ระบบรองรบั ประกอบดวยช้ินสว นหลักตอไปนี้ (1)สปริง ขจัดแรงกระแทกจากพ้ืน ถนน (2)โชคอัพ ทําหนาที่ปรับปรุงความ สะดวกสบายในการขับข่ีดวยการ จาํ กัดการแกวง ตวั อิสระของสปริง (3)เหล็กกันโคลง ปองกันการแกวง ตามขวางของรถยนต (4)ข อ ต อ ทํ า ห น า ที่ ยึ ด ช้ิ น ส ว น ดั ง ก ล า ว ใ ห เ ข า ที่ แ ล ะ ค ว บ คุ ม ก า ร เคลื่อนท่ีตามแนวยาวและแนวขวาง ของลอ
ระบบรองรบั เชื่อมตวั ถังรถยนตกับลอ และทําหนา ท่ดี งั ตอ ไปน้ี -ระหวา งการว่ิง จะทําหนา ที่รวมกับยางในการรับและลดแรงส่นั สะเทือน การแกวง ตัว และแรงกระแทกทีร่ ถยนตไดร บั เน่ืองจากผิวถนนไมเ รียบ เพ่ือปกปอ งผโู ดยสารและสัมภาระ และปรบั ปรุงเสถียรภาพการขับขี่ -สงแรงขบั และแรงเบรก ซ่ึงสรา งขึน้ เนือ่ งจากแรงเสียดทานระหวา ง ผิวถนนกับลอ ไปยังชวงลางและตัวถงั รถ -รบั นํา้ หนกั ตวั ถังรถบนเพลาและรักษาความสัมพนั ธท างเรขาคณติ ที่เหมาะสมระหวา งตวั ถังกับลอ
การแกวงตัวและความสบายในการขบั ขี่ นํ้าหนักที่รองรับและไมรองรับดวยแรงสปริง ตัวถังรถมีสปริงรองรับน้ําหนักของตัวถัง และ อ่ืนๆ ซ่ึงเรียกวานํ้าหนักรองรับดวยแรงสปริง ในทางกลับกัน ลอและเพลา และสวนอื่นๆ ของรถยนตซึ่งไมมีสปริงรองรับ เรียกวา น้ําหนักไมรับดวยแรงสปริงโดยท่ัวไป ยิ่ง นํ้าหนักรองรับดวยแรงสปริงมีมากเทาใด ความสะดวกสบายในการขับขี่ก็ย่ิงมีมากข้ึน เทาน้ัน เพราะ ขณะท่ีน้ําหนักที่รองรับดวยแรง สปริงเพิ่มมากขึ้น โอกาสท่ีตัวถังจะโคลงก็จะ ลดลงในทางกลับกัน ถาน้ําหนักท่ีไมรองรับ ดวยแรงสปริงมีมาก ตัวถังจะโคลงไดงาย การ แกวงตัวและการโคลงตัวของสวนตางๆ ของ รถ โดยเฉพาะอยางยิ่ง ตัวถัง มีผลตอความ สบายในการขบั ขีอ่ ยางมาก
การแกวงตัวของน้ําหนกั ท่รี ับดว ยแรงสปรงิ
การแกวงตัวของน้ําหนกั ทร่ี บั ดว ยแรงสปริงสามารถแบง ไดด ังนี้ (1)การกระดอน การกระดอนคือการแกวงขึ้นลง โดยสัมพันธกับจุดศูนยถวงของรถยนต ทั้งดานหนาและหลังของรถยนตซ่ึงจะเกิดข้ึนเม่ือรถยนตว่ิงผานรองหรือเนินขนาดใหญบน ถนนหรือเม่ือกําลังขับข่ีอยูบนถนนท่ีไมมีการเทผิวซ่ึงขรุขระและเต็มไปดวยหลุมรถที่ใช สปรงิ ออน (ยบุ ตวั ไดงาย) จะเกดิ การกระดอนไดง ายกวา รถท่ีใชส ปริงแขง็ กวา (2)การโคลง ขณะท่ีกําลังเล้ียวหรือขับข่ีบนถนนขรุขระ สปริงดานหน่ึงของรถยนตจะยืด ตัวออก