นานาสาระ by โนบุ

สวัสดีครับ ผมโนบุนะครับ นี่ก็เป็นบล๊อกแรกๆที่ผมเริ่มเขียนครับ ก็เลยอาจจะมีปัญหาเรื่องการใช้ภาษาเล็กน้อยครับ ถ้ามีข้อผิดพลาดประการใด ก็ขออภัยมา ณ ที่นี้ด้วยนะครับ.

ทุกคนคงจะทราบดีนะครับว่ารถยนต์นั้นมีระบบขับเคลื่อนหลายประเภท แต่อาจจะไม่ทราบว่ามีประเภทอะไรบ้าง และแต่ละอันจะแตกต่างกันอย่างไร วันนี้ผมจึงจะมาอธิบายให้ทุกท่านทราบเองครับ

ระบบขับเคลื่อนนั้นแบ่งได้เป็นประมาณ 5 ประเภทคัรบ แบ่งเป็น

1. พวกระบบขับเคลื่อนล้อหน้า - เครื่องวางหน้า (FF)

ระบบนี้จะมีสองรูปแบบ

แบบแรกจะมีเครื่องยนต์และเกียร์วางขวางขนานกับหน้าของรถยนต์ มีชุดเพลาขับเคลื่อนต่อกับชุดเกียร์ ออกสู่ล้อหน้าอย่างละข้าง แล้วแต่จะวางเครื่องหรือเกียร์ไว้ด้านไหน

แบบที่สอง จะวางเครื่องยาวตามตัวรถ และมีชุดเกียร์ที่ต่อเพลาขับออกแนวด้านข้างโดยวางตำแหน่งเครื่องให้มีน้ำหนักถ่ายลงด้านหน้า จะสมดุลกว่าแบบแรก จะทำให้มีการทรงตัวขณะเข้าโค้งที่ดี

ระบบนี้ส่วนมากจะพบมากในรถยนต์ราคาถูกอย่าง Toyota Altis, Honda Civic หรืออะไรทำนองนั้น

ข้อดี

1. เสียแรงบิดน้อยกว่ารถขับเคลื่อนหลัง

2. คุมรถได้ง่ายแต่รถอาจปัดเล็กน้อย

3. มีชึ้นส่วนที่น้อยกว่า อะไหล่หาง่าย ซ่อมไม่แพง

4. การซ่อมบำรุงเกียร์ ใช้เวลาน้อย

5. รถเบา

ข้อเสีย

1. การกระจายน้ำหนักในล้อหน้า ไม่ค่อยสมดุล มีน้ำหนักตกลงที่ล้อไม่เท่ากัน

2. อายุการใช้งานของเพลาขับจะสั้นกว่า เนื่องจากต้องรับแรงกำลังจากเกียร์ที่ได้รับจากเครื่องยนต์มา ถ่ายถอดออกที่หัวเพลาขับ และเวลาหักเลี้ยวหัวเพลาจะ สึกหรอกสูง ต้องมีการซ่อมกันบ่อยๆ และมีการขาดของลูกยางกันฝุ่นมาก

3. มีการเสียค่าใช้จ่ายในเรื่องของเพลาขับมาก เพราะเครื่องยนต์และเกียร์มีการจัดวางด้านหน้า มีการบิดตัวสูง โดยเฉพาะขับหน้าเกียร์ออโต้ด้วย

4. มีอายุการใช้งานของแท่นเครื่อง ลูกยาง และจุดยึดแท่นเกียร์ ที่เสียหายบ่อย เนื่องมาจากการบิดตัว

5. มีจุดยึดแท่นเกียร์มาก

6. การกระจายน้ำหนักได้แย่กว่ารถขับเคลื่อนล้อหลัง จึงควบคุมรถขณะเบรคได้ไม่ดี

7. ยางล้อหน้าจะมีการสึกหรอเร็วกว่า เพราะต้องรับน้ำหนักตัวรถและเครื่องยนต์ และมีการตะกุยออกตัว จึงหมดเร็วกว่า

2. พวกระบบขับเคลื่อนล้อหลัง - เคลื่องวางหน้า (FR)

