เทคนิคตีนโต
เกียร์ธรรมดา 6 จังหวะ VS เกียร์อัตโนมัติ 5 จังหวะ
ตอนนี้กระแสเรื่องการเพิ่มจำนวนเกียร์ให้มากขึ้นในรถกระบะขนาด 1 ตัน ถือว่าเป็นการเปลี่ยนแปลง
ที่ดีมากสำหรับเจ้าของรถ หรือผู้บริโภค ขนาดรถเก๋งราคาร่วมล้าน หารุ่นที่มีเกียร์อัตโนมัติ 5 จังหวะมา
ให้ใช้ยังเป็นเรื่องที่ยากเลย ส่วนเกียร์ธรรมดาแบบ 6 จังหวะ ยิ่งไม่ต้องพูดถึง แทบจะไม่มี มีคนอีกมาก
ที่ตั้งประเด็นว่า ทำไมต้องเพิ่มตำแหน่งเกียร์ เพราะอะไร ? เป็นการตลาดอย่างเดียวหรือเปล่า ?
มีประโยชน์กับเจ้าของรถหรือไม่ ? และถ้าไม่เพิ่มตำแหน่งเกียร์แล้วลดราคาลงอีกได้หรือไม่ ? เพราะ
รู้สึกว่าเกียร์ธรรมดา 5 จังหวะ กับเกียร์อัตโนมัติ 4 จังหวะ มันก็เหลือพอสำหรับการใช้งานแล้ว
มันก็เป็น
เรื่องชวนให้น่าสงสัยอยู่เหมือนกัน เอาละเรามาดูว่าทำไมต้องเพิ่มตำแหน่งเกียร์ในรถกระบะรุ่นใหม่
สมรรถนะของเครื่องยนต์สูงขึ้น
ประเด็นหลักๆ ของการเพิ่มตำแหน่งเกียร์เพราะเหตุผลที่ว่า กำลังของเครื่องยนต์สูงมากกว่ารถกระบะ
เมื่อ 10 ปีที่แล้วเป็นเท่าตัว ยุคนั้นเราจะเห็นรถกระบะมีแรงม้าป้วนเปี้ยนอยู่แถวๆ 85-95 แรงม้า
ถ้าคนเคยขับรถเครื่องยนต์เบนซินเป็นประจำ โดยเฉพาะเมื่อเดินทางไกล พอเปลี่ยนมาขับกระบะดีเซลที่ความเร็วประมาณ 100-110 กม./ชม. สักพักส่วนมาจะเผลอเปลี่ยนเกียร์เป็นประจำ เพราะคิดว่าตัวเองวิ่ง
ลากเกียร์อยู่ โดยเฉพาะตัวผมเองนานๆ ครั้งได้ขับกระบะเกียร์ธรรมดาสักที
จะเผลอคิดว่าตัวเองขับลากเกียร์ 3 เป็นประจำ ต้องมีเผลอเหยียบคลัทช์เปลี่ยนเกียร์อยู่บ่อยๆ
เหตุผลก็เพราะว่าการออกแบบรถกระบะยุคนั้น เขาเน้นเรื่องการใช้งานเป็นหลัก นั่นคือ เรื่องการบรรทุก
ซึ่งรถขนาดนี้ออกแบบมาให้มีความสามารถบรรทุกได้ถึง 1 ตัน แต่กำลังเครื่องยนต์มีแค่ 85-95 แรงม้า
เท่านั้นเอง ดังนั้นวิศวกรจึงต้องออกแบบให้เกียร์ และอัตราทดเฟืองท้ายมีอัตราทดสูงๆ เพื่อเป็นการเพิ่ม
แรงบิดตามหลักการเอาเปรียบเชิงกล ถ้าเคยเห็นคนรุ่นเก่าๆ ขับรถกระบะแล้วออกตัวเกียร์ 2 มันก็ไม่ใช่
เรื่องแปลก เพราะอัตราทดเกียร์ 1 มันสูงมาก ปล่อยคลัทช์เร่งได้นิดเดียวต้องเปลี่ยนเกียร์ 2 แล้ว
แถมเวลา
ออกตัวยังรู้สึกว่ามันกระตุกแรงอีกต่างหาก นั่นเป็นเหตุผลที่ว่าทำไมต้องออกตัวด้วยเกียร์ 2
แม้ว่าช่วงหลังผู้ผลิตจะรู้ว่ามีกลุ่มลูกค้าที่ซื้อรถกระบะมาใช้แทนรถเก๋งมากขึ้น แต่ผู้ผลิตก็ไม่สามารถ
ลดอัตราทดเกียร์ และอัตราทดเฟืองท้ายลงได้ เพราะว่ากลุ่มลูกค้าหลัก คือ ผู้ที่ซื้อมาใช้งานบรรทุก
และการเพิ่มอัตราทดเฟืองท้ายหลายรุ่นมันก็เป็นการเพิ่มต้นทุน และเพิ่มชิ้นส่วนอะไหล่ในคลังโดย
ไม่จำเป็น เมื่อการแข่งขันถึงจุดที่อิ่มตัว ลูกค้าต้องการรถกระบะที่ปรับปรุงให้มีความนุ่มนวล