ในขณะท่ีอีกดานหน่ึงหดตัวทําใหเกิดการโคลงของตัวถังในทิศทางตามขวาง (จาก ขา งหนง่ึ ไปขางหนึ่ง) (3)การเตน การเตนคือการเคล่ือนท่ีขึ้นลงของตัวถังรถท้ังหมดเม่ือรถวิ่งดวยความเร็วสูงบน ผวิ ไมเรียบ การเตน มกั จะเกดิ ข้ึนและเกดิ ไดงายเม่ือสปริงออนเชนกนั (4)การสาย การสายคือการเคลื่อนที่ของเสนศูนยกลางของรถยนตไปทางซายและขวาโดย สัมพันธกบั จุดศูนยถวงของรถยนตบ นถนนที่ลาดเอียง การสายมักจะเกิดข้นึ ไดเชน กนั
การแกวงตัวของน้ําหนกั การแกวงตัวของน้ําหนกั สามารถแบง ประเภทไดดังนี้ (1)การกระโดด คือการเคลื่อนท่ีข้ึนลงของลอซ่ึงปกติจะ เกิดขึ้นบนถนนขรุขระขณะขับขี่ดวยความเร็วปานกลาง และสูง (2)การโยกตัว คือการแกวงข้ึนลงในทิศตรงขามของลอ ซายและขวา ทําใหลอกระเดงข้ึนเหนือผิวถนนสวนใหญ มักจะเกิดไดงายกับรถยนตท่ีมีระบบรองรับแบบเพลา แขง็ (3)การมว นตัว คอื สภาวะซ่ึงการเรงความเร็วหรือแรงบิด จากการเบรกที่เกิดบนสปริงแผน(แหนบ)พยายามจะขด สปริงแผน(แหนบ)เขารอบๆ เพลาแรงสั่นสะเทือนจาก การมว นมผี ลเสียตอความสะดวกสบายในการขบั ขี่
ขอแนะนาํ มาตรการปองกนั การมว นตัว - การมวนตัวจะลดลงไดโดยการเยื้องศูนยเพลาหลังเพื่อใหอยูเลย ศูนยกลางของสปริงแผนออกไปขางหนาเล็กนอยนอกจากนี้ยังชวยลด การเคลือ่ นทีข่ ้นึ ลงของตวั ถงั ระหวา งการเรง และลดความเรว็ -ตําแหนงของโชคอัพ การมวนตัวจะลดลงเมื่อติดตั้งโชคอัพหางจาก ศูนยกลางของการมวนตัว และโดยติดใหเหล่ือมกันซึ่งก็คือติดชิ้นหนึ่ง ดา นหนาและอกี ชนิ้ หน่ึงดา นหลังของเพลาในลอ หลงั ดา นตรงขาม
ชนิดและลักษณะของระบบรองรบั ระบบรองรบั สามารถแบงไดเปน 2 ชนิดตามโครงสรางของระบบ (1) ระบบรองรบั แบบคานแขง็ (2) ระบบรองรับอิสระ
ระบบรองรบั แบบคานแข็ง ลอ ทั้งสองมีเสอื้ เพลาหรือแกนเพลารองรับดังนัน้ ลอ ซา ยและขวาจะเคลอื่ นไปดวยกัน ลกั ษณะของระบบรองรับแบบเพลาแขง็ คือ -จาํ นวนชน้ิ สว นมนี อ ยและมีโครงสรางอยางงายๆดังนัน้ การซอมบาํ รุงจึงงาย -ทนทานพอสําหรับการใชงานหนกั -เม่อื เลย้ี ว ตวั ถงั จะเอยี งเพียงเล็กนอย -มีการเปล่ียนแปลงของมุมลอ เล็กนอยเนือ่ งจากการเคลอ่ื นทข่ี น้ึ ลงของลอ ดังนน้ั ยางจะสึก นอ ยกวา -เนือ่ งจากน้ําหนกั ท่ีไมร องรับดวยแรงสปริงมีมาก ความสะดวกสบายในการขับข่จี งึ ต่าํ -เนื่องจากการเคลอื่ นทท่ี างซายและขวาของลอ มีผลตอ กัน การสนั่ สะเทือนและการแกวง ตวั จึงเกิดขึ้นไดงาย
