ขึ้นชื่อว่ารถยนต์ ก็จะเต็มไปด้วยเทคโนโลยีและอุปกรณ์มากมายที่จะช่วยให้รถยนต์วิ่งไปถึงจุดหมายได้ด้วยความปลอดภัย ซึ่งอุปกรณ์อีกหนึ่งสิ่งที่ขาดไม่ได้เลยนั่นก็คือระบบกันสะเทือน หรือ ช่วงล่างที่เราเรียกกัน ซึ่งเราก็มักจะเห็นได้ว่าในรถแต่ละประเภทนั้นก็จะมีสมรรถนะช่วงล่าที่แตกต่างกัน โดยในวันนี้เราจะพาทุกท่านไปรู้จักกับระบบ ช่วงล่างของรถยนต์ มีส่วนประกอบอะไรบ้าง และ ในรถยนต์มีช่วงล่างกี่รูปแบบ ผ่านบทความเรื่องนี้กันครับ ที่เราได้รวบรวมระบบช่วงล่างทุกรูปแบบมาให้ และ พร้อมที่จะพาทุกท่านไปศึกษาความเข้าใจในกลไกลการทำงานของระบบกันสะเทือนในรถยนต์แต่ละรูปแบบกันครับ
ระบบช่วงล่างคืออะไร
ถ้าพูดถึงช่วงล่าง สำหรับท่านใดที่ยังไม่ทราบว่าช่วงล่างนั้นคืออะไร ระบบช่วงล่างของรถยนต์ก็คือ ส่วนประกอบทั้งหมดที่อยู่ด้านล่างของตัวรถ ที่อยู่ต่ำกว่าตัวถังรถลงมา จะคอยทำหน้าที่รับน้ำหนักทั้งหมดของตัวรถ และ เป็นส่วนสำคัญในการดูดซับแรงสั่นสะเทือนที่จะเจอตลอดเวลาในขณะเคลื่อนที่ ซึ่งหน้าที่สำคัญหลัก ๆ ของช่วงล่าง ก็จะมีทั้งหมดดังนี้
- รองรับน้ำหนักของตัวรถทั้งหมด ที่นับขึ้นมาตั้งแต่ล้อรถยนต์จนถึงอุปกรณ์ที่แบกน้ำหนักโครงสร้างตัวถังอยู่
- รองรับแรงสั่นสะเทือน และ ป้องกันการกระแทกให้กับตัวรถ สำหรับระบบช่วงล่างนอกจากจะรองรับน้ำหนักของตัวรถทั้งหมดเอาไว้แล้ว ยังคอยทำหน้าที่ดูดซับแรงสั่นสะเทือน และ ป้องการการกระแทกให้กับตัวรถด้วย เพื่อให้ผู้ขับขี่และผู้โดยสารใช้งานได้สะดวกสบายตลอดการเดินทาง
- ช่วยรักษาสมดุลบนพื้นถนนในขณะขับขี่ ในเวลาที่ขับขี่บนพื้นถนนเราก็จะเจอกับถนนที่มีหลากหลายรูปแบบ ตัวช่วงล่างนี้จะคอยปรับสมดุลให้ล้อลงพื้นให้เท่ากัน เพื่อให้องศาของตัวรถอยู่ในระดับที่ปลอดภัย
- ทำหน้าที่ชะลอและหยุดรถ หรือ ระบบเบรกก็จัดอยู่ในชนิดของช่วงล่างด้วยเช่นกัน ที่จะมีทั้งเบรกมือและเบรกเท้า
ช่วงล่างประกอบไปด้วยชิ้นส่วนอะไรบ้าง
- ลูกหมาก คือหนึ่งในส่วนประกอบชิ้นสำคัญของระบบช่วงล่างในรถยนต์ โดยนับได้ว่าเป็นอุปกรณ์ที่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการขับขี่ของรถยนต์มากที่สุด โดยเฉพาะระบบบังคับเลี้ยวที่ต้องการความเฉียบคม ซึ่งลูกหมากก็จะแบ่งออกเป็น 5 ประเภทดังนี้
- ลูกหมากคันชัก จะติดตั้งอยู่กับระบบบังคับเลี้ยวในดุมล้อ ทำหน้าที่ปรับสมดัลให้กับทิศทางขององศาล้อในขณะเข้าโค้ง
- ลูกหมากแร็คซ์ เป็นลูกหมากที่ช่วยส่งต่อแรงจากการหมุนเลี้ยวมาเป็นแรงเคลื่อนที่ในแนวตรง ช่วยให้พวงมาลัยคืนกลับเอง
