วิชา หลักการยานยนต์ เล่มที่ ๔

โรงเรยี นทหารม้า วิชา หลกั การยานยนต์ เลม่ ท่ี ๔ รหสั วิชา ๐๑๐๒๒๖๐๖๐๔ หลกั สตู ร นายทหารยานยนต์ แผนกวิชายานยนต์ กศ.รร.ม.ศม. ปรัชญา รร.ม.ศม. “ฝึกอบรมวิชาการทหาร วิทยาการทันสมัย ธำรงไว้ซ่ึงคุณธรรม”

ปรชั ญา วิสยั ทศั น์ พนั ธกิจ วัตถปุ ระสงค์การดำเนินงานของสถานศกึ ษา เอกลกั ษณ์ อตั ลกั ษณ์ ๑. ปรัชญา ทหารม้าเป็นทหารเหล่าหนึ่งในกองทัพบกที่ใช้ม้าหรือสิ่งกำเนิดความเร็วอื่นๆ เป็นพาหนะเป็นเหล่าที่มีความสำคัญ และจำเป็นเหล่าหนึ่ง สำหรับกองทหารขนาดใหญ่ เช่นเดียวกับเหล่าทหารอื่น ๆ โดยมีคุณลักษณะที่มีความ คล่องแคล่ว รวดเร็วในการเคลื่อนที่ อำนาจการยิงรุนแรง และอำนาจในการทำลายและข่มขวัญ อันเป็น คุณลกั ษณะทส่ี ำคัญและจำเป็นของเหล่า โรงเรยี นทหารมา้ ศูนยก์ ารทหารม้า มีปรัชญาดงั น้ี “ฝึกอบรมวชิ าการทหาร วทิ ยาการทนั สมัย ธำรงไว้ซึง่ คุณธรรม” ๒. วิสยั ทัศน์ “โรงเรียนทหารม้า ศูนย์การทหารม้า เป็นศูนย์กลางการเรียนรู้วิชาการเหล่าทหารม้าที่ทันสมัย ผลติ กำลงั พลของเหลา่ ทหารมา้ ใหม้ ีลกั ษณะทางทหารท่ีดี มีคุณธรรม เพือ่ เปน็ กำลงั หลักของกองทพั บก” ๓. พันธกจิ ๓.๑วจิ ยั และพัฒนาระบบการศกึ ษา ๓.๒ พัฒนาคณุ ภาพครู อาจารย์ และบุคลากรทางการศึกษา ๓.๓ จัดการฝกึ อบรมทางวิชาการเหลา่ ทหารมา้ และเหล่าอนื่ ๆ ตามนโยบายของกองทัพบก ๓.๔ผลติ กำลงั พลของเหล่าทหารม้า ให้เปน็ ไปตามวตั ถุประสงค์ของหลักสตู ร ๓.๕ พัฒนาส่ือการเรียนการสอน เอกสาร ตำราของโรงเรียนทหารม้า ๓.๖ปกครองบังคับบัญชากำลังพลของหน่วย และผู้เข้ารับการศึกษาหลักสูตรต่างๆ ให้อยู่บนพื้นฐาน คุณธรรม จรยิ ธรรม ๔. วตั ถปุ ระสงคข์ องสถานศึกษา ๔.๑เพื่อพัฒนาครู อาจารย์ และบุคลากรทางการศึกษา ให้มีความรู้ความสามารถในการถ่ายทอดความรู้ ให้กับผู้เขา้ รบั การศึกษาได้อยา่ งมีประสิทธิภาพ ๔.๒ เพ่อื พัฒนาระบบการศึกษา และจัดการเรียนการสอนผ่านสื่ออิเลก็ ทรอนกิ ส์ ใหม้ คี ุณภาพอยา่ งตอ่ เนื่อง ๔.๓ เพื่อดำเนินการฝึกศึกษา ให้กับนายทหารช้ันประทวน ท่ีโรงเรียนทหารม้าผลิต และกำลังพลท่ีเข้ารับ การศึกษา ใหม้ คี วามร้คู วามสามารถตามทีห่ นว่ ย และกองทัพบกตอ้ งการ ๔.๔ เพือ่ พฒั นาระบบการบริหาร และการจดั การทรพั ยากรสนบั สนนุ การเรยี นรู้ ให้เกดิ ประโยชนส์ งู สุด ๔.๕ เพือ่ พฒั นาปรับปรุงสอ่ื การเรียนการสอน เอกสาร ตำรา ใหม้ คี วามทันสมยั ในการฝึกศึกษาอย่างต่อเน่อื ง ๔.๖เพื่อพัฒนา วิจัย และให้บริการทางวิชาการ ประสานความร่วมมือ สร้างเครือข่ายทางวิชาการกับ สถาบันการศกึ ษา หนว่ ยงานอื่นๆ รวมทัง้ การทำนุบำรุงศลิ ปวัฒธรรม ๕. เอกลกั ษณ์ “เป็นศูนย์กลางแห่งการเรียนรู้ทางวิชาการ และผลิตกำลังพลเหล่าทหารม้าอย่างมีคุณภาพเป็นการ เพิ่มอำนาจกำลังรบของกองทัพบก” ๖. อตั ลกั ษณ์ “เด่นสง่าบนหลงั มา้ เก่งกล้าบนยานรบ”

สารบัญ หน้า 1 ลำดบั วิชา 7 1 คลัตช์ 14 2 เครอื่ งเปลย่ี นความเร็วแบบธรรมดา 49 3 เพลาขับ,ขอ้ ต่อเลอ่ื น,ข้อต่อออ่ น และเฟอื งทดเลีย้ ว 53 4 ระบบบังคับเล้ียวและการจดั ปรบั แนวลอ้ 60 5 การต้ังแนวล้อและการปรบั ระบบเครื่องบงั คบั เลี้ยว 67 6 โครงรถและระบบพยุงตัวรถล้อ 72 7 ยางนอก ยางใน กงล้อ 86 8 ระบบห้ามล้อ 93 9 หลกั การของเฟืองเกียร์บริวาร เคร่ืองเปล่ยี นแปลงแรงหมนุ 97 10 เครอื่ งเปลีย่ นความเร็วอัตโนมัติ แบบไฮดราเมติก 102 11 ระบบบังคับเลยี้ วและระบบหา้ มลอ้ ของยานยนตส์ ายพาน 12 สายพานและระบบเครือ่ งพยุงตัวรถ ...................................................

หนา้ | 1 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรยี นทหารม้า ศูนย์การทหารม้า สระบุรี ----------------------------- วิชา คลตั ช์ (CLUTCH) เอกสารนำ หมายเลขวชิ า ยน……….....… 1. ความมุ่งหมาย วิชานี้ใช้เวลา ศึกษา 2 ช่ัวโมง เพ่ือให้นักเรียนทราบถึงหลักการทำงานของคลัตช์ เป็น แนวทางเบอ้ื งตน้ อันจะเป็นประโยชนใ์ นการศึกษา และปฏิบตั งิ านเก่ยี วกบั การซ่อมบำรงุ อปุ กรณ์ต่อไป 2. ขอบเขตการศึกษา ให้นักเรียนทราบถึง คุณลักษณะ หน้าที่ องค์ประกอบสำคัญ และการการทำงานของ คลัตช์ แบบตา่ ง ๆ ทีใ่ ช้อยู่ในยานยนต์ของเหลา่ ทหารม้า 3. ระยะเวลาในการศึกษา - ชั่วโมง 4. หลกั ฐาน คท.9-8000 และ คท.ประจำรถ 5. งานมอบ ให้นกั เรียนศึกษา เอกสารนำ และเอกสารเพ่มิ เติม 6. รายละเอยี ดเพ่ิมเตมิ ไมม่ ี 7. เอกสารจา่ ยพร้อมเอกสารนำ เอกสารเพม่ิ เตมิ ------------------------------------------------

หนา้ | 2 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรยี นทหารม้า ศูนย์การทหารมา้ สระบุรี -------------------------------- เอกสารเพ่มิ เตมิ วิชา คลัตช์ (CLUTCH) หมายเลขวิชา ยน................................. 1. ความม่งุ หมาย ยานยนตใ์ นปัจจบุ ันได้รับการออกแบบให้มีกำลงั ในการฉดุ ลากสงู เคล่ือนที่ไปดว้ ยความเร็ว สูง และสามารถปฏิบัติงานในพ้ืนที่ขรุขระได้ดีเท่ากับบนถนนราบเรียบ เพือ่ ให้บรรลุความต้องการที่แตกตา่ งกัน น้ี ในขบวนการส่งกำลังของยานยนต์ซึ่งมีหน้าที่ส่งกำลังขับเคล่ือนไปยังล้อ หรือสายพาน จึงจำเป็นต้องเพ่ิม หน่วยทำงานขึ้นมา หน่วยหนึ่งได้แก่คลัตช์ คลัตช์ในยานยนต์มีความมุ่งหมายเพ่ือใช้เป็นเคร่ืองกลไกทำหน้า หน้าที่ตัดต่อกำลังที่ส่งจากเคร่ืองยนต์ไปยังเครื่องเปล่ียนความเร็ว โดยคลัตช์จะต้องต่อกำลังท้ังหมดของ เครื่องยนตไ์ ปไดโ้ ดยไม่มกี ารลน่ื หรอื เสยี กำลังเลย 2. ขอบเขต ให้นักเรียนมีความรู้ท่ัวไปเกี่ยวกับหลักการเบ้ืองต้นของคลัตช์ อธิบายและแสดงให้ทราบถึง ชนิด การเรียกช่ือ ที่ตั้ง การทำงาน และการจัดปรับองค์ประกอบของคลัตช์ ซึ่งใช้กับเครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบตา่ ง ๆ ซง่ึ ใชก้ บั ยานยนตป์ ระเภทล้อ และยานยนต์ประเภทสายพาน 3. หลกั การของคลัตช์ คลัตช์ของยานยนต์อาศัยความฝืดระหว่างหน้าสัมผัสของผิวพืน้ ของแขง็ ในการตอ่ กำลัง ซึ่งแตกต่างจากการต่อกำลังของเครื่องเปลี่ยนแปลงแรงบิดซึ่งใช้ความฝืดของ ๆ เหลว การส่งกำลังจาก เครื่องยนต์ไปยังเคร่ืองเปล่ียนความเร็วจะต้องผ่านคลัตช์ โดยคลัตช์จะทำหน้าท่ีต่อกำลังระหว่างตัวขับ และตัว ถกู ขับซ่ึงต้องสัมผัสกันสนิทโดยมีสปริงกดท่ีแขง็ แรงพอ และจะถูกควบคุมการทำงานโดยพลขับ เคร่อื งยนตเ์ ผา ไหม้ภายในไม่สามารถส่งกำลังขับหมุนที่สูงพอให้แก่ขบวนส่งกำลังเพ่ือขับเคลื่อนล้อ หรือสายพานได้ในทันที ทันใด เครื่องยนต์จะต้องเริ่มการทำงานตั้งแต่ยังไม่มีภารกรรม จนกระทั่งมีแรงพอที่จะเอาชนะแรงเฉื่อยให้รถ เคล่ือนท่ีได้ เคร่ืองยนต์ที่รับภารกรรม แล้วจะตอ้ งเพ่ิมกำลังทีละน้อย เพื่อให้การต่อกำลังเป็นไปอย่างราบเรียบ นิ่มนวล มีการยดื หยุ่นในชิ้นสว่ นขบั เคลือ่ นได้ 4. สว่ นประกอบของคลัตช์ (CLUTCH ELEMENT) คลตั ช์ มีส่วนประกอบสำคญั ดงั น้ี 4.1 ตัวขับ (DRIVING MEMBERS) ตดิ อยู่กบั เคร่ืองยนต์ และหมุนไปพรอ้ มกบั เครอื่ งยนต์ (ล้อตนุ กำลัง) 4.2 ตัวถกู ขบั (DRIVEN MEMBERS ) ตดิ อยู่กับเครือ่ งเปลี่ยนความเร็ว และหมนุ ไปด้วยกนั (แผน่ คลัตช์ และเพลาคลัตช์) 4.3 ตัวทำงาน (OPERATING MEMBERS) รวมทงั้ แหนบและขอ้ ต่อของแหนบ ซึ่งใช้ในการ กดและผ่อนความดัน โดยกดตวั ขบั และตัวถกู ขบั ให้แนบตดิ กัน 4.1.1 ตัวขับ ตามปกติตัวขับประกอบด้วยแผ่นเหล็กหล่อ 2 แผ่น มีผิวเรียบแบนได้รับการ กลึงและเจียรนัยอย่างประณีต การท่ีใช้เหล็กหล่อก็เพราะในเนื้อเหล็กหล่อมีกราไฟต์ผสมอยู่เพียงพอที่จะเกิด การหล่อลื่นขึ้นได้หากตัวขับเกิดอาการลื่นขึ้นในขณะเข้าจับประสานกัน พื้นผิวหน้าที่ต้องมีการเจียระไนได้แก่ ด้านหลังของล้อตุนกำลัง และอีกอันหน่ึงก็คือด้านหนึ่งของเหล็กรูปวงแหวนแบนที่เรียกว่าแผ่นกด (PRESSURE PLATE) แผน่ กดนจี้ ะใส่พอดีในฝาครอบเหล็ก (STEEL COVER) 4.2.1 ตัวถูกขับ ตัวถูกขับคือจานคลัตช์พร้อมด้วยดุมร่อง (SPLINE HUB) ซ่ึงเล่ือนไปมาได้ ตามความยาวของร่องที่เซาะไวบ้ นเพลาคลัตช์ ปกตจิ านคลัตชม์ ักทำทำดว้ ยเหล็กแหนบเป็นรูปจาน แต่ละด้าน ของจานจะติดแผ่นวัตถุที่มีความฝืดเหมาะสมโดยย้ำไว้ด้วยหมุดทองแดง แผ่นวัสดุพ้ืนหน้าท่ีใช้กันอยู่ทั่วไป

หนา้ | 3 ส่วนมากน้ันทำด้วยฝ้าย (COTTON) และใยหิน (ASBESTOS) ไฟเบอร์ (FIBER) ท่ีทอหรืออัด (MOLD) เข้า ด้วยกัน และชุบลงในยางสนหรือยางเหนียว (BINDING AGENTS) ที่คล้ายคลึงกัน แผ่นคลัตช์บางแบบก็ใช้ ลวดทองแดงทอ หรืออัดเขา้ ไปในวัสดเุ หล่านน้ั เพ่ือเพิ่มความแขง็ แรงข้นึ เพื่อที่จะทำให้จานคลัตช์เป็นไปด้วยความเรียบร้อยเท่าท่ีจะทำได้ และเพ่ือขจัดความ ส่ันสะเทือน (CHATTER) จึงได้ใช้วิธีหลายวิธีจะทำให้จานถูกขับมีความอ่อนตัวได้เล็กน้อย แบบหนึ่งของจาน คลัตช์ (DISH) ซ่ึงขอบในและขอบนอกของผิวหน้าของความฝืดจะเข้าสัมผัสกับตัวขับก่อน แล้วส่วนผิวหน้าท่ี เหลือจึงค่อย ๆ เข้าสัมผัสขณะที่ความกดของแหนบมากข้ึน และจากน้ันจะเหยียดออก อีกแบบหนึ่งน้ันส่วนที่ เปน็ เหลก็ (STEEL SEGMENTS) ตดิ อยกู่ ับดุมรอ่ ง (SPLINED HUB) และจานจะบิดตวั เล็กนอ้ ยดงั นั้นจึงเปน็ เหตุ ให้ผิวหน้าค่อย ๆ สัมผัส ขณะที่จานเหยียดออก ตัวถูกขับ ในคลัตช์จำนวนมากจัดให้อ่อนตัวได้ที่ตรงกลาง เพ่ือ รับการส่ัน ซึ่งเกิดจากแรงบิดของเพลาข้อเหวี่ยง ซ่ึงจะถูกส่งไปยังขบวนการส่งกำลังเว้นไว้แต่การสั่นนั้นจะถูก กำจัดให้หมดไปเสียก่อน ตามปกติการอ่อนตัวได้ที่ตรงกลางเหล่าน้ี ทำเป็นแบบของแหนบท่ีมีความกดดันเหล็ก ให้เข้าระหว่างดุมและจานเหล็กแหนบน้ีจะยอมให้จานหมุนได้เล็กน้อย โดยสัมพันธ์กับดมุ ของมันข้ึนจนกระทั่ง สถานสุดท้าย แหนบก็จะกดเต็มที่และอาการสั่นนั้นก็จะหยุดแล้วจานก็สามารถหมุนกลับได้เล็กน้อย ขณะท่ี แหนบลดความกดลง การหมุนกลับหลังแล้วไปข้างหน้าได้เล็กน้อยน้ี แหนบเป็นตัวทำให้หมุนได้ และยอมให้ เพลาคลัตช์หมุนด้วยอัตราท่ีสม่ำเสมอมากกวา่ เพลาข้อเหว่ียง เพราะฉะน้นั จึงขจัดอาการสั่นเกิดจากแรงบิดจาก เพลาขอ้ เหวย่ี ง และป้องกนั อาการทสี่ น่ั ทจี่ ะถกู นำกลบั ผา่ นเครอ่ื งเปลย่ี นความเรว็ 4.3.1 ตวั ทำงาน (OPERATION MEMBER) ตวั ขับ และตวั ถกู ขบั น้ัน สัมผสั กันแน่นด้วยการกด ของแหนบ การกดนี้อาจจะใช้แหนบกดใหญ่อันเดียวกันก็ได้ หรือใชแ้ หนบขดเล็ก ๆ จำนวนหนึ่งติดอยู่เป็นเส้น รอบวง รอบ ๆ ขอบนอกของแผน่ กดหรอื ใช้แหนบรปู กรวยแผน่ หนง่ึ หรอื เปน็ แผน่ แหนบสั่น การทำงานของคลัตช์ เม่ือคลัตช์จับกันสนิท จานคลัตช์จะถูกยึดแน่นอยู่ระหว่างล้อตุนกำลัง และแผน่ กดคลตั ช์ โดยมแี รงดันของแหนบกดคลัตชก์ ดอยูบ่ นแผ่นกดคลัตช์ เม่อื พลขบั ปลด คลัตช์โดยเหยียบกระเดื่องปลดคลัตช์ (RELEASE LEVEL) ลงไป ก้ามปูกดคลัตช์ (RELEASE YOKE) ซึ่งโยกไป มาได้รอบแกน ก็จะไปผลักท่ีปลอกกดคลัตช์ซึ่งติดอยู่กับตลับลูกปืนกดคลัตช์ (CLUTCH REREASE BEARING) ตลับลูกปืนอันในที่หมุนก็จะกดเข้ากับกระเด่ืองปลดคลัตช์ และบงั คับให้กระเด่ืองโยกลงในรอบแกนตลับลูกปืน อนั นอกของกระเดอื่ งปลดคลตั ชซ์ ึ่งกนิ อยกู่ ับฝาครอบของแผ่นกดคลัตช์ จะดึงแผ่นกดคลัตชไ์ ปข้างหลงั อดั แหนบ คลัตช์ แล้วปล่อยให้ตัวขับหมุนไปตามลำพังตัวเดียว ก้ามปูกดคลัตช์จะโยกเคลื่อนไปมาได้รอบแกนก้ามปูกด คลัตช์ ซ่ึงแกนน้ีติดแน่นอยู่กับล้อตุนกำลังโดยมีปลอกติดอยู่กับเพลาขวาง (TRANSVERSE SHAFT) ช้ินส่วน ทั้งหมดของคลัตช์นอกจากตลับลูกปืนกดคลัตช์ซึ่งหมุนไปกับล้อตุนกำลัง เมื่อคลัตช์เข้าจับกันสนิท เมื่อปลด คลตั ช์ตลับลูกปืนกดคลตั ชจ์ ะหมนุ ไปกับลอ้ ตนุ กำลงั แตจ่ านตัวถกู ขับและเพลาคลัตช์จะอยู่กับที่ 5. แบบของคลัตช์ (TYPES OF CLUTCH) แบบของคลัตช์ท่ีใช้กับยานยนต์ ข้ึนอยู่กับตัวประกอบหลายอย่าง เช่น แรงบิดของเครื่องยนต์สูงสุดท่ี เคร่ืองยนต์ผลิตได้ ชนิดของเครื่องเปลี่ยนความเร็ว และลักษณะการบริการ ซึ่งคลัตช์จะต้องทำงาน ถึงแม้ว่า คลัตช์จะมีหลายแบบ แต่ละแบบที่นิยมใช้ปัจจุบัน ได้แก่ แบบใช้ความฝืดแผ่นแห้งแผ่นเดียว (SINGLE DRY PLATE) หรือที่เรียกว่า คลัตช์แห้ง (DRY PLATE) คลัตช์แบบน้ีประกอบไปด้วยแผ่นจานโลหะกลม หรือจาน คลัตช์ (DISH) มีแผ่นความฝืดหรือผ้าคลัตช์ (FRICTION MATERIAL) ยึดติดอยู่กับผิวหน้าท้ังสองด้าน ดุมของ จานคลัตช์ (DISH HUB) ซึ่งเป็นเพลาที่มีร่องเฟืองใน (SPLINE) จะสวมอยู่กับเพลาคลัตช์ (CLUTCH SHAFT OR DRIVE GEAR) ซึ่งเป็นร่องเฟืองนอกเช่นเดียวกัน ทำให้จานคลัตช์เลื่อนไป-มา ตามความยาวของเพลาได้ แต่ถูกบงั คับให้หมุนไปกับเพลาคลัตช์ด้วยความเร็วเท่ากับเพลาคลัตช์ เม่ือคลัตช์ถูกบีบ หรือจับจานคลัตช์จะถูก อัดแน่นอยู่ระหว่างแผ่นโลหะผิวหน้าเรียบ ขนานกันสองแผ่น (ด้านหลังล้อช่วยแรงกับด้านหน้าแผ่นกดคลัตช์)