ระบบรองรบั อิสระ แตละลอ จะมแี ขนรองรับ ซ่ึงติดตงั้ อยูก ับตวั ถงั รถดงั นัน้ ลอ ซายและขวาจะเคลือ่ นทีไ่ ด อิสระลกั ษณะของระบบรองรับอิสระมีดังตอ ไปนี้ -น้าํ หนักท่ไี มร องรบั ดวยแรงสปริงมนี อย ดังน้นั ความสะดวกสบายในการขับขี่จงึ ดี -สปริงไมมผี ลเกย่ี วของกับการวางตําแหนงของลอ ดงั นน้ั สามารถใชสปริงทีอ่ อนกวา ได -เนอ่ื งจากไมมเี พลาตอ ลอซา ยและขวาเขา ดว ยกนั พนื้ และตาํ แหนงการติดต้ังเคร่ืองยนตจึง สามารถลดระดับลงไดซ่ึงหมายความวา จุดศูนยถ วงของรถยนตจ ะต่ําลงดว ย -โครงสรา งคอ นขางซับซอ น -ดอกยางและแนวลอเปล่ยี นตามการเคลอ่ื นทข่ี ้นึ ลงของลอ -รถหลายรนุ ไดรับการติดตง้ั เหลก็ กันโคลงเพอ่ื ลดการโคลงระหวา งเขาโคงและเพ่อื ปรับปรุงความสะดวกสบายในการขับขี่
ชนดิ และลกั ษณะของระบบรองรบั มรี ะบบรองรบั แบบอานแข็งหลายชนดิ (1) แบบเทรลลิง่ อารมพรอ มคานรับแรงบดิ (2) แบบแหนบคขู นาน (3) แบบลดี ดิ้งอารม /เทรลลงิ่ อารมพรอม แขนตามขวาง (4) แบบ 4 ลิงค
(1) แบบเทรลล่งิ อารม พรอ มคาน -แบบนส้ี ว นใหญใชในระบบรองรบั หลังของรถ รับแรงบิด เครอ่ื งยนตหนา ,ขับเคลือ่ นลอหนา (FF)และใช โครงสรางทป่ี ระกอบดว ยแขนรองรับและเหล็กกนั โคลงเชื่อมตดิ กับคานรับแรงบิด(บางรุนจะไมม เี หล็ก กนั โคลง) -เนื่องจากโครงสรางงายๆและขนาดเลก็ กะทัดรัดของ ระบบจึงสามารถลดน้ําหนักทไ่ี มร องรับแรงสปริงลง ไดเ พ่อื การขับขีท่ ่ีดขี ้ึนนอกจากนีย้ ังทําใหม ีที่เก็บ สมั ภาระใหญข น้ึ อีกดว ย -เม่ือเกิดการโคลง เชน ระหวางเขาโคง หรือบนถนน ขรุขระ เหล็กกันโคลงจะบดิ ไปพรอมกบั คานรับ แรงบดิ ผลกค็ ือการโคลงลดลงเน่อื งจากการทาํ งาน ของเหล็กกนั โคลงทําใหรักษาเสถยี รภาพของรถไว ได -เมื่อยกรถขึ้น หามยกสว นคานรบั แรงบิดดวยแมแ รง หรือเครื่องมือชนดิ เดียวกนั
(2) แบบแหนบคูขนาน ระบบรองรับ แบบนี้ใชส าํ หรบั ระบบรองรบั หนาของ รถบรรทุกและรถโดยสารและอ่ืนๆ และสําหรับระบบรองรับหลังของรถ เพอื่ การพาณิชยล กั ษณะ: -ระบบรองรับมีโครงสรางงายๆ แตมี ความแขง็ แรง -ไมเหมาะกับการใชสปริงออน ดังนั้น ความสบายในการขับขจี่ งึ ไมดีนกั
