ประเภทของระบบกันสะเทือนรถยนต์

ด้วยความชาญฉลาดของโรงงานผลิตรถยนต์ ได้แบ่งประเทภของแรงกระแทกทั้งจากเพลาหน้าและหลังให้เราได้สับสนไว้หลายประเภท แต่โดยหลักใหญ่แล้วแบ่งเป็นระบบกันสะเทือนแบบอิสระ (Independent Suspension) และแบบไม่อิสระ (Dependent Suspension) แต่ในความเป็นจริงแล้วขึ้นอยู่กับว่าเป็นระบบกันกระแทกแบบอัตโนมัติหรือแบบเก่าเท่านั้นเอง แม้ว่าจะเรียกว่าระบบกันสะเทือนแบบอิสระ แต่ก็ไม่ได้เป็นอิสราต่อกันโดยสิ้นเชิงตามคำเรียกเพราะจะมีข้อต่อเชื่อมต่ออยู่ระหว่างเพลาและล้อ

นับตั้งแต่ปี 2006 เป็นต้นมา แนวคิดในการทำระบบกันสะเทือนแบบอิสระโดยสิ้นเชิงเริ่มมีขึ้น โดยติดตั้งตัวค้ำโช้ค หรือ anti-roll bar แทนซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับระบบควบคุมการสั่นสะเทือนแบบไฟฟ้าที่ซับซ้อน อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการติดตั้งระบบกันสะเทือนแบบดิจิตอลได้ที่นี่ หรือหากมีข้อมูลเพิ่มเติม สามารถอีเมลมาแจ้งผมได้ จะได้ลงเพิ่มเติมเพื่อให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น

ระบบกันสะเทือนแบบไม่อิสระล้อคู่หน้า

ที่ไม่อิสระเพราะล้อหน้ามีการเชื่อมโยงถึงกันอยู่ ผมไม่ได้อยากหยาบคายนะครับแต่ขอบอกว่า ห่วย มากครับ มันเป็นเช่นนั้นจริงๆ ระบบนี้จะมีโครงรับแรงสั่นสะเทือนอยู่ที่ด้านหน้าตัวรถ ติดกับแหนบและโช้คอัพ พบได้ปกติในรถบรรทุกแต่สำหรับรถยนต์พบได้ในพิพิธภัณฑ์เท่านั้น เพราะไม่มีใครเขาใช้กันแล้ว ด้วยเหตุผลสามประการดังนี้
1 สั่นสะเทือนมาก .. เพราะโดยโครงสร้างของรถจะมีการเชื่อมโยงถึงกัน หากล้อข้างใดข้างหนึ่งมีการกระแทกหรือสั่นสะเทือน คานรับน้ำหนักจะแกว่งไปมาตามด้วย จึงมีการติดตั้งเครื่องมือวัดความเร็วรอบของระบบบังคับเลี้ยว ซึ่งจะเริ่มหมุนจากซ้ายไปขวา และเนื่องจากเพลามีความเฉื่อย จะทำให้เกิดการป้อนกลับไปยังการเคลื่อนที่เดิม
2 น้ำหนักมาก .. ภาษาเทคนิคเรียกว่า น้ำหนักนอกสปริง ของเข็งที่เพลาด้านหน้าจะมีน้ำหนักมากและต้องมีความทนทาน ความหนักของทั้งแผ่นสปริงและระบบกันสะเทือนเพื่อทำให้รถเกาะถนน
3 มีตำแหน่งตายตัว .. คุณไม่สามารถปรับตำแหน่งล้อบนแกนเพลาที่แข็งเช่นนั้นได้เลย เพราะทางโรงงานได้ติดตั้งไว้อย่างดีแล้ว และหากคานรับน้ำหนักเกิดการบิดเบี้ยว ผิดรูปเพียงเล็กน้อย ก็ไม่สามารถแก้ไขอะไรได้เลย

ระบบกันสะเทือนแบบคานแข็ง

มีหลายคนที่หลวงตัวติดตั้งระบบกันสะเทือนแบบคานแข็งแล้วมาบ่นให้ผมฟัง พวกเขามักจะส่งรูปแบบด้านข้างมาให้ผมดู เสมอ และติว่านี่หรือคือระบบกันสะเทือนที่ดีที่สุดของรถออฟโรด ผมต้องยอมรับว่าอุปกรณ์สำหรับรถออฟโรดนี้ ถือว่าเยี่ยมแล้ว ขอให้รับความจริง จะมีสักกี่คนที่นำรถออฟโรดไปใช้แบบออฟโรดจริงๆ อย่างมากที่สุดก็คงทำได้แค่นำรถตะเกียกตะกายไปจอดบนฟุตบาทในขณะที่รับส่งลูกไปกลับ รร. เท่านั้น

 

ระบบกันสะเทือนล้อคู่หน้าแบบอิสระ

ที่เรียกเช่นนั้นเพราะระบบกันสะเทือนล้อหน้านั้นเป็นอิสระต่อกัน (ยกเว้นส่วนที่เชื่อมกันกับเหล็กกันโครง) ระบบนี้มีตั้งแต่ ค.ศ. 1930 และนิยมใช้เรื่อยมา

ระบบกันสะเทือน MacPherson Strut หรือ McPherson strut

กล่าวอย่างไม่ต้องลังเลเลยว่าระบบนี้เป็นที่นิยมแพร่หลายในยุโรปเพราะไม่ซับซ้อน ระบบจะประกอบไปด้วยคอยล์สปริงและโช้คอัพ ซึ่งหมุนรอบแกนลูกหมากและปีกนกด้านล่าง ส่วนที่ปลายด้านบนจะมีตลับลูกปืนเพื่อให้ระบบทำงานได้ดีขึ้น ชุดสตรัทเองซึ่งมีทั้งสปริงและโช้คอัพที่จะทำให้รถยกขึ้นเพื่อรับแรงสะเทือนได้ดี ในรูปนี้คุณจะไม่เห็นโช้คอัพเพราะมันอยู่ภายในขดสปริง