หนา้ | 4 ดว้ ยสปริงขด (PRESSURE SPRING) ในตำแหน่งน้ีความฝืดระหว่างผ้าคลัตชท์ ี่ยึดติดอยู่กับผิวหน้าจานคลัตช์กับ ดา้ นหลังล้อช่วยแรงและด้านหน้าแผ่นกดคลัตช์ จะทำให้จานคลัตชล์ ้อช่วยแรง และแผ่นกดคลัตช์ (PRESSURE PLATE) หมุนไปคลา้ ยกบั เป็นหน่วยเดียวกนั คลตั ช์ในยานยนต์ ส่วนมากแบง่ ตามจำนวนแผ่นคลัตช์ หรอื แบ่งตามลกั ษณะการใช้งาน ปัจจุบนั มดี ังน้ี - คลัตชแ์ บบแผ่นแห้ง (DRY TYPE CLUTCH) - คลัตช์แบบเปียก (WET TYPE CLUTCH) - คลัตชแ์ บบใช้แรงเหวี่ยง (CENTRIFUGAL CLUTCH) - คลัตชแ์ บบใช้แรงดนั ของเหลวประกอบ ( HYDRAULIC CLUTCH) - คลัตช์ไฟฟ้า (ELECTRO MAGNETIC CLUTCH) 5.1 คลัตช์แบบธรรมดา หรือ แบบแผ่นแห้ง (DRY TYPE CLUTCH) เป็นแบบท่ีนิยมใช้อยู่ปัจจุบัน มี 2 แบบ คือ 5.1.1 แบบแผ่นคลัตช์แผน่ เดียว (SINGLE PLATE CLUTCH) 5.1.2 แบบแผน่ คลตั ชห์ ลายแผ่น (MULTIPLE PLATE CLUTCH) 5.1.1.1 แบบแผน่ คลัตช์แผ่นเดยี ว ประกอบด้วยส่วนใหญ่ ๆ สามสว่ น คอื - แผน่ คลัตช์ ( FRICTION DISK ) - ลอ้ ตุนกำลงั (ตวั ขับ) หรอื ( DRIVING MEMBER ) - แผ่นกดคลัตช์ (ตวั ถกู ขับ) หรอื ( DRIVEN MEMBER ) และองคป์ ระกอบ - แผ่นคลัตช์ (FRICTION DISK) แผ่นคลัตช์ทำหน้าที่รับการถ่ายทอดกำลังระหว่าง เคร่ืองยนต์กับล้อ และโดยนัยกลับกันในขณะท่ีคลัตช์เริ่มจับการถ่ายทอดกำลังเป็นไปอย่างรุนแรง เกิดการ กระตกุ และสัน่ สะเทือนดังนั้นจงึ ตอ้ งมี อุปกรณส์ ำหรบั รบั การส่นั สะเทือน(CUSIONING DEVICE ) อปุ กรณ์นจี้ ะ เป็นตัวยืดหยุ่น เพราะฉะนั้นแผ่นคลัตช์จึงจำเป็นต้องแยกเป็นสองส่วน มีสปริงค่ันกลางเพื่อรับการถ่ายทอด กำลงั และเปน็ ตัวยดื หยนุ่ กันสะเทอื น โครงสรา้ งแผ่นคลัตช์ ส่วนประกอบใหญ่ ๆ ของแผ่นคลัตช์ แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ชุดแผ่นยึดผ้าคลัตช์ ( DRIVE WASHER ) และโครงผ้าคลัตช์ ( HUB FLANGE ) ชดุ ยึดแผน่ ผ้าคลตั ช์ทำดว้ ยเหล็กแผ่น ขอบนอกยำ้ ติดกับแผ่น สปริงรูปคลื่น ( WAVED CUSHION SPRING ) แผ่นสปริงน้ีเจาะรูไว้เพื่อย้ำผ้าคลัตช์ท้ังสองด้านเมื่อคลัตช์จับ (ถูกบีบ) แผ่นสปริงรูปคลื่นจะถูกบีบเล็กน้อย ทำให้เกิดอาการหยุ่นตัว โครงผ้าคลัตช์ ( HUB FLANGE ) เชื่อม ตดิ อยู่กับรอ่ งเฟือง ( SPLINE ) สำหรับสวมกับเพลาคลัตชร์ ะหวา่ งชุดแผน่ ยึดผา้ คลตั ช์ และโครงผา้ คลัตชท์ ำเป็น รอ่ งไว้เพ่ือใส่สปริงหลาย ๆ ตวั ค่ันกลางระหว่างชุดทงั้ สอง ฉะนนั้ แรงถา่ ยทอดจะต้องผ่านสปรงิ เหลา่ น้ี ทำให้ลด การส่ันสะเทือนลงในขณะผ่อนคันคลัตช์ (คลัตช์เริ่มจบั ) แตเ่ พื่อป้องกันมิให้สปริงถูกบบี ตัวจนเกินพิกัด จึงต้องมี สลักกัน (STOP PINS) ไว้ เพ่ือบังคับมิให้การอัดตัวของสปริงเกิดขึ้นถึงจุดอันตราย แหวนความฝืด ( FRICTION RING ) จะครอบกันระหว่างชุดแผ่นยึดผ้าคลัตช์ และชุดโครงผ้าคลัตช์ และยังช่วยป้องกันสปริงด้วย ทำให้ลด การสา่ ยตวั ไป - มา ของแผ่นยึดผา้ คลัตช์ คลตั ชท์ ใี่ ช้งานหนักบางชนดิ ออกแบบผ้าคลัตชพ์ ิเศษโดยใชโ้ ลหะ และเซรามิค ( METALLIC CERAMIC ) แทนทจ่ี ะใช้ผา้ คลัตชท์ ่ที ำจากใยหินหรือวตั ถุอ่ืน ๆ 5.1.2.1 แบบแผน่ คลัตชห์ ลายแผ่น ( MULTIPLE DISK CLUTCH ) สำหรับคลัตชแ์ ผ่นแบบหลายแผ่น จะประกอบดว้ ยแผ่นคลัตช์ต้ังแต่สองแผ่นข้ึนไปอาจ ถึงแผ่นขับ 11 แผ่นและแผ่นตัวถูกขับ 10 แผ่น ซึ่งใช้กับยานยนต์ที่ใช้งานหนัก แผ่นตัวขับมีส่วนคล้ายกับ

หนา้ | 5 ฟันเฟืองจะมีฟนั รอบนอกขบอยู่กับ (INTERNAL SPLINES) รอ่ งฟนั เฟืองใน ในห้องคลตั ช์มีสลกั เกลียวยดึ อยู่ ตวั ถกู ขบั จะถูกพาใหห้ มุนได้โดยสลกั ยึดแผน่ คลัตช์ ซ่งึ เป็นแท่นเหล็กตนั สว่ น ประกอบทั้งหมดของแผ่นคลัตช์และแผ่นกดคลัตช์ จะอยู่รวมกันและมีช่องว่างระหว่างกันดว้ ย เมื่อคลัตช์จับกัน สปริงจะเคลื่อนที่ดนั แผ่นกดคลัตช์เพ่ือให้รวมอยู่ในชดุ เดียวกัน ชุดคลัตชท์ ั้งหมดก็จะหมุนไปพร้อมกับเพลาของ คลัตช์ ในคลัตช์หลายแผ่นตามธรรมดาผิวหนังของคลัตช์จะสัมผัสกับตัวตามทำให้น้ำหนักของแผ่นกดคลัตช์ตัว ถูกขับ ลดลง ดงั นนั้ ชุดแผ่นคลัตชย์ ังคงหมุนต่อไปภายหลงั ท่คี ลตั ช์แยกออกเพราะว่าจำนวนคลัตช์หลาย ๆ แผ่น ซึ่งร่วมอยู่ด้วย และแผ่นกดคลัตช์จะเคล่ือนตัวแยกออกจากแผ่นคลัตช์เพียงเล็กน้อย ลักษณะของคลัตช์แบบนี้ จะใชแ้ รงที่จะกดบนคนั คลตั ชน์ ้นั นอ้ ยมาก 5.1.2.2 คลตั ชแ์ บบหวี (DLAPHRGM SPRING CLUTCH) คลัตช์แบบนใี้ ชแ้ ผ่นโลหะเป็นสปริง (ลักษณะคล้ายหวี) ทำหน้าที่เป็นสปริง สำหรับกดให้แผ่นกดคลัตช์ติดกับล้อช่วยแรงและทำหน้าที่คล้ายกับขา คลัตช์หรือกระเดื่องกดคลัตช์ (RELEASE LEVERS) เพื่อยกแผ่นกดคลัตช์ให้แผ่นคลัตช์ลอยตัวออกจากล้อช่วย แรงในขณะคนขับเหยียบคันคลัตช์ลงไป ขณะที่คลัตช์อยู่ในตำแหน่งจาก (DISENGAGED) สปริงนี้มีไดอะแฟร มแผ่นเดียวทำเป็นรูปวงแหวนตันทางขอบด้านนอก ส่วนด้านในทำเป็นร่องเหมือนฟันของหวี ซ่ึงทำหน้าท่ีเป็น นิ้วคลัตช์ (TAPERING FINGERS) ช้ีเข้าด้านในทางศูนย์กลางของคลัตช์ การทำงานของไดอะแฟรมคลัตช์คล้าย กับอาการยืดหยุ่นที่เกิดข้ึนในขณะท่ีบีบก้นของกาหยดน้ำมันเคร่ือง เม่ือเหยียบคันคลัตช์ลูกปืนจะเลื่อนไปกดท่ี ปลายน้ิวคลัตช์ แผ่นไดอะแฟรมท้ังแผ่นจะถูกดันต้านกับลวดวงแหวน (PIVOT RING) ซึ่งทำหน้าท่ีเป็นตัว กระเด่ืองทำให้นิ้วคลัตช์เล่ือนเข้าไปในทางล้อช่วยแรง ดงึ เอาแผ่นกดคลัตช์ถอยออกจากแผ่นคลัตช์ แผ่นคลัตช์ จงึ ลอยตัวจากล้อช่วยแรง รูปการทำงานของคลตั ช์ 5.2 คลัตชเ์ ปยี ก (WET TYPE CLUTCH) สำหรับคลัตช์แบบเปียก แผ่นคลัตช์ทั้งหมดจะแช่อยู่ในน้ำมัน ลักษณะการทำงาน ก็คล้ายกับ คลัตช์แบบแห้ง ผิวความฝืดของแผ่นคลัตช์ ตวั ขับกับตัวถูกขับ ทำจากวัสดทุ ่ีต่างชนิดกัน และอาศัยแรงดันของ น้ำมันที่ดันต่อแผ่นคลัตช์ ด้วยความฝืดท่ีจะเพ่ิมขึ้นน้ัน น้ำมันที่อยู่ในคลัตช์ก็จะเป็นตัวขจัดความฝืดให้หมดไป คลัตช์แบบน้ีส่วนมากจะเป็นคลัตช์ท่ีใช้ร่วมกับเครื่องเปล่ียนความเร็วแบบอตั โนมัติ และแบบพิเศษอื่น ๆ หลาย แบบ 5.3 คลัตช์แบบแรงเหวี่ยง (CENTRIFUGAL CLUTCH) คลัตช์บางแบบไดร้ ับการออกแบบให้เพ่ิมกำลังในการยึดจับท่ีความเร็วสูง เม่ือความเร็วของคลัตช์ เพ่ิมข้ึนน้ำหนักท่ีทำไว้ที่ขาคลัตช์ จะถูกดันออกโดยแรงเหว่ียงทำให้เกิดแรงดันต้านกับแผ่นคลัตช์สูงขึ้นตาม ความเร็วของแผ่นคลัตช์ที่สูงขึ้น คลัตช์แบบนี้จึงได้รับกำลังในการยึดจับเพิ่มขึ้นซ่ึงตรงกับความต้องการในการ ใช้คลตั ช์ คลัตช์แบบแรงเหว่ียง เป็นคลัตช์อัตโนมัติชนิดหน่ึง ซึ่งใช้กลไกควบคุมการทำงาน การเข้า เกียร์ไม่ต้องเหยียบคลัตช์ จึงไม่ต้องมีคันคลัตช์ การทำงานของคลัตช์แบบแรงเหวี่ยง เครื่องยนต์เดินเบาแรง เหว่ียงของตุ้มเหว่ียง (FLY WEIGHT) มีน้อย ตุ้มเหว่ียงจะหุบเข้าด้านใน โดยสปริงจะเป็นตัวดันให้คลัตช์จาก (ดังรูป) ถ้ามีความเร็วของเคร่ืองยนต์สูงเกิน 800 รอบ/นาท่ี แรงเหวี่ยงจะเกิดมากขึ้นทำให้ตุ้มเหว่ียงกางออก การเหว่ียงของตุ้มเหวย่ี งจะทำให้แขนกดสปริงเข้าข้างในโดยมีจุดหมุน (FIXED PIVOT) เป็นกระเด่อื ง ความเร็ว ย่ิงสูงขึ้นแรงเหวี่ยงจะเกิดมากขึ้น ทำให้แผ่นกดคลัตช์บีบแผ่นคลัตช์แน่นขึ้น ทำให้การถ่ายทอดกำลังจาก เคร่ืองยนต์ไปยังเครือ่ งเปล่ยี นความเรว็ ไดอ้ ยา่ งดี 5.4 คลัตชแ์ บบใชแ้ รงดันของเหลวประกอบ (HYDRAULIC CLUTCH)

หนา้ | 6 คลัตช์แบบใชข้ องเหลว หรือคลัตช์ไฮดรอลิกน้ีใช้กับยานยนต์ท่ีคลัตช์อยู่ห่างจากคันคลัตช์มากทำ ให้ยุ่งยากในการติดตั้งก้านต่อจากคันคลัตช์ไปยังชุดคลัตช์ นอกจากนี้ยังใช้กับรถที่มีกำลังสูงซึ่งต้องใช้สปริงดัน หลังแผ่นกดคลัตช์แข็ง เม่ือคลัตช์ได้รับการออกแบบให้ทำหน้าท่ีรับและส่ง แรงบิดจากเครื่องยนต์สูง สปริงจึง ต้องมีความแขง็ แรงเพิ่มข้ึน เพ่อื ให้แรงดันแก่แผ่นกดคลัตช์มากพอ เพราะถ้าแรงดันสปริงไม่เพยี งพอ แผ่นคลัตช์ จะเกิดการลื่นไถลบนผิวหน้าแผ่นกดคลัตช์ และล้อช่วยแรง ทำให้เกิดความชำรุดท้ังแผ่นคลัตช์ แผ่นกดคลัตช์ และล้อช่วยแรงองค์ประกอบของระบบคลัตช์ใช้แรงดันของเหลวประกอบ มีอยู่สองส่วนคือ แม่ปั๊มคลัตช์ (MASTER CYLINDER) และกระบอกคลัตชห์ รือปัม๊ คลัตชต์ วั ล่าง (SERVO OR SLAVE CYLINDER การท่แี รงดนั ของสปรงิ สูง จะต้องเพิ่มแรงกดบนขาคลัตช์ (น้ิวคลัตช์) หรือก้ามปูคลัตช์นั้นคอื คนขับ ต้องออกแรงเหยียบคันคลัตช์เพิ่มข้ึน เพื่อที่จะลดแรงเหยียบคันคลัตช์ลง จึงใช้ระบบไฮดรอลิกเข้ามาช่วย คัน คลัตช์ไม่ได้ทำงานผ่านก้านต่อไปยังขาคลัตช์หรือนิ้วคลัตช์โดยตรง เม่ือคนขับเหยียบคันคลัตช์ ก้านสูบ (PUSH ROD) จะดันลูกสูบ (PISTON) และลูกยาง (CUP) ในแม่ปั๊ม ซ่ึงจะดันน้ำมันคลัตช์ (HYDRAULIC FLUID) ออก จากแม่ป๊ัมผ่านทอ่ ทาง (TUBE) เข้าไปยงั กระบอกคลตั ช์ หรอื ป๊ัมคลตั ช์ตัวล่าง (SERVO OR SLAVE CYLINDER) การทำงานกค็ ล้ายกบั ระบบห้ามลอ้ ไฮดรอลกิ ในขณะหา้ มลอ้ ทำงาน เมื่อน้ำมันคลัตช์กดดันเข้าไปในกระบอกคลัตช์หรือป๊ัมคลัตช์ตัวล่าง น้ำมันจะดันลูกยางลูกสูบ และก้านสูบให้เคลื่อนที่ไปดันก้ามปูคลัตช์ (CLUTCH RELEASE) เคล่ือนท่ีพาลูกปืนคลัตช์ไปกดขาคลัตช์ หรือ นว้ิ คลัตช์ ทำให้คลัตช์จาก ระบบไฮดรอลิกสามารถออกแบบให้เพ่ิมแรงดันกา้ มปูคลัตชไ์ ด้มาก แม้คนขับจะออก แรงเหยียบคันคลัตช์ไม่มากนัก ข้อดีของระบบนี้อีกอย่างคือ ไม่ต้องใช้ก้านต่อทางกล (MECHANICAL LINKAGE) ระหว่างคันคลัตช์กับชุดคลัตชแ์ ละไม่มีปัญหาเก่ียวกับการจัดก้านตอ่ ยาว ๆ ในกรณีที่เครื่องยนต์ติด ต้ังอยูห่ า่ งจากห้องพลขบั เช่น รถทเี่ คร่อื งยนต์อยทู่ า้ ยรถ 5.5 คลตั ช์ไฟฟา้ (ELECTRO MAGNETIC CLUTCH) คลัตช์ไฟฟ้าหรือคลัตช์อตั โนมัติ จะจากเองโดยอตั โนมัติ เมื่อเคร่ืองยนต์เดินเบา และแรงกดแผ่น คลัตช์จะเพ่ิมข้ึนตามลำดับ เม่ือความเร็วของเครื่องยนต์เพ่ิมข้ึน คลัตช์แบบนี้เคยใช้มาเป็นเวลานานพอสมควร แตป่ ัจจบุ ัน เลิกใช้กับยานยนตแ์ ลว้ คลตั ชแ์ บบนีใ้ ช้หลักการทางแม่เหล็กไฟฟ้า โดยกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด เกิดอำนาจแม่เหล็กดูดอัดแผ่นคลัตช์ คลัตช์ไฟฟ้าที่น่าสนใจอีกแบบหนึ่งคือ คลัตช์แบบสมิท (SMITH) ซ่ึงใน ยโุ รปเรยี กวา่ แบบ “เฟอร์เลค” (FERLEC) คลัตช์ชนิดนี้ใช้แรงแม่เหล็กถ่ายทอดกำลังงานผ่านผงเหล็กอ่อน (IRON POWDER) เมื่อกระแสไฟฟ้า ไหลผ่านขดลวดแม่เหล็ก (EXITED COIL) ผ่านอาร์มาเจอร์ (B) จะถูกดูดเข้าหาล้อช่วยแรง (A) พาให้แผ่นกด คลัตช์ (E) เลื่อนเข้าบีบแผ่นคลัตช์ (D) กระแสไฟฟ้าท่ีไหลเข้าขดลวดแม่เหล็ก ถูกควบคุมโดยตำแหน่งของ คันเร่ง เม่ือยังไม่ได้เหยียบคันเร่ง กระแสไฟฟ้าจะไม่ไหลผ่านขดลวดแม่เหล็ก แรงบีบแผ่นคลัตช์จึงไม่มี คลัตช์ จึงจาก ทำให้สามารถเข้าเกียร์ได้ ย่ิงเหยียบคันเร่งมากข้ึน กระแสไฟฟ้าจะไหลเข้าขดลวดแม่เหล็กมากขึ้น แรง บีบแผ่นคลัตช์จะย่ิงเพ่ิมขึ้น การควบคุมกระแสใช้ขดลวดต้านทานต่อเป็นอันดับกับขดลวดแม่เหล็ก โดยใช้ คันเร่งเป็นตัวควบคุม ฉะน้ันคลัตช์ชนิดนี้จึงไม่มีคันคลัตช์ (CLUTCH PEDAL) เพราะก่อนเข้าเกียร์ทุกคร้ัง จะต้องผ่อนคนั เร่งสุด ทำใหอ้ ำนาจแม่เหลก็ หมดไป คลัตชจ์ ึงจากโดยอตั โนมตั ิ ************************

หนา้ | 7 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารมา้ ศนู ย์การทหารม้า ค่ายอดศิ ร สระบรุ ี --------------------- เอกสารนำ วิชา เครอ่ื งเปลย่ี นความเร็วแบบธรรมดา ( TRANSMISSION OF WHEEL VEHICLES ) 1. กล่าวทว่ั ไป เคร่ืองเปลีย่ นความเรว็ ท่ีใชก้ นั อยใู่ นยานยนตป์ ระเภทลอ้ สมยั ปจั จบุ ันนี้ เปน็ อปุ กรณ์ทางกลส่วนหน่ึงท่ีมี ความสำคญั มากสำหรบั ยานยนต์ มีหน้าท่ีถ่ายทอดพลังงานกลทางหมุนจากเครื่องยนตโ์ ดยการทดรอบความเร็ว ให้เกดิ เป็นแรงบิดมาก ๆ เพ่ือท่ีจะเอาชนะน้ำหนักของรถในการเร่ิมการเคล่ือนที่ หรือรบั ภารกรรมท่ีมีขนาดต่าง ๆ กันได้ทกุ สภาวะการทำงานของเครอ่ื งยนต์ 2. จดุ มงุ่ หมายของวิชานคี้ อื 2.1 ให้ทราบถึงองค์ประกอบของเครื่องเปล่ียนความเร็วแบบตา่ ง ๆ ที่ใช้กับยานยนตป์ ระเภทล้อตลอด ถงึ การตดิ ตงั้ ขององค์ประกอบนั้น ๆ 2.2 หนา้ ที่และการทำงานโดยสังเขป 2.3 การดแู ลรกั ษา การปรนนิบตั บิ ำรุง การแกไ้ ขข้อขัดข้องในขอบเขตของการซอ่ มบำรุง ระดบั หน่วย 3. งานมอบ 3.1 อา่ นเอกสารเพ่มิ เตมิ มอบให้พร้อมเอกสารนำ 3.2 อ่านเอกสารอา้ งองิ คท.9 - 8000 ข้อ 199 - 204 ------------------------

หนา้ | 8 แผนกวชิ ายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารม้า ศนู ย์การทหารมา้ ค่ายอดศิ ร สระบรุ ี ----------------------------- เอกสารเพิม่ เตมิ วชิ า เคร่ืองเปลย่ี นความเรว็ แบบธรรมดา ( TRANSMISSION OF WHEEL VEHICLE ) 1.กลา่ วทวั่ ไป ยาน ยน ต์ ป ระ เภ ท ล้ อ ที่ ใช้ใน กิจ ก ารท ห ารปั จจุ บั น นี้ ได้ พั ฒ น าแ บ บ แล ะคุ ณ ลัก ษ ณ ะอ อ ก ม าอ ย่ าง กว้างขวางเพื่อให้มีขีดความสามารถให้ใช้งานได้ดีและสมบูรณ์มากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะอย่างย่ิงเคร่ืองยนต์ และ ขบวนเครื่องส่งกำลัง เคร่ืองเปล่ียนความเร็ว ซ่ึงเป็นอุปกรณ์อันหนึ่งในขบวนการส่งกำลังก็มีความสำคัญไม่ น้อยกว่าอปุ กรณ์ส่วนอ่นื ๆ จึงจำเปน็ จะตอ้ งศึกษาทำความเขา้ ใจ เพอื่ นำความรูไ้ ปใช้ในการปรนนิบัตบิ ำรงุ และ การส่งกำลังบำรุงใหก้ ับหนว่ ยของตน 2.ขอบเขต 2.1 เพื่อให้ทราบหน้าที่ องค์ประกอบท่ีสำคัญของเคร่ืองเปล่ียนความเร็วแบบต่าง ๆ ท่ีใช้กับยานยนต์ ประเภทลอ้ และการตดิ ตงั้ องคป์ ระกอบน้ัน ๆ 2.2 หลกั การทำงานขององค์ประกอบตา่ ง ๆ โดยสังเขป 2.3 การดูแลรักษา การปรนนิบตั ิบำรุง และการแก้ไขข้อขัดข้องในขอบเขตการซ่อมบำรุงระดับหน่วย 3.อธิบาย เคร่ืองยนต์ท่ีใช้กับยานยนต์ในปัจจุบนั เป็นเคร่ืองยนต์ชนิดสันดาปภายใน เครื่องยนตป์ ระเภทน้ีแรงบิด จะต่ำเมื่อความเร็วของเครื่องยนต์ต่ำ แรงบิดจะมีค่าสูงสุดเมื่อความเร็วของเคร่ืองยนต์สูงข้ึนพอควร ในขณะที่ เร่ิมเคลื่อนรถออกจากที่ เหยียบคันเร่งน้อยความเร็วของเคร่ืองยนต์ต่ำ แรงบิดของเคร่ืองยนตจ์ ึงน้อยไม่พอที่จะ ฉุดลากให้รถเคล่ือนที่ได้ ฉะน้ันแรงบิดขณะเริ่มเคลื่อนรถออกจากท่ีจะต้องสูงพอท่ีจะชนะน้ำหนักมาก ๆ ของ รถได้ และเมอื่ รถเกิดแรงเฉอ่ื ยในขณะเคลื่อนท่ีแล้ว แรงบิดจะลดลงเปลย่ี นเป็นความเรว็ ให้รถวง่ิ เร็วข้ึน ด้วยเหตุ นีเ้ องยานยนต์จำเป็นตอ้ งมเี ครื่องเปลี่ยนความเร็ว 3.1 หนา้ ทีข่ องเคร่อื งเปล่ียนความเร็วของยานยนต์ สรุปไดด้ งั น้ี 3.1.1 เพ่มิ แรงบดิ เพ่อื ใชส้ ำหรบั เรม่ิ เคลื่อนรถออกจากที่ 3.1.2 เปลี่ยนอตั ราทดเฟอื งเม่อื รถมีแรงเฉ่ือยมากพอ 3.1.3 การใช้ยานยนต์จำเป็นจะตอ้ งมีความเร็วถอยหลังเพื่อสะดวกในการใช้งาน 3.1.4 เพ่ือให้สามารถตัดกำลงงานของเครื่องยนต์ออกจากขบวนการส่งกำลังได้เครื่องเปลี่ยน ความเร็ว (TRANSMISSION) ของยานยนตป์ ระเภทล้อทั่ว ๆ ไป องค์ประกอบส่วนใหญ่จะเป็นชุดเฟืองหลายชดุ ท่ีประกอบกันอยู่อย่างมีระบบ เฟืองแต่ชุดจะให้อัตราทดของเฟืองแตกต่างกัน เพื่อให้ผู้ขับรถเลือกใช้ได้ตาม ความต้อง และความเหมาะสม เฟือง ( GEAR ) ตัวเฟืองจะทำด้วยเหล็กหล่อชุบผิวแข็ง เหล็กตีแข็ง หรือโลหะผสมพิเศษ แล้วแต่ ความมุ่งหมายและงานที่ใช้ แบบของเฟืองที่นำทาใช้กับเครื่องเปลี่ยนความเร็วท่ัว ๆ ไป รูปร่างลักษณะต่าง ๆ กันคือ ฟันเฟืองตรง (SPUR GEAR), เฟืองฟันเฉียง (HELICAL GEAR), เฟืองดอกจอก (BEVEL GEAR) คือ เฟอื งรูปกรวยแตต่ ดั สว่ นปลายออก และเฟอื งวงแหวนฟนั ใน (INTERNAL GEAR) แรงบิด และอตั ราทดของเฟอื ง (TORQUE AND GEAR RATIO) อาจสรุปการติดต้ัง และการ ทำงานของชดุ เฟอื งไดด้ ังน้ี

