วิธีดูแลรักษาช่วงล่างรถยนต์

ระบบช่วงล่างรถยนต์ รวมระบบกันสะเทือน หรือที่เรียกว่า Suspensions ในภาษาอังกฤษ มีหน้าที่ลด อาการสั่นสะเทือนอันเนื่องมาจากล้อสัมผัสกับพื้นถนน ให้เหลือแรงสะเทือนส่งไปยังห้องโดยสารให้น้อยที่สุด แต่ระบบกันสะเทือนก็ยังมีหน้าที่และประโยชน์อีกหลายข้อด้วยกันครับ ได้แก่ช่วยให้การบังคับควบคุมรถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ, รักษาระดับตัวรถให้พื้นรถห่างจากผิวถนนคงที่, ควบคุมล้อให้ตั้งฉากกับพื้นถนนตลอดเวลาเพื่อให้หน้ายางสัมผัสกั บพื้นถนนมากที่สุดแม้ในขณะเข้าโค้ง, ลดอาการกระดก และโยนตัว สมดุลให้รถอยู่ในสภาพปกติขณะเคลื่อนที่ผ่านผิวถนนที่ไม่ราบเรียบ

การรองรับน้ำหนัก ในศัพท์ทางรถยนต์หมายถึง การใช้สปริงคั่นกลางระหว่างโครงรถ (Frame), ตัวถัง (Body), เครื่องยนต์, ชุดส่งกำลัง กับล้อ ซึ่งเป็นส่วนที่รับภาระจากการสัมผัสโดยตรงกับพื้นถนนน้ำหนักของอุปกรณ์ดังกล่าว ตลอดจนน้ำหนักบรรทุกที่อยู่ด้านบนของสปริง เราเรียกว่าน้ำหนักเหนือสปริง (Sprung weight) ส่วนน้ำหนักใต้สปริง ซึ่งได้แก่ ล้อ, ยาง, ชุดเพลาท้าย (ในรถที่ใช้แบบคานแข็ง) และเบรก จะเป็นน้ำหนักที่สปริงไม่ได้รองรับถูกเรียกว่า น้ำหนักใต้สปริง (Unsprung weight)

หน้าที่และชนิดของสปริง
สปริงจะยุบและยืดตัวเมื่อล้อวิ่งผ่านผิวถนนที่ขรุขระส่งผลให้ล้อเคลื่อนที่ขึ้น-ลงได้เกือบอิสระในแนวดิ่งจากโครงรถ ทำให้สามารถ “ดูดกลืน” (Absorb) แรงเต้นของล้อลงได้แรงจากการเคลื่อนที่ของล้อจึงถูกส่งถ่ายไปยังตัวถังน้อยกว่าที่ ล้อเต้นจริงผลก็คือผู้โดยสารและน้ำหนักบรรทุกจะได้รับแรงสะเทือนจากล้อลดลงนั่นเอง
เรามักเข้าใจว่า “สปริง” คือ ขดลวดที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางขนาดต่างๆขดเป็นวง รูปทรงกระบอก (สปริงขด หรือ Coil Spring) แบบอย่างที่เราคุ้นเคยกันมาตลอดแต่ในความเป็นจริง สปริงยังมีอยู่อีกหลายประเภท หลายรูปแบบและที่นิยมใช้อยู่ในปัจจุบัน ได้แก่ แหนบ (Leaf Spring), เหล็กบิดหรือทอร์ชั่นบาร์(Torsion bar), สปริงลม (Air Spring), สปริงยาง (Rubber Spring) และ ไฮโดรนิวเมติก (Hydro – Pneumatic) ในอนาคตเมื่อความก้าวหน้าทางวิศวกรรมสูงขึ้นอีก ก็อาจมีสปริงรูปแบบใหม่ๆออกมาใช้งานอีกก็เป็นได้
แหนบจะรับน้ำหนักและแรงสั่นสะเทือนโดยการ “โค้งหรืองอตัว” ของแผ่นแหนบ สปริงขดรับน้ำหนักโดยการ “หด หรือยุบตัว” ของขดสปริงส่วนเหล็กบิด หรือทอร์ชั่นบาร์ นั้น จะรับแรงสั่นสะเทือนโดยการ “บิดตัวของเพลา”, สปริงลมลดแรงสั่นสะเทือนจากการ “อัดตัวของลม” ในถุงลม, ส่วนสปริงแบบไฮโดรนิวเมติกดูดซับแรงสั่นสะเทือน โดยการอัดตัวของแก๊สไนโตรเจนและของเหลว (ที่ใช้อยู่เป็นน้ำมันไฮดรอลิก) ในระบบ