(3) แบบลีดด้ิงอารม/เทรลลิ่งอารม พรอม แขนตามขวาง ระบบรองรับแบบนี้ใช สําหรับระบบรองรับหนาและหลังของรุน แลนดครูเซอร หรือรถบรรทุก และอ่ืนๆ ลกั ษณะ: -ความสะดวกสบายในการขบั ข่ดี ี -ความแข็งแรงสูง
(4) แบบ 4 ลิงค ระบบน้ีใชสําหรับระบบรองรับหลงั ใหค วามสบายในการขบั ขี่ดที ่ีสดุ ในระบบรองรับแบบอานแข็งทัง้ หมด
ระบบรองรับอิสระตา งกนั หลายแบบ (1) แบบแมก็ เฟอรส นั สตรัท (2) แบบปก นกคู
แบบแมก็ เฟอรส นั สตรัท เปนระบบรองรับอิสระทใี่ ชกันอยา งแพรหลายที่สุดสําหรับระบบรองรับหนาของรถ ขนาดเลก็ และขนาดกลาง ระบบนยี้ ังใชก บั ระบบรองรบั หลังของรถ FF ดวย ลักษณะ: -ระบบรองรบั มีโครงสรางงายๆ -เนื่องจากมีชิน้ สวนไมม าก จงึ มีนํา้ หนกั เบา ดังน้นั จึงสามารถลดนํา้ หนักท่ไี ม รองรับดวยแรงสปริงได -เน่ืองจากใชพ้ืนทต่ี ดิ ต้ังเล็กนอ ย จึงมพี ื้นทีใ่ ชสอยในหองเครอื่ งยนตเพิ่มข้ึน -เนอ่ื งจากระยะหา งระหวา งจุดรบั นาํ้ หนกั ของระบบรองรับมีมาก จึงมีการรบกวน มุมลอ หนา เนอ่ื งจากการติดตั้งผิดพลาดหรือช้นิ สว นบกพรอ งเพยี งเลก็ นอยดังน้ัน การปรับแนวลอจงึ ไมจ ําเปน ยกเวน สาํ หรับโท-อิน
แบบแม็กเฟอรส นั สตรทั
การเยื้องศูนยส ปริง ในระบบรองรับแบบแมก็ เฟอรสนั สตรัท โชค อพั จะทาํ หนา ท่ีเปนสว นหน่งึ ของกานตอระบบ รองรับ พรอ มรบั น้าํ หนักบรรทุกไปดวยอยา งไร กต็ าม เนือ่ งจากตองรับนา้ํ หนักจากยาง โชค อัพ จึงโคง งอเล็กนอ ย -กอ ใหเกดิ แรงกดดานขา ง (A และ B) ทําให เกิดแรงเสียดทานระหวา งกา นสูบกับตวั นาํ กาน และระหวางลกู สูบกับโครงดา นในกระบอกสูบ ทาํ ใหเกิดเสยี งดังผิดปกติและมผี ลเสียตอความ สบายในการขบั ข่ี -ปญ หาเหลานจ้ี ะลดลงดวยการเย้ืองศนู ยสปริง จากศูนยกลางของสตรัท หรอื โชค อัพเพ่อื ให สรางแรงโตตอบ a และ b ในทางตรงขา มกบั แรง A และ B
แบบปก นกคู ขอ มลู อา งอิง -แบบเซมิ-เทรลลิ่งอารม ใชสําหรับ ระบบรองรับหลงั ในรถบางรนุ -ระบบรองรับแบบนี้ ปริมาณการ เปลี่ยนแปลงของมุมโทและแคม เบอร (เนื่องจากการเคล่ือนท่ีขึ้นลง ของลอ) จะถูกกําหนดไดในข้ันตอน ออกแบบ เพื่อจะระบุลักษณะการ ควบคมุ รถ