กำลังเครื่องยนต์ รวมถึงเรื่องความหรูหรามากขึ้นตามมา
จนกระทั่งบ้านเราเริ่มมีการเปลี่ยนแปลงเรื่องของกฎหมายมลพิษใหม่ เครื่องยนต์รุ่นเก่า จึงไม่ผ่าน
มาตรฐาน การนำเครื่องยนต์คอมมอนเรล เครื่องยนต์เทอร์โบมาใช้จึงเป็นทางออก แรงม้าก็เพิ่มมาเป็น
120-130 แรงม้าตามลำดับ จนปัจจุบันแรงม้าทะลุตัวเลข 160 แรงม้าไปไกล ในรถกระบะรุ่นใหม่
เราจะเห็นว่าอัตราทดเฟืองท้ายนั้นลดต่ำลงเรื่อยๆ เพราะว่ากำลังของเครื่องยนต์สูงเป็นเท่าตัว แต่มี
5 เกียร์เหมือนเดิม เวลาที่วิ่งความเร็วเดินทางเฉลี่ย 110-120 กม./ชม. รอบเครื่องยังสูงมากอยู่ ทั้งๆ ที่
กำลังของเครื่องยนต์ยังมีเหลือเฟือจนเจ้าของรถส่วนใหญ่คิดว่ามันน่าจะมีอีกสักเกียร์ หรือสองเกียร์
ที่ความเร็ว 110-120 กม./ชม. นั้นรอบเครื่องยนต์ของรถกระบะส่วนใหญ่จะมากกว่า 3,000 รตน. ที่รอบ
เครื่องยนต์ขนาดนี้ นอกจากเสียงเครื่องยนต์จะดังรบกวนแล้ว ในส่วนของเครื่องยนต์ก็มีผลกระทบเช่นกัน นั่นคือ เครื่องยนต์จะทำงานหนักโดยไม่จำเป็น เพราะความเร็วขนาดนั้นเป็นความเร็วที่ลอยตัวแล้ว
อันที่จริงกำลังของเครื่องยนต์สมัยใหม่สามารถพาตัวรถวิ่งไปได้สบายๆ ถ้าเป็นรถนั่งที่มีกำลังขนาด
รถกระบะในปัจจุบัน รอบเครื่องยนต์ส่วนใหญ่จะป้วนเปี้ยนอยู่แถวๆ 2,000-2,500 รตน. เท่านั้น ยิ่งรอบ
เครื่องยนต์สูงเท่าไร การสึกหรอของเครื่องยนต์ก็ยิ่งมาก ความร้อนสะสมในเครื่องยนต์ก็สูง การเสียดสี
ระหว่างแหวนลูกสูบ กับกระบอกสูบก็สูง น้ำมันเครื่องก็เสื่อมเร็วเพราะความร้อนสะสมสูง
อัตราสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงก็สูงกว่า สรุปแล้วรอบเครื่องยนต์สูงมากๆ ก็มีแต่ผลเสียนั่นเอง
การเพิ่มตำแหน่งเกียร์มีผลดีอย่างไร ?
ส่วนมากเราจะเข้าใจผิดว่า การเพิ่มตำแหน่งเกียร์ จะเป็นการเพิ่มความแรงของเครื่องยนต์ การเพิ่ม
ตำแหน่งเกียร์มันไม่เกี่ยวข้องกับความแรงของเครื่องยนต์แม้แต่น้อย รถมี 150 แรงม้า จะกี่ 10 เกียร์
มันก็มี 150 แรงม้าเหมือนเดิม ถ้าคุณเป็นคนช่างสังเกตจะรู้ว่า เวลาขับรถกระบะเกียร์ธรรมดา มันมี
อาการต่างกันในแต่ละเกียร์ ลองนึกภาพนะครับ เวลาออกตัวด้วยเกียร์ 1 เร่งได้นิดหนึ่ง ต้องเปลี่ยน
เกียร์แล้ว พอใส่เกียร์ 2 เสร็จก็จะลากรอบได้มากขึ้นอีกหน่อย แล้วพอเปลี่ยนเกียร์ 3 จะรู้สึกได้ว่า
มันลากได้ยาวขึ้นมาก และจะรู้สึกว่าเมื่อใช้เกียร์ 3 กำลังของเครื่องยนต์มันจะหายไปช่วงสั้นๆ จนกว่า
รอบเครื่องยนต์จะกวาดไปถึงราวๆ 3,000 รตน. แล้วพอใส่เกียร์ 4 ช่วงแรกจะรู้สึกว่า
กำลังแทบไม่มี ต้องลากกันยาวๆ หน่อย พอใส่เกียร์ 5 แล้วยิ่งรู้สึกได้ชัดว่า เวลาเร่งเครื่องยนต์มีแต่
รอบเครื่องที่กวาดขึ้นไป แต่ตัวรถนั้นไม่ค่อยจะพุ่งเหมือนช่วงเกียร์ต่ำๆ
