ระบบกันสะเทือนรถยนต์

Posted on : 12-11-2012 | By : Author | In : การดูแลรักษารถ

ระบบกันสะเทือนแบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกัน

ในรถยนต์ทุกชนิด ระบบกันสะเทือนนับว่าเป็นระบบที่มีความสำคัญมากอันหนึ่ง กล่าวคือ เป็นตัวการทำให้รถยนต์ สามารถวิ่งไปบนถนนขรุขระได้อย่างนุ่มนวล โดยไม่เกิดอาการกระแทกอย่างแรง สร้างความสะดวกสบายแก่ผู้ขับขี่ และป้องกันการชำรุดเสียหายของสิ่งของที่บรรทุกอยู่ในรถยนต์นั้นอีกด้วย ดังนั้นจึงได้มีผู้ค้นคิดระบบกันสะเทือนระบบต่าง ๆ ขึ้นมามากมาย เช่น ระบบกันสะเทือนแบบคอยล์สปริง หรือระบบกันสะเทือนแบบแมคเฟอร์สันสตรัท

ในที่นี้จะได้กล่าวถึงระบบกันสะเทือนอีกแบบหนึ่ง คือ ระบบกันสะเทือนแบบที่เชื่อมล้อหน้าและล้อหลังติดต่อกัน ที่เรียกว่า ระบบกันสะเทือนแบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกัน (linked suspension system) ข้อดีของระบบกันสะเทือนแบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกันก็คือ จะช่วยลดอาการที่ล้อหน้าและล้อหลังเกิดอาการกระโดดขึ้น กระโดดลงไม่พร้อม (รถเกิดอาการโยกไปหน้าที โยกไปข้างหลังที) ทำให้รถยนต์รักษาระดับตัวเสมอ ผู้ที่นั่งอยู่ไม่รู้สึกว่าหน้าสูงกว่าด้านหลังหรือด้านหลังเท่าด้านหน้า

ตัวอย่างของระบบกันสะเทือน แบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกัน ที่ใช้ในรถยนต์ในปัจจุบันนี้ก็มี

1. ระบบกันสะเทือนแบบเมาส์ตันไฮโดรลาสติค(Moulton hydrolastic suspension) ซึ่งใช้ในรถออสติน-มอร์ริส Austin-Morris)

2. ระบบกันสะเทือนแบบสปริง ลิ้งเกจ (Springlinkage astern) ซึ่งใช้ในรถซีตรอง (Citroen)

ข้อแตกต่างของระบบกันสะเทือนแบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกันทั้งสองแบบนี้ก็คือ แบบไฮโดรลาสติค ใช้ของเหลวเป็นตัวทำงาน ส่วนแบบสปริง-ลิ้งเกจ ใช้กลไกเป็นตัวทำงาน

ระบบกันสะเทือนแบบไฮโดรลาสติค (Hydrolastic system)

ในระบบกันสะเทือนแบบไฮโดรลาสติค ที่แต่ละล้อของ รถยนต์จะมีดีสเพลซเซอร์ (displacer) 1 ตัว ทำหน้าที่เป็นทั้งสปริงและแดมเปอร์ (damper) ทางด้านหนึ่งของดิสเพลซเซอร์นี้ จะไปติดกับตัวรถยนต์ โดยรองรับไว้ด้วยยาง อีกด้านหนึ่งของดีสเพลซเซอร์มีลักษณะเป็นขายื่นออกมาไปติดไว้กับลิ้งเกจพยุง (syspension linkage) ด้านบนของขาเป็นไดอะแฟรม ภายในห้องระหว่างไดอะแฟรมกับผนังด้านบน ของดิสเพลซเซอร์บรรจุไว้ด้วยของเหลวแล้วแบ่งออกเป็นสอส่วนด้วยแผ่นโลหะบางๆ มีวาส์วชนิดสองทางเชื่อมติดต่อถึงกัน ติสเพลซเซอร์ระหว่างล้อหน้าและล้อหลังของแต่ละข้างจะมีท่อของเหลวเชื่อมติดต่อถึงกัน

รูปที่ 3 แสดงการทำงานของระบบกันสะเทือนแบบล้อหน้าและล้อหลังเชื่อมติดต่อกัน ชนิดไฮโดรลาสติค

รูป ก. เมื่อล้อหน้ากระโดดขึ้น จะทำให้ของเหลวเคลื่อนที่จากติสเพลซเซอร์ล้อหน้าไปยังดิสเพลซเซอร์ล้อหลัง ซึ่งเป็นผลทำให้ล้อหลังยกตัวรถขึ้น

รูป ข. เมื่อรถอยู่บนพื้นราบ ของเหลวจากดิสเพลซเซอร์ล้อหลังก็จะกลับมาที่ดิสเพลซเซอร์ล้อหน้าตามเดิม