เฟืองพวงมาลัยนั้นจะเชื่อมโดยตรงอยู่กับโครงโช้คอัพด้านล่างของรถ หรือเพลาบริเวณด้านหน้าหรือหลัง เมื่อหมุนพวงมาลัย ทั้งระบบจะหมุนสัมพันธ์กัน ทั้งชุดสตรัท และโครงโช้คอัพ (และส่งผลให้สปริงหมุนด้วยเช่นกัน) ทำให้ล้อหมุน ตัวอย่างเช่น เมื่อรถยนต์เลี้ยวเข้าโค้ง รถจะเอียงไปด้านข้างซึ่งเหล็กกันโคลงจะเป็นตัวควบคุมแรงกดบิดของสปริง เมื่อรถเอียงและยางลดตัวลงข้างหนึ่งเหล็กกันโคลงจะบิดตัวทำหน้าที่เหมือนสปริงยกยางขึ้นและตัวถังจะถูกกดลง กรณีดังกล่าวยางจะถูกกดลงสองข้างเท่ากัน เหล็กกันโครงจะไม่ทำงานเหมือนสปริงเพราะไม่บิดตัว

Rover 2000 พัฒนาต่อจาก MacPherson

ระหว่างสงครามโลกครั้งที่สอง บริษัทผลิตรถยนต์ผู้ดีอังกฤษ โรเวอร์ ได้ทำการทดลองเครื่องยนต์กังหันก๊าซ หลังจากนั้นก็เก็บสะสมองค์ความรู้เรื่อยมา จนท้ายที่สุดได้คลอดเครื่องยนต์กังหันก๊าซต้นแบบออกมาคือรุ่น Rover T4 รูปลักษณ์ดูคล้าย Rover P6 Rover 2000 และ Rover 3500 ?Rover T4? มีแชสซีเป็นฐานสำคัญเหมือนโรเวอร์ทั่วไป ผลสุดท้าย Rover 2000 และ Rover 3500 มีระบบกันสะเทือนหน้าตาดูแปลกตา เครื่องยนต์กังหันก๊าซมิได้มีขนาดเล็กเท่าใดนัก เพราะโรเวอร์เองก็ยังคงต้องการห้องเครื่องที่มีความพอดีอยู่ ระบบกันสะเทือนของโรเวอร์พัฒนาต่อยอดมาจาก MacPherson แต่ได้เพิ่มกระเดื่องรูปมุมฉากเข้ามาติดตั้งในแนวนอนกับห้องเครื่องด้านนอกแทนที่จะให้มันยื่นออกมาด้านนอก กระเดื่องรูปมุมฉากนี้เป็นตัวส่งกำลังจากระบบกันสะเทือนด้านหน้าไปสู่สปริงด้านหลังหรือชุดโช้คอัพ ในช่วงระยะหลังไม่ได้ผลิตท่อแก๊สในสายการผลิตนี้เท่าใด รวมถึงรถโรเวอร์รุ่น 2000 ก็เหมาะกับรถใช้ก๊าซขนาดเครื่องยนต์ 4 กระบอกสูบ ขนาด 2 ลิตร มากกว่า ขณะที่โรเวอร์ รุ่น 3500 เหมาะกับรถอนุรักษ์สิ่งแวดล้อมแบบ 3.5 ลิตร V8 หากเปิดฝากระโปรงรถรุ่นคลาสสิกของทั้งสองรุ่น รวมถึงเครื่องยนต์จะมีลักษณะบิดเล็กน้อย เพราะใช้บริเวณมากซึ่งไม่ได้มีปรโยชน์อะไร รูปด้านซ้ายแสดงให้เห็น Rover 2000 ซึ่งพัฒนาต่อจาก MacPherson สตรัท

ประวัติของแม็คเฟอร์สัน Earle S. MacPherson แห่ง General Motors (GM)?ได้พัฒนาระบบกันสะเทือนแม็คเฟอร์สันสตรัทในปี 1947 รถของ GM ดั้งเดิมได้ออกแบบอย่างสมกับเงินที่ซื้อไป หากรถไม่ได้รับการทดสอบหรือพิสูจน์ว่าดีจริงก็จะไม่ผลิต นวัตกรรมหลักของ GM และนวัตกรรมของระบบกันสะเทือนแม็คเฟอร์สันหยุดไปช่วงหนึ่งเพราะไม่ได้รับการพิสูจน์ในวงการมากนัก จนกระทั่ง ได้ผลิตในเวลาต่อมา ต่อมาในปี 1950 แม็คเฟอร์สัน ไปอยู่กับ Ford UK โดยใช้การออกแบบของแม็คเฟอร์สัน ปัจจุบัน สตรัทรุ่นนี้ใช้คำว่า McPherson โดยไม่มีตัว a แต่ไม่ว่าจะมีตัว a หรือไม่ ก็คือเป็นการคิดค้นของแม็คเฟอร์สันทั้งนั้น?

ข้อมูลเพิ่มเติม ชื่อของ Earle MacPherson มักสับสนกับ Elle McPherson นางแบบชาวออสเตรเลีย

Credit: carbibles.com

ระบบกันสะเทือนแบบปีกนกคู่ สามารถตามอ่านได้ที่นี่