หนา้ | 9 1. เฟอื งสองตวั ขบกัน เมอื่ มีขนาดซ่เี ฟอื งเทา่ กนั - รอบและแรงบิดออกมาจะเท่ากัน (ตวั หน่งึ ตัวใดจะเป็นตวั ขับหรอื ถูกขับก็ตาม) เปน็ การส่งต่อกำลัง โดยตรงจากเพลาหน่งึ ไปอกี เพลาหนง่ึ 2. เฟืองสองตัวขบกัน เม่อื มีขนาดซีเ่ ฟืองไม่เทา่ กัน - ถ้าเฟืองตวั ใหญเ่ ปน็ ตัวขับและเฟอื งตัวเลก็ เปน็ ตัวถกู ขบั (รอบท่อี อกมาทเี่ ฟืองตัวเลก็ จะสูงข้นึ และ แรงบิดจะลดลง) - ถ้าเฟืองตัวเล็กเป็นตัวขับ และเฟืองตัวใหญ่เป็นตัวถูกขับ (รอบที่ออกมาท่ีเฟืองตัวใหญ่จะลดลง และแรงบิดจะลดลง) หมายเหตุ แรงบดิ ( TORQUE ) หน่วยวัดเป็น ปอนด์. ฟตุ งาน ( WORK ) หนว่ ยวดั เปน็ ฟตุ . ปอนด์ 3.2 แบบของเคร่ืองเปลย่ี นความเร็ว (TYPE OF TRANSMISSION) 3.2.1 แบบมลู ฐาน (BASIC TYPE) มอี ยู่ 3 แบบคือ 3.2.1.1 แบบจานความฝืด (FRICTION DISK) แบบจานความฝืดได้เลิกใช้แล้ว 3.2.1.2 แบบเฟืองบริวาร (PLANETARY GEAR) แบบน้ีก็เลิกใช้เช่นกัน แต่ได้นำไปประกอบ รว่ มในเคร่อื งเปลี่ยนความเร็วแบบอตั โนมตั ิ และในเพลาหลกั ชนดิ อัตราส่วนคบู่ างแบบ 3.2.1.3 แบบเลื่อนเฟือง (SLIDING GEAR) ในปัจจุบันน้ีแบบเล่ือนเฟอื งเรียกว่า เครอื่ งเปลี่ยน ความเรว็ แบบธรรมดา (CONVENTIONAL TRANSMISSION) มีอยดู่ ว้ ยกนั 2 ชนิดคอื - ชนิดตามลำดับข้นั (PROGRESSIVE TRANS) - ชนิดเลอื กได้ (SELECTIVE TRANS) 3.3 โครงสร้าง,องคป์ ระกอบและการทำงานของเครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบธรรมดา เครือ่ งเปลี่ยนความเรว็ แบบธรรมดามอี งคป์ ระกอบหลักทีแ่ นน่ อน องคป์ ระกอบเหลา่ น้ีคือ 3.3.1 เรือนเคร่ืองเปล่ียนความเร็ว (CASE) ซึ่งเป็นท่ีติดต้ังของเพลาและเฟืองต่างๆและเป็นท่ี บรรจุนำ้ มันหลอ่ ลนื่ ของชุดเฟืองต่าง ๆ ดว้ ย 3.3.2 ฝาปดิ และเครอื่ งบงั คบั เครื่องเปลย่ี นความเร็ว (CONTROL COYER) ซึง่ เปน็ ที่อยขู่ องเครอื่ งกลไก การเปลยี่ นเกยี ร์ (SHIFTER MECHANISM) และอ่นื ๆ 3.3.3 เพลาและเฟืองต่าง ๆ เคร่ืองเปลี่ยนความเรว็ แบบธรรมดาน้ัน มีเพลาท่ีสำคัญอยดู่ ้วยกัน 3 เพลา คือ - เพลาคลัตช์ (CLUTCH SHAFT) เป็นเพลาที่รับกำลังขับจากคลัตช์เพ่ือส่งถ่ายกำลังให้เฟืองเพลารอง เพลานี้มเี ฟืองอยตู่ ัวหน่งึ เรยี กวา่ เฟอื งเพลาคลตั ช์ (CLUTCH SHAFT GEAR) - เพลารอง (COUNTER SHAFT) เป็นเพลาท่ีรับกำลังจากเพลาคลัตช์และส่งกำลังต่อไปยังเพลาหลัก หรือเพลาส่งกำลัง เพลารองมีเพลาอยู่หลายตัวข้ึนอยู่กับจำนวนความเร็วของรถ เฟืองของเพลารองนี้หล่อเป็น เน้อื เดยี วกนั ทำให้หมนุ ไปดว้ ยกัน ขนาดของเฟืองนี้ลดหล่ันกนั ตัง้ แต่ใหญไ่ ปหาเล็ก - เพลาหลัก (MAIN SHAFT OR OUT PUT SHAFT) หรือเพลาส่งกำลัง เป็นเพลาที่รับกำลังจากเฟือง เพลารอง ส่งไปยังเพลาขับ (PROPELLER SHAFT) หรือเพลากลาง ท่ีเพลาหลักน้ีทำเป็นร่องเฟือง (SPLINE) ไว้ ทำให้เฟืองท่ีสวมอยู่สามารถเลื่อนไป - มา ได้ และมีก้ามปู (SHIFTER YOKE) เลื่อนได้ทำให้เฟืองเล่ือนเข้า - ออกได้ ก้ามปูถูกบังคับให้ทำงานด้วยคันเคร่ืองเปลี่ยนความเร็ว (SHIFT LEVER) การทำงาน เมื่อเข้าคันเล่ือน เปลี่ยนความเร็วก้ามปูจะเลื่อนเฟืองบนเพลา เพลาหลักจะเข้าขบกับเฟืองบนเพลารอง,เพลาคลัตช์ ตามลำดับ หรือเฟืองกลับทางหมุน (ถอยหลัง) สุดแลว้ แต่ตำแหนง่ ที่เลือก ในตำแหนง่ ทวี่ ่างจะไม่มีเฟอื งตวั ใดบนเพลาหลัก ขบกบั เฟืองตัวอ่นื เลย

หนา้ | 10 ตัวอย่างเคร่อื งเปล่ยี นความเร็วชนิดเลอื กได้ 3 ความเรว็ ซง่ึ มีเพลา 3 เพลา - ตำแหน่งว่าง (NEUTRAL) คือตำแหน่งทไ่ี ม่มีการสง่ กำลงั จากเครอื่ งยนตไ์ ปยงั เพลาขบั เฟอื งทกุ ตวั บนเพลาหลักไม่ขบกับเฟืองตัวใดเลย จึงไม่มีการถ่ายทอดกำลังความเร็วนี้ ใช้กบั รถอย่กู ับท่ีและเปลี่ยนตำแหน่ง เมอื่ เขา้ ความเร็วอน่ื - ตำแหน่งความเร็วท่ีหน่ึง เฟอื งความเร็วต่ำ และถอยหลัง บนเพลาหลกั จะถูกเลื่อนไปตามเพลาและ เข้าขบกับเฟืองความเร็วต่ำบนเพลารอง กำลังจากเครื่องยนต์จะส่งผ่านคลัตช์ และเฟืองต่าง ๆ เนื่องจากเฟือง บนเพลารองหมุนช้ากว่าเพลาคลัตช์และเฟืองตัวเล็กบนเพลารองขับเฟืองตัวใหญ่บนเพลาหลัก อัตราทดของ เฟืองจะประมาณ 3 ต่อ 1 คือเพลาคลัตช์หมุน 3 รอบ เพลาหลักจะหมุนเพียง 1 รอบ และโดยท่ีอัตราทด ของเฟืองในชดุ เฟืองทดเล้ียวประมาณ 4 ต่อ 1 ดังน้ัน อัตราส่วน ของการทดรอบ ระหวา่ งเครื่องยนต์ และ ล้อจะประมาณ 16 ตอ่ 1 - ตำแหน่งความเร็วที่สอง เฟืองความเร็วต่ำและถอยหลงั บนเพลาหลักถูกปลดออกจากเฟืองความเร็ว ตำ่ บนเพลารอง และเฟืองความเร็วท่ีสองและเฟืองความเร็วสูงบนเพลาหลักจะเล่ือนเข้าขบกับเฟืองความเร็วท่ี สองบนเพลารอง - ตำแหน่งความเร็วที่สาม ความเร็วตำแหน่งนี้เรียกว่า ขับโดยตรง ( DIRECT DRIVE ) เพราะว่า กำลังงานจากเคร่ืองยนต์จะส่งผ่านเพลาคลัตช์ไปยังเพลาหลักโดยตรงไม่ต้องผ่านเฟืองชุดใดในเครื่ องเปล่ียน ความเร็ว ในการเปล่ียนความเรว็ ท่ีสองไปความเร็วสงู นี้ เฟืองความเร็วท่ีสองและความเร็วสูงบนเพลาหลกั จะถูก ผลักไปข้างหน้าเพื่อรับกำลังงานจากเพลาคลัตช์ นั้นคือเพลาคลัตช์ และเพลาหลักจะหมุนไปด้วยกัน อัตราทด จะเปน็ 1 ต่อ 1 ดงั น้ันอตั ราทดรอบของเครื่องยนต์กบั ล้อจะเป็น 4 ต่อ 1 - ตำแหน่งความเรว็ ถอยหลัง เฟอื งความเร็วตำ่ และถอยหลังบนเพลาหลักจะเลือ่ นมาขบกบั เฟือง กลับทางหมุน ( REVERSE IDLER GEAR ) ซ่ึงตามปกติจะขบอยู่กับเฟอื งถอยหลังบนเพลารองตลอดเวลา เฟือง กลับทางหมุนนี้จะหมุนไปทิศทางเดียวกับเฟืองเพลาคลัตช์ ดังน้ันเฟืองความเร็วต่ำ และถอยหลังบนเพลาหลัก และเพลาหลักจึงหมนุ กลับทาง 3.4 เครื่องเปล่ียนความเร็วแบบพิเศษ ( SPECIAL TYPE OF TRANSMISSON ) เคร่ืองเปลย่ี นความเร็วแบบเล่ือนเฟืองนั้นใชฟ้ ันเฟอื งแบบตรง เพอื่ ให้เข้ากินไดง้ ่ายแตจ่ ะเกิดมีเสียงดัง ในความเร็วปานกลาง เพ่ือขจัดปัญหาน้ีจึงได้มีเคร่ืองเปลี่ยนความเร็วแบบพิเศษนี่ข้ึนมา 2 แบบคือ แบบเฟือง กนิ กันอยู่ตลอดเวลา ( CONSTANMESH TRANSMISSION ) และแบบซงิ โครเมท ( SYNCHROMESH TRANSMISSION ) ซึ่งมลี กั ษณะบางอย่างเพิ่มขึ้นเพอื่ ป้องกนั ปัญหาดงั กลา่ ว 3.4.1 เคร่ืองเปลีย่ นความเรว็ แบบคอนสแตนเมท ( CONSTANMESH TRANSMISSION ) เคร่ืองเปลี่ยนความเร็วแบบนี้เฟืองของเพลาหลักและเฟืองของเพลารองจะขบกันอยู่ตลอดเวลา การ เขา้ ตำแหน่งความเรว็ เราทำได้โดยเล่อื นปลอกเลอ่ื น ( DOG CLUTCH ) ซึง่ สวมอยู่บนเพลาหลกั ทำเป็นร่องเฟอื ง (SPLING ) เข้าหาเฟืองท่ีจะใช้งานซ่ึงมีปลอกเลื่อนติดอยู่ด้วยเช่นกัน เฟืองของชุดเครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบนี้ โดยมากใช้เฟืองแบบเฟืองเฉียง ( HELICAL GEAR ) ตามธรรมดาเครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบคอนสแตนเมท ในทางปฏิบตั ิน้ันเราใช้กับความเร็วสูง และใชเ้ ฟืองเลื่อน ( ฟันตรง ) สำหรับความเร็วต่ำ และความเร็วถอยหลัง หรอื เฉพาะความเรว็ ถอยหลงั เท่านัน้ 3.4.2 เครอ่ื งเปลีย่ นความเร็วแบบซิงโครเมท ( SYNCHROMESH TRANSMISSION ) หลักการทั่ว ๆ ไป ในเครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบซิงโครเมทก็เช่นเดียวกันเพ่ือที่จะให้การเข้าตำแหน่ง ความเร็วเงียบสนิท เราต้องจัดความเร็วท้ังสองที่มาพบกันเท่ากันหรือเกือบเท่ากันเสียก่อน ซ่ึงในเครื่องเปลี่ยน ความเร็วซิงโครเมท เราทำได้โดยใช้ CONE CLUTCH ก่อนท่ี DOG CLUTCH จะขบตัวเข้าด้วยกัน ที่จริงแล้ว เคร่ืองเปล่ียนความเร็วแบบซิงโครเมทก็คือ เครื่องเปลี่ยนความเร็วแบบคอนสแตนเมทน้ันเอง แต่ในซิงโครเมท

หนา้ | 11 เรามี CONE CLUTCH เพ่ิมขึ้นมาอกี ส่ิงหนึ่งซ่ึงจะแต่งความเรว็ ใหค้ วามเร็วของ DOG CLUTCH ทง้ั สองท่ีขบกัน ให้เท่ากันเสียก่อน เมื่อเราเร่ิมเลื่อน CONE CLUTCH จะทำให้ DOG CLUTCH ท้ังสองที่มาขบกันเท่ากันจึงทำ ให้การเข้าตำแหน่งความเรว็ เสียงเงียบ และง่ายกวา่ เครือ่ งเปลีย่ นความเรว็ แบบเฟอื งเลอื่ น ( ตามรปู ) ซงิ โครไนเซอร์หรือซิงโครเมท ( SYNCHRONIZER OR SYNCHROMESH ) ในเครื่องเปล่ียนความเร็วแบบซิงโครเมท เฟืองบนเพลาหลัก( MAIN SHAFT OR OUTPUT SHAFT ) และเฟืองบนเพลารอง ( COUNTER SHAFT ) จะขบกันอยู่ตลอดเวลา ( ยกเว้นความเร็วถอยหลัง ) เวลาเข้า ตำแหน่งความเร็วจะเลื่อนปลอกเล่ือน ( SLIDING SLEEVE HUB SLEEVE ) เข้าขบกับฟันหน้าเฟืองนั้นทำได้ ยากและเกิดเสียงดัง เพราะความเร็วของตัวปลอกเล่ือน กับเฟืองไม่เท่ากัน ซ่ึงจะมีชุดกลไกปรับความเร็ว ( SYNCHRONIZER ) จะดันและจับให้เฟืองและปลอกเลื่อนมีความเร็วเท่ากันเสียก่อนแล้วจึงเข้าจับกันทำให้ เข้าตำแหน่งความเร็วได้ง่ายในชุดซิงโครเมทมีหลายแบบแต่ละแบบมีรูปร่างแตกต่างกันส่วนหลักการทำงา น เหมอื นกนั คอื จะจับให้เฟืองและปลอกเล่อื นมคี วามเร็วเท่ากันเสยี กอ่ น จงึ จะใหร้ อ่ งเฟืองเข้าจับกนั 3.4.3 ซิงโครไนเซอร์แบบธรรมดา ( PLAIN TYPE SYNCHRONIZER ) ดุมของชุดเข้าตำแหน่ง ความเร็ว ( HUP ) เซาะร่อง ( SPLINE ) อยู่ภายในสวมอย่กู บั รอ่ ง บนเพลาหลกั ถา้ ดุมหมุน เพลาหลักกจ็ ะหมุน ด้วย และโดยนยั กลับกันทตี่ วั ดมุ เจาะรูใสส่ ปริงและลูกปืนไว้ด้านนอกของดมุ ทำเป็นรอ่ งเพอื่ ใชส้ ำหรบั สวมปลอก เปลี่ยน ท่ีหัวท้ายของดุมฝังทองเหลืองรูปกรวยไว้เพ่อื เป็นตัวยึดให้ความฝืดตรงบริเวณท่ีเรียกว่า คลัตช์ความฝืด รปู กรวย ( CONE CLUTCH FRICTION AREA ) การทำงานของซิงโครไนเซอร์แบบธรรมดา เมื่อเลื่อนคันเครื่องเปลี่ยนความเร็ว ปลอกเลื่อนจะถูก ดันไปทางซ้ายมือดังแสดงด้วยลูกศร เนื่องจากสปริงตันลูกปืนติดกับปลอก จึงทำให้ดุมเล่ือนตามไปด้วย ดุมจะ เล่ือนไปจนคลัตช์ทองเหลืองชนกับคลัตช์รูปกรวยตัวผู้ของเฟืองทำให้เกิดความฝืดยึดให้ดุมและเฟืองหมุนด้วย ความเร็วเท่ากัน เม่ือเลื่อนคันเคร่ืองเปลี่ยนความเร็วต่อไปอีก ปลอกเลื่อนจะถูกดันเลยเข้าไปขบกับฟันหน้า เฟือง ( DOG DEETH ) ขณะน้ีสปริงจะยุบตัวให้ลูกปืนถูกกดไปข้างล่างเน่ืองจากแรงจากคันเคร่ืองเปล่ียน ความเร็วมากกวา่ แรงอัดของแรงสปริง จะเห็นได้ว่าคลัตชท์ องเหลืองจะทำหน้าท่ีจับให้เฟืองและดุมมีความเร็ว เท่ากันก่อนจึงขบเฟืองฟันหน้าเฟืองทำที่เข้าตำแหน่งความเร็วได้ง่ายและไม่มีเกิดและเสียงดัง ถ้าไม่มีชุดซิงโคร ไนเซอร์แล้วฟันเฟืองหน้าจะปะทะกับฟันของปลอกเล่ือน ทำให้เข้าตำแหน่งความเร็วยากหรือเข้าไม่ได้ และทำ ใหเ้ กดิ เสยี งดังอกี ด้วย 3.4.4 ซงิ โครไนเซอร์แบบทองเหลือง ( BLOCKER TYPE SYNCHRONIZER ) ลักษณะท่ีแตกต่างจากแบบธรรมดาก็คือ คลัตช์ทองเหลืองไม่ไดต้ ิดตั้งกับดุมคลัตช์ ( CLUTCH HUB ) แต่จะ เป็นเฟืองทองเหลืองแยกเป็นชิ้นส่วนอิสระ ดุมคลัตช์จะเล่ือนไม่ได้เหมือนแบบธรรมดา แต่จะมีล่ิมเลื่อน ( SHIFTING KEY ) เป็นตัวดันเฟืองทองเหลืองสปริงก็เป็นเหล็กม้วนรูปวงกลมเรียกว่า สปริงดันล่ิม ( KEY SPRING ) แทนสปริงขดตัวลิ่มก่อนจะทำหน้าที่แทนลูกปนื ด้วย เมื่อประกอบเข้าในเรือนเคร่ืองเปล่ียนความเร็ว แล้ว ซิงโครไนเซอร์แบบน้ีจะอยู่ในลักษณะ โดยล่ิมเลื่อนจะฝังอยู่ในร่องของดมุ คลัตช์โดยมีสปรงิ ดันลิ่มเลื่อน ให้ อัดตัวกับปลอกเลอื่ น ( HUB SLEEVE ) เฟืองทองเหลือง ( SYNCRO NIZER RING ) จะลอยตัวอยู่ด้านหน้า แต่ จะตอ้ งหมุนไปกบั ดุมคลตั ช์เพราะปลายของลมิ่ เล่ือนสอดอย่รู ะหว่างรอ่ งทเี่ ฟืองทองเหลือง การทำงาน เมื่อเข้าตำแหน่งความเร็ว ปลอกเล่ือน ( CLUTCH HUB SLEEVE ) จะเคลื่อนที่สมมุติว่า ไปทางขวามือ ปลอกเล่ือนจะพาเอาลิ่มเล่ือนเคล่ือนท่ีไปด้วย ทำให้เฟืองทองเหลืองถูกดันไปทางขวามือด้วย เฟืองทองเหลืองเท่ากับความเร็วของเพลาเฟืองหลักจึงเท่ากัน เมื่อเลื่อนคันเคร่ืองเปลี่ยนความเร็วต่อไปอีก ปลอกเล่อื นจะเคลอื่ นทต่ี ่อไปอีก ทำให้ร่องของปลอกเลอ่ื นชนกับรอ่ งบนเฟือง ( GEAR SPLINE ) ร่องของปลอก เลื่อนและเฟืองปาดมุม ( CHAMFER ) ไวท้ ำให้ฟันของปลอกเล่ือนเข้าขบกับฟันหน้าของเฟอื งได้ง่าย เม่ือปลอก เล่ือนเขา้ สวมกับเฟืองแล้ว กำลังงานจากเครื่องยนต์จะส่งผ่านเพลาคลัตช์ เพลารองสง่ ให้เฟืองบนเพลาหลักโดย

