รู้หรือไม่? | ระบบกันสะเทือนแบบปีกนกคู่

แบบคอยล์สปริง (Coil Spring) แบบที่หนึ่ง Type 1

มีลักษณะเหมือนตัวเอสองตัว หรือปีกนกคู่ ตัวเอสองตัวที่ว่าค้ำแกนล้อไว้ แบบคอยล์สปริงที่แขนด้านล่างจะรับ นน.ที่สุด หากคุณแหงนมองจะพบสี่เหลี่ยมด้านขนานที่ช่วยให้แกนแนวตั้งขยับขึ้น ลง และขยับจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง เมื่อมีการเคลื่อนที่ ก็จะมีการเคลื่อนไหวด้านข้างเล็กน้อย โดยเกิดจากการเคลื่อนที่ในแนวโค้งซึ่งปีกนกได้ค้ำยันบริเวณรอบจุดหมุนไว้ การขยับจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งยังเรียกอีกอย่างว่าการขัด ถ้าส่วนที่เชื่อมกันมีระยะยาวอนันต์จะเกิดการขัดกันตลอดเวลา ระบบนี้มีการเคลื่อนที่สองแบบที่มีความสัมพันธ์กันระหว่างล้อกับตัวรถ คือ แบบที่หนึ่งคือการเคลื่อนที่แบบมุม toe angle หรือ (steer angle) ซึ่งมีความสำคัญมากที่สุด และสอง ที่มีความสำคัญไม่แพ้กันคือมุม camber angle หรือ lean angle มุมทั้งสองแบบนี้ต่างก็คือมุม-องศาของล้อทั้งสิ้น

แบบคอยล์สปริง (Coil Spring) แบบที่สอง Type 2

เหมือนแบบที่หนึ่งแต่แบบนี้มีก้านคล้ายแขนเพียงก้านเดียว ดังรูป สิ่งที่ต่างกันคือสปริงและโช้คอัพที่แขนด้านบนจะเคลื่อนที่ขึ้นลง ความสามารถในการถ่าย นน. ทั้งหมดแทบจะไปอยู่บริเวณแขนด้านบนทั้งหมดและสปริง ที่แขนด้านล่างใช้เป็นเพียงตัวควบคุม แบบคอยล์สปริงแบบที่สองนี้ไม่เป็นที่นิยมเพราะต้องใช้พื้นที่มาก

แบบมัลติลิ้งค์ (Multi-link suspension)

เป็นระบบกันสะเทือนที่คิดค้นใหม่ต่อยอดจากแบบปีกนกคู่ ส่วนใหญ่ใช้ในรถ Audi รุ่น A8 และ A4 ระบบการทำงานก็เช่นเดียวกับที่กล่าวมาแต่แทนที่จะเป็นคานแข็งทั้งบนและล่างติดกัน กลับอิสระต่อกัน มีเพียงข้อต่อแบบหลายจุดเพื่อการควบคุมล้อ และทำให้หน้ายางตั้งฉากกับถนน
โรงงานผลิตรถยนต์อ้างว่าแบบมัลติลิ้งค์นี้ถือเป็นระบบที่ดีที่สุดเท่าที่มีมาเพราะเป็นระบบที่ครอบคลุมที่สุด ระบบกันสะเทือนแบบมัลติลิ้งค์จะมีความแตกต่างกันในจำนวนและความซับซ้อนของข้อต่อ แต่ทั้งหมดต่างก็มีพื้นฐานเดียวกัน และโปรดสังเกตสปริงดังภาพสีแดง และโช้คอัพดังภาพสีเหลือง

แบบ Trailing-arm

ลักษณะคล้ายแขน อยู่ที่ด้านหน้าแชสซี แขนนี้จะรับน้ำหนักและสวิงขึ้นลง เช่นกัน สิ่งที่ต่างกันคือแทนที่แขนจะติดตายกับแชสซี แต่มีการเคลื่อนที่กลับไปขนานแชสซีแต่แบบนี้ไม่นิยมเพราะใช้ พท. มาก และมีการสั่นสะเทือนค่อนข้างมาก หากนึกไม่ออกลองหารถโฟล์คเต่าทองและแนบหน้าบริเวณรถ คุณจะรู้สึกครับ

แบบ Twin I-Beam

ใช้ในรถบรรทุกฟอร์ด F ซีรี่ส์ แบบ Twin I-Beam คิดค้นในปี 1965 เป็นการผสมผสานระหว่างแบบคานแข็งกับแบบ Trailing-arm คานของแบบ Twin I-Beam จะติดตั้งแถวๆ แชสซี ก้านด้านใดก็กันสะเทือนด้านนั้น ด้านเทคนิค แบบ Trailing-arm เป็นการติดตั้งบริเวณด้านหน้าพวงมาลัยพาวเวอร์ ซึ่งฟอร์ดกล่าวว่าระบบนี้ทำใ ห้รถบรรทุกของฟอร์ดทำงานหนัก ในรถบรรทุกที่ว่างเปล่าก็มีการกระแทก

