V-Tech
 
เดินหน้า ถอยหลัง ได้ยังไง? (2)
โดย V040
เมื่อเข้าใจระบบตัด-ต่อกำลังทั้ง 2 ระบบแล้ว ต่อไปจะได้อธิบายถึงกลไกของการปรับเปลี่ยนความเร็ว ในชุดเฟืองส่งกำลังทั้งแบบเกียร์ธรรมดา (MT) และแบบเกียร์อัตโนมัติ (AT) เช่นเคย เพื่อให้เป็นการเรียงลำดับกัน จึงจะขอเริ่มที่ชุดเฟืองส่งกำลังแบบเกียร์ธรรมดา (MT) ก่อน

Manual Transmission
ในชุดเฟืองส่งกำลังแบบเกียร์ธรรมดา (MT) นี้ เป็นหลักการง่ายๆ ของการเปลี่ยนอัตราทดรอบ การหมุนเครื่องยนต์ เพื่อไปขับเคลื่อนล้อ ก่อนอื่นอยากจะอธิบายสักเล็กน้อยถึงมูลเหตุที่ต้องมีการเปลี่ยนอัตราทด หรือ รอบการหมุนเครื่องยนต์ที่ส่งไปยังล้อดังนี้

การเคลื่อนที่ของรถก็คล้ายๆ กับการที่เราต้องการจะผลักสิ่งของที่มีน้ำหนักมากๆ สักชิ้น ซึ่งจะสังเกตได้ว่า ในตอนแรกก่อนที่สิ่งนั้นจะขยับได้ เราจำเป็นต้องออกแรงมาก แต่ครั้นของสิ่งนั้นได้เคลื่อนที่ไปแล้ว เรากลับใช้แรงน้อยลง เช่นกันกับรถยนต์ การเคลื่อนที่ของรถยนต์จากจุดหยุดนิ่ง จำเป็นต้องใช้พลังงานมาก แต่เนื่องจากเครื่องยนต์มีขีดจำกัดของรอบการหมุน ดังนั้นจึงต้องมีอุปกรณ์ที่ช่วยผ่อนแรง หรือ ทดแรงที่จะใช้ให้น้อยลง

เปรียบเทียบกับการใช้เฟืองตัวเล็กหมุนขับเฟืองตัวที่ใหญ่กว่า เฟืองตัวเล็กก็ใช้แรงเพียงเล็กน้อย แต่สามารถขับเฟืองที่ใหญ่กว่าได้ แม้ว่าจะได้ความเร็วที่เฟืองตัวใหญ่ น้อยกว่าก็ตาม ซึ่งก็เป็นการชดเชยซึ่งกันและกัน คือ ตัวเล็กหมุนเร็ว-ใช้แรงน้อย ตัวใหญ่หมุนช้า-ได้แรงมาก นั้นก็หมายถึง การทดรอบการหมุนที่เครื่องยนต์ที่จำกัด และค่อนข้างคงที่ แต่ไปเพิ่มแรงที่ล้อให้มากขึ้น ซึ่งก็คือ การปรับเปลี่ยนอัตราทดในชุดเฟืองส่งกำลังนั่นเองครับ

 
  กลไกภายในห้องชุดเฟืองส่งกำลังประกอบด้วยชุดเฟืองหลักๆ 3 ชุด คือ
1. ชุดเฟืองหลัก (Main Gear) เป็นชุดเฟืองที่ทำหน้าที่ 2 อย่าง คือ ปรับเปลี่ยนอัตราทด และ ส่งกำลังขับ ออกไปยังล้อ โดยผ่านเพลากลาง (อยู่นอกชุดเฟืองส่งกำลัง) และเฟืองท้าย (ซึ่งจะอธิบายในตอนท้ายๆ เรื่องนะครับ)
2. ชุดเฟืองรอง (Counter Gear) เป็นชุดเฟืองที่ช่วยชุดเฟืองหลักถ่ายอัตราทดของแต่ละความเร็ว ไปที่ด้านท้ายของชุดเฟืองหลัก เพื่อส่งออกไปที่เพลากลาง
3. ชุดเฟืองถอยหลัง (Reverse Gear) มีเพียงหน้าที่เดียวคือ กลับทิศทางการหมุนที่ชุดเฟืองหลัก ส่งมาให้หมุนย้อนทาง เพื่อใช้สำหรับการถอยหลัง