รูป ค. แสดงดิสเพลซเซอร์ รูปบนติสเพลซเซอร์ขณะที่ไม่ได้ทำงาน และรูปล่างแสดงดิสเพลซเซอร์ขณะกำลังทำงาน ของเหลวจะไหลผ่านวาส์วชนิด 2 ทาง

เวลาที่เราขับรถไป เมื่อล้อหน้ากระโดดขึ้น ขาของแผ่นไดอะแฟรมจะดันให้แผ่นไดอะแฟรมเคลื่อนที่ขึ้น ทำให้ของเหลวจากดิสเพรซเซอร์ล้อหน้าเคลื่อนที่ผ่านวาล์วชนิดสองทางจากห้องด้านล่างขึ้นไปห้องด้านบน วาล์วชนิดสองทางนี้อนุญาตให้ของเหลวเคลื่อนผ่านได้ช้า ๆ มีผลเสมือนกับเป็นโช๊คอัพ

การเคลื่อนที่ของแผ่นไดอะแฟรมนี้ จะไปลดช่องว่างของ ดิสเพลซเซอร์อันหน้าความดันของเหลวในดิสเพลซเซอร์อันหน้าจะเพิ่มขึ้น ของเหลวจากดิสเพลซเซอร์อันหน้าจะถูกดันเข้าไปในท่อ ไปยังดิสเพรซเซอร์อันหลัง แผ่นไดอะแฟรมของดิสเพลซเซอร์อันหลังจะถูกดันให้เคลื่อนที่ลง ขาของดิสเพลซเซอร์อันหลังจะไปดันล้อหลังลงเป็นผลให้รถทางด้านหลังยกขึ้น ตัวรถจะยังคงอยู่ในแนวระดับ

ในทำนองเดียวกันถ้าล้อหลังกระโดดขึ้น ของเหลวจาก ดิสเพลซเซอร์อันหลังก็จะถูกดันไปยังดิสเพลซเซอร์อันหน้าทำให้ตัวรถทางด้านหน้ายกขึ้น เป็นผลให้รถอยู่ในแนวระดับ

ระบบกันสะเทือนแบบไฮโดร-นูแมติค (Hydro neumatic system)

ในรถซีตรองขนาดใหญ่ขึ้น จะใช้ระบบกันสะเทือนแบบ ไฮโดร-นูแมติค แทนที่จะใช้ระบบกันสะเทือนแบบสปริง- ลิ้งเกจ (Spring linkage)

ระบบกันสะเทือนแบบไฮโดร-นูแมติคนี้ แต่ละล้อจะประกอบไปด้วยระบบกันสะเทือนแบบอิสระ ลักษณะของระบบกันสะเทือนแบบนี้ มีลักษณะเป็นทรงกลมต่อกับกระบอกสูบดูรูปที่ 6 ภายในทรงกลมส่วนบนบรรจุก๊าซของเหลวและก๊าซไนโตรเจน มีแผ่นไดอะแฟรมกั้นไว้ในทรงกระบอกมีลูกสูบซึ่งมีก้านลูกสูบต่อไปติดกับแขนพยุง (suspension arm) โดยใช้ไพโวท พิน (Pivot Pin)

เมื่อรถวิ่งไป ถ้าล้อกระโดดขึ้นระบบพยุง (suspension item) จะไปดันให้ลูกสูบในกระบอกสูบเคลื่อนที่ขึ้นการเคลื่อนที่ของลูกสูบขึ้น จะไปทำให้ความดันของของเหลวในกระบอกสูบและทรงกลมเพิ่มขึ้น ผลที่เกิดขึ้นจะไปอัดก๊าซไนโตรเจนในทรงกลม ซึ่งทำหน้าที่เป็นเสมือนสปริง ในทำนองเดียวกัน ถ้าล้อกระโดดลง แขนพยุงจะไปดึงลูกสูบให้เคลื่อนที่ลง ทำให้ความดันในทรงกระบอกและทรงกลมลดลงด้วย

ระบบกันสะเทือนแบบไฮโดร-นูแมติคนี้ ยังสามารถรักษาระดับความสูงต่ำของรถได้อีกด้วย โดยอาศัยการไหลเข้าไหลออกของของเหลวในกระบอกสูบจากที่เก็บซึ่งมีความดันสูงผ่านวาล์วชนิดเลื่อนไปมา

ถ้าเมื่อใดที่รถบรรทุกน้ำหนักเพิ่มกว่าปกติ ตอนแรกตัวรถจะต่ำลง เมื่อตัวรถตํ่าลง จะไปทำให้วาล์วชนิดเลื่อนเปิดให้ของเหลวไหลเข้ามาในกระบอกสูบ ไปดันลูกสูบให้เคลื่อนที่ลง ทำให้ตัวรถยกขึ้น เมื่อตัวรถยกขึ้นจนได้ระดับเดิม วาล์วชนิดเลื่อนก็จะปิด ดูรูปที่ 5