หนา้ | 12 ผ่านปลอกเลื่อน ดุมคลัตช์ ไปยังเพลาหลักเพ่ือส่งผ่านเพลาส่งกำลังออกต่อไป เน่ืองจากเฟืองบนเพลาหลักท่ีขบ อยู่กับเฟืองบนเพลารองนั้นจัดอัตราทดไปเรียบร้อยแล้ว ฉะน้ันการเข้าตำแหน่งความเร็วก็คือ การเลื่อนปลอก เลื่อนว่าจะสวมกับเฟืองคู่ใด เช่นเป็นความเร็วที่ 1 ความเร็วที่ 2 ความเร็วที่ 3 และความเร็วที่ 4 สำหรับ ความเร็วท่ี 4 ปลอกเลื่อนจะสวมเข้ากับฟันหน้าเฟืองเพลาคลัตช์ ทำให้ส่งกำลังตรง ( DIRECT DRIVE ) จาก เพลาคลตั ชไ์ ปยังเพลาหลกั 3.4.5 เคร่ืองเปลีย่ นความเรว็ แบบซงิ โครไนเซอร์แบบสลัก (PIN TYPE SYNCRONIZER) ชุดซิงโครไนเซอร์ประกอบด้วยแหวนความฝืด ( STOP RING ) 2 อันคือ แหวนความฝืดนอก ( OUTER STOP RING ) และแหวนความฝืดใน ( INNER STOP RING ) แหวนความฝืดนอกมอี ยู่ 3 ตวั สวมอยู่ กับปลอกเล่อื น ( CLUTCH GEAR SLEEVE ) ปลอกเลื่อนสวมอยู่กับดุมคลัตช์ ( CLUTCH GEAR SLEEVE )โดย มีรอ่ งฟนั ( SPLINE ) ขบกนั อยดู่ มุ คลัตชส์ วมอยกู่ ับเพลาดว้ ยรอ่ งฟนั หรอื สไปลน์ เมื่อเพลาหลัก ( MAIN SHAFT ) หมุนดมุ คลัตช์,ปลอกเลือ่ น และแหวนความฝดื จะหมุนดว้ ยกนั เป็นชุด เมื่อเขา้ ตำแหน่งความเร็วปลอกเล่ือนจะ พยายามเลื่อนเขา้ สวมกับฟนั หนา้ ของเฟอื งแต่เนือ่ งจากความเรว็ ของปลอกเลื่อน และเฟืองไม่เทา่ กนั จึงเขา้ สวม ทันทีไม่ได้ การเลื่อนของปลอกเล่ือนนี้จะทำให้แหวนความฝืดอันใน ( INNER STOP RING ) เบียดกับเฟืองซึ่ง จะมีผลทำให้ความเร็วของปลอกเล่ือนเท่ากับความเร็วของเฟือง ปลอกเลื่อนจะถูกดันเลยเข้าไปขบกับฟันหน้า ของเฟือง ทำให้ส่งกำลังจากเฟืองในเพลาหลักไปยังเพลารองได้ เม่ือผ่อนคลัตช์ ผ้าคลัตช์จะจับ ทำให้กำลังจาก เคร่อื งยนตส์ ่งถ่ายไปยังล้อด้วยอตั ราทดตามท่ีปลอกเลอื่ นเข้าขบกบั ชดุ เฟืองของความเรว็ ตา่ ง ๆ ได้ การส่งกำลังของความเร็ว การส่งกำลังของเคร่ืองเปล่ียนความเร็วแบบซิงโครเมทมีหลักการเหมือน เฟอื งเลื่อน ( SPLIDING GEAR ) แต่เนือ่ งจากเฟอื งความเร็วเดนิ หน้าทุกตวั ขบกนั อยตู่ ลอดเวลาการเข้าตำแหน่ง ความเร็วตอ้ งใช้ชุดซิงโครไนเซอร์ช่วยดังกล่าว การสง่ กำลังจะเป็นดงั น้ี ตำแหน่งว่าง ปลอกเล่ือนของทุก ๆ ความเร็วจะอยู่ในตำแหน่งว่าง ( NEUTRAL ) กำลังงานท่ีจะ ส่งไปขับเคลื่อนล้อถูกตัดต่อ ถึงแม้ว่าเพลาคลัตช์จะหมุนก็จะไม่สามารถส่งกำลังงานให้กับเพลาหลักได้ สภาพ เช่นนี้จะยอมให้เร่ิมติดเครื่องยนต์หรือเมื่อจอดรถอยู่กับท่ีขณะนี้กำลังงานจากเครื่องยนต์จะส่งผ่านแผ่นคลัตช์ มายังเพลาคลัตช์เฟืองเพลาคลัตช์ เฟืองเพลารองทุกตัว (เฟืองเพลารองตัวโตที่สุดขบอยู่กับเฟืองเพลาคลัตช์ ตลอดเวลา) ทำให้เฟืองเพลาหลักทุกตัวท่ขี บอยู่กับเฟืองบนเพลารองหมุนดว้ ย แต่เน่ืองจากเฟืองบนเพลาหลกั ที่ ขบกับเฟืองบนเพลารองน้ันไม่ได้เซาะร่องไว้จึงทำให้หมุนฟรี ด้วยเหตุน้ีถึงแม้ว่าเฟืองเหล่าน้ีจะหมุนไปแต่ไม่ได้ พาใหเ้ พลาหลักหมนุ ไปดว้ ย ความเร็วทห่ี น่ึง (FIRST GEAR) เมอ่ื เขา้ ความเร็วท่ีหนึง่ ปลอกเล่ือนความเร็ว 1 - 2 ของชุดซงิ โครไน เซอร์ (FIRST SECOND SYNCHRONIZER) จะเล่ือนเข้าสวมกับฟันหน้าเฟืองของเฟืองความเร็วที่หน่ึง (FIRST SPEED GEAR) บนเพลาหลัก (MAIN SHAFT) ส่วนเฟืองคู่อื่นจะอยู่ในตำแหน่งว่าง (NEUTARL) ในเฟืองชุด ความเร็วที่หน่ึง เฟืองความเร็วที่หน่ึงบนเพลารอง (COUNTERSHAFT FIRST GEAR) ซึ่งขณะน้ีเป็นเฟืองขับมี ขนาดเลก็ ทสี่ ุด ฉะน้นั อตั ราทดจึงสงู สุด ความเร็วที่สอง (SECOND GEAR) เมื่อเข้าตำแหน่งความเร็วที่สอง ปลอกเลื่อนความเร็ว 1 - 2 ของซิงโครไนเซอร์ จะปลดจากชุดความเร็วท่ีหนึ่ง มาตำแหน่งว่าง แล้วเล่ือนเลยไปสวมกับฟันหน้าเฟืองของ เฟืองความเร็วที่สอง บนเพลาหลักอัตราทดจะลดลง (ความเร็วของเพลาหลักเพิ่มขึ้น) เพราะเฟืองความเร็วที่ สองบนเพลารอง มีขนาดโตข้นึ แต่เฟืองความเร็วทีส่ องบนเพลาหลกั มีขนาดเล็กลง ความเร็วที่สาม(THIRDGEAR)เม่ือเข้าตำแหน่งความเร็วท่ีสามปลอกเลื่อนความเร็วท่ี1-2 ของชุดซิง โครไนเซอรถ์ ูกปลดมาอย่ใู นตำแหน่งว่าง คันเลือกความเร็วจะเลอ่ื นปลอกเลื่อนความเรว็ 3 - 4 ของชดุ ซิงโครไน เซอร์ (THIRD FOURTH SYNCHRONIZER) เข้าสวมกับกับฟันหน้าเฟอื งความเร็วท่ีสามบนเพลาหลัก อัตราทด

หนา้ | 13 จะลดลงจากความเร็วที่สอง ทำให้ความเร็วของเพลาหลักเพิ่มข้ึน เพราะเกียร์ความเร็วที่สาม บนเพลารองมี ขนาดโตขน้ึ และเฟอื งความเร็วทส่ี ามบนเพลาหลกั มีขนาดเลก็ ลง ความเรว็ ท่สี ง่ ออกไปจงึ เพ่ิมขึ้น ความเร็วท่ีส่ี (FOURTH OR HIGH GEAR) หรือท่ีเรียกว่าขับโดยตรง (DIRECT DRIVE) เมื่อเข้า ตำแหน่งความเร็วท่ีส่ี ปลอกเล่ือนความเร็ว 3 - 4 ของชุดซิงโครไนเซอร์จะปลดออกจากชุดความเร็วท่ีสาม มา ตำแหน่งว่าง แล้วเล่ือนเลยไปสวมกับฟันหน้าเฟืองของเพลาคลัตช์ (CLUTCH GEAR) กำลังจะส่งตรงจากเพลา คลัตช์ไปยังเพลาหลัก ความเร็วของเพลาจะเท่า ๆ กันอัตราทดจะเท่ากับ 1 ต่อ 1 ในขณะที่เป็นความเร็ว เดินหนา้ ทกุ ความเร็ว การส่งกำลังจะส่งผ่าน 3 เพลา คือ เพลาคลตั ช์ เพลารองและเพลาหลกั ยกเวน้ ความเร็วที่ ส่ี ซ่ึงจะส่งกำลังตรงจากเพลาคลัตช์ไปยังเพลาหลักทิศทางการหมุนของเพลาหลักจะไปทิศทางเดียวกับเพลา คลัตช์ ทำให้เปน็ ความเร็วเดนิ หน้า ความเร็วถอยหลัง (REVERSE GEAR) ปลอกเลื่อนของทุกความเร็วจะอยู่ในตำแหน่งว่าง เฟือง ความเร็วถอยหลังบนความเร็วหลักจะเลื่อนเข้าขบกับเฟืองเปลี่ยนทางหมุนตัวหลัง (REAR REVERSE IDLER GEAR) ของเฟืองเปล่ียนทางหมุนขบอยู่กับเฟืองความเร็วท่ีหน่ึง บนเพลารองตลอดเวลา (เพลาเฟืองเปล่ียนทาง นี้จะมีเฟืองอยู่ 2 ตัว) กำลังงานจากเพลาคลัตช์จะส่งผ่านมายังเพลารองที่เฟืองความเร็วท่ีสาม ส่งผ่านไปยัง เฟืองเปล่ียนทางหมุนตัวหน้าและตัวหลัง แล้วไปยังเฟืองถอยหลังบนเพลาหลัก เนื่องจากตรงกลางเฟืองถอย หลังบนเพลาส่งกำลังเซาะร่องไว้ และสวมอยู่กับร่องหรือสไปลน์บนเพลาหลัก ดังน้ันเม่ือเฟืองถอยหลังหมุนไป จะพาเพลาหลักหมุนไปด้วย แต่หมุนสวนทิศทางกับเพลาคลัตช์ ดังน้ันรถจึงถอยหลังได้ การที่เพลาหลักและ เพลาคลัตช์หมุนสวนทางกันขณะเป็นความเร็วถอยหลัง เป็นเพราะวา่ เพลาของเฟืองที่ใชส้ ่งถ่ายกำลังมี 4 เพลา คอื เพลาคลัตช์ เพลารอง เพลาเฟืองเปลยี่ นทางหมุน และเพลาหลกั ************************

หนา้ | 14 แผนกวิชายานยนต์ กองการศึกษา โรงเรยี นทหารมา้ ศนู ย์การทหารมา้ คา่ ยอดิศร สระบรุ ี --------------------- เอกสารนำ วิชา เพลาขบั , ขอ้ ต่อเลื่อน, ข้อตอ่ อ่อน และเฟอื งทดเลยี้ ว PROPELLER SHAFTS, SLIP JOINTS AND UNIVERSAL JOINTS 1. กลา่ วทั่วไป เพลาขับ, ข้อต่อเล่ือน, ข้อต่ออ่อน และเฟืองทดเลี้ยวท่ีใช้กันอยู่ในยานยนต์ประเภทสายพาน สมัย ปัจจุบันนี้เป็นอุปกรณ์ทางกลส่วนหน่ึงที่มีความสำคัญมากสำหรับยานยนต์ มีหน้าท่ีถ่ายทอดพลังงานกลทาง หมุนจากเครื่องยนต์แล้วส่งต่อไปยังสายพาน เพื่อที่จะเอาชนะน้ำหนักของรถในการเร่ิมการเคล่ือนท่ี หรือรับ ภารกรรมทีม่ ขี นาดตา่ ง ๆ กนั ได้ทกุ สภาวะการทำงานของเครอ่ื งยนต์ 2. จดุ มงุ่ หมายของวิชานค้ี ือ 2.1 ให้ทราบถึงองค์ประกอบของเพลาขับ, ข้อต่อเล่ือน, ข้อต่ออ่อน และเฟอื งทดเลี้ยวแบบต่าง ๆ ท่ีใช้ กบั ยานยนตป์ ระเภทสายพานตลอดถึงการตดิ ตั้งขององค์ประกอบนั้น ๆ 2.2 หนา้ ทแ่ี ละการทำงานโดยสังเขป 2.3 การดแู ลรักษา การปรนนิบตั บิ ำรุง การแกไ้ ขขอ้ ขัดข้องในขอบเขตของการซอ่ มบำรุงระดบั หน่วย 3. งานมอบ 3.1 อ่านเอกสารเพิ่มเติมมอบให้พรอ้ มเอกสารนำ 3.2 อ่านเอกสารอา้ งอิง คท.9 - 8000 ข้อ 199 - 204 ------------------------

หนา้ | 15 แผนกวชิ ายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรยี นทหารมา้ ศนู ยก์ ารทหารมา้ คา่ ยอดศิ ร สระบุรี ----------------------------- เอกสารเพมิ่ เตมิ วชิ า เพลาขบั , ขอ้ ตอ่ เลอ่ื น, ข้อตอ่ อ่อน และเฟอื งทดเลี้ยว PROPELLER SHAFTS, SLIP JOINTS AND UNIVERSAL JOINTS ตอนท่ี 1 เพลาขบั และขอ้ ตอ่ เล่อื น PROPELLER SHAFTS AND SLIP JOINTS 1. เพลาขับ (ภาพ 28-1) 1. วตั ถุประสงค์ กำลังขบั เคล่อื นจะถูกถ่ายทอดผ่านแนวหักมุมด้วยข้อต่อออ่ น จากนนั้ ก็จะถูกถ่ายทอด ต่อไปตามส่วนส่งกำลังขับเคลื่อนด้วยอุปกรณ์ที่เรียกว่าเพลาขับ(Drive Shaft) สำหรับในยานยนต์สะเทิ้นน้ำ สะเทน้ิ บกคำว่า Propeller Shaft จะหมายถงึ เพลาขบั ที่ใชถ้ า่ ยทอดแรงขบั ไปยัง ใบพดั สว่ นคำวา่ Drive Shaft นน้ั หมายถึงเพลาขบั ทีใ่ ชถ้ ่ายทอดแรงขบั ไปยงั ลอ้ ภาพ 1 เพลาขบั และข้อตอ่ เลอื่ น 2. ลักษณะโครงสร้าง เพลาขับอาจเป็นเพลาตันหรือเพลากลวงก็ได้ ลักษณะการเกิดความเค้นของการ รับแรงบิดภายในเพลาขับจะแตกต่างกัน โดยจะมีค่าเป็นศูนย์ตรงส่วนศูนย์กลางและจะมากท่ีสุดตรงส่วนนอก เนื่องจากตรงส่วนศูนย์กลางของเพลาขับจะรับภารกรรมไม่มากนัก จึงมักจะใชเ้ พลากลวงตรงสว่ นที่อำนวยให้ สามารถใช้ได้ เพลาตันจะมีความแข็งแรงกว่าเพลากลวงเม่ือมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางเท่ากัน แต่เพลากลวงจะ แข็งแรงกว่าเพลาตันเมอ่ื มีนำ้ หนักเท่ากัน

หนา้ | 16 2. ขอ้ ตอ่ เล่ือน (Slip Joint)(ภาพ 28-1) 1. วัตถุประสงค์ เนื่องจากความยืดหยุ่นของแหนบทำให้เรือนเพลาล้อเคล่ือนไปข้างหน้าบ้างและ เคลื่อนถอยหลังบา้ ง จึงต้องมีวิธีการท่ีทำให้เพลาขับหดเข้าและยืดออกได้ ข้อต่อเล่ือนเป็นอุปกรณ์สำหรับใช้ใน การนซ้ี ึง่ สามารถทำหนา้ ท่เี ลอื่ นเขา้ และเล่อื นออกใหเ้ พลาขับยืด-หดตวั ได้ 2. ลักษณะโครงสร้าง ข้อต่อเล่ือนประกอบด้วยเพลาเซาะร่อง และสันส่วนตัวผู้กับส่วนตัวเมีย ซีลกัน ไขข้น และหัวอดั ไขข้น ส่วนตวั ผู้เป็นปลายด้านหน่ึงของเพลาขับ และส่วนตัวเมียเป็นส่วนท่ีตอ่ กับข้อต่ออ่อน ท่ีต่อออกจากเคร่ืองเปล่ียนความเร็วหรือเครื่องเพิ่มเพลาขับ เมื่อเรือนเพลาล้อเคล่ือนไปข้างหน้าหรือข้างหลัง ข้อต่อเล่ือนก็จะช่วยมีการเล่ือนออกหรือเลื่อนเข้าทางระดับได้ในขณะที่สามารถถ่ายทอดแรงขับในการหมุนได้ ดว้ ย ------------------------------ ตอนที่ 2 ข้อตอ่ ออ่ นแบบธรรมดา CONVENTIONAL UNIVERSAL JOINTS 3. วัตถุประสงค์ (ภาพ 28-2) ข้อต่ออ่อนเป็นข้อต่อท่ีหักทำมุมได้ใช้ต่อระหว่างเพลาสองอันที่ช่วยให้เพลา อันหน่ึงทำแนวหักมุมกับเพลาอันอีกอันหน่ึงได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถถ่ายทอดแรงขับในขณะท่ีแนวหักมุม ของเพลา เปลย่ี นแปลงอยูต่ ลอดเวลาได้ ข้อต่ออ่อนแบบงา่ ย ๆ ประกอบดว้ ยสว่ นพ้ืนฐานสามช้ินด้วยกนั คอื ตวั กากะบาด(Journal) หนึ่งอัน กับขาก้ามปู(Yoke) สองอัน โดยขาก้ามปูสองอันถูกจัดให้ทำมุมฉากกันและเบ้าที่ ปลายขาก้ามปจู ะต่ออยู่กับตัวกากะบาด ลักษณะโครงสร้างเช่นน้ียอมให้ขาก้ามปูหมุนบนแกนของตวั กากะบาด และยอมให้มีการถ่ายทอดการหมุน จากขา ก้ามปูอันหน่ึงไปยังอีกอันหน่ึงได้ ด้วยเหตุน้ี ข้อต่ออ่อนจึงสามารถถ่ายทอดกำลังขับจาก เครื่องยนต์ผ่านเพลาขับไปยังเรือนเพลาได้ แม้ว่าเครื่องยนต์จะติดต้ังอยู่บนโครงรถท่ีมี ระดับสูงกว่าเรือนเพลา ซ่ึงเคลื่อนขึ้นลงอยู่ ตลอดเวลาเม่อื เปรยี บเทยี บกบั โครงรถ 4. ลั ก ษ ณ ะ ก า ร ท ำ ง า น (ภ า พ 28-3) ลักษณะเฉพาะอย่างหนง่ึ ของข้อต่อออ่ นแบบธรรมดาคอื ทำใหเ้ พลาดา้ นทถ่ี กู ขับหรือดา้ นตาม (Driven Shaft) หมุนดว้ ยความเร็วไม่สมำ่ เสมอเมื่อเปรียบเทียบกบั เพลาด้านที่ขับ ได้พบว่าในวงรอบ ของการหมนุ มกี ารเร่งความเร็วและลดความเรว็ ถึงสอง ภาพ 28-2 ขอ้ ต่อออ่ นแบบธรรมดา คร้ังในแต่ละรอบ ลักษณะการหมุนไม่เรียบเช่นนี้จะขึ้นกับลักษณะของการหักมุม โดยจะเกิดขึ้นประมาณ 7% เม่ือหักมุม 15 องศา และจะมากถึงประมาณ 30% เมื่อหักมุม 30 องศา ภาพ 28-3 เป็นกราฟแสดงความไม่ สม่ำเสมอของการหมุนในมุมต่าง ๆ ระหว่างวงรอบการหมุนของเพลาด้านที่ถูกขับผ่านข้อตอ่ อ่อน โดยเพลาขับ หมุนที่ความเร็ว 1,000 รอบ/นาที และข้อต่ออ่อนทำมุม 30 องศา โดยมีภาพข้อต่ออ่อนเหนือเส้นกราฟที่อยู่ ในตำแหนง่ ให้ความเร็วไม่สม่ำเสมอต่ำสุด และสูงสุดจากการทำงานของขาก้ามปกู ับตัวกากะบาด 1. หนึ่งในส่ีแรกของรอบการหมุน ความเร็วของเพลาที่ถกู ขับเปล่ียนจากความเรว็ ตำ่ สุด 866 รอบ/นาที ไป เป็นสงู สดุ ที่ 1.155 รอบ/นาที ความเร็วของเพลาทถี่ ูกขับเท่ากับเพลาขบั ในระหวา่ งรอบการหมนุ อยสู่ ี่จุดดว้ ยกัน คือที่ 45, 135, 225, และ 315 องศา ซึ่งเป็นจุดที่เส้นกราฟแสดงความเร็วท่ีไม่สม่ำเสมอตัดกับเส้นที่แสดง

หนา้ | 17 ความเร็วคงท่ี(เส้นประ) อาการที่ความเร็วของเพลาถูกขับไม่สม่ำเสมอมากหรือน้อยจะขึ้นอยู่กับขนาดของแนว หักมมุ ระหว่างเพลา ถ้ามีการหักมุมมากอาการหมุนไมส่ ม่ำเสมอของเพลาทถ่ี ูกขบั ก็มมี ากด้วย ภาพ 3 การหมนุ ทไ่ี ม่สม่ำเสมอท่เี กิดกับขอ้ ตอ่ อ่อนแบบธรรมดา 2. อาการหมุนไมส่ ม่ำเสมอนไ้ี ม่สามารถขจัดได้หากใชข้ ้อตอ่ อ่อนเพียงตัวเดียว แตก่ ส็ ามารถทำให้ลดลง เหลือน้อยที่สุดได้ด้วยการใชข้ ้อตอ่ ออ่ นสองตัวติดอยู่ท่ีปลายแต่ละขา้ งของเพลา หากใชข้ ้อต่ออ่อนเพียงตัวเดียว ตรงระหว่างเครื่องเปล่ียนความเร็วและกับเพลาหลัง อาการเร่งความเร็วและลดความเร็วโดยข้อต่ออ่อนจะถูก ตา้ นทานทางด้านหน่ึงด้วยเคร่ืองยนต์ และอีกด้านหน่ึงด้วยความเฉ่ือยของรถ การรวมกันของแรงสองแรงนี้ทำ ให้เกดิ แรงเค้นท่ีส่วนสง่ กำลังขบั เคล่ือนทั้งหมดนอกจากน้ียงั ทำให้แรงขบั ที่ไม่สม่ำเสมอสง่ ไปยังลอ้ อกี ด้วย เมื่อมี การใช้ข้อต่ออ่อนสองชุด ข้อต่ออ่อนชุดท่ีสองจะถูกใช้ชดเชยความไม่สม่ำเสมอของความเร็วท่ีเกิดจากข้อต่อ อ่อนอันแรก ในการทำเพ่ือท่ีจะให้ได้ผลดังกล่าวน้ี ต้องจัดให้มุมระหว่างเพลาต่อกำลังออกของเคร่ืองเปล่ียน ความเร็วกับเพลาขับ และมุมระหว่างเพลาขับกับเพลารับกำลังเข้าของเพลาท้ายเท่ากัน ส่วนท่ีต้องทำอีก ประการหน่ึงคือขาก้ามปขู องขอ้ ตอ่ อ่อนท้ังสองอนั ที่ต่ออยู่กับเพลาขับต้องอยู่ในระนาบเดยี วกัน ถ้าขาก้ามปูของ ขอ้ ต่ออ่อนท่ีต่ออยู่กับเพลาขับอยู่ในระนาบเดียวกัน ขาก้ามปดู ้านขบั ของข้อต่ออ่อนอันแรกจะทำมมุ 90 องศา กับขาก้ามปูด้านขับของข้อตอ่ อ่อนอนั ที่สอง ขาก้ามปูสองอันที่ต่ออยู่กับเพลาจะทำหน้าท่ีเป็นขาก้ามปดู ้านถูก ขับของข้อต่ออ่อนอันแรก กับเป็นขาก้ามปูด้านขับของข้อต่ออ่อนอันท่ีสองตามลำดับ ด้วยการจัดในลักษณะนี้ ในขณะท่ีข้อต่อออ่ นอันแรกทำให้เกิดการหมุนไม่สม่ำเสมอสูงสุดน้ัน ข้อต่ออ่อนอนั ที่สองก็จะทำให้เกดิ การหมุน ไมส่ มำ่ เสมอต่ำสุด ผลทำให้ไมม่ กี ารเปล่ียนแปลงความเรว็ ทีไ่ ดจ้ ากเครื่องยนตถ์ ่ายทอดถึงล้อ แมว้ า่ ความเรว็ ของ เพลาขับทอี่ ยู่ระหว่างข้อตอ่ อ่อนจะเปลี่ยนแปลงอยูต่ ลอดเวลา 5. ข้อต่ออ่อนแบบต่าง ๆ (ภาพ 28-4) ท่ีตัวข้อต่ออ่อนจะมีรองเพลารองรับระหว่างปลายทั้งสี่ของตัวกากะ บาดกบั เบ้าท่ีปลายขากา้ มปู นอกจากน้ที ี่ขากา้ มปดู ้านหน่ึงจะติดอยู่กบั ข้อตอ่ เลอื่ นด้านตัวเมีย มีข้อต่ออ่อนอยู่ แบบหนึ่ง (แบบลูกปืนและดุม(The Ball And Turn-ion Type) ตัวข้อต่ออ่อนจะมีคุณลักษณะท่ียอมให้มีการ ยืดและหดของเพลาขบั ได้ดว้ ย

หนา้ | 18 ยางกนั ฝ่นุ ภาพ 4 ข้อต่ออ่อนแบบธรรมดาลกั ษณะต่าง!ๆ 1. ข้อต่ออ่อนแบบกากากะบาด (Journal-Type Universal Joint) ข้อต่ออ่อนแบบนี้มีอยู่หลาย ลักษณะท่ีแตกต่างกัน ภาพ 4, A และ B แสดงให้เห็นอยู่สองแบบ ข้อแตกต่างของข้อต่ออ่อนแบบน้ีส่วน ใหญ่อยู่ท่ีลักษณะการต่อของตัวกากะบาดกับขาก้ามปูด้านขับและด้านตาม เช่น ในข้อต่ออ่อนที่แสดงใน ภาพ 4, A ตัวกากะบาดถูกประกอบเข้ากับเพลาและขาก้ามปูด้านข้อต่อเล่ือน โดยมีชุดรองเพลาสอดเข้าจาก ด้านนอกของเบ้าท่ีขาก้ามปู และขัดกันหลุดไว้ด้วยแหวนแหนบอยู่ในร่องของเบ้าขาก้ามปู ส่วนรองเพลาด้าน ขวางของตัวกากะบาดจะถูกตรึงเข้ากับหน้าแปลนของขาก้ามปู และตรึงกัน รองเพลาเคล่ือนออกด้วยแหวนขัด ข้อต่ออ่อนที่แสดงใน ภาพ 4, A แตกต่างจากท่ีแสดงใน ภาพ 8, B ในลักษณะท่ีตัวกากะบาดต่ออยู่กับหน้า แปลนขาก้ามปู ในข้อต่ออ่อนแบบน้ีชุดรองเพลาอยู่ในกรอบรองเพลา โดยกรอบถูกตรึงติดกับหน้าแปลนขา กา้ มปดู ว้ ยสลักเกลียวทส่ี อดผา่ นหนา้ แปลนขากา้ มปูในแนวตามยาวของเพลา 2. แบบลกู ปืนกบั ดมุ (Ball And Turn-ion) ขอ้ ตอ่ อ่อนสองอันแบบลูกปืนกบั ดมุ ถูกใช้ในแต่ละดา้ นของ เพลาขับ ข้อต่ออ่อนแบบน้ีแสดงใน ภาพ 4, C โดยมีสลักดุม (Pinion Pin) อยู่ที่ปลายเพลาขับ ที่สลักดุมมี ลูกกลม(Ball) สวมติดอยู่ท่ีอยู่ในร่องของหน้าแปลนต่อเพลา (Flanged Body) โดยลูกกลมสวมอยู่กับรองเพลา เพ่ือให้สามารถหมุนด้วยความฝืดน้อย มีแหนบชดเชย (Compensated Springs) ท่ีปลายแต่ละด้านของเพลา ขับใช้ดนั ให้เพลาขับอยู่ในตำแหน่งก่ึงกลาง มีการยืดหดไดด้ ้วยการเคลื่อนของลูกกลมในร่องของเรือนต่อ และมี การหักทำมุมได้ด้วยการเลื่อนออกของลูกกลมบนสลักดุม ข้อต่ออ่อนแบบนี้สามารถสังเกตได้ง่ายจากปลอกกัน ฝุ่นทหี่ ุม้ อยู่