แบบปก นกคู แบบนี้ใชกันอยางแพรหลายสําหรับระบบรองรับหนาของรถบรรทุกเล็กและ สํ า ห รั บ ร ะ บ บ ร อ ง รั บ ห น า แ ล ะ ห ลั ง ข อ ง ร ถ ย น ต ส ว น บุ ค ค ล ลกั ษณะ: -ในระบบรองรบั แบบน้ี ลอ จะติดอยูกบั ตวั ถังผานทางแขนบนและลา งมมุ เรขาคณิตของระบบรองรับสามารถออกแบบไดต ามตอ งการ ตามความยาวของ แขนบนและลา งและมุมติดตั้งของระบบ เชน ถา แขนบนและลางอยขู นานกนั และ ยาวเทากัน ดอกยางและมมุ แคมเบอรจากยางถึงพน้ื ถนนจะเปลยี่ นไปผลก็คอื จะ ไมม ปี ระสิทธิภาพในการเขาโคงเพียงพอนอกจากน้ี การเปลีย่ นความกวา งชว งลอ จะทําใหเกิดการสกึ หรอมากกวา ปกติ -เพอ่ื แกปญหานี้ จะมีการออกแบบใหแ ขนบนสน้ั กวา แขนลางเพื่อใหดอกยางและ มมุ แคมเบอรจ ากยางถึงพนื้ ถนนเปล่ียนแปลงนอ ยลง
ความยืดหยนุ ขอมลู อา งอิง ถามีแรง (ภาระ) ไปยังวัตถุท่ีทําจากวัสดุเชน ยาง จะเกิดความเคน (การบิดเบ้ียว) ในวัตถุ น้ันและเม่ือปลอยแรง วัตถุจะกลับคืนสูสภาพ เดิมเราเรียกคุณสมบัติน้ีวา “ความยืดหยุน” สปริงของรถยนตใชหลักการความยืดหยุนเพ่ือ รับแรงกระแทกจากพ้ืนถนนท่ีกระทําตอตัวถัง และผูโดยสารสปริงเหล็กใชความยืดหยุนดวย การงอหรือบดิ ตัว ถึงแมวัตถุจะมีความยืดหยุน แตถาแรงที่กระทํามีมากเกินไป จะทําใหวัตถุนั้นเกินขีดจํากัด ความยืดหยุน และไมสามารถกลับคืนสภาพเดิมไดอยางสมบูรณอีกเราเรียกลักษณะน้ีวา \"พลาสติก\"
อตั ราสปริง (คงท)ี่ -การยุบตัวของสปริงแตกตางกนั ตาม สัดสวนของแรง (ภาระ) ทก่ี ระทํานั่น คอื คา ทไ่ี ดจากการหารแรง (w) ดวย คา การยุบ (a) จึงเปน คา คงท่ีคาคงที่ (k) นเี้ รียกวา \"อัตราสปริง\" หรอื \"คาคงที่สปริง\" -สปริงทีม่ ีคาคงท่ีสปริงต่ําถอื เปนสปริง \"ออน\" ขณะท่ีสปริงซึ่งมคี าคงท่ีสปรงิ สูงถือเปนสปริงท่ี \"แข็ง\"
การสนั่ ของสปริง -เม่ือลอรถชนเนิน สปริงของรถจะถูกอัดอยาง รวดเร็วเนื่องจากสปริงแตละตัวพยายามจะ กลับคืนตัวตามความยาวเดิมของมันทันที เพ่ือ ปลอยพลังงานท่ีถูกอัด สปริงจึงยืดตัวเกินความ ยาวเดิมจากนั้นสปริงจะตอบสนองการคืนตัว ดวยการพยายามกลับสูความยาวเดิมของมัน และจะหดตัวสั้นกวาความยาวเดิมข้ันตอนน้ี เรียกวา การส่ันของสปริง ซ่ึงจะมีการส่ันซํ้า หลายครั้งจนสปริงกลับสูความยาวเดิมในท่ีสุด -ถามีการส่ันของสปริงโดยปราศจากการควบคุม ไ ม เ พี ย ง แ ต จ ะ ทํ า ใ ห เ กิ ด ก า ร ขั บ ข่ี ที่ ไ ม สะดวกสบายเทานั้น แตยังทําใหไมมีเสถียรภาพ ในการบังคับรถดวยเพื่อปองกันสภาวะเหลานี้ จงึ มีการตดิ ตงั้ โชค อพั
