนทิ โรลล์บาร์
ทำหน้าที่ลดการเคลื่อนตัวของระบบรองรับขณะเลี้ยวโค้ง การต้านการโคลงตัวของรถขึ้นอยู่กับขนาดของแอนทิ
โรลล์บาร์ ถ้าเลือกขนาดใหญ่ก็จะมีการโคลงตัวน้อย แต่สำหรับการใช้งานในสภาพทุรกันดาร แอนทิ
โรลล์บาร์ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางใหญ่เกินไปก็จะทำให้เกิดอาการล้อแขวนได้

ชอคอับ มีหน้าที่หน่วงการเคลื่อนตัวขึ้น/ลง และการบิดตัวของตัวรถ ประกอบไปด้วย ลูกสูบ
ก้านกระทุ้งที่เคลื่อนตัวไปในกระบอกบรรจุน้ำมัน หรือแกส ด้านหนึ่งจะยึดเข้ากับตัวรถ
อีกด้านหนึ่งจะยึดเข้ากับอาร์มของระบบรองรับ
หรือเพลา เมื่อมีการดันให้มีการเคลื่อนตัวของลูกสูบผ่านของเหลว จะทำให้แรงเสียดทานเกิดความร้อน
และทำให้น้ำมันเป็นฟอง ซึ่งจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง สำหรับรถ 4×4 รุ่นใหม่ๆ
จะใช้ชอคอับแกส/น้ำมันในกระบอกเดียวกัน ซึ่งชอคอับชนิดนี้จะมีฟองอากาศน้อยกว่าแบบน้ำมัน



------------------------------
เรื่องโดย : อกนิษฐ์ ทัพภะสุต
ภาพโดย : 4x4 AUSTRALIA
นิตยสาร 4WHEELS ฉบับเดือน มกราคม ปี 2547
คอลัมน์ : ผลทดสอบต่างแดน
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/3j6Mc

Follow autoinfo.co.th