หนา้ | 19 ------------------------------ ตอนท่ี 3 ข้อต่อออ่ นแบบความเร็วคงที่ CONSTANT VELOCITY JOINT 6. ลักษณะการทำงาน 1. ความเร็วที่ไม่สม่ำเสมออนั มีสาเหตุมาจากข้อต่ออ่อนแบบธรรมดาที่ไดอ้ ธบิ ายใน ข้อ 5 ไม่ทำให้เกิด ปัญหายุ่งยากกับเพลาขับมากนักเพราะเปน็ การขับผ่านการหักมุมน้อย ๆ เท่านัน้ แต่ในการขับเคล่ือนรถดว้ ยล้อ หน้าท่ีล้อต้องบิดทำมุมมากถึง 30 องศา ในระหว่างที่ทำการบังคับเล้ียว ความเร็วท่ีไม่สม่ำเสมอที่เกิดขึ้นจะ ทำให้เกิดปัญหามาก การใช้ข้อต่ออ่อนแบบธรรมดาจะทำให้บังคับเลี้ยวยาก, มีการล่ืนไถล, และยางสึกในแต่ ละครั้งท่ีรถเล้ียว ข้อต่ออ่อนแบบความเร็วคงที่ซึ่งสามารถขจัดปัญหาความเร็วไม่คงที่ได้นั้น ได้ถูกใช้อย่าง กวา้ งขวางในการตอ่ เพลาขบั ลอ้ หนา้ เข้ากบั ลอ้ ขับ 2. ข้อต่ออ่อนแบบธรรมดาให้ความเร็วไม่คงท่ีเนื่องจากตัวกากะบาดที่ต่อระหว่างขาก้ามปูสองอันไม่ ยอมให้มีการหมุนได้อย่างอิสระนอกจากอาการหมุนรอบแกน (Pivoting Action) ความเร็วที่ไม่สม่ำเสมอ เกิดข้ึนเนื่องจากตัวกากะบาดพลิกหรือส่ายไปมา (Wobbles) ในระหวา่ งท่ีข้อต่ออ่อนหมุน ลักษณะการส่ายไป มาเช่นน้ีได้ถูกถ่ายทอดเป็นการหมุน และเม่ือตัวกากะบาดส่ายไปดา้ นเพลาขับออก (Output Shaft) ก็จะเพิ่ม ความเรว็ ด้านขบั ออก และเม่ือตัวกากะบาดส่ายออกจากดา้ นเพลาขับออกก็จะหักล้างกับความเร็ว ทำให้เพลา ขบั ออกหมุนชา้ กว่าเพลาขับเข้า (Input Shaft) โดยความเร็วของเพลาทั้งสองจะเท่ากันเม่ือตัวกากะบาดอยู่ใน ระนาบของมุมแบ่งครึ่ง(Bisect Angle) ระหว่างสองเพลาเท่าน้ัน ดังท่ีได้กล่าวมาแล้วใน ข้อ 5 ซึ่งลักษณะน้ีจะ เกดิ ข้นึ สี่ครงั้ ในระหว่างรอบของการหมนุ หนง่ึ รอบ 3. จะเห็นได้ว่าข้อต่ออ่อนท่ีถ่ายทอดความเร็วได้คงที่ต้องได้รับการออกแบบให้จุดสัมผัสในการขับ อยู่ ระหว่างสองคร่ึง (Two Halves) ของการต่อเพื่อให้ อยู่ในระนาบท่ีแบ่งคร่ึงมุม (Bisects The Angle) ระหว่าง เพลาทัง้ สองอนั เพือ่ ใหไ้ ดล้ กั ษณะดังกล่าว ในการจดั บางแบบต้องทำให้จดุ สมั ผัสในการขบั เลือ่ นไปทางข้างไดใ้ น ระหว่างที่ข้อต่อหมุน ให้จดจำลักษณะดงั กล่าวไว้เพื่อให้เข้าใจหลักการทำงานของข้อตอ่ แบบความเร็วคงที่ ที่มี ใช้กันอยู่อย่างกวา้ งขวางในปัจจุบัน รถยนต์ทหารท่ีใชอ้ ยู่ในกองทัพบกมีใช้ข้อต่ออ่อนความเร็วคงท่ีอยู่สามแบบ คือ แบบเซปปา้ (Rzeppa) แบบเบนดิกวสิ (Bendix-Weiss) และแบบแทรคต้า (Tracta) โดยทั้งสาม แบบนี้มีแยกอธิบายเพื่อแสดงถึงระนาบท่ีจุดสัมผัสในการขับท่ีเคล่ือนไปมาตลอดเวลา ในระหว่างการขับ เคลอื่ นทเ่ี ปน็ ลกั ษณะของการแบง่ มุมระหว่างเพลาขบั และเพลาตาม

หนา้ | 20 ภาพ 28-5 ข้อตอ่ ความเร็วคงทแ่ี บบ เซปปา้ (Rzeppa) 7. ขอ้ ต่อออ่ นความเรว็ คงทีแ่ บบต่าง ๆ 1. แบบเซปป้า (Rzeppa) (ภาพ 28-5) ข้อต่ออ่อนแบบเซปป้า เป็นแบบรองเพลาลูกกล้ิงกลม(Ball Bearing) ท่ีใชล้ ูกกลิ้งกลมเป็นจุดสัมผัสในการขับระหวา่ งง่ามข้อต่อ รายะเอยี ดของส่วนประกอบที่ใชใ้ นเพลา ขับหน้าแสดงในภาพ 28-5 ซ่ึงมี กรอบด้านใน (Inner Race) (เป็นส่วนขับ : Driving Member) ท่ีสวมอยู่กับ ปลายเพลาล้อส่วนใน (Inner Axle Shaft) กรอบด้านนอก(Outer Race)(เป็นส่วนตาม : Driven Member) มี ลักษณะเป็นเรือนทรงกลมทเี่ ปน็ ส่วนหนึ่งของเพลาส่วนนอก (outer shaft) มีกรอบลูกกล้ิง (Ball Cage) คั่นอยู่ ระหวา่ งกรอบในกบั กรอบนอก มีกรอบนำ (Cage Pilot) เป็นจานทรงกลมอยรู่ ะหวา่ งส่วนประกอบทั้งสาม และ ช่วยยันด้านในไว้เม่ือเพลาด้านในจะเล่ือนเข้ากรอบในและช่วยบังคับให้ลูกกล้ิงกลมอยู่ในตำแหน่งทำหน้า ถ่ายทอดกำลังขับ การเล่ือนไปมาของลูกกลิ้งกลมหกลูก ถูกควบคุมดว้ ยกรอบลูกกล้ิง กรอบลูกกล้ิงเปน็ ส่วนจัด ตำแหน่งให้ลูกกล้ิงกลมอยู่ในระนาบที่ทำมุมฉากกับเพลาทั้งสองเมื่อเพลาท้ังสองอยู่ในแนวเดียวกัน สลักนำ (Pilot Pin) อยู่ในเพลาส่วนนอก ทำหน้าท่ีดันเล่ือนกรอบนำและกรอบลูกกลิ้งในลักษณะของคานงัดที่ทำให้ กรอบลูกกล้ิงและลูกกลิ้งเคล่ือนไปคร่ึงหน่ึงของการเคลื่อนเป็นมุมของเพลาตาม ดังนั้นเมื่อเพลาตามเคล่ือนไป

หนา้ | 21 20 องศา กรอบนำและลูกกล้ิงจะเคล่ือน 10 องศา ซ่ึงทำให้ลูกกลิ้งของข้อต่อแบบความเร็วคงท่ีถูกให้อยู่ใน ตำแหนง่ แบง่ ครง่ึ มมุ (Bisect Angle Formed) เมอื่ มองจากดา้ นบน 2. แบบเบนดิกวิส (Bendix-Weiss) (ภาพ 28-6) ข้อต่ออ่อนแบบ Bendix-Weiss ใช้ลูกกล้ิงกลมเป็น จุดสัมผัสในการขับ แต่มีลักษณะโครงสร้างแตกต่างจากแบบ Rzeppa ตรงที่ลูกกล้ิงกลมตดิ อยู่ระหวา่ งสองงา่ ม ของข้อต่อและไม่ใช้กรอบลูกกล้ิง ลูกกลิ้งอันก่ึงกลางหมุนอยู่บนสลักท่ีสอดอยู่ระหว่างกลางของกรอบนอกโดย ทำหน้าท่ีเหมือนกับตัวล็อคสำหรับลูกกลิ้งอ่ืน ๆ อีกส่ีลูก หน้าสัมผัสในการขับยังคงอยู่บนระนาบแบ่งคร่ึงมุม ระหว่างเพลาสองอัน แต่มีแรงฝืดระหวา่ งลูกกล้ิงท้ังส่ีและเรือนข้อต่อท่ีให้ตำแหน่งลูกกล้ิง ในลักษณะน้ีสามารถ จำลองได้ด้วยการวางไม้บรรทัดบนแท่งดินสอกลมบนโต๊ะ ถ้าไม้บรรทัดเลื่อนทำให้ดินสอกล้ิงโดยไม่มีการลื่น แล้ว ดินสอจะกล้ิงได้ระยะทางครึ่งหนึ่งของไม้บรรทัด จากตัวอย่างน้ีมีวัสดุอยู่สามอย่างคือ พ้ืนโต๊ะ, ดินสอ และไม้บรรทัด สองสิ่งเคล่ือนที่ได้ และสิ่งที่สามอยู่กับที่ กรอบในสามารถสมมุติให้เป็นพ้ืนโต๊ะอยู่กับที่, ลูกกล้ิง ให้เป็นแท่งดินสอ และกรอบตามให้เป็นไม้บรรทัด ความสัมพันธ์ของการเคล่ือนที่ ที่เกิดในลักษณะเดียวกันกับ ดินสอและไม้บรรทัด ได้เกิดขึ้นระหว่างกรอบนอก(ส่วนตาม) กับลูกกลิ้งในข้อต่อแบบความเร็วคงที่เพราะ ลูกกล้ิงติดอยู่แนน่ พอดใี นขอ้ ตอ่ เพือ่ ป้องกันการลน่ื ไถล มีขอ้ แตกตา่ งอยอู่ ยา่ งเดียวคอื การหมนุ ของดนิ สอที่จำกัด อยวู่ ่าเปน็ การกลิง้ อยู่ในทศิ ทางที่ต้งั ฉากกับแกนยาวของดนิ สอ ในขณะท่ลี ูกกลิ้งอาจเคล่อื นในทศิ ทางใดกไ็ ด้ เม่ือ เพลาสองทั้งสองอนั ของข้อต่ออ่อนแบบความเร็วคงท่ีแบบนี้อยู่ในแนวเดียวกัน ซ่ึงคือมุม 180 องศา ลูกกลิ้งจะ อยู่ในระนาบทำมุม 90 องศากับเพลา ถ้าให้เพลาขับยังคงอยู่ในตำแหน่งเดิม การเคลื่อนใด ๆ ของเพลาตาม ออกจากแนวน้ีจะทำให้ลูกกลิ้งเคล่ือนคร่ึงหนึ่งของการเคล่ือนท่ีเป็นมุม ดังน้ันถ้าเพลาตามเคล่ือนไป 20 องศา มุมระหว่างเพลาจะถูกลดลงอยู่ที่ 160 องศา ลูกกล้ิงก็จะเคล่ือน 10 องศาในทิศทางเดียวกัน และมุม ระหว่างเพลาขับกับระนาบที่ซึ่งลูกกลิ้งอยู่จะถูกลดลงถึง 80 องศา เพื่อให้ได้ตามน้ีลูกกลิ้งต้องอยู่ในระนาบท่ี แบง่ ครงึ่ ระหว่างมมุ ขบั ภาพ 28-6 ข้อต่ออ่อนความเร็วคงทแ่ี บบเบนดิกวสิ (Bendix-Weiss) 3. แบบแทรกต้า (Tracta) (ภาพ 7) ข้อต่ออ่อนแบบแทรกต้า เป็นแบบท่ีติดต้ังและดูแลรักษาง่ายที่สุด ข้อต่ออ่อนแบบน้ีมีลักษณะเป็นข้อต่ออ่อนอันหน่ึงอยู่ในอีกอันหน่ึง โดยมีจุดสัมผัสในการขับอยู่ที่ส่วนนอกของ ข้อต่อ ข้อต่ออ่อนแบบน้ีมีส่วนประกอบหลักสี่ส่วนได้แก่ เพลาขับขาก้ามปู, เพลาตามขาก้ามปู, ข้อต่อตัวเมีย และข้อตอ่ ตัวผู้ ชุดขอ้ ตอ่ ส่วนในที่สมบูรณป์ ระกอบดว้ ยขอ้ ตอ่ ตวั เมียกบั ข้อต่อตัวผู้ท่ลี อยตัวอยู่ระหว่างขาก้ามปู ของเพลาขับกับเพลาตาม การเคล่ือนที่ระหว่างคร่ึงซีกท้ังสองของของข้อต่อส่วนในถูกจำกัดให้อยู่ในอยู่ในร่อง ของข้อต่อตัวเมีย โดยเป็นการกระทำของข้อต่อตัวผู้ที่เคลื่อนอยู่ในร่อง ลักษณะการจัดเช่นน้ีจุดสัมผัสในการขับ

หนา้ | 22 จะถูกยอมให้เคลื่อนไปมาได้ในขณะท่ีข้อต่ออ่อนหมุน ดังน้ันจุดสัมผัสในการขับยังคงอยู่ในระนาบแบ่งคร่ึงมุม ระหว่างสองเพลา ปลายขาก้ามปู ตรงข้ามกันทำมุมได้มากกว่า 180 องศา เพ่ือให้ยึดเข้าด้วยกันเมื่อข้อต่อส่วน ในประกอบเขา้ ด้วยกนั ด้านหนา้ ตดั ของทรงกลมถูกแตง่ เรยี บเพ่อื ให้ขอ้ ตอ่ ถกู สอดเขา้ ท่ไี ด้ ภาพ 28-7 ข้อตอ่ ออ่ นความเรว็ คงท่ีแบบแทรกต้า (Tracta) 4. ข้อต่อแบบตัวกากะบาดคู่กับลูกกล้ิง (Double Cross And Roller)(ภาพ 28-8) ข้อต่อแบบน้ีใช้ข้อ ต่อแบบตัวกากะบาดกับลูกกล้ิงสองอันเรียงต่อกันเป็นข้อต่ออันเดียว โดยข้อต่อน้ีถูกเช่ือมต่อผ่านขาก้ามปูนำ ศูนย์ (Centering Yoke) ที่ทำงานร่วมกับลูกกล้ิงนำศูนย์ (Centering Ball) ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ส่วนประกอบดังกล่าวอยู่ในขาก้ามปูประกบกลาง (Center Coupling Yoke) ในขณะท่ีเพลาหมุน อาการของ ลูกกล้ิง และขาก้ามปูนำศูนย์จะทำหน้าท่ีรักษามุมขับระหว่างเพลาที่ต่ออยู่ให้แบ่งออกเท่า ๆ กัน ทำให้มีการ ขบั หมุนดว้ ยความเรว็ คงที่ ภาพ 28-8 ขอ้ ตอ่ ออ่ นความเรว็ คงทีแ่ บบกากะบาดคู่กับลูกกล้งิ DIFFERENTIAL, FINAL DRIVES, AND DRIVING AXLES ตอนที่ 1 เฟอื งทดเลย้ี วแบบธรรมดา COVENTIONAL DIFFERENTIAL

หนา้ | 23 1. วัตถุประสงค์ (ภาพ 1) 1. ถ่ายทอดแรงบิดให้เพลาล้อ วัตถุประสงค์อย่างหน่ึงของชุดเฟืองทดเลี้ยวคือถ่ายทอดแรงบิดจาก เครอ่ื งยนต์ไปยังเพลาลอ้ (Axles) ปกติเพลาลอ้ จะอยใู่ นแนวทำมุม 90 องศากับ แกนหมุนของเพลาขับ 2. แบ่งแรงบิดของเคร่ืองยนต์ วัตถุประสงค์อ่ืนของชุดเฟืองทดเลี้ยวคือแบ่งแรงบิดของเครื่องยนต์ ระหว่างล้อขับเพ่ือให้ล้อขับหมุนแยกจากกันด้วยความเร็วต่างกันได้อย่างอิสระ ซึ่งเป็นส่ิงท่ีสำคัญโดยเฉพาะ เมือ่ รถไมไ่ ดว้ ิง่ เป็นแนวตรง ภาพ 1 ลักษณะการทำงานของชดุ เฟอื งทดเล้ียว 2. หลักการทำงาน (ภาพ 2) เฟืองเดือยหมู (Bevel Drive Pinion Gear) หมุนขับเฟืองบายศรี (Bevel Drive Ring Gear) ที่มีโครงทดเลี้ยว (Differential Case) ติดอยู่ และบนโครงทดเลี้ยวก็มีชุดเฟืองเดือยหมู (Differential Pinion Gears หรือ Final Drive Gear) สวมอยู่เพลาขับล้อ (Axle Shafts) สวมอยู่กับเฟือง ข้าง (Differential Side Gears) ท่ีกินเฟืองอยู่กับชุดเฟืองเดือยหมู ในการทำงาน ล้อขับแต่ละล้อท่ีต่ออยู่กับ เพลาขบั ล้อแต่ละขา้ งจะหมุนดว้ ยความเร็วต่างกนั ได้ 1. เมื่อขับรถเป็นแนวตรง ในระหว่างที่รถวงิ่ บนถนนเรียบและตรงอยู่น้ัน ล้อขับทั้งสองข้างจะหมุนด้วย ความเร็วเท่ากัน โดยขณะท่ีเฟืองบายศรีถูกเฟืองเดือยหมูขับให้หมุนพร้อมกับหมุนโครงชุดเฟืองเดือยหมู ซึ่งใน สภาพน้ีเฟืองเดือยหมูจะไมห่ มุนรอบแกนตวั เองแตจ่ ะพาให้เฟอื งขา้ งทงั้ สองตัว หมุนไปเปน็ หนว่ ยเดยี วกัน 2. เมื่อเล้ียวรถ ในขณะที่เล้ียวรถล้อขับจะต้องหมุนดว้ ยความเร็วไม่เท่ากัน ล้อด้านในที่หมุนชา้ กวา่ จะ ทำใหค้ วามเรว็ ในการหมุนของเพลาขับล้อและเพลาข้าง ช้าลงเมอ่ื เทยี บกบั เฟืองบายศรี และโครงชุดเฟืองเดือย

หนา้ | 24 หมู ทำให้โครงชุดเฟืองเดือยหมบู ังคับให้เฟอื งเดือยหมูต้องหมุนกินเฟอื งกับเฟืองข้างที่อยู่ทางดา้ นใน ซ่ึงจะทำ ให้เฟืองข้างอันตรงข้ามหมุนเร็วข้ึน ล้อด้านนอกจึงหมุนด้วยความเร็วสูงกว่าล้อด้านใน ถ้าเฟืองบายศรีหมุนส่ี รอบในขณะทลี่ ้อดา้ นในหมุนหนึ่งรอบ ล้อดา้ นนอกจะหมุนมากถึงเจด็ รอบ ภาพ 2 ชุดเฟืองทดเลย้ี วแบบธรรมดา 29-3. ชุดเฟืองทดเลี้ยวแบบแรงฉุดลากสูง (High-Traction Differential Gear) (ภาพ 3) ข้อบกพร่องอย่าง หนง่ึ ของชุดเฟืองทดเลี้ยวแบบเก่าคอื เม่ือล้อขับด้านหน่งึ สูญเสยี กำลังฉดุ และหมนุ ล้อขบั อกี ดา้ นหนึ่งที่มกี ำลังฉุด มากกวา่ จะหยุดนิ่งอยู่กับท่ีและไม่สามารถขับให้รถเคล่ือนออกไปได้ ในการแก้ปัญหานี้ ได้เคยมีการใช้อุปกรณ์ หลายอย่าง อปุ กรณ์อย่างหน่ึงใชก้ ารยดึ ชุดเฟืองทดเลี้ยวดว้ ยมือ อุปกรณ์นเี้ ป็นคลัตช์ต่อตรง ควบคุมคันบังคับ ด้วยมือ โดยจะต่อตรงเพลาขับเข้ากับโครงเฟืองทดเล้ียวและเฟืองบายศรี เมื่อมีการยึดจะทำให้มีการตรึง ระหว่างเพลาล้อทั้งสองข้างและทำให้ล้อทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากันกับเฟืองบายศรี อุปกรณ์น้ีไม่ค่อยจะ นิยมใช้บางทีอาจเป็นเพราะวา่ พลขบั มักจะลืมปลดการยดึ ชดุ เฟอื งทดเลย้ี ว เพื่อทำให้มกี ารทดเลี้ยวไดอ้ กี ได้มีการออกแบบอุปกรณ์อัตโนมัติในหลายลักษณะสำหรับทำหน้าท่ีเกือบจะเหมือนกันนี้ มีอยู่แบบ หนึ่งที่นิยมใช้กนั อย่างกวา้ งขวางในปัจจุบันคือ ชุดเฟอื งทดเล้ียวแบบแรงฉุดลากสูง โดยเป็นชุดเฟืองทดเลี้ยวที่ ประกอบด้วยชุดเฟืองเดือยหมูและเฟืองข้าง ท่ีมีฟันเฟืองน้อยซ่ีกว่าและฟันเฟืองมีลักษณะแตกต่างจากเฟือง แบบเก่า ภาพ 29-3 แสดงการเปรียบเทียบระหว่างเฟืองเหล่านี้กับเฟืองมาตรฐาน ลักษณะการทำงานของ เฟืองเดือยหมูกับเฟืองข้างแบบนี้ ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของรัศมีจากศูนย์กลางของเฟืองเดือยหมูไปยังจุดท่ี สัมผัสกับฟันเฟืองของเฟืองข้าง ซ่ึงมีผลในลักษณะของคานงัดคานดีด เมื่อมีการหมุนรอบแกนตัวเองของเฟือง เดอื ยหมูพรอ้ มกับสง่ แรงหมุนเพิม่ ให้ เฟืองข้าง แรงบิดจะถูกแบ่งไปยังเพลาล้อสองข้างไม่เท่ากัน ซึ่งในชุดทดเล้ียวแบบเก่าน้ันแรงบิดจะถูกแบ่ง เท่ากันอยู่ตลอดเวลา สำหรับชุดเฟืองทดเล้ียวแบบแรงฉุดลากสูง แรงบิดจะมากกว่าอยู่ท่ีล้อข้างหน่ึงและจะ น้อยกว่าท่ีล้ออีกข้างหนึ่งเม่ือเฟืองเดือยหมูหมุนรอบตัว จนกระทั่งล้อท้ังสองเริ่มหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน เมื่อ เกิดสภาพเช่นนี้ การหมุนในเชิงสัมพันธ์กันระหว่างเฟืองเดือยหมูกับเฟืองข้างก็จะหยุดลง และแรงบิดท่ีล้อแต่ ละข้างก็จะกลับมาเท่ากันอีก อุปกรณ์น้ีจะช่วยในการออกรถได้อย่างมาก หรือทำให้ล้อด้านที่ลื่นยังคงหมุนและ ไม่เสียกำลังฉุด โดยขณะที่ล้ออีกด้านหน่ึงอยู่บนพ้ืนที่ไม่ล่ืนจะไม่ทำงานเมื่อล้อด้านหน่ึงเสียกำลังฉุดอย่าง สมบูรณ์ ในแง่นี้ชดุ เฟืองทดเลีย้ วแบบแรงฉดุ ลากสงู จะดอ้ ยกว่าการใช้วิธีการยึดเฟอื งทดเลี้ยว

