ระบบกันสะเทือน เรื่องไม่ลึกลับ แต่ซับซ้อน ตอนที่ 1

จำนวนผู้เข้าชม

การกันสะเทือน ในรูปแบบที่เข้าใจง่าย ก็คือ การกันสะเทือนของตัวรถจาก “ความไม่เรียบ” ของผิวถนน ที่เรามองเห็นได้ง่าย โดยไม่ต้องอยู่ในระยะใกล้เป็นพิเศษ เช่น หลุม ก้อนหิน SPEED BUMP หรือที่คนไทยเรียบกันว่า “ลูกระนาด” คอสะพานที่ทรุด ตอม่อฐานรถไฟฟ้า ที่ “โผล่” มา เพราะอยู่บนเสาเข็มจึงไม่ทรุด แต่ถนนทรุด หรืออาจจะใหญ่กว่านี้ เช่น สะพานขนาดเล็ก ที่เราขับผ่านอย่างเร็วก็เข้าข่ายได้เหมือนกันครับ ลองสมมติในใจดูว่า ถ้าเราไม่มีระบบกันสะเทือนของรถ และตัวเราต้องเคลื่อนที่ขึ้น/ลงในแนวดิ่ง ตามรูปทรงของผิวถนนเหล่านี้ ไม่ไหวแน่ครับ จึงต้องหาอะไรที่เหมาะสม มาคั่นระหว่างล้อ และชุดยึดล้อ กับตัวถังรถ คือ ยอมให้ล้อเคลื่อนที่ตามรูปทรงของผิวถนน แต่ตัวรถไม่ต้อง ซึ่งก็ต้องใช้สิ่งที่ยืดหยุ่นได้ หาง่าย ไม่แพง และทนทาน อายุยืนนาน

           

สปริงจากเหล็กกล้านี่แหละครับเหมาะที่สุดแล้ว ปัญหาอยู่ตรงที่ เราอยากให้มันยุบตัวอย่างเร็ว ถ้าล้อทับสิ่งนูนบนผิวถนน แต่ไม่ต้องการให้มันดีดกลับค่อนข้างเร็ว ตามธรรมชาติของการคายพลังงานกลับจึงต้องหาอะไรมาหน่วง ต้านการคายพลังงานกลับคืนให้ช้าลงเพื่อความสบายของเรา ซึ่งก็คือ แดมเปอร์ หรือ SHOCK ABSORBER ที่ถูกตั้งชื่อไม่ตรงกับหน้าที่มาเป็นเวลานาน เพราะฉะนั้น สิ่งที่ทำหน้าที่กันสะเทือนอย่างหยาบ ก็คือ สปริง แดมเปอร์ (หรือ โช็ค) และถ้าเคร่งครัดขึ้นอีกหน่อย ก็ต้องรวม “เหล็กกันโคลง” เข้าไปด้วย เพราะกรณีที่ล้อซ้าย และของผ่านสิ่งกีดขวางต่างรูปทรงกัน เช่น ทับก้อนหิน หรือตกหลุมล้อเดียว มันจะทำหน้าที่เหมือนสปริง แต่ด้วยแรงที่น้อยกว่าสปริง “ตัวจริง” ครับ

           

แดมเปอร์ทำหน้าที่ต้านการเคลื่อนที่ของล้อทั้งสองทิศในแนวดิ่ง ถ้าต้านการเคลื่อนที่ของล้อทั้งล้อ คือ ตอนล้อทับส่วนที่นูนจากระดับปกติ เช่น ทับหิน ท่อนไม้ SPEED BUMP ล้อรถจะดันสปริงให้ยุบหรือหด เราเรียกการทำงานของแดมเปอร์ในทิศนี้ว่า COMPRESSION ซึ่งก็คือ เมื่อสปริงถูกกดหรือ “อัด” ผมขอเรียกว่า “จังหวะอัด” หรือ จังหวะดัน ทั้งสปริง และแดมเปอร์จะช่วยกันต้านการเคลื่อนที่ขึ้นของล้อในขนาดที่พอเหมาะ เพื่อไม่ให้ตัวรถ “กระเด้ง” ขึ้น จนส่งผลเสียทั้งด้านความสบาย และด้านการเกาะถนนของหน้ายาง กล่าวอย่างง่ายๆ ก็คือ PRIMARY RIDE หรือการสะเทือนอย่างหยาบเป็นแบบที่เรามองด้วยตาเปล่าได้สบาย ตั้งแต่ผิวถนนที่นูนหรือเป็นหลุม ล้อที่ขึ้น/ลงตามรูปทรงของผิวถนน และตัวรถที่เคลื่อนที่ขึ้น/ลงตาม หรือเอาแบบทางเทคนิค ก็เป็นการขึ้น/ลงด้วยความถี่ต่ำ และ AMPLITUDE หรือระยะที่เคลื่อนที่สูง หรือไม่น้อยจนถึงกับมองไม่ออกครับ

