:: Vitara4x4 ::

V-Tech

หนึบ นุ่ม โย่ง (2)

โดย V040

ต่อมา ก็เป็นอุปกรณ์ชนิดที่ 2 คือ อุปกรณ์ซับแรงกระแทก หรือ Shock absorber ซึ่งต่อไปขออนุญาตเรียกสั้นๆ ว่า “Shock” เพื่อความสะดวก และลดภาระของผู้เขียน ในการพิมพ์ลงนะครับ
Shock นั้นจะทำหน้าที่ซับแรงที่เกิดขึ้น เช่น เมื่อรถตกหลุม หรือ ปะทะกับเนิน เพื่อไม่ให้สะเทือนถึงผู้ขับ และอุปกรณ์ชิ้นส่วนอื่นๆ ในรถ

กลไก และหลักการทำงานของ Shock ก็จะคล้ายกับเข็มฉีดยา ซึ่งสมมติว่าเมื่อเราต้องการฉีดยา แรงที่เรากดก้านสูบก็เปรียบเสมือนเมื่อรถปะทะเข้ากับเนิน จากนั้นเมื่อเราออกแรงกดก้านสูบมากขึ้น ยาในเข็มก็จะเดินทางเข้าสู่ร่างกาย เพียงแต่ว่าเราจะต้องอุดไม่ให้ยาออกจากเข็ม แต่จะเจาะรูเล็กๆ ที่ลูกสูบ หรือ ทำให้ลูกสูบรั่วเป็นรูเล็กๆ ยามันก็จะไหลกลับลงมาด้านล่างแทน และถ้ารูที่เราเจาะนี้เล็กมาก แรงที่กดย่อมมากตามไปด้วย ในทำนองตรงข้ามถ้ารูนั้นใหญ่ หรือ รอยรั่วใหญ่ ยาก็จะไหลกลับได้โดยง่าย โดยไม่ต้องใช้แรงมากนัก

ข้างต้นนั้นก็เป็นหลักการโดยสังเขป ซึ่ง Shock นั้นจะประกอบด้วยตัวเรือน เป็นกระบอกเหล็กกลวงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 50–100 mm (ขึ้นอยู่กับผู้ผลิต) ยาวประมาณ 200–250 mm ปลายด้านหนึ่งจะปิดตาย ส่วนปลายอีกด้นหนึ่งจะเปิดให้ก้าน Shock ที่มีลูกสูบติดอยู่ภายในเคลื่อนที่ขึ้น-ลงได้ โดยก้าน Shock นี้ ก็จะยึดติดกับโครงรถ ที่ลูกสูบจะมีลิ้นเล็กๆ ติดอยู่ เมื่อมีแรงมากระแทก หรือ มีแรงกดที่ก้าน Shock ลูกสูบจะไปดันของเหลว หรือ อากาศอัด (Gas) ที่อยู่ภายในจนเกิดแรงดันที่มากพอที่จะชนะ Spring (ตัวตั้งแรงดัน) ลิ้นที่ลูกสูบก็จะถูกเปิดออก เพื่อระบายแรงดันภายในที่ด้านบน ลงสู่ด้านล่าง แต่เมื่อรถตกหลุมนั่นหรือ Shock ถูกยืดออก ก้าน Shock ก็จะดัน (ดึง) ลูกสูบอีกครั้ง แต่ครั้งนี้แรงดันที่เกิดขึ้นจะทำให้ของเหลวไหลจากด้านล่างสู่ด้านบนแทน

ถ้า Shock เป็นแบบ Single acting (ทำงานทางเดียว) การไหลของของเหลวเมื่อถูกดึง จะไหลกลับขึ้นด้านบนได้โดยง่าย เพราะลิ้นระบายแรงดันที่ลูกสูบ จะปล่อยผ่านไปโดย ไม่ต้องผ่านตัวกั้น หากว่าเป็นแบบ Double acting (ทำงานสองทาง) ลิ้นดังกล่าวจะทำการปิดกั้น จนกว่าแรงดันที่เกิดขึ้นชนะ Spring เหมือนกับตอนแรก ของเหลวจึงจะไหลผ่านไปได้

โดยปกติแล้วมักแบ่ง Shock ตามประเภทของสารที่บรรจุอยู่ภายใน คือ
1. Shock Gas ภายในจะบรรจุ อากาศอัด ซึ่งมักจะใช้ Nitrogen gas เพื่อไปเปิด-ปิดลิ้น แต่สารทำงาน ก็ยังเป็นของเหลว (น้ำมัน) อยู่ ดังนั้น Shock ประเภทนี้จะมีการตอบสนองที่รวดเร็ว เพราะ Gas ไหลง่ายกว่าน้ำมันนั่นเอง จึงทำให้รู้สึกว่ากระด้างไปบ้าง