หนา้ | 25 ภาพ 3 ชดุ เฟอื งทดเล้ียวแบบแรงฉดุ ลากสงู ตอนที่ 2 ชดุ เฟอื งทดเลีย้ วแบบไม่หมุนฟรี NO-SPIN DIFFERENTIALS 29-4. วัตถุประสงค์ ในการทำให้มีกำลังฉุดลากของล้อขับให้ดีขึ้นเมื่อล้อด้านหน่ึงทำท่าจะล่ืนและเสียกำลังฉุด ชดุ เฟืองทดเลี้ยวจำเป็นต้องป้องกันไม่ใหม้ ีการลื่นและจา่ ยแรงบิดให้ล้อขับเพียงใหล้ ้อใช้แรงบิดโดยไมล่ ื่นนั้น ชุด เฟอื งทดเลี้ยวแบบไมห่ มนุ ฟรี สามารถทำเช่นนไี้ ดด้ ว้ ยการใชค้ ลัตช์แบบตา่ ง ๆ ตรงระหว่างเพลาลอ้ 29-5. ชุดเฟืองทดเล้ียวไมห่ มนุ ฟรี แบบใช้ชุดขับหมุนทางเดียว (Sprag Type No-Spin Differential) (ภาพ 29-4) ชุดเฟืองทดเล้ียวแบบนี้ไม่ใช้เฟืองเดือยหมูกับเฟืองข้าง แต่จะมีกรอบเฟือง (Spider) ท่ีติดอยู่กับเฟือง บายศรีหรือเฟืองวงแหวนทดเลี้ยว (Differential Drive Ring Gear) ด้วยดุมสี่อัน กับมีคลัตช์ถูกขับหรือ คลัตช์ตาม (Driven Clutch) โดยท่ีกรอบนอกของคลัตช์มีฟันเฟืองหรือรอยหยัก โดยมีแหนบดันคลัตช์ตามให้ ประกบเข้ากับฟันเฟืองหรือรอยหยักท่ีขอบของกรอบเฟือง, มีสว่ นต่อเพลาขา้ ง (Side Members) สองอนั เป็น สว่ นทตี่ ่อคลตั ช์ตามเขา้ กบั เพลาล้อ (Wheel Axles) 1. ลักษณะการทำงาน ในขณะที่รถกำลังเล้ียว ลาดกลาง (Center Cam) ในกรอบเฟือง ที่ถูกแหวน ขัด (Snapring) กันไว้โดยยอมให้กรอบลาดกลางหมุนได้แต่ไม่ยอมให้ขยับเคล่ือนทางข้าง เมื่อรถเล้ียวขวา คลัตช์ตามด้านขวาจะยังคงประกบอยู่กับกรอบเฟือง โดยฟันเฟืองขับคลัตช์ของ กรอบเฟือง(ฟันด้านขับ) จะ ขับล้อขวา(ล้อด้านใน) ด้วยความเร็วของเฟืองบายศรี ส่วนล้อซ้าย(ล้อด้านนอก) จะต้องหมุนด้วยระยะที่ มากกว่า ซึ่งย่อมหมุนเร็วกว่าความเร็วของเฟืองบายศรี เม่ือล้อซ้ายเร่ิมหมุนเร็วกว่า คลัตช์ตามด้านซ้ายก็จะ หมุนเร็วกว่าความเร็วเฟืองบายศรีและกรอบเฟือง ด้วย ในขณะที่คลัตช์ตามด้านซ้ายเร่ิมหมุนเร็วกว่า ลาด กลางจะดันให้ลาดท่ีขอบคลัตช์ปืนข้ึนลาดบนบ่าลาดกลาง อาการที่เกิดขึ้นเช่นนี้จะดันคลัตช์ตามให้แยกออก จากกรอบเฟือง ฟนั เฟอื งของกรอบเฟอื ง กับของคลัตช์ก็จะแยกออกจากกัน แต่เม่ือผา่ นบ่าลาดกลางไปแรงดัน แหนบก็จะดันคลัตช์ตามให้กลับเข้าตำแหน่งประกบกับฟันเฟืองของกรอบเฟือง แต่ก็จะถูกดันออกอีกครั้ง โดย อาการเช่นนจ้ี ะเกดิ ซ้ำกนั นานเท่าท่ีล้อซ้ายหมนุ ยงั เร็วกว่าลอ้ ขวา การขับเตม็ ท่จี ะถูกกระทำทล่ี ้อขวาแต่จะไม่มี การขับที่ล้อซ้าย ในทันทีท่ีรถเลี้ยวเสร็จแล้วและเริ่มวง่ิ ทางตรง ความเร็วของล้อซ้ายก็จะลดลงจนเท่ากับล้อขวา คลตั ชต์ ามดา้ นซ้ายถูกแรงแหนบดันให้ประกบกับกรอบเฟือง อีกครั้งกำลังขบั ทลี่ อ้ กจ็ ะกลับมาเท่ากันทั้งสองข้าง สำหรับการเล้ียวซ้ายอาการที่เกิดขึ้นก็จะเหมือนกันโดยจะมีการขับเต็มที่ตรงล้อซ้าย ส่วนล้อขวาก็จะหมุนเร็ว กวา่ ลอ้ ซ้าย 2. ความพยายามในการฉุดลาก การใช้ชุดเฟืองทดเล้ียวแบบน้ี ล้อด้านหน่ึงจะไม่สามารถหมุนฟรีได้ จากสาเหตขุ องการสูญเสยี กำลังฉุดลากที่ทำใหล้ อ้ อกี ดา้ นหนง่ึ ไม่มีแรงขับ เชน่ เมอื่ ล้อด้านหนึ่งอยู่บนโคลน และ อีกล้ออีกด้านหน่ึงอยู่บนพื้นแห้ง สมมุติให้ล้อที่อยู่บนโคลนเป็นล้อที่ไม่มีกำลังฉุดลากเลย แต่ล้อที่อยู่บนพื้น แหง้ จะหมุนออกแรงฉุดลากมากเท่าทจ่ี ำกัดด้วยความฝืดบนพ้ืนแห้ง ในขณะท่ีล้อที่อยบู่ นโคลนจะไม่หมุนเพราะ ความเรว็ ล้อจะถกู ควบคมุ ด้วยลอ้ ท่ีมีกำลงั ฉดุ ลาก

หนา้ | 26 ภาพ 4 ชดุ เฟืองทดเล้ยี วไมห่ มนุ ฟรีแบบใชช้ ุดขบั หมนุ ทางเดียว 29-6. เฟืองทดเลย้ี วไมห่ มุนฟรีแบบเงียบ (Silent-Type No-Spin Differential)(ภาพ 5) ในชุดเฟืองทดเล้ียว ไม่หมุนฟรีแบบเงียบ มีโครงสร้างคล้ายกับชุดเฟืองทดเล้ียวแบบที่ได้กล่าวถึงในข้อที่แล้วมาก จะแตกต่างกันอยู่ ตรงที่ลาดตรงกลางมีฟันกว้างกว่าเพื่อรับกับลาดสองชุดของคลัตช์ตามแต่ละอัน เมื่อลาดชุดหนึ่งอยู่ประจำท่ี ลาดอีกชุดหน่ึงก็จะสามารถหมุนในทิศทางหน่ึงหรือในอีกทิศทางหน่ึงได้สองสามองศาโดยเปรียบเทียบกับชุด ประจำที่ ขอบลาดท่ีหมุนได้หรือขอบยึด (Hold Out Cam Ring) ถูกเซาะให้เป็นร่องมีล่ิมสอดรอ่ งและตรึงอยู่ กับกรอบเฟอื งเพ่ือจำกัดการหมุนของขอบและจำกดั การหมุนของลาดกลางด้วย ในการทำงานเมื่อล้อหนงึ่ ตอ้ ง หมุนเร็วกว่าอีกล้อหน่ึง (เช่นขณะเลี้ยว) ส่วนข้างและคลัตช์ตามจะทำให้มีการปีนลาดขึ้นที่ลาดกลาง และลาด ของคลัตช์ตามจะดันคลัตช์ตามให้แยกออกจากกรอบเฟือง อาการนี้เหมือนกับท่ีได้อธิบายในข้อท่ีแล้ว ฟันเฟอื ง หรือรอยหยักได้ถูกแยกออกเพื่อไม่มีการถ่ายทอดแรงขับ แต่ในชุดทดเล้ียวแบบน้ีรอยหยักจะไม่ลงไปประกบ แล้วแยกออกอีกในลักษณะท่ีซ้ำไปเรื่อย ๆ การเกิดอาการดังกล่าวทำโดยให้ลาดของคลัตช์ตามหมุนตามหลัง เล็กน้อย โดยสันลาดของส่วนท่ีหมุนจะอยู่กึ่งกลางระหว่างสันลาดประจำท่ีของคลัตช์ตาม สันลาดที่เรียงกันอยู่ จะไม่ยอมให้ฟันจับ จนกระท่ังในทันทีท่ีเลี้ยวเสร็จสมบูรณ์ ความเร็วของคลัตช์ตามจะช้าลงเท่าความเร็วของ กรอบเฟอื ง ลาดก็กลับมาตรงแนวและรอยหยกั กป็ ระกบเขา้ ด้วยกันอีกครงั้ สำหรับรถท่ีใช้เพลาล้อหลายเพลาขับตามกัน หรือแบบ Tandem นั้น ชุดเฟืองทดเล้ียวแบบไม่หมุน ฟรีอาจติดตั้งอยู่ในเครื่องเพ่ิมเพลาขับ (Transfer Case) โดยอยู่ระหว่างเพลาออกกับเพลาท่ีขับล้อ (Driving Axle) ชดุ เฟอื งทดเล้ยี วแบบนจี้ ะทำหนา้ ทีเ่ ป็นชุดเฟืองทดความเร็ว โดยจะทำหน้าทปี่ ้องกนั การสญู เสียกำลงั ฉดุ จากการลื่นหรือสูญเสียกำลังฉุดของล้อชุดหนึ่ง นอกจากน้ียังจะช่วยทำให้เกิดความสมดุลของแรงบิด และ ปอ้ งกันการแรงบิดติดอยรู่ ะหว่างเพลา (Inter axle Trapped Torque) ซง่ึ จะทำให้สูญเสียกำลงั ฉุดรวมได้

หนา้ | 27 ภาพ 5 ชุดเฟอื งทดเลย้ี วไม่หมนุ ฟรแี บบเงยี บ 29-7. ชุดเฟืองทดเลี้ยวไม่หมุนฟรีแบบคลัตช์ (Clutch-Type No-Spin Differential) 1. กล่าวทั่วไป ชุดเฟืองทดเล้ียวไม่หมุนฟรีแบบคลัตช์ใช้คลัตช์ฝืดยึดเพลาขับเข้าด้วยกัน เม่ือล้อขับ ดา้ นใดดา้ นหนงึ่ มอี าการลนื่ ท่ีควบคุมไม่ได้ ลักษณะการจดั ของคลัตช์ทใี่ ชป้ กตเิ ป็นแบบกรวยหรือแบบแผ่นเพลต หลายแผน่ 2. คลตั ชแ์ บบแผ่นเพลตหลายแผน่ (Multiple Plate Clutch Type)(ภาพ 6) ชดุ เฟอื งทดเล้ียวไม่หมุน ฟรแี บบน้ีใช้เฟืองเดือยหมูด้านข้างส่ตี ัวตรงเพลาสองอันท่ีทำมุมฉากกัน เพลาทม่ี ีร่องรปู ตัว V ที่ปลายสวมอยู่กับ สันรูปตัว V ท่ีเรือนชดุ เฟืองทดเลี้ยว เฟืองข้างแตล่ ะอันถูกหนุนดา้ นหลังอยู่ด้วยชุดคลัตช์หลายแผ่น(Multiple Disk Clutch) ซ่งึ มีลักษณะการทำงานดงั น้ี 2.1 เม่ือขับตรง (ภาพ 6, A) เมื่อโครงเฟืองทดเล้ียวพยายามท่ีจะหมุนเฟืองข้างผ่านทางเฟือง เดอื ยหมูและเพลา เพลาจะเล่ือนข้ึน ร่องรูปตวั V จะปีนลาดและดนั ออกด้านนอก แรงท่ีจะดันออกดา้ นนอกน้ีก็ จะยดึ เฟอื งข้างเขา้ กบั โครงเฟอื งทดเล้ยี วผา่ นทางคลตั ช์ 2.2 เม่ือเลี้ยว (ภาพ 6, B) ในขณะท่ีรถเลี้ยวลอ้ ขับดา้ นในตอ้ งหมุนชา้ ลง ความเร็วทไ่ี ม่เท่ากัน ระหว่างเฟืองข้างจะทำให้เฟืองเดือยหมูหมุนรอบเฟืองข้าง การหมุนรอบเช่นนี้ทำให้เพลาข้างหมุนเร็วกว่าโครง เฟืองทดเล้ียว ทำให้เพลาเฟืองเดือยหมูทางด้านนั้นเลื่อนลงจากลาด อาการเช่นนี้ทำให้คลัตช์ถูกผ่อนและชุด เฟืองทดเล้ยี วกท็ ำหน้าที่เหมือนกับเฟืองทดเล้ียวแบบเกา่

หนา้ | 28 ภาพ 6 ชดุ เฟืองทดเล้ยี วไมห่ มุนฟรแี บบคลตั ช์หลายแผน่ 3. แบบคลัตช์ทรงกรวย (Cone Clutch Type)(ภาพ 7) ชุดเฟืองทดเล้ียวไม่หมุนฟรีแบบคลัตช์ทรง กรวยใช้คลัตช์ทรงกรวยมีร่องวนเป็นก้นหอย (Spirally Grooved Cones) ที่สวมเข้าพอดีกับเรือน กรวย เหล่านี้ถูกใสไ่ ว้ด้านหลังเฟืองข้างและสวมอยู่กบั เพลาลอ้ (Axle Shaft) มีแหนบขดสอดอยู่ระหว่างเฟืองข้างเพ่ือ ยนั คลตั ชใ์ ห้ติดอยู่กบั ตวั เรือน 3.1 เมื่อขับตรง ในตำแหน่งขับตรง เพลาล้อท้ังสองข้างจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน และมี ลกั ษณะการทำงานเหมอื นกับชุดเฟอื งทดเลยี้ วแบบเกา่ 3.2 เมื่อเล้ียว เมื่อรถเลี้ยว ล้อขับด้านในต้องหมุนช้าลง ความเร็วท่ีไม่เท่ากันระหว่างเฟือง ขา้ งจะเปน็ เหตุให้เฟอื งเดอื ยหมูหมุนรอบเฟอื งข้าง การหมุนของเฟอื งเดือยหมเู ช่นนี้ทำใหเ้ พลาขา้ งหมนุ เรว็ กว่า โครงเฟืองทดเล้ียว เนื่องจากคลัตช์ทรงกรวยมีรอยเซาะร่องวนโดยรอบที่ผิวคลัตช์ก็จะดึงตัวเองเข้าติดกับโครง และยดึ แน่นกบั คลัตช์ทรงกรวยตัวนอก ทำให้คลัตช์ตัวนอกก็เล่ือนออกจากเรือนและปล่อยให้เพลาขับด้านนอกหมุนเป็นอิสระ สง่ ผลใหแ้ รงบดิ ของเครอ่ื งยนตถ์ กู ส่งไปให้ล้อขับดา้ นในเป็นสว่ นใหญ่ 3.3 เมื่อล้อหนึ่งล่ืน ถ้าล้อใดล้อหน่ึงสูญเสียกำลังฉุด แรงขับของเคร่ืองยนต์ท้ังหมดจะถูก ถา่ ยทอดไปยังล้อดา้ นตรงข้ามในทนั ทโี ดยผ่านทางคลตั ช์ทรงกรวย 3.4 เม่ือล้อหน่ึงล่ืนขณะถอยหลัง เนื่องจากร่องวนที่ผิวคลัตช์ทรงกรวยมีทิศทาง คลัตช์ทรง กรวยของชุดเฟืองทดเลี้ยวแบบไม่หมุนฟรีจะไม่ทำงานขณะรถถอยหลัง เพราะคลัตช์ทรงกรวยจะคลายตัวเอง ออกจากเรอื น ทำให้เป็นการทำงานในลกั ษณะหมุนฟรี

หนา้ | 29 ภาพ 7 ชุดเฟอื งทดเลย้ี วไม่หมนุ ฟรแี บบคลตั ช์ --------------------------- ตอนท่ี 3 เฟอื งขบั ขน้ั สุดทา้ ยและเพลาลอ้ FANAL DRIVE AND DRIVING AXLES 29-8. กลา่ วทั่วไป 1. เฟืองขับข้ันสุดท้ายเป็นส่วนหนึ่งของระบบส่งกำลังขับเคล่ือน อยู่ระหว่างเพลากับกับชุดเฟืองทด เล้ียว มีลักษณะการทำงานที่เปลี่ยนทิศทางการถ่ายทอดกำลังขับของเพลาส่งกำลังผ่านมุม 90 องศาให้เพลาล้อ โดยมีการทดความเร็วระหว่างเพลากับกับเพลาส่งกำลังขับเคล่ือนล้อ ในรถยนต์นั่งการทดความเร็วจะแตกต่าง กนั โดยอยทู่ ีป่ ระมาณ 3:1 กบั 5:1 สว่ นในรถบรรทกุ จะแตกตา่ งกันโดยอยทู่ ่ปี ระมาณจาก 5:1 ถึง 11:1 2. อัตราส่วนการทดเฟืองของเฟืองบายศรี (Bevel Gear) ได้จากการหารจำนวนฟันเฟืองของเฟือง บายศรีด้วยจำนวนฟันเฟืองของเฟืองเดือยหมู (Pinion Gear) ส่วนสำหรับชุดเฟืองตัวหนอนได้จากการหาร จำนวนฟันเฟืองที่เฟืองตัวหนอน (Worm Gear) ด้วยจำนวนสันเกลียวของเดือยตัวหนอน ( The Worm ) ใน กรณีท่ีใช้โซ่ขับ ให้คิดว่าเฟืองขับโซ่ (Sprocket) เป็นเฟืองตัวหนึ่ง และจำนวนฟันของล้อด้านถูกขับหรือด้าน ตาม (Driven Sprocket) หารด้วยจำนวนฟนั ท่ลี ้อด้านขับ (Driving Sprocket) 29-9. การขับดว้ ยเฟอื งแบบต่าง ๆ (Gear Drives) 1. กล่าวทั่วไป (ภาพ 8) การขับขั้นสุดท้ายโดยท่ัวไปแล้วผ่านระบบเฟืองท้ังหมด ส่วนประกอบท่ี ธรรมดาท่ีสุดก็จะมีเฟืองบายศรี (Bevel Driven Gear) หนึ่งตัวติดอยู่กับโครงชุดเฟืองทดเลี้ยว, เฟืองเดือยหมู (Drive Pinion Gear) หนึ่งตวั สวมตดิ อยู่กับเพลาขับ เฟอื งบายศรนี อ้ี าจเป็นเฟืองฟันตรง (Spur Gear) เฟอื งฟัน โค้ง (Spiral-bevel) หรือเฟืองไฮพอยด์ เฟืองฟันตรงไม่ค่อยจะเป็นที่นิยมใช้สำหรับการขับข้ันสุดท้ายแล้ว เพราะขณะทำงานจะมีเสียงดัง เฟืองฟนั โค้งเป็นที่นิยมใช้กันมาก ส่วนเฟืองไฮพอยดม์ ีใช้ในรถยนต์นั่งทั่วไปและ

หนา้ | 30 รถยนต์บรรทุกขนาดเล็ก เพราะเฟืองแบบน้ี สามารถติดเฟืองขับท่ีมีลักษณะเป็นเฟืองเดือยหมูในตำแหน่งต่ำ กว่าแนวในระดับก่ึงเฟืองบายศรีได้ ซึ่งจะทำให้เพลาขับอยู่ในระดับต่ำเพื่อห่างจากด้านล่างของตัวถังได้มาก และเฟืองแบบนี้ทำงานได้เงียบมากกว่าแบบอ่ืน ส่วนชุดเฟืองตัวหนอนมีใช้กับรถบรรทุกอย่างกว้างขวางเพราะ ทดความเร็วได้มาก ชุดเฟืองแบบนี้ประกอบด้วยเดือยตัวหนอน (Helical Worm) ที่มีลักษณะเหมือนสลัก เกลียว กับเฟืองตัวหนอน เดือยตัวหนอนอาจมีสันเกลียวสันเดียว (Single) สองสัน (Double) สามสัน (Triple) หรือ ส่ีสัน (Quardruple) ภาพ 8 แสดงลักษณะชุดเฟืองตัวหนอน ลักษณะการขับด้วยเฟืองฟันใน (Internal Gear Drives) ได้เคยเป็นท่ีนิยมแต่ปัจจุบันไม่ค่อยจะมีใช้กันแล้ว การขับแบบน้ีสามารถทดความเร็ว ได้มากเหมือนการขับผ่านโซ่สองทอด มีเพลาสั้น (Jack Shaft) ตัวหนึ่งถูกขับด้วยเพลาขับผ่านเฟืองเดือยหมู และชุดเฟืองทดเล้ียว เหมือนกับการขับด้วยโซ่สองทอด ยกเว้นท่ีเพลาสั้นติดตง้ั อยู่กับเรือนเพลาท้ายแบบเพลา ตายโดยขนานอยู่กับเพลา มีเฟืองขับฟันตรงตัวเล็ก (Spur Pinions) ติดอยู่กับปลายเพลาส้ันและส่งแรงขับ เฟืองฟันในทตี่ ดิ อย่กู บั ลอ้ การทดเฟอื งครั้งแรกเกดิ ที่เฟืองเดือยหมกู ับเฟอื งบายศรี และครง้ั ที่สองทเี่ ฟอื งฟันใน ภาพ 8 ลกั ษณะการขบั ด้วยเฟอื งแบบตา่ ง ๆ 2. เฟืองตัวหนอน (ภาพ 9) เพลาขับล้อแบบที่ใช้เฟืองตัวหนอนมีใช้กับรถบรรทุกเพราะสามารถทด ความเร็วได้มาก สันเกลียวท่ีเดือยตัวหนอนมีลักษณะเหมือนเกลียวของควงเกลียวและอาจมีสันเดียว, สองสัน, สามสัน หรือ ส่ีสัน เดือยตัวหนอนกินเกลียวกับเฟืองตัวหนอนที่มีฟันโค้งท่ีขอบด้านนอก อาจเปรียบเทียบ เดือยตัวหนอนให้เป็นควงเกลียวและให้เฟืองตัวหนอนเป็นแป้นเกลียว ในขณะที่เดือยตัวหนอนหมุนก็จะดึง เฟืองตัวหนอนให้หมุนรอบ ๆ ปกติเดือยตัวหนอนทำจากเหล็กกล้าส่วนเฟืองตัวหนอนทำจากทองเหลือง เดือย ตวั หนอนซงึ่ เป็นด้านขบั อาจตดิ ต้งั อย่ดู ้าน

หนา้ | 31 ภาพ 9 การขบั ดว้ ยชุดเฟอื งตัวหนอน บนหรือด้านล่างของเฟืองตัวหนอนก็ได้ แต่ปกติแล้วจะติดต้ังอยู่ทางด้านบนเพ่ือให้ด้านใต้เพลามีระยะว่างสูง พ้นพ้ืนถนนเพียงพอ รองเพลาด้านท้ายเดือยตัวหนอนต้องแข็งแรงมากและทนทานมากเพราะจะต้อง ตอบสนองแรงรุนทั้งหมดของเดือยตวั หนอนในการขับเฟอื งตัวหนอน รองเพลาอันนตี้ อ้ งทนแรงกระแทกซำ้ แล้ว ซ้ำเล่าหากมีระยะว่างเกิดข้ึนอันเนื่องจาการสึกหรอ เมื่อรถถอยหลังหรือเมื่อล้อส่งแรงขับย้อนกลับจากล้อไป ยังเพลาขับรองเพลาตัวหน้าจะรับแรงน้ี ในบางทีเดือยตัวหนอนแบบคอดกลาง(Hourglass) ถูกใช้กับเฟืองตัว หนอน เพราะเดือยตวั หนอนแบบนีม้ ีหน้าสัมผสั มากกว่าและไม่เกดิ แรงเค้นท่ีฟันเฟอื งมาก 3. เฟืองไฮพอยด์ (Hipoid) (ภาพ 10) ในระยะหลังน้ีได้มีการนำเฟืองไฮพอยด์มาใช้อย่างกว้างขวาง โดยส่วนใหญ่ใช้กับรถยนต์น่ัง ภาพ 10 แสดงการขับด้วยเฟืองไฮพอยด์ในเพลาท่ีใช้เฟืองแบบนี้ มีลักษณะ คล้ายกับเพลาที่ใช้เฟืองบายศรีแบบฟันเฟืองโค้ง (Spiral-bevel Gear) ยกเว้นฟันเฟืองของเฟืองเดือยหมูกับ ฟันเฟืองของเฟืองบายศรีมีลักษณะท่ีแตกตา่ ง ซ่ึงทำให้เฟืองเดือยหมู กินเฟืองกับเฟืองบายศรีตรงตำแหน่งที่ต่ำ กว่าก่ึงกลางทางดา้ นข้าง ลักษณะโครงสรา้ งแบบนี้ช่วยให้สามารถติดเพลาขับในตำแหน่งที่ตำ่ กว่า และสามารถ ลอดใต้ตัวถังรถได้ เน่ืองจากลักษณะพิเศษของการออกแบบทำให้เฟืองไฮพอยด์ทำงานด้วยแรงกดดันที่ ฟนั เฟืองสงู จงึ ตอ้ งใชน้ ้ำมนั เกียร์แบบพิเศษ ภาพ 10 การขบั ด้วยเฟอื งไฮพอยด์ (Hipoid) 29-10. ลักษณะโครงสร้างเพลาเปน็ (Live Axle Configuration)