ระบบนี้ รูปแบบในการวางของเครื่องยนต์ เกียร์ และเพลาขับแบ่งได้เ์ป็นสองแบบเหมือนพวกแรก แบ่งเป็น

แบบแรกแบบวางขวาง หรือ Traversely-Mount (ซึ่งเครื่องยนต์ เกียร์ และเพลาขับจะวางต่อกันเป็นแนวขวางตามด้านกว้างของตัวรถ) รถปัจจุบันจะใช้แบบนี้

แบบที่สอง แบบวางตามยาว หรือ Longitudinally-Mount (เครื่องยนต์ เกียร์ และเพลากลางวางเรียงต่อกันในแนวตามยาวจากด้านหน้าไปด้านหลัง) รถแต่ก่อนจะใช้แบบนี้

ข้อดี

1. ชิ้นส่วนทน

2. จุดยึดแท่นเครื่องพังยาก

3. การกระจายน้ำหนักดีกว่าขับหน้า การทรงตัวจะดีกว่าในความเร็วสูง ควบคุมง่ายกว่า ไม่มีอาการหน้าไว

4. การเบรคจะดีกว่า

5. เพลาขับเสียยาก

ข้อเสีย

1. การออกแบบที่มีชึ้นส่วนมากๆ นั้นก็เป็นจุดบอดแรก คือเฟืองท้ายจะมีอาการหอนดัง ต้องซ่อมหรือเปลี่ยน ค่าใช่จ่ายจะแพงตรงนี้แต่ก็นานเสียที

2. การถอดประกอบเกียร์มีความยุ่งยากกว่า เพราะมีหลายจุดมาก

3. จะมีอาการท้ายปัดง่าย เมื่อเวลาออกตัว หรือกดคันเร่งในตอนถนนลื่น

4. ยางล้อหลังหมดเร็วกว่าเพราะต้องส่งกำลังไปที่ล้อหลัง

5. การที่จุดส่งกำลังหลายจุดนั้น จึงต้องมีการถ่ายน้ำมัน ที่ต้องทำบ่อยคือน้ำมันเกียร์ น้ำมันเฟืองท้าย แน่นอนหมายถึงค่าใช่จ่ายที่เพิ่มขึ้น

3. พวกระบบขับเคลื่อนล้อหลัง - เคลื่องวางหลัง

ระบบนี้ไม่จำเป็นต้องมีเพลากลาง น้ำหนักเครื่อง เกียร์ อยู่ด้านหลังหมด เวลาออกตัวดี เพราะได้แรงยึดเกาะกับน้ำหนักรถกดที่ล้อหลัง แต่ปัจจุบันนิยมใช้กันน้อยมาก และมีข้อมูลน้อยมาก ส่วนใหญ่จะเป็นรถขนาดเล็กยุคเก่า 30-40 ปีขึ้นไปอาทิ Subaru 360, Subaru R-2, Volkswagen Beetle หรือซุเปอร์คาร์อย่าง Porsche 911, Audi R8 เป็นต้น

ส่วนข้อดี-ข้อเสียก็จะคล้ายๆพวกรถขับหลังเครื่องหน้า

3. พวกระบบขับเคลื่อนล้อหลัง - เครื่องวางกลาง (MR)

ระบบนี้เป็นระบบขับด้วยเคลื่อนล้อหลังโดยที่เครื่องยนต์อยู่ตรงกลางให้น้ำหนักอยู่ระหว่างล้อหน้าและล้อหลัง จุดอ่อนของรถประเภทนี้คือ มีเนื้อที่ใช้ประโยชน์น้อย และเสียงรบกวนจากเครื่องยนต์มีมาก เรื่องความร้อนภายในห้องเครื่องนั้นระบายได้ยากและการเกาะถนนด้านหน้าไม่ดีซึ่งถ้าเค้าโค้งด้วยความเร็วสูงนั้นจะควบคุมได้ยากแต่หากดึงเอาข้อดีของการหมุนของตัวรถและแรงฉุดออกมาได้มากเท่าไหร่ ก็จะสามารถดึงเอาประสิทธิภาพของรถออกมาได้มากเท่านั้น ส่วนมากพบได้ในรถซุปเปอร์คาร์อย่าง Ferrari 458,599,FF, F12 Berlinetta เป็นต้น

4. พวกระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ (4WD)

ระบบนี้เป็นระบบขับเคลื่อนที่ส่งกำลังไปที่ล้อทั้ง 4 ล้อ แม้ว่าจะมีน้ำหนักที่มากขึ้น แต่กลับเป็นระบบส่งกำลังที่สามารถอัตราเร่งได้สูงกว่าแบบอื่นๆ และยังมีความยึดเกาะที่สูงมากในการโค้ง ทำให้มันกลายเป็นปัญหาเนื่องจากรถจะไม่สามารถเลี้ยวได้อย่างคล่องตัว จึงเหมาะสำหรับการเป็นระบบส่งกำลังที่ไว้ใช้ในการวิ่งเส้นทางวิบาก เช่น พวกรถแข่ง Rally แต่ระบบขับเคลื่อน 4 ล้อนี้ยังสามารถใช้กับรถที่มีแรงม้าสูงมากอย่าง Bugatti Veyron Grand Sport Vitesse (1,200 Hp 1,500 Lb-Ft)

สรุป

ระบบขับเคลื่อนและตำแหน่งของเครื่องยนต์นั้นมีผลต่อตัวรถเป็นอย่างมากในด้านการควบคุม ซึ่งสามารถอธิบายได้โดยใช้กฎทางฟิสิกส์ จะได้ว่าตำแหน่งของเครื่องยนต์จะมีผลเกี่ยวกับจุดศูนย์ถ่วงของตัวรถ โดยรถที่มีตำแหน่งของเครื่องยนต์ตรงกับระบบขับเคลื่อน คือ FF และ RR จะมีสมดุลที่ต่ำ เนื่องจากน้ำหนักค่อนอยู่ทางด้านใดด้านหนึ่ง ทำให้เกิดแรงเหวี่ยง เช่น แบบ FF น้ำหนักจะค่อนอยู่ทางด้านหน้า ซึ่งเป็นบริเวณที่มีล้อไว้บังคับทิศทาง ทำให้เลี้ยวไม่เข้าจนเกิดเป็นอาการอันเดอร์สเตียร์ เป็นต้น

ส่วนระบบขับเคลื่อนจะมีผลต่อการเคลื่อนที่ของรถ โดยรถที่มีล้อที่ขับเคลื่อนเดียวกับล้อบังคับทิศทาง คือ FF จะต้องเลี้ยวพร้อมกับขับเคลื่อน ทำให้สามารถเลี้ยวได้คล่องตัวน้อยลงมากจนเกิดอาการอันเดอร์สเตียร์ ส่วน FR ล้อที่ขับเคลื่อนกับล้อที่บังคับทิศทางอยู่คนละล้อกัน ทำให้สะมารถเข้าโค้งได้รวดเร็ว แต่หากมีแรงบิด (Torque) ที่สูง จะทำให้รถหมุนจนเกิดอาการโอเวอร์สเตียร์

ดังนั้น ระบบขับเคลื่อนแบบ MR เป็นระบบที่ดีที่สุด เนื่องจากตำแหน่งของเครื่องค่อนไปทางตรงกลาง ทำให้สามารถจัดสมดุลได้ดีที่สุด อีกทั้งล้อที่ขับเคลื่อนยังป็นคนละล้อกับล้อที่บังคับทิศทาง ทำให้เข้าโค้งได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพครับ

เพิ่มเติมพิเศษ

ระบบส่งกำลัง

ระบบส่งกำลัง หรือที่เรารู้จักกันว่า เกียร์ คือ ชุดเฟื่องที่มีขนาดไม่เท่ากัน ยิ่งเล็ก ยิ่งหมุนครบรอบเร็ว ยิ่งได้อัตราเร่งสูง แต่ความเร็วสูงสุดจะได้ไม่มาก เช่นพวกเกียร์หนึ่งเกียร์สอง ถ้าใหญ่ จะหมุนครบรอบช้า (มากกกก) ได้อัตราเร่งต่ำ (มากกกกเช่นกัน) ต้องใช้ความเร็วช่วยส่ง แต่จะได้ความเร็วสูง เช่นพวกเกียร์ห้าเกียร์หก (เดี๋ยวนี้อาจไดถึงเกียร์เจ็ด) โดยแบ่งเกียร์ไดเป็นสองประเภทหลักๆ คือ