การใช้งานระบบเกียร์ธรรมดา (MT)
หลักการทำงานของเกียร์ธรรมดา (MT) นั้น เริ่มที่เหยียบแป้น Clutch เพื่อตัดกำลังขับจากเครื่องยนต์ ดังนั้นในห้องชุดเฟืองจึงไม่มีแรงมากระทำที่เฟืองทุกชุด เป็นจังหวะที่เราโยกคันบังคับไปที่ตำแหน่ง เกียร์ (1) ในชุดเฟืองหลักนั้น เป็นเฟืองที่มีอัตราทดสูงสุด (มีจำนวนฟันมากที่สุด เพื่อให้ได้แรงขับ หรือ แรงบิดมากๆ สำหรับการเคลื่อนที่ในครั้งแรก) จะขบกับเฟืองเพลาของระบบ Clutch จากนั้นแรงขับนี้ก็จะส่งผ่านไปยังชุดเฟืองรอง และวนขึ้นไปยังชุดเฟืองหลักอีกครั้งที่ด้านท้าย เมื่อปล่อย Clutch ให้จับกับล้อช่วยแรงของเครื่องยนต์ เพลาต่างๆ ก็จะเริ่มหมุน และแรงบิดที่เกิดขึ้นก็จะถูกส่งถ่ายไปตามลำดับ ดังที่กล่าวมาข้างต้น

  
  ต่อมาเมื่อรถเริ่มแล่นได้ความเร็วพอสมควร ซึ่งรอบเครื่องยนต์จะสูงเพิ่มขึ้นไปเรื่อยๆ จนไม่อาจเพิ่มความเร็วไปได้มากกว่านี้ จำเป็นที่จะต้องปรับเปลี่ยนอัตราทดในชุดเฟืองส่งกำลัง เพื่อเพิ่มความเร็วให้รถ เราจึงเหยียบ Clutch อีกครั้งเพื่อตัดกำลังของเครื่องยนต์ แต่ในครั้งนี้จะมีผลต่างจากครั้งแรก เพราะเฟืองต่างๆ ในห้องเฟืองยังคงหมุนต่อไปเรื่อยๆ ตามแรงเฉื่อยที่ได้รับจากล้อ แทนจากเครื่องยนต์ ดังนั้นในชุดเฟืองหลักจึงมีอุปกรณ์อีกชิ้นหนึ่งที่ช่วยให้ระบบสามารถปรับเปลี่ยนเฟืองได้ในขณะที่มันหมุน อุปกรณ์นั้นก็คือ ชุดเฟืองความฝืด หรือ Synchromesh Gears

ชุดเฟืองความฝืดนี้สร้างจากทองเหลือง (วัสดุเดียวกับที่ใช้ในผ้า Clutch บางชนิด) ซึ่งมันจะอยู่ระหว่างกลางของเฟืองหลัก 2 เฟือง เมื่อเราโยกคันบังคับไปที่ตำแหน่งเกียร์ (2) เฟืองของตำแหน่งเกียร์ (1) จะถูกปลดออก จากนั้นกลไกนี้ก็จะไปเลื่อนเฟืองของเกียร์ (2) ที่อยู่ด้านหลังให้เข้ามาขบกับเฟืองตัวต่อไป ซึ่งต้องอาศัยแหวนความฝืดนี้ค่อยๆ ปรับความเร็วให้เท่าๆ กันทั้ง 2 เฟืองก่อน เฟืองเกียร์ (2) จึงจะเข้าไปขบกับชุดเฟืองเพื่อรับกำลังจากชุดเฟืองรองได้อีกครั้ง จากนั้นการส่งถ่ายแรงขับก็จะมีลักษณะเดียวกับครั้งแรกทุกประการ

ชุดเฟืองความฝืดนี้จะมีอยู่ที่ชุดเฟืองเกียร์ (2) (3) (4) และ (5) เท่านั้น ส่วนเกียร์ (1) และ เกียร์ถอยหลัง ไม่จำเป็นต้องใช้เฟืองความฝืดให้การทำงาน เพราะเฟืองต่างๆ ในห้องชุดเฟืองหยุดนิ่งในขณะใช้งาน เกียร์ (1) หรือ เกียร์ถอยหลัง

ฉะนั้นแล้วก็เป็นข้อควรจำประการหนึ่งนะครับว่า หากจะใช้เกียร์ (1) หรือ เกียร์ถอยหลัง ต้องให้รถหยุดสนิทเสียก่อนจึงจะโยกคันบังคับไปที่เกียร์ (1) หรือ เกียร์ถอยหลังได้ ซึ่งหากเราจะสังเกตแล้ว มักพบว่าเวลาที่รถไม่หยุดนิ่งจะโยกคันบังคับค่อนข้างลำบากที่ตำแหน่งเกียร์ (1) หรือ เกียร์ถอยหลัง

 
Automatic Transmission
มาต่อกันที่ชุดเฟืองส่งกำลังแบบเกียร์อัตโนมัติ (AT) เลยนะครับ โดยหลักการทำงานแล้วก็คล้ายๆ กับแบบเกียร์ธรรมดา (MT) คือ ชุดเฟืองภายในจะทำงานไล่เรียงลำดับอัตราทดจากสูง คือ เกียร์ (1) ไปหาอัตราทดต่ำ คือ เกียร์ (3) (4) หรือ (5) แล้วแต่ระบบ ได้เองโดยอัตโนมัติ หากแต่ว่ากลไกภายในต่างกันมากทีเดียว