แบบคานแข็ง (Solid axle suspension)
ล้อด้านซ้ายและล้อด้านขวาอยู่บนเพลาเดียวกันเป็นแบบดั้งเดิมที่ใช้กันมาและในปัจจุบันก็ยังมีใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถบรรทุกรถยนต์นั่งมีเฉพาะล้อหลัง แต่ก็มีให้เห็นน้อยลงเรื่อยๆ ข้อดี คือ แข็งแรง ทนทานค่าสร้างถูก แต่มีข้อเสีย คือ มีน้ำหนักใต้สปริงมาก เมื่อล้อใดล้อหนึ่งเอียงไปล้อที่อยู่บนคานเดียวกันจะเอียงตามไปด้วย การควบคุมรถที่ความเร็วสูงและสภาพถนนขรุขระจึงไม่ดีเท่าที่ควร
แบบอิสระ (Independent suspension) ล้อทั้ง 4 ของระบบกันสะเทือนรูปแบบนี้จะเต้นเป็นอิสระต่อกันไม่ส่งผลไปยังล้อที่อยู่ตรงกันข้าม หรือถ้ามีบ้างก็น้อยมากน้ำหนักใต้สปริงของระบบรองรับแบบนี้มีน้อย แรงเฉื่อยจากการเต้นของล้อจึงมีน้อยกว่าอาการเต้นของล้อจึงกลับสู่สภาวะปกติได้อย่างรวดเร็วน้ำหนักใต้สปริงของระบบกันสะเทือนแบบอิสระน้อยมากยิ่งขึ้นไปอีก ในปัจจุบันเพราะผู้ผลิตหลายรายหันมาใช้อะลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเบาเป็นส่วนประกอบหลักของระบบกันสะเทือนแทนเหล็ก ซึ่งมีน้ำหนักมากกว่าแทบทั้งชุดการควบคุมรถจึงทำได้อย่างมีเสถียรภาพมากกว่า และยังนุ่มนวลกว่าซึ่งระบบรองรับแบบอิสระจะแบ่งออกไปอีกหลายประเภท อาทิ ปีกนก, เซมิเทรลิ่งอาร์ม, แม็คเฟอร์สันสตรัท, มัลติลิงค์และอีกหลายระบบที่พัฒนาบนพื้นฐานของระบบที่ยกตัวอย่างมารวมถึงยังมีการนำแต่ละระบบมาผสมผสานกันด้วย

ปีกนก (Wishbone suspension)
การออกแบบแตกต่างกันไป เช่นปีกนกบนและปีกนกล่างยาวไม่เท่ากันแต่ขนานกัน, ปีกนกบนและปีกนกล่างยาวไม่เท่ากันและไม่ขนานกันระบบรองรับน้ำหนักประเภทนี้ได้รับความนิยมค่อนข้างแพร่หลายปัจจุบันสามารถออกแบบให้แข็งแรงมากพอ และใช้อะลูมิเนียมที่มีน้ำหนักเบาแทนโครงสร้างเดิมที่เป็นเหล็ก จึงไม่แปลก นอกจากในรถยนต์นั่งแล้ว รถ Off-road หลายรุ่นก็ใช้ระบบกันสะเทือนรูปแบบนี้ด้วย

เซมิเทรลิ่งอาร์ม (Semi trailing arm)
แขนเต้น (Trailing arm) อาจมีอยู่ 2 แขน หรือแขนเดียวก็ได้ถ้าเป็นแขนเดียวจะเรียกว่า เซมิเทรลิ่งอาร์ม (Semi trailing arm) ถูกออกแบบให้ใช้ในล้อหลังแขนเต้นมีใช้ทั้งแบบจุดหมุนอยู่ตามแนวยาวและจุดหมุนอยู่ตามแนวข วางกับตัวรถปัจจุบันมีให้เห็นมากในรถ MPV ที่ใช้ระบบขับเคลื่อนล้อหน้า จุดเด่น คือมีชิ้นส่วนในการเคลื่อนที่น้อยห้องโดยสารจึงออกแบบได้กว้างขวางมากยิ่งขึ้น