ในทำนองกลับกัน ถ้ารถบรรทุกนํ้าหนักน้อยกว่าปกติ ในตอนแรกตัวรถจะยกขึ้น เมื่อตัวรถสูงขึ้น จะทำให้วาล์วชนิดเลื่อนเปิดให้ของเหลวไหลออกจากกระบอกสูบ ทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น ตัวรถก็จะต่ำลงจนได้ระดับเดิม วาล์วชนิดเลื่อนก็จะปิด ดูรูปที่ 6

ระบบกันสะเทือนแบบไฮโดร-นูแมติคนี้ จะมีโช๊คอัพติดอยู่ด้วยทางตอนบนของกระบอกสูบ ดูรูปที่ 7

ระบบกันสะเทือนแบบปรับระดับในตัว (Self-levelling suspension)

ระบบกันสะเทือนแบบปรับระดับในตัวนี้ จะทำให้รถยนต์ที่บรรทุกนํ้าหนักมาก ๆ สามารถอยู่ในระดับเดิม นอกจากนี้ ระบบกันสะเทือนแบบนี้ยังทำให้ทางด้านหน้าและด้านหลังของรถสูงจากพื้นถนนเท่ากัน ไม่ว่าเราจะบรรทุกน้ำหนักทางด้านหน้ามากหรือทางด้านหลังมากก็ตาม

ระบบกันสะเทือนแบบปรับระดับในตัวชนิดหนึ่ง ทำงานโดยอาศัยเครื่องมือวัดระยะห่างในแนวดิ่งระหว่างพื้นรถกับจุด ๆ หนึ่งบนแขนพยุง เมื่อรถยนต์บรรทุกน้ำหนักมากขึ้น จะทำให้ระยะห่างระหว่างพื้นรถกับจุด ๆ หนึ่งบนแขนพยุงสั้นลง การที่ระยะห่างระหว่างพื้นรถกับจุด ๆ หนึ่งบนแขนพยุงเปลี่ยนแปลงไป จะไปทำให้วาส์วควบคุมการปรับระดับของรถยนต์ทำงาน ทำให้รถยนต์รักษาระดับความสูงเท่าเดิม

ระบบกันสะเทือนแบบอากาศ

(Air suspension)

ระบบกันสะเทือนแบบอากาศนี้ สามารถที่จะควบคุมระดับความสูงของตัวรถจากพื้นถนนโดยอาศัยอากาศ ระบบกัน สะเทือนแบบนี้นับวันจะเป็นที่นิยมมากขึ้น เนื่องจากความ สะดวกสบายซึ่งเหมาะสมกับรถยนต์แต่ละชนิดที่ต้องการระบบ กันสะเทือนที่นุ่มนวลที่สุด

การทำงานของระบบกันสะเทือนแบบอากาศก็คือ อาศัยอากาศที่มีความดันสูงบรรจุอยูในกระบอกสูบ ทำหน้าที่แทน สปริง เมื่อล้อรถกระโดดขึ้น ปริมาตรอากาศในกระบอกสูบจะลดลง ทำให้ความดันสูงขึ้น อากาศในกระบอกสูบที่ความดันเพิ่มขึ้น จะพยายามขยายตัวออกเพื่อต้านทานการกระโดดขึ้น ของรถ คล้ายกับคอยล์สปริงหรือแหนบในระบบกันสะเทือน ชนิดธรรมดาทั่ว ๆ ไป

เมื่อเวลาที่รถบรรทุกน้ำหนักมาก ๆ จะทำให้ตัวรถต่ำลง เราสามารถยกระดับตัวรถให้สูงจากพื้นในระดับเดิม โดยเพิ่มความดันอากาศภายในกระบอกสูบ หลักการก็คือมีท่อจากกระบอกสูบไปยังแหล่งเก็บอากาศความดันสูงโดยมีวาล์วกั้น เมื่อเวลาที่รถบรรทุกน้ำหนักมาก ๆ วาล์วจะเปิดออกให้อากาศจากแหล่งที่มีความดันสูงเข้ามาในกระบอกสูบเพิ่มความดันอากาศ ในกระบอกสูบจนรถยกตัวสูงขึ้นจนถึงระดับเดิม วาล์วจึงเปิดและเวลาที่รถบรรทุกน้ำหนักน้อยลง ตัวรถจะยกสูงขึ้น วาล์วก็จะเปิด รถก็จะสามารถรักษาระดับความสูงจากพื้นเท่าเดิมเสมอ ไม่ว่าจะบรรทุกน้ำหนักมากหรือบรรทุกน้ำหนักน้อย

ที่มา:นนทศักดิ์ ศิริโภค

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.