ระบบเฟืองที่นิยมใช้กันในเกียร์อัตโนมัติ (AT) คือ ชุดเฟืองแบบ Planetary Gear ประกอบด้วย เฟือง 3 ชุดดังนี้
1. Sun Gear อยู่แกนกลางที่ต่อจาก Torque Converter เป็นเฟืองที่มีขนาดเล็ก และจำนวนฟันเฟืองน้อยที่สุด
2. Ring Gear เป็นเฟืองวงแหวนด้านนอก ซึ่งฟันเฟืองจะอยู่ด้านใน และมีจำนวนฟันเฟืองมากที่สุด
3. Planet Gears เป็นชุดเฟืองเล็กๆ 3 หรือ 4 ตัวที่หมุนอยู่ระหว่าง Sun Gear และ Ring Gear โดยมีแขนยึดให้สามารถหมุนไปพร้อมๆ กันทั้งชุด (3 หรือ 4 เฟือง พร้อมกัน)

  
  คำสั่งเปลี่ยนเกียร์
สิ่งที่จะใช้สั่งงานเพื่อปรับเปลี่ยนเกียร์มีอยู่ 2 อย่าง คือ
1. แรงบิดที่เกิดขึ้นจากเครื่องยนต์ (คือรอบเครื่องยนต์) แต่เป็นการวัดทางอ้อม จากแรงดันน้ำมันเกียร์ การเปิดลิ้นคันเร่ง และความเร็วรอบเครื่องยนต์
2. ความเร็วของรถ โดยระบบจะรับคำสั่งทั้ง 2 ข้อ มาประมวลผลด้วย Computer เพื่อให้รถสามารถตอบสนอง ความต้องการของเราได้

กลไกบังคับเฟืองภายในจะทำงานด้วยแรงดันของน้ำมัน ซึ่งมีลิ้นเปิด-ปิดด้วยไฟฟ้าเป็นตัวบังคับทิศทางอีกต่อหนึ่ง ดังนั้นระบบเกียร์อัตโนมัติ (AT) จึงทำงานได้นุ่มนวล และต่อเนื่องกว่าระบบเกียร์ธรรมดา (MT) โดยมีเงื่อนไขว่า น้ำมันภายในระบบต้องสะอาด และมีอุณหภูมิที่เหมาะสม

หากสังเกตที่ใต้หม้อน้ำจะพบท่อของน้ำมันระบบเกียร์อัตโนมัติ (AT) 2 ท่อ คือ ท่อไหลเข้า และออก ท่อน้ำมันนี้เป็นช่องทางที่ให้น้ำมันเกียร์ได้ไหลเข้าไปเพื่อควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม ไม่ร้อน หรือ เย็นจนเกินไป

 
การใช้งานระบบเกียร์อัตโนมัติ (AT)
อาจมีข้อแตกต่างไปจากเกียร์ธรรมดา (MT) อยู่หลายประการ แต่วิธีสั่งงานกลับง่าย และสะดวกกว่า โดยอาศัยการโยกคันบังคับไปยังตำแหน่งที่ต้องการตามอักษรที่ฝาครอบคันโยก ซึ่งมีอักษรอยู่ 6 ตัว คือ P, R, N, D, 2 และ L พร้อมกันนี้ยังมีปุ่มบังคับอีก 3 ปุ่ม อันได้แก่

1. ปุ่มบนสุดด้านขวา เป็นปุ่มสำหรับปลดสลักที่ยึดคันบังคับจากตำแหน่ง P, R, 2 และ L เพื่อป้องกันการปรับคันโยกโดยไม่ได้ตั้งใจ ซึ่งเป็นมาตรฐานของระบบ AT ต่อไปจะเรียกว่า ’ปุ่มปลด Lock’
2. ปุ่มที่คอคันโยกด้านหลังขวา เป็นปุ่มสำหรับบังคับการใช้ Over Drive ก็จะขอเรียกว่า ‘ปุ่ม OD’
3. ปุ่มด้านข้างของฝาครอบคันโยก จะมีอักษร A/T อยู่ตรงกลาง และ N อยู่ด้านซ้าย P อยู่ด้านขวาเป็นปุ่มสำหรับเลือกลักษณะการใช้งาน มี 2 แบบ คือ แบบใช้งานธรรมดา (กดไปที่ N) และแบบใช้งานหนัก หรือ แบบที่ต้องการกำลังสูงๆ (กดไปที่ P) อันสุดท้ายนี้ตั้งชื่อให้ว่า ‘ปุ่ม Power’ ก็แล้วกัน