2. Shock น้ำมัน จะเป็น Shock ที่ภายในบรรจุแต่น้ำมันเท่านั้น ซึ่งการซับแรงกระแทก ก็จะอยู่ภายใต้อิทธิพลของชนิดน้ำมันที่บรรจุอยู่ โดยถ้าน้ำมันนั้นมีความหนืดสูง แรงที่จะกระทำให้ Shock ยุบตัวนั้นก็จะมาก และเวลาในการยุบจะนานขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นแล้วมันจึงมอบความรู้สึกที่นุ่มนวลกว่าแบบ Shock gas มาก ชั่วแต่ว่า.. การตอบสนองอาจจะช้าไปบ้างครับ

ใน VITARA นั้น Shock คู่หน้าถูกออกแบบไว้เป็น Shock น้ำมัน เพราะต้องการให้เกิดความนุ่มนวล ส่วนคู่หลังเป็น Gas ก็เพื่อให้เกิดการยึดเกาะ เมื่อเข้าโค้งได้มั่นใจมากขึ้นครับ

สำหรับวิธีตรวจ Shock ว่ายังใช้งานได้ดีหรือไม่นั้น ก็ให้สังเกตดูที่ดอกยางครับ หากว่าดอกยางมีการสึกเสมอกันทุกดอกตลอดวง ก็เป็นอันว่า Shock นั้นยังปกติอยู่ หากว่าดอกยางสึกเป็นช่วงๆ (บั้งๆ) ก็ให้สันนิฐานไว้ก่อนเลยครับว่า อาจจะมีการรั่วซึม แต่เพื่อเสริมความมั่นใจควรก้มลงดูที่แกน Shock ว่ามีของเหลว หรือ คราบน้ำมัน ที่ยางกันรั่วหรือไม่ ถ้ามีคงต้องหาทางเปลี่ยนละครับ (ในยางบางยี่ห้อ พบว่า การสึกหรอของดอกยางที่เป็นลักษณะ สึกดอก เว้นดอก เป็นธรรมชาติของยางยี่ห้อนั้นครับ)

หากว่าเป็น Shock gas คงจะตรวจดูคราบน้ำมันลำบากครับ ซึ่งอาจจำเป็นต้องถอด Shock ออกมาทดลองดึง หรือ กดดูว่ายังทำงานเป็นปกติหรือไม่ ทั้งนี้สังเกตได้จากแรงที่กดต้องสม่ำเสมอ และสามารถกดให้ยุบได้จนสุดระยะ จากนั้นเมื่อปล่อยให้ Shock คืนตัว (ยืดออก) มันควรจะเคลื่อนที่ได้นุ่มนวล และไม่สะดุดตลอดระยะชัก

ทั้ง Spring และ Shock จะต้องทำงานสอดคล้องกัน เพื่อให้เกิดสมรรถนะสูงสุด และตรงกับชนิดของรถนั้นๆ เช่น รถบรรทุกหนักค่า K ของ Spring จะมาก ขณะที่ Shock ก็จะต้องซับแรงกระแทกได้มาก หรือ มีความหนืดมากตามไปด้วย ส่วน VITARA นั้น เป็นการผสมผสานกันระหว่างรถเก๋ง และ Off-road ดังนั้นจึงต้องมีทั้งความนุ่มนวล เมื่ออยู่บนถนนเรียบๆ ขณะที่เข้าสู่เส้นทางวิบาก หรือ Off-road การยืด-ยุบ ต่างๆ ต้องมีเพียงพอที่จะทำให้รถสามารถผ่านอุปสรรคเหล่านั้นไปได้ หากแต่ว่ามันก็มีข้อจำกัดเช่นกัน ใช่ว่ามันจะสามารถผ่านได้ทุกๆ อุปสรรค ปัจจัยที่เป็นข้อกำหนดนั้นมีหลายประการ ซึ่งขอแสดงไว้พอสังเขปนะครับ อาทิ ระยะความสูงของคานกับพื้นถนน (Ground clearance), ความยาวฐานล้อ (Wheel base), ความกว้างฐานล้อ (Track), ช่วงการแกว่งของล้อ (Swinging range) เป็นต้น