- ลูกหมากปีกนก จะมีทั้งบนและล่างเป็นส่วนที่จะช่วยปรับองศาของล้อให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางที่เหมาะสมได้อย่างอิสระ เช่น บนทางต่างระดับ
- ลูกหมากกันโคลง เป็นอุปกรณ์ชิ้นสำคัญที่จะช่วยดูดซับแรงกระแทกเปลี่ยนมาเป็นความนุ่มนวลให้กับตัวรถ
- ลูกหมากส่งกลางเป็นลูกหมากที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงจากการเลี้ยวมาเป็นแนวตรง คล้าย ๆ กันชิ้นที่ 2
- โช๊คอัพ คือ อุปกรณ์อีกหนึ่งชิ้นที่จะขาดไปไม่ได้เลย เพราะคือส่วนที่จะช่วยในการยึดและยุบตัวของรถเพื่อรองรับการกระแทกและแรงสั่นสะเทือนเป็นหลัก ถ้าขาดชิ้นส่วนนี้ไปจะยิ่งทำให้ระบบรักษาการทรงตัวของรถนั้นไม่ทำงาน
- ชุดคันส่ง คือ ส่วนประกอบที่ช่วยเสริมความปลอดภัยให้กับรถยนต์ตั้งแต่การออกตัวเลย ทำให้ตัวรถมีเสถียรภาพในการขับเคลื่อน ซึ่งถ้าหากรถเสียหลักอุปกรณ์ตัวนี้จะเป็นส่วนช่วยที่ทำให้รถกลับมาอยู่ในการควบคุมได้ง่ายมากขึ้น ซึ่งเป็นชิ้นส่วนที่ติดตั้งโดยตรงอยู่ใกล้ ๆ กับล้อหน้าและล้อหลัง ทำให้ช่วยแบ่งเบาน้ำหนักจากล้อได้ เสมือนเป็นการถนอมยางไปด้วยในตัว
และนี่ก็คือส่วนประกอบทั้งหมดที่สำคัญของช่วงล่างซึ่งก็จะนับรวม ล้อ , ยาง และ เบรก เข้าไปด้วย
ช่วงล่างมีกี่รูปแบบ
- ระบบช่วงล่างแบบคานแข็ง หรือ Solid Axle Suspension คือระบบช่วงล่างในรูปแบบดั้งเดิมที่นิยมใช้กันมาจนถึงปัจจุบัน โดยจะใช้เป็นคานแข็งที่ยึดล้อด้านซ้ายและด้านขวามาจัดวางไว้บนเพลาเดียวกัน ซึ่งนิยมใช้กันในรถบรรทุก ซึ่งในปัจจุบันรถกระบะก็จะใช้ช่วงล่างด้านหลังแบบคานแข็งด้วยเช่นกันซึ่งข้อดีของ ระบบช่วงล่างแบบนี้คือ แข็งแรงทนทานสามารถรองรับน้ำหนักได้มาก และ รองรับกับแรงบิดสูง ๆ ของรถเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ได้ดี ส่วนข้อเสียคือมีน้ำหนักใต้สปริงมากมาก และ การสร้างสมดุลจะไม่ดีมากนักเพราะล้อทั้ง 2 ด้านอยู่บนเพลาเดียวกัน ทำให้เวลาที่ขับบนทางต่างระดับจะทำให้ส่งผลไปยังล้ออีกด้านด้วย แถมยังมีสปริงที่ค่อนข้างแข็ง
- ช่วงล่างแบบอิสระ หรือ Independent Suspension คือ ล้อทั้ง 2 ฝั่งของช่วงล่างประเภทนี้จะใช้เป็นแบบอิสระไม่เชื่อมต่อกัน ทำให้การสั่นสะเทือนของล้อด้านใดด้านหนึ่งจะไม่สงผลไปถึงล้ออีกด้าน จึงทำให้การทำงานของระบบสั่นสะเทือนนั้นเป็นไปได้อย่างลื่นไหล ข้อดีของช่วงล่างรูปแบบนี้คือ มีน้ำหนักใต้สปริงที่เบากว่าแบบคานแข็งทำให้เมื่อตัวล้อเกิดมีอาการดิ้น ก็จะสามารถคืนสภาพได้ไวกว่า แถมยังช่วยให้การควบคุมรถนั้นมีประสิทธิภาพและขับขี่ได้ง่ายมากขึ้น และ ยังเป็นต้นแบบของระบบช่วงล่างอีกหลาย ๆ ประเภท ซึ่งข้อเสียของช่วงล่างประเภทนี้ก็คือจะไม่สามารถรองรับน้ำหนัก หรือ บรรทุกหนักได้เท่ากับช่วงล่างแบบคานแข็ง