แบบ Moulton rubber suspension

แบบ Moulton rubber นี้ มีพื้นฐานระบบขึ้นอยู่กับการบีบอัดของมวลที่เป็นของแข็งของยาง ดังสีแดงในภาพทั้งสองนี้ แต่มีการออกแบบเหมือนกัน ผู้ออกแบบคือ ดร. Alex Moulton หนึ่งในทีมรถมินิ ออกแบบในปี ค.ศ. 1959 แบบดังกล่าวได้รับการรู้จักในชื่อต่างๆกันคือแบบ cone และ trumpet (เรียกตามรูปร่างของยางดังภาพ) ระบบกันสะเทือนด้านหลังของรถมินิใช้ระบบกันสะเทือนแบบ Moulton rubber โดยติดตั้งแนวนอนเพื่อประหยัดเนื้อที่ แต่เดิมรถมินิตั้งใจใช้ระบบกันสะเทือน fluid-filled Hydrolastic ของ Moulton แต่ยังคงไม่เรียบร้อยและรุ่นที่ได้รับการปรับปรุงคือมินิเมโทรและ รถสปอร์ต MGF ปัจจุบัน

ขณะเดียวกันระบบกันสะเทือนแบบ Moulton rubber ใช้มากในการแข่งขันจักรยานและจักรยานเสือภูเขา เนื่องจากการออกแบบที่กะทัดรัดและมีการทำงานและการบำรุงรักษาไม่ยุ่งยาก และปัจจุบัน ก็มีการออกแบบที่ทันสมัยมากขึ้นและมีน้ำหนักเบา หากสนใจอ่านเพิ่มเติมที่ลิ้งค์ Alex Moulton a lifetime in engineering

แบบ Transverse leaf-spring

ระบบนี้เป็นการผสมผสานระหว่างปีกนกคู่กับ leaf spring รถที่ใช้ระบบที่โด่งดังได้แก่เชฟ รุ่น Corvette โดยมีแหนบหนึ่งตัวติดตั้งอยู่ในรถ ที่เชื่อมต่อที่ปลายแต่ละด้านบริเวณปีกนกด้านล่าง บริเวณตรงกลางของสปริงเชื่อมกับ subframe ในช่วงกลางด้านหน้าของรถ และมีโช้คอัพสองตัว ติดตั้งที่แต่ละข้างที่ปีกนกคู่ล่าง เชฟวี่ยืนยันว่านี่เป็นสิ่งที่ดีที่สุดตั้งแต่มีระบบกันสะเทือนมาก เพียงแต่ไม่มีใครชำนาญจริง และทั้ง ผู้ผลิตและผู้ขับรถที่ใช้ในการแข่งขันต่างเห็นว่ามันเป็นสิ่งไร้สาระ ยังไม่มีความชัดเจนพอสำหรับต่อการตัดสินใจและราคา และยังหาใช้ยากอีกด้วย
แต่ก่อน Triumph ใช้ระบบกันสะเทือนแบบนี้ในรถเล็ก (เช่น Herald, Vitesse, Spitfire & GT6) ในรถสัญชาติอังกฤษรุ่นเก่าก็ใช้เพราะมีราคาถูก

สปริงจะถูกติดตั้งที่เฟืองท้ายแทนที่จะอยู่ที่แชสซีและตรงมุมบริเวณที่สอดแม่แรง ขณะขับรถนี้และเกิดอาการตื่นตระหนกเมื่อมีก๊าซรั่วแล้วเหยียบเบรคจะทำให้รถปัดและรถอาจหมุนไปกระแทกต้นไม้บริเวณใกล้เคียงได้ ในปลายยุค 60 มีข้อติเกี่ยวกับระบบกันสะเทือนแบบนี้เป็นอย่างมาก Triumph จึงเปลี่ยนเป็นแบบระบบ swing spring ในรถบางคัน (ไม่แตกต่างกันต่อไป) และเรียกว่า rotoflex ในรุ่น GT6 อย่างไรก็ดี ก็ยังไม่เป็นที่นิยมเพราะระบบซับซ้อนเกินความจำเป็นและเปราะบางมาก มีรถสปอร์ตสวีเดนในปี 1990 รุ่น JC Indigo ที่ใช้ระบบกันสะเทือนแบบ transverse leaf spring ทั้งหน้าและหลัง สปริงตัวตรงข้ามถูกนำมาพัฒนาต่อในรถวอลโว่ 760 station wagon แต้ Indigo ใช้ทั้งสองตัวที่ด้านหลังและนำไปปรับพัฒนาให้ใช้กับด้านหน้า รถวอลโวส่วนใหญ่ใช้เกียร์แต่วอลโว่เองไม่มีโรงงานหรือส่วนที่ผลิตเกียร์เอง ธุรกิจโตไปอย่างรวดเร็วแต่ผมไม่มั่นใจว่าสินค้าขายได้มากหรือไม่
credit: carbibles.com

แปล: TS Motor Auto Painting Professional