ชนดิ ของสปริง ในระบบรองรับของรถยนต สปริงท่ีใช เปน สปรงิ โลหะและสปริงทไ่ี มใชโลหะ สปรงิ โลหะ - แหนบ - คอลย สปริง - สปริงทอรช นั บาร สปริงท่ไี มใ ชโ ลหะ - สปริงยาง -สปริงลม
แหนบ แหนบทําจากสปริงแผนเหล็กโคงหลายแผนวาง ซอนกัน จึงเรียกวาเปน \"แหนบ\" โดยเรียงจาก แผนสั้นที่สุดไปยาวที่สุด การวางซอนกันนี้มี โบลทศูนยกลางหรือหมุดย้ํายึดท่ีศูนยกลางไว เพ่ือไมใหสปริงแผนหลุดออกจากกัน สวน ตาํ แหนงอ่นื ๆ จะยดึ ดว ยคลิปท่ีปลายทั้งสองของ สปริงแผนท่ียาวท่ีสุด (สปริงแผนหลัก) จะถูก ดัดเพื่อใหเปนตาสปริง เพ่ือใชยึดสปริงกับโครง หรือช้ินโครงสราง เชน ช้ินสวนดานขาง โดยท่ัวไป สปริงแผนย่ิงยาว จะยิ่งออน นอกจากน้ี ยิ่งมีสปริงแผนหลายช้ัน ก็ย่ิงรับ นํ้าหนักไดมากข้ึน แตในทางกลับกัน สปริงจะ แนนข้ึนและมีผลตอความสะดวกสบายในการ ขบั ขี่
ลกั ษณะ -เนือ่ งจากสปริงเองมคี วามแข็งแรงพอที่จะยึดเพลาใหอยูตําแหนงที่เหมาะสม จงึ ไมจําเปนตองใชข อ ตอในการยึด -ทําหนาที่ควบคมุ การยืดหดของตนผา นความเสียดทานระหวา งสปริงแผน -มคี วามทนทานเพียงพอสําหรับการใชง านหนัก -เน่อื งจากมีแรงเสียดทานระหวางสปริงแผน จึงยากทจี่ ะซับแรงสน่ั สะเทอื นเพยี ง เล็กนอยจากผวิ ถนนดงั น้ันแหนบจึงใชสําหรบั รถเพ่อื การพาณิชยซึ่งตองบรรทุก น้าํ หนกั มากและมีความทนทาน -สวนโคงของสปริงแผนแตล ะชิน้ เรียกวา \"นปิ \"เน่ืองจากยิ่งมีนิปของสปริงแผน มาก ก็ย่ิงทําใหสปริงแผนสน้ั สปริงแผนแตล ะชิน้ จงึ โคง กวา ช้ินที่ซอ นอยูดา นบน -เมื่อไขโบลทศูนยกลางใหแนน สปริงแผน จะแบนลง ดังแสดงในรูปดานซาย ทํา ใหป ลายของมนั แนบกันอยางแนนหนา -ความโคง ทั้งหมดของสปริงแผนเรียกวา \"แคมเบอร\"อยางไรกต็ าม แรงเสียดทาน นี้ทาํ ใหความสบายในการขบั ขี่ลดลง เนอ่ื งจากจะปอ งกนั ไมใหสปริงยืดหยุนไดง าย
วัตถปุ ระสงคข องนิป สปรงิ ตัวชวย มีการใชสปริงตัวชวยในรถบรรทุกและ รถอ่ืนๆ ท่ีตองรับนํ้าหนักบรรทุก มากมายสปริงตัวชวยติดตั้งอยูเหนือ สปริงหลัก เมื่อน้ําหนักเบาจะมีเพียง สปริงหลักท่ีทํางาน แตเม่ือนํ้าหนักเกิน คาท่ีกําหนด ท้ังสปริงหลักและสปริง ตวั ชวยจะทาํ งานรวมกัน