หนา้ | 32 1. กล่าวท่ัวไป \"เพลาเป็น\" คือเพลาล้อท่ีทำหน้าที่เป็นส่วนรับน้ำหนักของรถและขับล้อที่ต่ออยู่กับ เพลา คำว่าเพลาล้อเป็นหมายถึงเพลาทั้งชุด ซ่ึงประกอบด้วยเรือนเพลาท่ีมีเฟืองเดือยหมู ชุดเฟืองบายศรีทด เลี้ยว และ เพลาขับล้อ รวมทั้งรองเพลา และบางที่ก็มีส่วนประกอบอื่น ๆ ด้วยคำว่า \"เพลาเป็น\" ตรงกันข้าม กบั คำว่า\"เพลาตาย\" (Dead Axle) เพลาตายคือเพลาท่ีรองรับน้ำหนักรถแตไ่ ม่ขับเคลื่อนล้อโดยล้อเพียงจะหมุน อยู่บนปลายเพลาตาย ปกติเพลาหน้าของรถยนต์นั่งเป็นเพลาตายส่วนเพลาหลังเป็นเพลาเป็น ในรถยนต์ที่ ขับเคลื่อนสี่ล้อ และที่ขับเคลื่อนหกลอ้ เพลาท้งั สามเปน็ เพลาเป็น 2. แบบธรรมดา (Plain)(ภาพ 29-11, A.) เพลาท้ายแบบธรรมดาหรือแบบไม่ลอยตัว(Nonfloating) เป็น แบบหน่ึงที่เคยมีการใช้กัน ในเพลาแบบน้ีมีเพลาขับล้อรองรับอยู่ในเรือนด้วยรองเพลาลูกกล้ิงท่ีปลายด้านใน และด้านนอก ล้อหลังจะถูกสวมติดอยู่เดือยทรงกรวยที่ปลายด้านนอกของเพลาขับล้อและถูกยึดด้วยแป้น เกลยี วหัวผ่า (Castle Nut) และสลักผ่า นอกจากจับล้อให้หมุนแล้วตรงส่วนปลายเพลาท่ีหมนุ ยังรองรบั น้ำหนัก ด้านท้ายทั้งหมดของรถอีกด้วย แรงกดดันทั้งหมดท่ีเกิดจากการเล้ียว การลื่นไถล หรือการส่ายของล้อ (Wobbling Wheel) ได้ถกู รบั ดว้ ยเพลาขบั ล้อ เฟืองขา้ งของชดุ เฟอื งทดเล้ียวถกู สวมติดอย่กู บั ปลายด้านในของ เพลาขับล้อท่ีรับน้ำหนักของโครงเฟอื งทดเลี้ยวด้วย แรงกดดันที่เกิดจากการทำงานของเฟืองทดเลี้ยวถูกรองรับ ดว้ ยเพลาล้อ แรงรุนทางข้างท่ีกระทำต่อเพลาขับล้อถูกรองรับด้วยรองเพลาลูกกล้ิงและรองเพลาลูกปืนกลมที่ อยแู่ ต่ละข้างของโครงเฟอื งทดเล้ยี ว เพลาทา้ ยแบบนไ้ี ม่ค่อยมใี ช้แล้ว 3. แบบกึ่งลอยตัว (Semifloating)(ภาพ 11, B.) เพลาท้ายแบบก่ึงลอยตัวถูกใช้ในรถยนต์น่ังและ รถบรรทุกขนาดเล็กเป็นส่วนใหญ่ หลักการทำงานแตกต่างจากเพลาเป็นแบบธรรมดา (Plain) ตรงท่ีการรองรับ ชุดเฟืองทดเลี้ยว สำหรับเพลาเป็นแบบธรรมดานั้นโครงเฟืองทดเล้ียวถูกรองรับด้วยปลายเพลาขับล้อด้านใน ส่วนเพลาล้อแบบกึ่งลอยตัวจะรองรับด้วยรองเพลาที่ติดอยู่กับโครงชุดเฟืองทดเลี้ยว เพลาขับล้อสวมอยู่กับ เฟืองข้างของชุดเฟืองทดเล้ียว ในลักษณะนี้จะช่วยผ่อนน้ำหนักและแรงกดดันต่อชุดเฟืองทดเลี้ยวที่เกิดใน ระหวา่ งการทำงานให้ลงที่เรือนเพลา ปลายด้านในของเพลาขับล้อทำหน้าท่ีถ่ายทอดแรงขับหรือแรงบิดเท่าน้ัน โดยไม่รบั แรงใด เพลาลอ้ ในลักษณะน้ีจึงถกู เรียกว่าเพลาลอย ลอ้ รถสวมอยู่กับปลายเพลาขบั ล้อดา้ นนอก และมี รองเพลาด้านนอกอย่รู ะหวา่ งล้อและเพลาขบั ลอ้ กับเรือนเพลาเหมือนกบั เพลาแบบ Plain เพลาขบั ล้อจะรบั แรง กดดันจากการเล้ียว การล่ืนไถล หรือการส่ายของล้อ ส่วนเพลาเป็นแบบธรรมดา (Plain) และเพลาเป็นแบบก่ึง ลอยตวั นี้ ล้ออาจหลดุ ออกได้ถ้าหากเกิดเพลาล้อหัก หรอื เพลาหลุดออก 4. แบบลอยตวั สามในส่ี (Three-Quarter Floating) (ภาพ 11, C.) เพลาหลังแบบลอยตัวสามในสี่น้ไี ด้ มีการใช้ในรถยนต์นั่งบ้างไม่มากนัก ปลายด้านในของเพลาขับล้อบางคร้ังก็ตรึงด้วยแป้นเกลียวและเพลาขับล้อ ไม่สามารถหลุดออกโดยไม่ถอดฝาปิดชุดเฟืองทดเลี้ยวออก การออกแบบในลักษณะอ่ืน เพลาขับล้อสามารถ ถอดออกหลังจากถอดแปน้ เกลียวท่ียึดหน้าแปลนติดกงล้อออกแล้ว ล้อถูกรองรับด้วยปลายนอกของเรือนเพลา เรือนเพลารองรับน้ำหนักของรถ แต่เนื่องจากล้อสวมติดแน่นกับอยู่กับเดือยทรงกรวยปลายเพลาล้อเหมือนกับ แบบกงึ่ ลอยตวั แรงกดดนั จากการเลี้ยว การลื่นไถล หรอื การสา่ ยของล้อยงั คงถูกรองรบั ดว้ ยเพลาขับล้อ 5. แบบลอยตัวเต็มท่ี (Full Floating)(ภาพ 11, D) เพลาแบบลอยตัวเต็มที่มีใช้กับรถบรรทุกขนาด ใหญเ่ กือบท้ังหมด เพลาแบบน้ีมลี กั ษณะคล้ายกับแบบลอยตัวสามในสี่ ยกเว้นที่ล้อแต่ละล้อถกู รองรบั ด้วยปลาย เรือนเพลาโดยมีรองเพลาลูกปืนหรือรองเพลาลูกกลิ้งรองรับ และเพลาขับล้อไม่ได้ต่ออย่างแน่นหนาอยู่กับล้อ ล้อแต่ละล้อถูกขับผ่านคลัตช์ต่อตรงผ่านทางคลัตชต์ ่อตรงแบบเซาะร่องกับสัน หรือผ่านทางหน้าแปลนท่ีขันติด กับด้านนอกของกงล้อ ในการสร้างรถแบบใหม่ ๆ มักจะใช้แบบลอยตัวเต็มที่เป็นส่วนใหญ่แต่ก็ไม่ใช่แบบ ลอยตัวเต็มที่เสมอไป เพราะมีการต่อระหว่างเพลาขับล้อกับล้อค่อนข้างจะแน่นหนา หากเป็นเพลาลอยเต็มที่ จริง ๆ แล้วเพลาขับล้อจะทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงขับหรือแรงบิดเท่าน้ัน แรงกดดันจากการเลี้ยว การลื่นไถล หรือการส่ายของล้อจะถูกรองรับไว้ทั้งหมดด้วยเรือนเพลาผ่านทางรองเพลาล้อ เพลาขับล้อต้องสามารถถอด

หนา้ | 33 ออกและเปลีย่ นใหมไ่ ด้โดยไม่ตอ้ งถอดลอ้ หรือถอดชดุ เฟืองทดเลี้ยว รถยนต์บรรทุกทางทหารที่ขับเคลอ่ื นทกุ ล้อ สว่ นใหญ่ใช้เพลาแบบลอยตัวเต็มที่ ภาพ 11 เพลาแบบตา่ ง ๆ 6. แบบยึดโยงหรือพยุงตัวรถอิสระ (Independent Suspension)(ภาพ 12) เพลาเป็นที่ออกแบบมา ให้ทำงานกับระบบยึดโยงหรือระบบพยุงตัวรถอย่างอิสระ ปกติแล้วจะติดต้ังโดยมีเรือนเฟืองทดเล้ียวติดอยู่กับ โครงรถ ส่วนเพลาขับล้อถูกต่อด้วยข้อต่ออ่อนแบบความเร็วคงที่ (ข้อ 6) เพ่ือให้ล้อหมุนได้อย่างอิสระไปกับ ระบบพยุงตวั รถ ภาพ 29-12 ลักษณะการยดึ โยงเพลาเปน็ แบบอิสระ 7. แบบทดเฟืองสองชั้น (Double Reduction)(ภาพ 13) เพลาท้ายแบบทดเฟืองสองชั้น ถูกใช้กับ รถยนตบ์ รรทุกทใ่ี ชง้ านหนัก (Heavy Duty Trucks) การทดเฟอื งครงั้ แรกทำผา่ นทางเฟืองบายศรีกบั เฟอื งเดอื ย หมูเหมือนกับในเพลาทดเฟืองชั้นเดียว เฟืองเดือยหมูหมุนอยู่ในหน้าแปลนที่ติดต้ังอยู่กับเรือนเพลามีรองเพลา รองรบั สองอัน เฟืองบายศรสี วมตดิ อยู่กบั เพลาสั้น (Jack Shaft) ท่ีมีเฟืองฟนั ตรงตัวเลก็ (Spur Pinion) และมี

หนา้ | 34 รองเพลารองรบั อยู่ที่ปลายเพลาท้ังสองขา้ ง โดยทั้งหมดนต้ี ิดต้งั อยู่กบั เรือนชุดเฟืองทดเลีย้ ว เฟืองฟันตรงตวั เล็ก จะขับฟันตรงตัวโตท่ีติดอยู่กับโครงเฟืองทดเลี้ยว ปกตกิ ารทดเฟืองในลักษณะน้ีจะใช้กับเพลาลอยตัวเตม็ ท่ี (ข้อ 10.,5.) ภาพ 13 เพลาแบบทดเฟืองสองช้นั 8. แบบทดเฟืองสองจังหวะ (Dual Ratio)(ภาพ 14) เพลาหลังแบบทดเฟืองสองจังหวะหรือสอง ความเร็ว บางคร้ังถูกใช้กับรถยนต์บรรทุกหรือรถยนต์น่ัง เพลาแบบน้ีมีอัตราทดเฟืองให้เลือกใช้สองจังหวะ ดว้ ยกัน ซ่ึงปกติเลือกเข้าจังหวะใดจังหวะหนึ่งโดยพลขับผ่านทางคันควบคุมด้วยมือ เพลาทดเฟืองสองจังหวะ ทำหน้าที่เหมือนกับเคร่ืองเปล่ียนความเร็วช่วยที่ไดเ้ คยอธิบายไว้แล้ว เพลาแบบนี้ทำงานด้วยการเพิ่มอตั ราส่วน การทดเฟอื งเป็นสองเท่า สำหรับใช้ขบั รถภายใต้ภารกรรมและสภาพถนนทแ่ี ตกตา่ งกัน ภาพ 14 แสดงภาพหนา้ ตัดของเพลาหลังแบบนี้ ชดุ เฟืองทดเล้ียวจะถูกขับด้วยเฟืองเดือยหมู (Spiral-bevel Pinion) กับเฟืองบายศรี แบบฟันเฟอื งโคง้ แบบธรรมดา แตม่ ีชุดเฟืองบริวารตดิ ตั้งอยู่ระหว่างเฟอื งบายศรีกับโครงเฟืองทดเล้ยี ว เฟืองฟัน ในของชุดเฟอื งบรวิ ารขันตดิ อยู่กับเฟืองบายศรี กรอบที่ชดุ เฟืองบริวารหมุนขันตดิ กับโครงเฟืองทดเลี้ยว ส่วนที่ ประกอบด้วยเฟืองฟันนอก (Sun Gear) และคลัตช์ต่อตรง (Dog Clutch) เล่ือนอยู่บนเพลาขับล้อและปกติจะ ถูกควบคุมด้วยคันควบคุมต่อถึงพลขับ เมื่อเลื่อนส่วนนี้เข้าตำแหน่งทดเฟืองสูง (High-ratio) เฟืองฟันนอกจะ สวมเข้ากับเฟืองฟันในของวงแหวนกรอบเฟืองบริวาร และปลดออกจากคลัตชต์ ่อตรงจากทางซ้ายของวงแหวน จัดปรับรองเพลาซ่ึงยึดติดอยู่กับเรือนเฟืองทดเล้ียว ในตำแหน่งนี้ชุดเฟืองบริวารจะถูกยึดเข้าด้วยกัน ไม่มีการ หมุนระหว่างเฟืองในชุดเฟืองบริวาร และโครงเฟืองทดเลี้ยวจะถูกขับโดยตรงด้วยเฟืองบายศรีเหมือนกับเพลา ทดเฟืองช้ันเดียวในชุดเฟืองทดเล้ียวแบบเก่า ในตำแหน่งทดเฟืองต่ำ (Low-ratio) เฟืองฟันนอกถูกเลื่อนออก จากกินเฟืองกับเฟอื งฟนั ในของกรอบเฟอื งบริวาร

หนา้ | 35 ภาพ 14 เพลาแบบทดเฟืองสองจงั หวะ และคลัตช์ต่อตรงจะต่อระหว่างกรอบปรับรองเพลาด้านซ้าย เพราะว่าเฟืองฟันนอกรวมอยู่กับคลัตช์ต่อตรง เฟอื งฟันนอกจึงถูกยึดเข้ากับกรอบปรับรองเพลาและจะอยู่กับที่ เฟืองฟันในก็หมุนชดุ เฟืองบริวารรอบเฟืองฟัน นอกที่อยู่กับที่ และโครงเฟืองทดเล้ียวก็ถกู ขับให้หมุนดว้ ยกรอบเฟืองบริวารที่ขันติดอย่ดู ้วยกนั อาการเช่นนี้จะ ทำให้มีการทดเฟืองหรือทดความเรว็ ของเพลาลงได้ 9. แบบทดเฟืองสองชั้น,สองจังหวะ (Double Reduction, Dual Ratio)(ภาพ 15) เพลาแบบทด เฟืองสองช้ัน,สองจังหวะ บางคร้ังมีใช้กับรถยนต์บรรทุกสำหรับใช้งานหนัก เพลาหลังแบบนี้เป็นการรวม ลักษณะของเพลาแบบทดเฟืองสองช้ัน กับเพลาแบบทดเฟืองสองจังหวะเข้าเป็นหน่วยเดียวกัน เฟืองเดือยหมู แบบฟันเฟืองโค้ง (Spiral-bevel Pinion) จะขับเพลาสั้นผ่านทางเฟืองบายศรีแบบฟันเฟืองโค้ง บนเพลาสั้นมี เฟืองเดือยหมูฟันเฉียง (Helical Pinion) สองตัวกับคลัตช์ต่อตรง เฟืองฟันเฉียงตัวเล็กกว่าสองตัว (Two Helical Gears) ไม่ได้ตรึงติดกับเพลาสั้นโดยจะหมุนอย่างอิสระอยู่บนรองเพลา เฟืองฟันเฉียงตัวเล็กท้ังสอง ตัวกินเฟืองอยู่กับเฟืองฟันเฉียงตัวโตกว่าที่มีขนาดไม่เท่ากันสองตัวอยู่ตลอดเวลา โดยเฟืองท้ังสองตัวตรึงอยู่กับ

หนา้ | 36 โครงเฟืองทดเลี้ยว การเล่ือนคลัตช์ต่อตรงถูกควบคุมด้วยคันกระเด่ืองควบคุม และคลัตช์ไม่อันหนึ่งอันใดของ เฟืองฟันเฉียงจะต่ออยู่กับเพลาส้ัน การขับมาจากเพลาขับผ่านเฟืองเดือยหมูไปยังเฟืองบายศรี ผ่านเพลาส้ัน ไปยังเฟืองไปเฟืองฟันเฉียงตัวขวา ไปยังโครงเฟืองทดเลี้ยว ไปยังเฟืองเดือยหมู ไปยังเฟืองข้าง ไปยังเพลาขับ ล้อ และไปยังล้อ เม่ือคลัตช์ต่อตรงอยู่ในตำแหน่งความเร็วสูง(เลื่อนไปทางซ้าย) การขับจะเหมือนกันแต่ผ่าน เฟืองฟนั เฉยี งอีกคหู่ นง่ึ ภาพ 15 เพลาแบบทดเฟอื งสองชนั้ สองจงั หวะ 10. แบบทดความเร็วระหว่างล้อ (Interwheel Differential) การพัฒนาล่าสุดท่ีใช้กับรถขับเคลื่อน ด้วยล้อหน้าคือล้อคู่มีชุดทดความเร็วระหว่างล้อท่ีทำให้บังคับเล้ียวได้ง่าย แต่ละล้อติดต้ังห้ามล้อและ มีการใช้ ข้อหมุนบงั คับเล้ียวทางต้ัง (Vertical Steering Knuckle Pivots) ชุดทดเล้ียวเป็นแบบเฟืองฟันตรง เฟืองเดือย หมูมีฟันเฟืองแบบเดียวกับเฟืองทดเล้ียวกำลังฉุดสูงท่ีได้กล่าวถึงมากแล้วใน ข้อ 3 เมื่อล้อหน้าคู่ถูกใช้เพ่ิมเติม จากล้อหลังคู่ ล้อหน้ากจ็ ะสามารถรับภารกรรมได้มาก ทำให้สามารถบรรทุกไดม้ ากข้ึนโดยไม่ตอ้ งเพิ่มความยาว ของรถชุดเฟอื งทดเลีย้ วระหว่างล้อได้ถูกนำมาใช้กับเพลาหน้าแบบเพลาตาย เพลาหลังแบบเพลาเปน็ เพลาหลัง คู่แบบเพลาเป็น และเพลาตายของรถพ่วง เพื่อให้ในระหว่างที่ทำการเลี้ยวมีความแตกต่างในระยะการเล้ียว ของล้อคู่แต่ละคู่ และสำหรับรัศมีมุมเลี้ยวที่แตกต่างกันในแต่ละล้อคู่ ที่เกิดจากขอบ หรือร่องบนพ้ืนถนนซึ่งจะ ช่วยทำใหล้ ดการสกึ หรอของยางดว้ ยการลดการลื่นไถลที่เกดิ ขน้ึ เม่ือลอ้ สองลอ้ ถูกขันติดกนั 11. ตวั แบง่ กำลงั ขบั (Power Devider)(ภาพ 16) 11.1 เพลากลางหรือเพลาหลังตัวหน้า (Forward Rear Axle) แบบที่เป็นเพลาลอยทดเฟือง สองช้ันท่ีมีเฟืองเดือยหมูกับเฟืองบายศรีสำหรับการทดเฟืองคร้ังแรก และมีเฟืองฟันตรงตัวเล็กกับตัวใหญ่

หนา้ | 37 สำหรับการทดเฟืองคร้ังท่ีสอง เฟืองเดือยหมูถูกขับผ่านตัวแบ่งกำลังขับที่ขับเพลาล้อท้ายด้วย เพลาท่ีผ่านเฟือง เดอื ยหมูของเพลากลาง และตอ่ อยูก่ ับปลายด้านหน้าของเพลาขับร่วม (Interaxle Drive Shaft) 11.2 ตัวแบ่งกำลังขับถูกต่ออยู่กับด้านหน้าของเรือนเฟืองท่ีติดต้ังอยู่ตรงส่วนบนของเรือน เพลาล้อ ท้ังเพลาล้ออันกลางและเพลาล้ออันหลังถูกขับจากจานขับหน้า ผ่านทางตัวแบ่งกำลังขับ ด้วยการขับ โครงรองรบั ลิม่ หรอื กระเด่อื งสองแถวทีย่ ึดอยูก่ ับปลายด้านนอกด้วยลาดใน (ตัวเมีย) บนโครงทข่ี ับเฟืองเดอื ยหมู ของที่ปลายด้านในของเพลากลาง เน่ืองจากลักษณะการทำงานแบบล่ิม (Wedging Action) ระหว่างลาดกับ กระเดื่อง ทำให้กระเด่ืองจะขัดกับลาดใน (ตัวเมีย) ที่เพลาขับระหว่างเพลาล้อ ซึ่งขับเฟืองเดือยหมูของเพลา ทา้ ย ทง้ั สองส่วนจงึ หมนุ ไปด้วยกนั ดว้ ยความเรว็ เท่ากนั ถา้ ไมอ่ ยู่ในสภาพที่ตอ้ งหมนุ เร็วกวา่ กนั 11.3 เมื่อใดก็ตามท่ีล้อคู่ใดคู่หน่ึงของเพลากลางหรือเพลาท้าย ทำท่าจะว่ิงนำล้ออีกคู่หน่ึง เนือ่ งจากลืน่ หรือผิวถนนไม่สม่ำเสมอ ก็จะมีการหมนุ เร็วกว่ากันของลาดนอกกบั ลาดใน ซงึ่ จะยอมให้เกิดขน้ึ ด้วย การเล่ือนของกระเดื่องทางรัศมี (Rdial Plungers) ที่อยู่ในโครงขับ (Driving Cage) ลักษณะเชน่ นี้จะจำกัดการ เคลื่อนที่ทำให้เกิดความเร็วแตกต่างกันได้ การแบ่งการขับไปยังล้อสองคู่เพ่ือให้ได้กำลังฉุดมากท่ีสุด การหมุน ของล้อถูกถ่ายทอดไปยังเรือนเพลา และชุดเบรกท่ีถูกรองรับด้วยจานขับร่วม (Intergral Flanges) แหนบ รองรบั รถท่ปี ลายสอดในเบ้า (Under Lung Spring) จะยึดเรือนเพลาทงั้ สองเขา้ ด้วยกันในสภาพท่ขี นานกัน มี ลกู ยางรบั แรงกระแทกติดในเบ้าของส่วนลา่ งของเรือนเพลาและอยู่ในท่ีด้วยฝาปิด 11.4 มีแขนรับแรงบิดพร้อมลูกหมาก (Ball-joint Torque Rod ) ติดอยู่ตรงระหว่างส่วนบน ของเรือนเพลากับคานขวาง (Cross Member) ทำหน้าท่ีรับแรงบิดที่เกิดจากการขับ และการห้ามล้อ ที่ ถ่ายทอดมาถงึ ชุดเพลา