- แบบปีกนก หรือ Wishbone Suspension ซึ่งช่วงล่างแบบนี้จะมีทั้งแบบ ปีกนกเดี่ยวและปีกนกคู่ ซึ่งปีกนกเดี่ยวจะถูกออกแบบมาให้ทำงานร่วมกับระบบกันสะเทือนในรูปแบบอื่น ๆ ควบคู่ไปด้วย แต่สำหรับปีกนกคู่จะออกแบบให้ปีกนกบนกับปีกนกล่างไม่เท่ากัน เพื่อเสริมเสถียรภาพในการทรงตัวและการยึดเกาะถนนบนความเร็วสูง จึงทำให้ช่วงล่างแบบนี้ถูกนิยมใช้กับรถสปอร์ตหรือรถที่มีพละกำลังความเร็วสูง โดยจะไม่เหมาะกับการบรรทุกหรือรับน้ำหนักมาก
- แบบเซมิเทรลิ่งอาร์ม หรือ Semi-Trailing Arm Suspension คือระบบกันสะเทือนที่มีแขนแนวขวางเพิ่มเข้ามา โดยจะมีทั้งแบบแขนเดี่ยวและแขนคู่ โดยส่วนมากจะถูกออกแบบมาให้อยู่ในล้อหลังสำหรับ รถยนต์ประเภท VAN หรือ MPV ที่โดดเด่นในเรื่องของความนุ่มนวลที่ดีเยี่ยม สามารถรองรับความเร็วสูงได้ แต่ก็จะไม่เหมาะกับเส้นทางที่ขรุขระ หรือ รับน้ำหนักมากเกินไป
- แบบแมคเฟอร์สันสตรัท หรือ McPherson Strut Suspension คือ ระบบช่วงล่างอีกหนึ่งประเภทที่ได้รับความนิยมมาก ๆ ซึ่งเป็นระบบช่วงล่างที่มีลักษณะคล้ายกับแบบปีกนก แต่จะมีเพียงปีกนกล่างเท่านั้น พร้อมกับโช๊คอัพและคอยล์สปริงที่รวมอยู่ในแกนเดียวกัน เรียกว่า Coilover ช่วยให้ประหยัดเนื้อที่ สามารถใช้กับรถยนต์ขนาดเล็กได้ และ จะไม่สามารถใช้กับรถกระบะหรือ Suv ที่มีความสูงจากพื้นมากได้ เพราะช่วงล่างแบบนี้จำเป็นจะต้องติดตั้งกับตัวถังที่มีความเตี้ยเท่านั้น สำหรับจุดเด่นก็จะเป็นเรื่องของการยึดเกาะถนนบนความเร็วสูง และ ไม่เหมาะกับกับขับบนทางลุกลังหรือบรรทุกน้ำหนักมาก
- แบบมัลติลิงค์ หรือ Multi-Link Suspen Sion คือช่วงล่างที่ใช้แขนยึดตามจุดต่าง ๆ แบบ 5 จุด เพื่อต้องการเสริมประสิทธิภาพในการควบคุมล้อในทุกองศา โดยส่วนมากจะถูกติดตั้งอยู่ในด้านหลังของรถ Luxury Car ที่ต้องการความนุ่มนวลเป็นพิเศษ แต่ในปัจจุบันก็เริ่มเห็นนำมาใช้ในด้านหน้าแล้วด้วยเช่นกัน ซึ่งจะช่วยเพิ่มสมรรถนะของการยึดเกาะถนนได้มากขึ้น
ซึ่งนอกจากระบบช่วงล่างทั้งหมดที่กล่าวมานอกจากนี้ยังมีช่วงล่างแบบของ Off-Road โดยเฉพาะที่จะช่วยให้ขับบนทางขรุขระด้วยความเร็วได้เหมือนบนถนนเรียบเลย โดยที่ห้องโดยสารไม่รู้สึกกระแทกอีกด้วย แต่สำหรับบทความ ช่วงล่างของรถยนต์ มีส่วนประกอบอะไรบ้าง และ ในรถยนต์มีช่วงล่างกี่รูปแบบ เรื่องนี้ จะนำช่วงล่างทั้งหมดที่นิยมใช้งานจริงในบ้านเรามาให้รับชมกันก่อน ไว้เราไปจัดหนักจัดเต็มกันในบทความครั้งหน้านะครับ สวัสดีครับ