เพียงแค่อุปกรณ์ 2 ชิ้นเท่าที่กล่าวมานี้ ระบบกันสะเทือนยังไม่สามารถทำงานได้ หากต้องพึ่งพา ชิ้นส่วนอื่นๆ อีก 2–3 อย่าง ซึ่งอุปกรณ์ที่จะว่ากันต่อไปนี้ (จะกล่าวไปที่ชุดล้อคู่หน้าก่อนนะครับ) มักจะถูกเรียกเป็นชื่อของระบบกันสะเทือนไป อุปกรณ์ที่จะพูดถึงอันดับแรกก็คือ ปีกนก หรือ Wish bone

ปีกนก ทำจากเหล็กกล้าขึ้นรูปทรงคล้ายอักษร A ปลายทั้งสองข้างจะยึดติดกับโครงรถด้วย Bush ส่วนปลายฝั่งตรงข้ามจะยึดกับแกนเพลาล้อ และ Shock เจ้าปีกนกนี้นอกจากจะทำหน้าที่ยึด Shock และ Spring แล้ว มันจะเป็นอุปกรณ์ที่ช่วยให้ล้อสามารถเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ได้อย่างอิสระ และรักษาหน้ายางสัมผัสกับพื้นถนนได้อย่างเต็มที่ตลอดเวลา

ปีกนกของ VITARA นั้นจะเป็นแบบปีกนกเดี่ยว ซึ่งเมื่อประกอบเข้ากับ Shock และ Spring แล้ว เราเรียกระบบกันสะเทือนลักษณะนี้ว่า McPherson Strut เพียงแต่ว่า Spring ของ VITARA มิได้ยึดอยู่บน Shock เหมือนรถเก๋ง หรือ ในยุคแรกๆ เพราะเหตุที่ต้องการ ระยะแกว่งของล้อที่มาก กอปรกับความแข็งแรงที่จำเป็นต้องมีมากด้วยเช่นกัน ดังนั้นจึงต้องนำ Spring ไปยึดอยู่ระหว่างปีกนกกับโครงรถ (ซุ้ม Shock) แทน ซึ่งเมื่อยึด Spring ที่จุดดังกล่าวแล้ว จึงทำให้แกน หรือ ระยะชักของ Shock มีมากขึ้น ในขณะที่ Spring สามารถเพิ่มขนาดให้ใหญ่ขึ้นได้เช่นกัน

ปีกนกยังเป็นตัวกำหนดมุมล้อ มุมหนึ่ง ซึ่งมีทั้งสิ้นสามมุมล้อ คือ มุม “Caster” มุมนี้เป็นมุมที่ทำให้ล้อสามารถวิ่งทางตรงได้ง่าย และผ่อนแรงต่อการเลี้ยว ลักษณะของมุม Caster นั้น เหมือนกับล้อหน้าของจักรยานเมื่อมองจากด้านข้างนั่นเอง มุม Caster ไม่สามารถปรับตั้งได้ (เฉพาะ VITARA นะครับ) โดยค่าของมุมล้อนี้ จะต้องเป็น ”บวก” ประมาณ 1.5° (สำหรับ VITARA แต่อาจจะมากขึ้น หรือ ลดลงสำหรับรถชนิดอื่นๆ นะครับ) หมายความว่า เมื่อลากเส้นตรงที่ด้านข้างของล้อโดยใช้แกนล้อ (ดุมล้อ) เป็นจุดเริ่มต้น จากนั้นลากเส้นขึ้นไปด้านบนจนถึงจุดยึดของ Shock แล้วปรากฏว่า ดุมล้อ อยู่เลยไปด้านหน้า วัดเป็นมุมได้ 1.5° หากว่าเป็น ”ลบ” ก็เป็นในทางตรงกันข้าม คือ ดุมล้อจะอยู่หลังแนวเส้นตรงนั้นครับ

เมื่อกล่าวถึงมุม Caster แล้วก็ต้องพูดถึงมุมล้ออีกมุมหนึ่ง คือ มุม Camber ซึ่งมันจะถูกกำหนด โดย Shock หรือ Strut