           

ส่วน SECONDARY RIDE หรือการสั่นสะเทือนอย่างละเอียดนั้น เป็นการลดความสะเทือนของรถจากความไม่สมบูรณ์แบบของผิวถนน เช่น ผิวถนนที่มองอย่างผิวเผินก็ดูเรียบดี ไม่มีส่วนนูนขึ้นมา หรือหลุม แต่ถ้าเราเพ่งใกล้เข้าไปอีก ก็จะเห็นรอยต่อของคอนกรีตแต่ละช่วง ที่อาจจะเป็นร่อง หรือถูกอุดด้วยยางมะตอยจนเลยระดับผิวถนน และถ้ามองที่ผิวถนนอย่างใกล้เข้าไปอีก ก็จะเห็นว่าผิวถนนไม่ได้เรียบจริง มีหินที่โผล่ขึ้นมาจากระดับราบ แม้จะถูกฉาบด้วยยางมะตอยอยู่ก็ตาม ความไม่สมบูรณ์แบบของผิวถนนลักษณะที่ว่านี้ ส่งผลด้านลบต่อความสบายของผู้อยู่ในรถเช่นเดียวกันครับ เป็นแบบความถี่สูงและ AMPLITUDE หรือระยะขึ้น/ลงแนวดิ่งต่ำมาก โดยทั่วไปถือว่ามองอย่างผิวเผินไม่เห็น และถ้าเกิดขึ้นที่ความถี่สูงถึงระดับหนึ่ง เนื่องจากความเร็วของรถ ก็จะมีสิ่งรบกวนตามมาอีกหนึ่งอย่างในรูปของเสียงชิ้นส่วนของรถที่มีผลต่อการกันสะเทือนอย่างละเอียด จึงต่างจากการกันสั่นสะเทือนอย่างหยาบ

           

เริ่มต้นจากส่วนที่ใกล้ถนนที่สุด คือ ยาง ตามมาด้วยชุดยึดล้อ คือ ข้อต่อ บุชยาง หูเหล็กกันโคลง ยางยึดหัวสปริงของช่วงล่างแบบแมคเฟอร์สันสตรัท ที่ต้องรับแรงจากแกนของแดมเปอร์ด้วย ถ้าเป็นแบบอื่นก็เป็นบุชยาง แหวน หรือแผ่นยาง ที่ปลายทั้งสองของแดมเปอร์ ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ จะต้องช่วยกัน “ดูดซับ” ความสะเทือนแบบคลื่นละเอียดจากผิวถนน ในการใช้งานรถของเรา จะเกิดความสะเทือนทั้งสองแบบควบคู่กันไปเกือบตลอดเวลา โดยมีการสะเทือนแบบละเอียดเป็นตัวยืนยันครับ ส่วนจะมีการสะเทือนในแบบหยาบปนอยู่ด้วยหรือไม่ ขึ้นอยู่กับฝีมือของผู้สร้างถนน เช่น ถนนที่สร้างด้วยมาตรฐานสูงสุดในบางประเทศแถบยุโรป มีความเรียบสูงสุด สมานรอยต่อของแผ่นคอนกรีตอย่างดี ไม่มีร่อง และไม่โผล่นูนเป็นเส้น จึงเหลือแค่ผิวที่สากเผื่อไม่ให้ลื่นเกินไป ทั้งตอนเปียกและตอนแห้ง แบบนี้ช่วงล่างของรถจะทำหน้าที่กันสะเทือนอย่างละเอียด เกือบอย่างเดียวเท่านั้น ว่ากันต่อสัปดาห์หน้าครับ

(หนังสือพิมพ์ลานนาโพสต์  ฉบับที่ 1103 วันที่  4 - 10 พฤศจิกายน 2559)