หนา้ | 38 ภาพ 16 เรือนเฟอื งพรอ้ มตวั แบ่งเพลากำลงั ขบั 12. เพลาเปน็ ล้อหนา้ แบบบังคบั เล้ียวได้ (Front Wheel,Steerable, Live Axle) 12.1 สำหรับการขับเคล่ือนสี่ล้อหรือหกล้อ ล้อหน้าจะถูกขับผ่านชุดเพลาหน้าที่มีลักษณะ เหมือนกับเพลาหลังมาก โดยอาจเป็นเพลาแบบทดเฟืองชั้นเดียวหรือทดเฟืองสองช้ันก็ได้ ภาพ 17 แสดง ลักษณะการติดตั้งตามปกติของเครื่องเพ่ิมเพลาขับ เพลาขับ ข้อต่ออ่อน เพลาล้อ และแหนบ สำหรับรถ ขบั เคลื่อนสลี่ อ้ และรถขบั เคล่อื นหกลอ้ ธรรมดาแลว้ การขับลอ้ หนา้ มักจะเปน็ แบบ Hotchkiss Drive โดยมีหูตดิ แหนบแบบตรึงจุดหมุน (Pivoted) อยู่ด้านหลัง และหูแหนบแบบห่วงโยกได้ (Shackled) อยู่ทางด้านหน้า ตัว เพลามีลกั ษณะเปน็ เพลาลอยตัวเตม็ ท่ี สำหรบั เรือนเพลาจะเหมือนกับเพลาหลังตรงท่ใี ช้เรอื นเพลาทำด้วยแผ่น เหล็กกล้าป๊ัมข้ึนรูปสำหรับรถขนาดเล็ก หรือทำด้วยเหล็กหล่อสำหรับรถยนต์บรรทุกขนาดใหญ่ เรือนเพลา แบบถอดแยกได้ก็มีใช้กันมาก หลักการทำงานที่แตกต่างกันระหว่างเพลาหน้ากับเพลาหลังแบบเพลาเป็น จะ อยตู่ รงทีก่ ารขบั ล้อหนา้ ตอ้ งทำให้เลีย้ วได้ดว้ ย ในเพลาหลังนนั้ เพลาล้อถกู ต่อกับล้อโดยตรง แตส่ ำหรบั ล้อหน้า แล้วต้องเลี้ยวอย่บู นกระโหลกบงั คบั เล้ยี ว (Steering Knuckle Pivots) และลอ้ หน้าก็ถูกต่อกบั เพลาล้อผ่านทาง ขอ้ ตอ่ ออ่ น (ข้อ 7) ทีม่ ีศูนย์กลางจดุ หมุนรว่ มกันกบั ขอ้ ต่อสะบา้ เลี้ยว ภาพ 17 แสดงการติดต้งั กระโหลกบังคบั เลยี้ วและขอ้ ตอ่ อ่อนแบบความเร็วคงที่ พร้อมท้ังคนั สง่ (Tie Rod) จานห้ามลอ้ (Brake Drum) ดมุ ขับลอ้ (Hub Flanges) และหลักเกลียวยดึ ล้อ (Wheel Mounting Studs) สำหรับเพลาเป็นขบั เคลื่อนลอ้ หนา้ แบบท่วั ๆ ไป

หนา้ | 39 ภาพ 17 เพลาหน้าแบบเพลาเปน็ และลักษณะการตดิ ตั้งสำหรบั ขบั เคลื่อนสี่ล้อ 12.2 ภาพ 18 แสดงการขับเคล่ือนด้วยล้อหน้าผ่านทางระบบเฟือง ที่ยอมให้ทำการเล้ียวได้ โดยไม่ต้องใช้ข้อต่ออ่อน การขับเคลื่อนในลักษณะน้ีได้เคยมีการใช้กันอยู่บ้างแต่ไม่เป็นที่นิยมเท่าใดนัก การ ขับเคลื่อนด้วยล้อหน้าแบบนี้มีลักษณะการขับผ่านเฟืองเดือยหมูแบบฟันเฟืองโค้ง ท่ีติดอยู่กับปลายเพลาขับ และคร่ึงล่างของเฟืองบายศรีคู่ที่ใช้แกนเดียวกับข้อหมุนสำหรับหมุนเลี้ยว ด้านคร่ึงบนของเฟืองบายศรีคู่กิน เฟืองกับเฟอื งตัวท่ีสี่ท่ีรวมอยู่กับกงล้อ เฟืองและกงล้อหมุนอยู่บนแกนที่ต่ออยู่กับข้อหมุนสำหรับหมุนเล้ียว เม่ือ ลอ้ ถูกบิดใหท้ ำมุมเลีย้ ว เฟืองบายศรีท่ีกงลอ้ กจ็ ะหมุนรอบเฟืองบายศรตี วั ทอี่ ยู่บนขอ้ หมนุ สำหรับหมุนเลยี้ ว 12.3 ขอ้ ตอ่ อ่อนแบบความเร็วคงท่ี ได้ถูกใชส้ ำหรับการขับเคลือ่ นด้วยลอ้ หน้าเพื่อปอ้ งกันแรง เคน้ (Strain) ท่ีกระทำต่อกลไกบังคบั เลย้ี วดงั ท่ไี ดอ้ ธบิ ายในบทท่ี 28 ภาพ 18 ลกั ษณะการขบั ดว้ ยเฟอื งฟนั โค้งสำหรบั ลอ้ หนา้ ที่เล้ียวได้ 13. การขบั เคล่ือนลอ้ หลังสลี่ ้อ (Four Rear-Wheel Drive) 13.1 รถยนต์ที่ต้องบรรทุกน้ำหนักมากมักจะใช้ล้อหลังส่ีล้อเพ่ือเพ่ิมกำลังฉุดลากและป้องกัน น้ำหนักลงที่ล้อหลังมากเกินไป โดยเป็นการเฉล่ียน้ำหนักให้กับล้อที่เพ่ิมขึ้นมา ปกติลักษณะการจัดเช่นน้ีมักจะ ใช้ลอ้ คู่ ดังน้ันน้ำหนกั ดา้ นทา้ ยของรถจงึ ถูกเฉลย่ี ให้กบั ลอ้ แปดล้อแทนท่จี ะเป็นสล่ี ้อ 13.2 ได้มีการใช้วิธีการยึดโยงแหนบในลักษณะที่แตกต่างกัน โดยท่ัวไปจะใช้วิธียึดโยงแบบ เพลาคู่หรือแบบเพลาโบกี้ (Bogie) การยึดโยงแบบเพลาคู่ประกอบด้วยเพลาสองชุดท่ีถูกยึดโยงให้อยู่คู่กันดว้ ย เพลาดมุ (Trunion Axle) โดยเพลาดมุ อยดู่ ้านล่างคานขวางของโครงรถ (Cross Member Of The Frame) 13.3 รถที่ใช้วิธกี ารยึดโยงเพลาหลังคู่แบบน้ีอาจขับเคล่ือนส่ีล้อ หรือหกล้อก็ได้ ล้อคู่ของเพลา หลังจะถูกขับด้วยเพลาขับท่ีเป็นอสิ ระจากกัน (ภาพ 19) จากเครื่องเพ่ิมเพลาขับ ในกรณีนี้ เพลาขับท่ีต่อไป

หนา้ | 40 ยังเพลาหลังถูกแบ่งออกเป็นสามส่วน ท่อนส้ันส่วนกลางจะอยู่ตรงกลางผ่านแท่นติดต้ังรองเพลาที่เพลากลาง เครือ่ งเพ่ิมเพลาขบั อาจมชี ุดเฟอื งทดความเร็วระหว่างเพลา แต่ส่วนใหญม่ กั จะไม่มี ภาพ 19 เพลาแบบขับตามกันท่ีเพลาขบั แยกกัน ภาพ 20 เพลาแบบขับตามกันพร้อมตวั แบง่ กำลังขับ 13.4 ลักษณะการจัดแบบอื่นคือแบบขับตามกัน (Tandem Drive) (ภาพ 20) แบบนี้ใช้เพลา ทดเฟืองสองชั้น เพลาขับอันเดียวจากเคร่ืองเปล่ียนความเร็ว-เคร่ืองเพิ่มเพลาขับ ขับเฟืองเดือยหมูผ่านเพลา และเพลาขับระหว่างเพลาท่อนส้ันไปยังเพลาหลัง โดยปกติจะไม่ใช้ชุดเฟืองทดความเร็วระหว่างเพลา แต่ บางในครั้งก็อาจมีการใช้ที่เพลากลาง การขับแบบตามกันไม่ต้องใช้เครื่องเพ่ิมเพลาขับถ้าเป็นรถท่ีขับเคลื่อน เฉพาะลอ้ หลงั สล่ี ้อ แตถ่ ้าหากมกี ารขบั เคลอ่ื นดว้ ยลอ้ หนา้ ด้วยก็จะเปน็ ตอ้ งมเี ครื่องเพิม่ เพลาขับเพ่ิมขนึ้

หนา้ | 41 แผนกวชิ ายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารม้า ศูนย์การทหารมา้ คา่ ยอดศิ ร สระบุรี ---------- เอกสารเพิ่มเตมิ วชิ า ระบบบังคับเล้ียว และการจดั ปรับแนวลอ้ ตอนท่ี 1 ระบบบงั คบั เลย้ี ว ทฤษฎีของการเลี้ยว ก. เพ่อื ที่จะบังคบั เล้ียวยานยนต์ ลอ้ จะต้องเปลี่ยนทิศทางจากแนวตรง ทฤษฎแี รกของการเลย้ี วใช้ลอ้ ท่ี 5 ซ่ึงทำหน้าที่เป็นจุดหมุนตรงก่ึงกลางของเพลาล้อหน้าท้ังเพลาตามท่ีแสดงไว้ในรูปท่ี 464. ทฤษฎีนี้ใช้กับรถที่ถูก ลากจูงไปได้ เชน่ รถพ่วงหรือรถม้า แตไ่ ม่เหมาะสมที่จะนำมาให้กับรถซึ่งมี กำลงั ขบั เคลอื่ นดว้ ยตนเอง ข. ระบบแอคเคอร์แมน (ACKERMAN ) (รูปท่ี 464) ได้ถูกนำมาใชก้ ับยานยนต์ในทฤษฎีการเลี้ยวแบบนี้ล้อ หน้าจะติดต้งั อยู่กับข้อตอ่ ซึ่งมีสลักจุดหมุน และมีก้านต่อบงั คับเลี้ยวเชื่อมโยงข้อต่อท้ังสองเข้าด้วยกันเพื่อให้ล้อ ทั้งสองหันเลี้ยวไปด้วยกนั ไดร้ อบข้อตอ่ การติดต่อของระบบบังคับเล้ียว (รูปท่ี 465 และรปู ที่ 466) ก. แขนของล้อบังคับเลี้ยวถูกยึดด้วยสลักเกลียว และล่ิมติดต่อกับข้อต่อบังคับเลี้ยวแต่ละอันบางทีใชย้ ึดด้วย สลักเลียว 2 จุด เพื่อลดการจำกัดแรงเครียด แขนข้อต่อบังคับเลี้ยวติดต่อกันโดยคันส่งจะถูกยึดติดเข้ากับแขน ขอ้ ต่อบังคับเลี้ยวอันใดอันหน่ึงเพ่ือทำหน้าที่หมุนข้อต่อบังคบั เลี้ยวรอบจุดหมุนของมันคันส่งน้ีตดิ อยู่กบั แขนพิท แมน(แขนพทิ แมน)หรือแขนเฟืองบงั คบั เล้ียว ซ่ึงทำงานโดยเฟืองบงั คบั เล้ยี ว ข้อบังคับเลี้ยวอันหนึ่ง อาจจะมีแขน 2 แขน แขนหน่ึงติดอยู่กับคันชัก ส่วนอีกแขนหนึ่งติดอยู่กับคันส่ง มกั จะใช้คู่แขน (ตามรปู ท่ี 468 ด้านซา้ ย) เพือ่ การตดิ ตอ่ ทั้งสองจุดนี้ ตามปกติคันสง่ จะเคลื่อนท่ีในแนวขนานกับ โครงรถ แตบ่ างแบบอาจเคลอ่ื นที่ในแนวขวางกับโครงรถก็ได้

หนา้ | 42 ข. บางครั้งคันส่งจะติดต่อกับแขนล้อบังคับเล้ียวอันกลาง ซ่ึงติดไว้กับโครงรถระหว่างล้อหน้า มีคันชักสอง อันต่อจากแขนข้อต่ออันกลาง ไปยังข้อต่อบังคับเลี้ยว 2 ข้าง การต่อแบบนี้ให้ประโยชน์ต่อระบบยึดโยงแบบ แขนคู่ (แขนข้อต่อบังคับเล้ียวขนานกัน) โดยท่ีคันชักแต่ละอันจะเคลื่อนท่ีไปเป็นแขนที่หันติดอยู่ทำให้การ เคลือ่ นทีใ่ นทางตรงของล้อ ไม่กระทบกระเทือนต่อการจดั แนวลอ้ หรอื มีผลต่อการบงั คับเลี้ยว บางทีก็ไมใ่ ชค้ ันส่ง เลย โดยใชค้ ันชกั ตดิ ตอ่ กบั แขนพิทแมน ( แขนพิทแมน) โดยตรง คนั ชัก (TIE-ROD) ก. ตามปกตคิ ันชักจะติดอยู่หลังเพลาล้อหรือหลังแนวกลางล้อทั้งสอง แต่ก็อาจติดตั้งไวด้ ้านหน้าได้ อาจทำ เปน็ รูปท่อกลวงหรือท่อตันก็ได้ ที่ปลายคันชกั ทำเกลียวไว้เพ่ือสวมกับปลายท่อ (รูปท่ี 465) ความยาวสามารถ ปรับได้เพ่อื รกั ษาลอ้ หนา้ ใหอ้ ยใู่ นแนว ข. เน่ืองจากความเคล่ือนไหวสัมพันธ์ระหว่างคันชักกับข้อต่อบังคับเลี้ยว จึงจำเป็นต้องมีการติดต่อโดยให้ หมุนได้ ระหว่างองค์ประกอบทั้งสอง ตามปกติปลายคันชักติดอยู่กับแขนบังคับเล้ียวโดยใช้สลักเกลียวปล่อย ปลายคันชักบางแบบทำเป็นบ่อไว้เพ่ือยึดปลายสลักเกลียวปล่อยท่ีเป็นรูปทรงกลม หรือก้ามปู และทำให้เกิด การเคล่ือนไหวได้ ระหว่างแขนข้อต่อบังคับเลี้ยวและคันชักจะต้องมีสารหล่อลื่นเพ่ือรักษาการหล่อล่ืนระหว่าง ลูกกลมและบ่อนี้ไว้ และต้องมีฝาปิดกันฝุ่นไว้ท่ีข้อต่อนี้เพ่ือป้องกันมิให้ฝุ่นผง เข้าไปในข้อต่อ ทำให้เกิ ดการ สญู เสยี คณุ ภาพของสารหล่อลื่น รูปท่ี 465 การติดต‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ รูปท่ี 464 วิธีการบงั คบั เล้ียว รูปท่ี 466 การติดต‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹

หนา้ | 43 รูปท่ี 467 แสดงรูปตดั ของคนั ชกั ( TIE ROD ) รูปที่ 468 แสดงรูปตดั ของคนั ส‹ ( DRAG LINK ) รูปที่ 469 แสดงรูปถอดแยกองค‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ( DRAG LINK ) คันส่ง (DRAG LINK) ก. ความยาวของคันส่ง ควรจะอยู่ในลักษณะซึ่งทำให้ แขนพิทแมน อยู่ในลักษณะแนวดิ่งเมื่อล้ออยู่ในแนว ตรง (รูปที่ 465) ฉะนั้นการเคลื่อนไหวของ แขนพิทแมน จึงเพียงพอในการหมุนล้อคันส่งจะทำเป็นรูปท่อหรือ แทง่ ตนั และมีแหนบอยภู่ ายใน เพอ่ื รับแรงสะเทือนและป้องกันมิให้แรงสะเทือนสง่ ไปยังเฟืองบังคบั เลีย้ ว ข. ได้จัดให้มีเรือนคันส่งที่ปลายด้านหนึ่งของคันส่ง เพ่ือรับกับลูกกลมที่ปลาย แขนพิทแมน บ่อเป็นรูปทรง กลม แหนบขด ท่ีน่ังแหนบและจุกเกลียว ซ่ึงยึดด้วยสลักผ่า จะถูกสอดใส่ไว้ในเรือนนี้(รูปท่ี 468 และ 469) เพื่อยึดลูกกลมปลาย แขนพิทแมน บางแบบมีร่องที่จะให้ แขนพิทแมนสอดเข้ามามีความยาวตลอดความยาว

หนา้ | 44 ของเรือนคันส่ง ซ่ึงในกรณีนี้ท่ีปลายคันส่งจะมีฝาเกลียวปิดไวป้ ลายคันชักด้านที่ติดอยู่กับแขนข้อต่อบังคับเลี้ยว ก็มลี ักษณะเหมือนๆ กนั หรืออาจจะทำไว้เหมือนกบั ปลายคนั ส่งกไ็ ด้ ค. ได้จัดให้มจี ุกอัดไขไวท้ ี่ขอ้ ตอ่ แต่ละแหง่ มแี ผ่นกันฝ่นุ ครอบที่ลูกกลมและร่องลกู กลมทกุ แหง่ เพื่อรกั ษามใิ ห้ สารหล่อลืน่ ไหลออก และเพ่อื ปอ้ งกนั มใิ หฝ้ ุน่ ผงเขา้ ไปในข้อต่อ เฟืองบังคบั เล้ียว (STEERING GEARS) ก. เฟืองบังคับเล้ียวติดตั้งอยู่ท่ีปลายแกนพวงมาลัยเป็นตัวทำให้ แขนพิทแมน ทำงาน ซึ่งทำให้การติดต่อ ของระบบบังคับเลี้ยวเคลื่อนไหว เฟืองบังคับเล้ียวจะต้องก่อให้เกิดการบังคับเล้ียวง่ายโดยไม่ต้องหมุน พวงมาลัยหลายรอบต่อการหันล้อจากด้านหน่ึงไปยังอีกด้านหน่ึง เฟืองบังคับเลี้ยวมีการทดเฟือง 10 หรือ 12 ต่อ 1 สำหรับรถขนาดเล็ก และสูงขึ้นถึง 18 ต่อ 1 หรือมากกวา่ น้ัน สำหรับรถบรรทุกขนาดใหญ่ๆ ซึ่งหมายถึง วา่ พวงมาลัยจะต้องหมุน 2 1/2 ถึง 3 1/2 รอบ ( แขนพิทแมน เคล่ือนที่ประมาณ 70 องศา ) เพ่ือหันล้อจาก ดา้ นหนึง่ ไปยังอกี ดา้ นหนงึ่ ข. เฟืองบังคับเลี้ยว ได้รับการออกแบบให้ส่งผ่านการเคลื่อนไหวอย่างง่ายมากจากทิศทางด้านหนึ่งในการ บงั คับเลี้ยว และโดยมไิ ดเ้ คลือ่ นไหวในทศิ ทางตรงกันข้าม ทงั้ นี้ เพอ่ื ลดแรงสัน่ สะเทือนไปยังพลขับใหน้ ้อยทสี่ ุด ค. เฟืองบังคับเลี้ยวแบบแรกๆ เป็นแบบใช้เฟืองเดือยหมูและเฟืองฟันข้างแบบธรรมดา บางแบบเป็นแบบ เฟืองบริวาร แบบอ่ืนๆ เป็นแบบเฟืองฟันตรง และแบบที่ดัดแปลงมาใช้หลักการของเฟืองตัวหนอนเป็นแบบท่ี นำมาใช้กนั แพรห่ ลายท่สี ดุ ง. พวงมาลัยติดต้ังอยู่ที่ส่วนบนสุดของปลอกแกนพวงมาลัย และทำหน้าที่หมุนเพลา ซึ่งอยู่ในแกน พวงมาลัย เพลาอันนี้มีเฟืองตวั หนอนตดิ อยู่ทางปลายล่าง ซ่ึงอยู่ในเรือนเฟืองบังคับเลี้ยว และเฟอื งตัวหนอนจะ กนิ เกลียวกับเพลาของ แขนพิทแมน ทฤษฎีการขับจากเพลาพวงมาลยั ไปยัง แขนพิทแมนมคี วามแตกตา่ งกันไป ตามลักษณะของเฟืองบังคับเล้ียวแต่ละชนดิ เฟืองบังคับเลยี้ วแบบเฟืองตัวหนอนและเสี้ยวเฟอื ง ก. เฟืองบังคับเลี้ยวแบบน้ี (รูปท่ี 470 และ 471) เพลาแขนพิทแมน มีเฟืองซึ่งกินอยู่กับ เฟืองตัวหนอนบน เพลาพวงมาลัย โดยท่ัวๆ ไปแล้วจะใช้เฟืองเส้ียวเดียว ทั้งนี้เพราะ แขนพิทแมนต้องเคล่ือนท่ีเพียง 70 องศา เท่านั้น

หนา้ | 45 รปู ท่ี 470 เฟอื งบังคบั เลี้ยวแบบเฟืองตัวหนอนและเสี้ยวเฟือง รูปที่ 471 เฟืองบงั คบั เลี้ยวแบบเฟอื งตัวหนอนและเส้ยี วเฟอื ง อกี แบบหน่งึ

หนา้ | 46 รูปท่ี 472 เฟ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ และลูกกลิ้ง รูปที่ 473 เฟ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ ‹ และแขนหมุน

หนา้ | 47 แขนขพ.ิทพแวมงนมาเลฟัยือจงะตรหูัวปหมทนุนี่ 4อเ7ฟน4ือปเงฟรตะ‹ัวก‹ห‹อน‹บ‹ออ‹นย‹ทู่ร‹ ะ‹่ีดห‹้า‹วน‹่าลง‹่าร‹งอ‹ขง‹อเพ‹งเล‹พ‹าลเรแาียลพวะวซแงึ่งปมเ‹ปา‹ล็น‹ัยต‹ ัว‹ ‹รซับึ่งทจั้งะภหามรุนกรเสรี้ยมวแเลฟะือแงรแงลรุนะเไพดล้จัดาแใหข้มนี จุดปรับหรือแป้นเกลียวปรับไว้ เพื่อปรับระยะรุนปลายของเฟืองตัวหนอน บางแบบจัดให้มีการปรับท่ีเพลา ของ แขนพิทแมน ไว้ดว้ ย เฟืองบงั คบั เลยี้ วแบบเฟืองตวั หนอนและลูกกลง้ิ ก. เฟอื งบงั คับเลี้ยวแบบเฟอื งตัวหนอนและลูกกลิ้ง (รูปที่ 472) มลี ักษณะคลา้ ยกับแบบเฟอื งตัวหนอนและ เส้ียวเฟือง ยกเวน้ แต่ลูกกลิ้งซ่ึงถูกรองรับด้วยรองเพลาลูกกล้งิ หรือรองเพลาลูกปนื ภายในเส้ียวเฟือง ซง่ึ ตดิ ตงั้ อยู่บนเพลา แขนพิทแมน รองเพลาเหล่าน้ีช่วยลดแรงฝืดให้หมดไป ขณะที่เฟืองตัวหนอนหมุนลูกกล้ิงจะหมุน ตามไปดว้ ย แต่จะบังคับให้เสยี้ วเฟอื งและแขนพทิ แมน หมนุ ตามไปด้วย ข. ลักษณะท่ีคล้ายนาฬิกาทรายของเฟืองตัวหนอน น่ันคือ เรียวจากปลายท้ังสองข้างไปหาศูนย์กลาง ทำ ให้เกิดการสัมผัสระหวา่ งเฟืองตัวหนอนกับเฟอื งลูกกล้ิงได้ดขี ้ึนทุกตำแหน่ง ซึ่งจะทำให้เกิดอัตราส่วนต่างๆ กัน ทำให้การบังคับเลี้ยวรวดเร็วและมีประสิทธภิ าพยิ่งข้ึน อตั ราส่วนตา่ งๆ หมายความว่าอัตราส่วน ณ ตำแหน่ง มากกวา่ อีกตำแหน่งหนึ่ง และด้วยเหตนุ ้ีจึงทำให้ล้อรถหมุนเพลา ณ จุดหน่ึงมากกว่าจุดอ่ืนๆ ขณะที่ล้ออยู่ใน แนวตรงอัตราส่วนทดเฟืองสูงจึงทำให้เกิดการได้เปรียบเชิงกลมาก อย่างไรก็ดีขณะที่ล้อรถหมุนไปทางดา้ นข้าง อัตราส่วนทดเฟืองจะลดลงทำให้กิริยาเกิดโดยรวดเร็ว การออกแบบเช่นนี้มีประโยชน์มากในการนำรถเข้าจอด หรอื ในการนำรถเคลื่อนทีอ่ อกในที่แคบ เฟืองบังคับเล้ียวแบบลูกเบย้ี วและแขนหมุน