มุม Camber เมื่อมองเข้าไปจากหน้ารถ ระยะห่างของขอบล้อด้านบนจะมากกว่าด้านล่าง ซึ่งเรียกว่า Camber “บวก” แต่ถ้าด้านบนมีระยะน้อยกว่าด้านล่าง มันจะมีค่าเป็น ”ลบ” มุม Camber เป็นมุมที่จะทำให้หน้ายางสามารถสัมผัสกับพื้นถนนได้อย่างเต็มที่ เพราะเมื่อล้อมีการเคลื่อนที่ขึ้น-ลง มันจะเคลื่อนที่เป็นเส้นโค้งไปตามแนวยึดของปีกนก ดังนั้นในบางจังหวะหน้ายางจะไม่สามารถสัมผัสกับพื้นถนนได้เต็มที่ เช่น เมื่อล้อเคลื่อนที่ลง (ตกหลุม หรือ มีน้ำหนักกดที่ล้อน้อยลง) ขอบยางด้านนอกจะเป็นจุดรับแรง ในขณะที่ขอบด้านในไม่สัมผัสกับพื้น หรือ เมื่อมีน้ำหนักบรรทุกมากขึ้น ขอบยางด้านในจะสัมผัสกับพื้นมากกว่า เป็นต้น ดังนั้นจึงต้องมีกลไกบังคับ ให้หน้ายางสามารถสัมผัสกับพื้นได้อย่างเต็มที่ หน้าที่นี้จึงตกอยู่ภายใต้การทำงานร่วมกันของ ปีกนก และ Shock ซึ่ง Shock จะทำให้เกิดมุม Camber คงที่ไว้ค่าหนึ่งประมาณ 0.5° ต่อเมื่อมีน้ำหนักมากขึ้นค่ามุมจะเริ่มเปลี่ยนเข้าใกล้ 0° หรือ ติด ”ลบ” (เมื่อมีน้ำหนักมากขึ้น หรือ เกินพิกัดการบรรทุก ดังนั้นแล้วจึงเป็นเหตุว่า เมื่อน้ำหนักบรรทุกเพิ่มขึ้น ต้องเติมลมยางเพิ่มขึ้นตาม เพื่อรักษาระยะของหน้ายางไว้) หากแต่ว่าจะเป็นช่วงเวลาสั้นๆ เท่านั้น

มุม Camber นี้ก็เช่นเดียวกับ มุม Caster คือ ไม่สามารถปรับได้ (เฉพาะ VITARA) แต่มุมนี้จะเปลี่ยนทันที่ที่มีการเปลี่ยนขนาดยาง (ที่ไม่ใช่ขนาดเดิม) หรือ ทำให้ความสูงของรถเปลี่ยนไปทั้งสูงขึ้น และต่ำลง อาทิ เมื่อนำรถไปยกสูง โดยการหนุนซุ้ม Shock ด้วย แผ่นรอง (Spacer) หรือ เปลี่ยนขนาด Spring ให้ยาวขึ้น มุม Camber จะมีค่าเป็น “บวก” มากตามไปด้วย ซึ่งส่งผลเสีย อันจะทำให้ขอบยางด้านนอกสึกมากกว่าด้านใน ในทำนองตรงข้าม ถ้านำรถไปลดความสูงลง (ที่มักเรียกว่า Load เตี้ย) เช่น ตัด Spring ให้สั้นลง มุม Camber ก็จะมีค่าเป็น “ลบ” ฉะนั้นขอบยางด้านในก็จะสึกมากกว่าด้านนอก

อนึ่ง ส่วนใหญ่แล้วเรามักจะพบเห็นการนำรถ Off-road ไปยกสูงกันมากกว่าทำให้มันเตี้ย ดังนั้นจึงต้องระมัดระวังอยู่ 2 ประเด็น คือ ความยาวของแกน Shock จะต้องเพิ่มขึ้น ตามความสูงที่ยก เพราะไม่เช่นนั้นแล้ว ระยะชักของแกน Shock เดิมจะไม่สามารถยืดได้สุด ซึ่งอาจจะทำให้เกิดการรั้ง (ถ้ากระบอกสูบแข็งแรงพอ) หรือ กระบอก Shock อาจจะแตก เพราะลูกสูบถูกดึงมากกว่าระยะปกติ

อีกประเด็นหนึ่งก็คือมุม Camber ที่เปลี่ยนไปเป็น “บวก” มากขึ้น ซึ่งก็ควรดัดแปลงซุ้ม Shock ให้สามารถเลื่อนไปในแนวด้านข้างได้ (ปกติจะถูกตรึงอยู่กับที่) โดยอาจจะใช้ ซุ้มเทียม (Dummy) รองก่อนถึงซุ้ม Shock จริง

อ่านหน้าที่ผ่านมา | อ่านหน้าต่อไป