นั่นเป็นเพราะว่าช่วงเกียร์ 1-3 นั้นต้องออกแบบให้มีอัตราทดสูง เพราะต้องเผื่อสำหรับการบรรทุกหนัก
ส่วนเกียร์ 4-5 นั้นก็ต้องมีอัตราทดต่ำหน่อย เพื่อที่เวลาวิ่งความเร็วสูงๆ รอบเครื่องยนต์จะได้ไม่สูงมาก
จนเกินไป จะเห็นว่าเกียร์ลูกเดียวต้องออกแบบเผื่อทั้งบรรทุกและใช้งานตัวเปล่าความเร็วสูง อาการที่
ออกมามันก็เลยครึ่งๆ กลางๆ อย่างที่เคยเป็นมา การเพิ่มตำแหน่งเกียร์อีก 1 ตำแหน่งนั้น จะมีบทบาท
มากในการปรับอัตราทดใหม่ให้มีความเหมาะสมยิ่ง สามารถใช้งานได้ทั้งการบรรทุกและการขับขี่ปกติ
เพราะสามารถทำให้อัตราทดเกียร์มีช่วงต่อที่เหมาะสม
ยกตัวอย่างง่ายๆ เหมือนกับขั้นบันไดนั่นละครับ พวก 5 เกียร์จะเหมือนบันได 5 ขั้นที่มีความสูงของ
แต่ละขั้นไม่เท่ากัน ขั้นแรกเตี้ยหน่อย ขั้นที่สองสูงขึ้นมานิด ขั้นที่สามเริ่มสูงมาก ขั้นที่ 4-5 ยิ่งสูงมาก
ลองนึกภาพว่าถ้าเวลาเดินขึ้นบันไดที่ขั้นมันสูงไม่เท่ากัน มันเป็นเรื่องที่ลำบาก เพราะจังหวะก้าวขา
ของเราก็จะไม่เท่ากันด้วย แต่ถ้าเพิ่มจำนวนบันไดอีกหนึ่งขั้นเท่านั้น ที่ความสูงโดยรวมเท่าเดิม
เราสามารถทำให้ความสูงของแต่ละขั้นเท่าๆ กันได้ ระยะการก้าวขาของเราก็จะสม่ำเสมอ เดินสะดวก
และไปได้เร็วกว่า
ได้อะไรจากอัตราทดที่เพิ่มขึ้น ?
นั่นคือประเด็นของการเพิ่มอัตราทดเกียร์ เพราะต้องการให้การถ่ายทอดแรงบิดเป็นไปอย่างต่อเนื่อง
ถ้าสังเกตจากสเปคจะเห็นว่า แรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นใหม่ จะอยู่ในช่วงประมาณ 2,000-
3,000 รตน. การซอยอัตราทดให้มากขึ้นจะเป็นการรักษาระดับแรงบิดของเครื่องยนต์ให้อยู่ในย่านนี้
เพื่อให้การถ่ายทอดกำลังเป็นไปอย่างมีประสิทธิภาพ จะเห็นได้อย่างชัดเจนโดยเฉพาะเวลาบรรทุก
หนักๆ ตัวรถจะออกตัวได้อย่างต่อเนื่อง ไม่ต้องใช้รอบเครื่องยนต์สูงมากก็เปลี่ยนเกียร์ได้ โดยมีความ
ต่อเนื่องของแรงบิดอย่างสม่ำเสมอ สำหรับเกียร์อัตโนมัติ 5 จังหวะก็มีจุดประสงค์เดียวกัน ประเด็น
ต่อมา คือ ย่านความเร็วสูงต้องการลดรอบเครื่องยนต์ลงอีก แม้เพียง 400-500 รตน. ก็มีผลต่อหลายๆ
อย่าง เช่น การสิ้นเปลืองน้ำมันจะลดลงอย่างชัดเจน เสียงเครื่องยนต์ที่เข้ามาในห้องโดยสารลดลง
เมื่อรอบเครื่องยนต์ไม่สูง ความร้อนสะสมของเครื่องยนต์ก็ลดลงด้วย น้ำมันเครื่องและระบบหล่อเย็น
ต่างๆ ก็ไม่ต้องทำงานหนักเหมือนก่อน ปัจจุบันมีรถกระบะที่ใช้เกียร์อัตโนมัติ 5 จังหวะ 3 ค่ายด้วยกัน
คือ ฟอร์ด มาซดา และนิสสัน ส่วนเกียร์ธรรมดา 6 จังหวะนั้น มีเฉพาะ นิสสัน เพียงเจ้าเดียว ต่อไปใน
อนาคตเจ้าอื่นๆ น่าจะมีการปรับเปลี่ยนตามๆ กัน
ABOUT THE AUTHOR
พ
พหลฯ 30
นิตยสาร 417 ฉบับเดือน มีนาคม ปี 2550
คอลัมน์ Online : เทคนิคตีนโต