แม็คเฟอร์สันสตรัท (MacPherson strut)
การออกแบบคล้ายกับระบบปีกนกธรรมดา แต่ไม่มีปีกนกบนโช้คอัพและคอยล์สปริงจะรวมอยู่บนแกนเดียวกันทำให้ประหยัดเนื้อที่และลดชิ้นส่วนต่างๆ ลงได้มากตัวถังบริเวณที่รองรับชุดแม็คเฟอร์สันสตรัท ต้องแข็งแรงเป็นพิเศษข้อเสียของระบบกันสะเทือนชนิดนี้ คือไม่สามารถทำให้รถต่ำลงเท่าระบบกันสะเทือนแบบปีกนก จึงไม่นิยมใช้กับรถแข่งทางเรียบ (Racing Car) แต่บนทางฝุ่นในสนามแรลลี่โลก ใช้แม็คเฟอร์สันสตรัทเกือบทุกค่ายเลยล่ะ

มัลติลิงค์ (Multi-link suspension)
คำว่ามัลติลิงค์จะค่อนข้างครอบคลุมสำหรับระบบกันสะเทือนที่ใช้แขนยึด (Link) แบบหลายจุด เช่น โฟร์บาร์ลิงค์เกจ, ไฟว์ลิงค์ หรือแขนยึดแบบ 5 จุดที่ออกแบบให้ใช้แขนยึดหลายจุดเพื่อต้องการควบคุมมุมล้อและรักษาหน้ายางให้ตั้งฉากกับพื้นถนน ปัจจุบันนิยมใช้กับล้อคู่หลังในกลุ่มรถ Luxury เพราะโดดเด่นเรื่องความนุ่มนวล ทั้งยังให้สมรรถนะในการยึดเกาะถนนที่ดี

ทอร์ชั่นบาร์ (Torsion bar)
มีรถยนต์หลายรุ่นได้นำเอาทอร์ชั่นบาร์มาใช้แทนแหนบและสปริงขดทั้งล้อหน้าและล้อหลัง โดยเฉพาะในล้อหน้าจะเห็นได้ในรถกระบะระบบกันสะเทือนรูปแบบนี้จะมีทอร์ชั่นบาร์สองท่อน (ของล้อหน้าซ้าย และล้อหน้าขวา)ติดตั้งตามยาวของโครงรถข้างละท่อน ที่ปลายด้านหน้ายึดติดกับปีกนกล่างปลายด้านหลังยึดติดกับซับเฟรม ซึ่งสามารถปรับแต่งความตึงของทอร์ชั่นบาร์ได้น้ำหนักของรถจะทำให้ทอร์ชั่นบาร์บิดตัวไปเหมือนกับสปริงขดจะยุบตัวหรือบิดตัวมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับน้ำหนักรถการบิดตัวดังกล่าวจะทำให้เกิดผลของความเป็นสปริงเช่นเดียวกับสปริงรูปแบบอื่นๆ

คงจะรู้จักหน้าที่อุปกรณ์แต่ละชนิดแล้วใช้ไหมครับ แต่วิธีที่ถนอนช่วงล่างที่ถูกต้องครับ คือไม่กระแทกแรงๆ เลี่ยงการตกหลุมให้ได้มากที่สุด
สุด ท้ายนี้ ส่วนการบำรุงรักษาที่ง่ายๆที่สุดก็คือถ้าไม่ดัง ไม่หลวม ก็ไม่ต้องเปลี่ยนอะไรทั้งนั้นครับ แต่ถ้ามีอะไรหลวม อะไรดัง ก็ควรจะให้ช่างที่เชี่ยวชาญและไม่ฟันเราตรวจเช็ค และเปลี่ยนอะไหล่ที่เป็นของแท้ๆใส่ รับรองขับสนุก ขับดี