ต่อไปก็เป็นความหมายของตัวอักษร ซึ่งเรียงลำดับจากบนลงล่างดังนี้

P หมายถึง Park คือ เป็นตำแหน่งที่กลไกภายในจะยึดเฟืองต่างๆ ไม่ให้หมุนไปตามเครื่องยนต์ หรือจากการหมุนของล้อก็ตาม ซึ่งจะใช้สำหรับต้องการจอดรถที่ไม่มีการเคลื่อนย้าย เพราะหากมีการกระแทก หรือ ดันรถให้เคลื่อนที่แล้ว กลไกที่ยึดเฟืองภายในจะได้รับความเสียหาย ฉะนั้นแล้วก่อนที่จะใช้ P ต้องมั่นใจว่าไม่มีการเคลื่อนที่จริงๆ ตำแหน่งนี้ จำเป็นต้องกด ‘ปุ่มปลด Lock’ ที่ด้านบนทุกครั้ง และควรใช้คู่กับ Parking Brake หรือ Brake มือ นั่นเอง และเป็นตำแหน่งที่สามารถ Start เครื่องยนต์ได้ เพียงแต่ไม่แนะนำเพราะ การใช้งานจะต้องผ่านตำแหน่ง R ทุกครั้งที่ต้องการเคลื่อนรถ ซึ่งอาจจะเผลอไม่ได้มองกระจกหลัง เนื่องจากตั้งใจขับออกไปด้านหน้า แต่ต้องดึงคันบังคับผ่านตำแหน่ง R ซึ่งเป็นการสั่งให้รถถอยหลัง 		 
  R หมายถึง Reverse เป็นตำแหน่งที่เราต้องการให้รถถอยหลัง การสั่งงานก็เช่นเดียวกับปุ่ม P คือต้องกด ‘ปุ่มปลด Lock’ ที่ด้านบนก่อน

N หมายถึง Neutral เป็นตำแหน่งว่าง เหมือนในระบบเกียร์ธรรมดา (MT) นั่นหมายความว่าจะไม่มีการส่งกำลังระหว่าง Torque กับ ชุดเฟืองส่งกำลัง ตำแหน่งนี้เหมาะสำหรับการจอด หรือ หยุดรถ และเป็นตำแหน่งที่ใช้ Start เครื่องยนต์ เพราะหากคันบังคับไปอยู่ที่ตำแหน่งอื่น ระบบไฟฟ้าของการ Start เครื่องจะถูกตัดออกไปทันที เพื่อป้องกันการเคลื่อนที่ของรถ เนื่องจากตำแหน่งอื่น ๆ รถสามารถเคลื่อนที่ได้เองโดยอัตโนมัติ ตำแหน่ง N จึงปลอดภัยต่อการ Start เครื่องยนต์

D หมายถึง Drive คือ เป็นการสั่งให้ระบบส่งกำลังทำงานตาม Programme ที่ฝังอยู่ใน Computer เพื่อให้รถสามารถเดินหน้า และปรับเปลี่ยนอัตราทดเฟืองจากสูงสุดไปสู่ต่ำสุด คือ จากเกียร์ (1) ไปยังเกียร์ (2) และ เกียร์ (3) สิ้นสุดที่เกียร์ (4) หรือ เกียร์ (5) ตามลำดับ

2 หมายถึง อัตราทด 2 จังหวะ เป็นระบบที่สั่งกลไกการปรับเปลี่ยนอัตราทดเฟืองภายในให้ใช้งานได้เพียง 2 จังหวะเท่านั้น คือ จากเกียร์ (1) ไป เกียร์ (2) ดังนั้นจึงเหมาะกับการใช้งานในลักษณะแล่นลงทางลาด ที่มีความชันไม่มากนัก (ประมาณต่ำกว่า 20 องศา) เพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ Brake การสั่งงานจำเป็นต้องกด ‘ปุ่มปลด Lock’ เพื่อปลดกลไก เหมือนกับการใช้ P และ R

L หมายถึง Low ซึ่งเป็นระบบที่สั่งกลไกการปรับเปลี่ยนอัตราทดเฟืองภายในให้ใช้งานได้เพียงเกียร์ที่ (1) เท่านั้น เหมาะกับการใช้งานที่ต้องการหน่วงการเคลื่อนที่ เช่น แล่นลงทางที่ลาดชันมากๆ (เกินกว่า 20 องศา) สำหรับวิธีสั่งงานก็เป็นเช่นเดียวกับตำแหน่ง 2 คือต้องกด ‘ปุ่มปลด Lock’ ที่ด้านบนก่อน		  
   
อ่านหน้าที่ผ่านมา | อ่านหน้าต่อไป