เกียร์ธรรมดา

เกียร์ธรรมดา (Manual transmission หรือ Manual Gear) เป็นเกียร์ ที่ต้องเข้าเกียร์โดยเปลี่ยนเกียร์โดยตัวผู้ใช้เอง โดยจะเปลี่ยนเกียร์และจะต้องเหยียบคลัชแล้วเปลี่ยนเกียร์ตาม เกียร์จะมีเกียร์ว่าง เกียร์ถอยหลัง และ เกียร์เดินหน้า จะมีเกียร์ต่ำ และ สูง จนถึง เกียร์ 1 ถึง เกียร์ 7

เกียร์อัตโนมัติ

เกียร์อัตโนมัติ (Automatic transmission หรือ Automatic Gear) เป็นเกียร์ที่ไม่มีคลัชให้เหยียบ เป็นเกียร์ที่สามารถเปลี่ยนเองได้อัตโนมัติ ตามความเร็วของรถ เกียร์จะมีเกียร์ว่าง เกียร์ถอยหลัง และ เกียร์เดินหน้า โดย เกียร์เดินหน้าจะเปลี่ยนเกียร์ได้ตั้งแต่รอบของเครื่องยนต์ จะมีตั้งแต่เปลี่ยนเกียร์ถัดไป โดยจะเลือกเข้าเกียร์แบบเปลี่ยนเกียร์เองได้อัตโนมัติในรอบต่ำ และ เกียร์เปลี่ยนเองได้อัตโนมัติในรอบสูง

อาการอันเดอร์สเตียร์ (Understeer)

อันเดอร์สเตียร์ เป็นอาการที่เวลารถไม่ตอบสนองต่อการเลี้ยว ส่วนมากจะพบได้ในรถที่มีระบบขับเคลื่อนแบบ FF และ 4WD (ขึ้นอยู่กับสมรรถนะของรถแต่ละคัน)

การเกิดอาการอันเดอร์สเตียร์ส่วนมากจะพบได้ในการแข่งรถที่กินเวลานานหรือการขับรถ FF หรือ 4WD (บางคัน) เร็วเกินไป เนื่องจากการแข่งรถเป็นเวลานานอาจทำให้นักแข่งเกินอาการวิตกกังวลและทำให้เข้าโค้งด้วยความเร็วสูงเกินไปจนเลี้ยวไม่เข้าได้ อีกทั้งการเกิดอาการอันเดอร์สเตียร์ยังสามารถพบได้ในรถที่มี Downforce (แรงกด) ที่ท้ายรถมากเกินไปได้อีกด้วย

โอเวอร์สเตียร์ (Oversteer)

โอเวอร์สเตียร์ เป็นอาการที่เวลารถตอบสนองต่อการเลี้ยวเร็วเกินไปจนท้ายรถไถลและหน้ารถเข้าใกล้โค้งมากเกินไป อาจทำให้รถหลุดโค้งได้ ส่วนมากจะพบได้ในรถที่มีระบบขับเคลื่อนแบบ FR RR และ MR

สาเหตุสำคัญของการเกิดอาการโอเวอร์สเตียร์คือการที่แรงส่งจากล้อหลังมีมากเกินไปจนแรงยึดเกาะของยางนั้นมีไม่มากพอที่จะควบคุมได้ ทำให้รถนั้นเกิดอาการหมุนแต่ถ้าสามารถควบคุมให้การไถลนั้นไม่มีมากจนเกินไป จะกลายเป็นอีกอาการหนึ่งที่เรียกว่า การดริฟต์ (Drifting)

ไม่ว่าอย่างไรก็ตาม อาการอันเดอร์สเตียรและโอเวอร์สเตียรก็สามารถแก้ไขได้อย่างถาวรโดยการตั้งค่าความแข็ง-อ่อนของช่วงล่าง