วัตถปุ ระสงคข องนิป -เม่ือสปริงแผนงอ นิปจะทําใหสปริงแผนสีกันและแรงเสียดทานที่เกิดขึ้นน้ีเองจะทําให การส่ันของสปริงแผนลดลงแรงเสียดทานนี้เรียกวาแรงเสียดทานระหวางสปริงแผน และ เปนคุณสมบัติท่ีสําคัญอยางหนึ่งของสปริงแผนอยางไรก็ตาม แรงเสียดทานนี้ทําใหความ สบายในการขับขี่ลดลง ท้ังนี้เพื่อจะปองกันไมใหสปริงงอไดงาย ดังนั้นจึงใชสปริงแผน ในรถเพื่อการพาณชิ ยเ ปนสว นใหญ -เม่ือสปริงแผนคืนตัว ตัวนิปจะปองกันมิใหมีชองวางเกิดข้ึนระหวางสปริงแผนแตละช้ิน ซึ่งเปน การปอ งกนั ไมใหโ คลนและทราย และอนื่ ๆ เขา ไปติดอยูระหวางสปริงแผนอันเปน เหตใุ หเกิดการสกึ หรอได -มาตรการลดแรงเสียดทานระหวางสปริงแผน มีการสอดแผนเก็บเสียงเขาไประหวาง สปริงแผนแตละช้ินท่ีปลายของสปริงเพื่อปรับปรุงการลื่นไถลตัวตอกันและสปริงแผนแต ละชนิ้ จะถกู ทาํ ใหม ีปลายเรียวเพือ่ ออกแรงดันท่ีเหมาะสมเมอื่ สมั ผสั กนั เอง
คอลยสปริง คอลย สปริงทําจากลวดสปริงชนดิ พเิ ศษนํามาดัดเปนขดเม่ือวางนา้ํ หนกั บรรทุกบนคอลย สปริง ลวดทงั้ เสนจะบิดตัวขณะที่สปริงหดตวั ดว ยวิธนี ้ี พลงั งานของแรงภายนอกจะถกู เก็บไว รวมถงึ รับแรงกระแทกดวย ลักษณะ -อตั ราการรับพลงั งานตอหนว ยนํ้าหนักจะมากกวา เม่ือเปรียบเทียบกบั สปริงแผน -ผลิตเปนสปริงออนได -เนื่องจากไมมีแรงเสียดทานระหวางสปริงแผน จงึ ไมม ีการควบคมุ การยืดหดดวยตัวสปริงเอง ดังนน้ั จึงตองใชโชคอพั รวมดวย -เนอ่ื งจากไมม ีแรงตานตอ แรงดา นขาง กลไกขอ ตอ เพื่อรบั เพลา (แขนรองรบั กา นควบคมุ ตามขวาง และอนื่ ๆ) จงึ เปน ส่ิงจําเปน
โปรเกรสซีฟสปรงิ -ถาคอลยสปริงทําจากลวดเหล็กสปริงทีม่ ี เสน ผาศูนยก ลางคงที่ สปริงท้ังตวั จะยืดหยุนอยางคงท่ีเปน สัดสวนตามการเปลยี่ นแปลงน้ําหนกั ซึ่งหมายความวา ถา ใชสปริงออน จะไมแข็งพอท่ีจะรับน้ําหนักมากๆ ได แต ถาใชสปริงแขง็ จะทาํ ใหก ารขับข่ีไมร าบรนื่ เมอื่ บรรทุก นา้ํ หนักเบา -ถาใชล วดท่มี ีการเปลีย่ นแปลงเสน ผาศนู ยกลางอยาง ตอเนอ่ื ง ปลายของสปริงจะมีอตั ราสปรงิ ตํา่ กวาที ศนู ยก ลางผลกค็ อื ภายใตนํ้าหนักเบา ปลายสปริงจะหด ตวั และรับแรงกระแทกจากถนนในทางกลบั กันสว นกลาง ของสปรงิ จะแขง็ พอท่จี ะรับนา้ํ หนักมากไดสปริงที่มรี ะยะ ไมเทา กัน สปริงกรวย และอืน่ ๆ ก็จะใหผลเชนเดียวกัน
สปรงิ ทอรชันบาร สปริงทอรชันบาร (ปกตจิ ะเรียกเพียงทอรชนั บาร) เปนสปริงเหลก็ ท่ีใชความยืดหยนุ ของ แรงบิดตา นทานการบิดตวั ดา นหนึ่งของทอรช ันบารจะยดึ อยกู บั โครงหรือชิ้นโครงสรา งของ ตวั ถัง และอกี ดา นหนึ่งยดึ กับช้ินสวนทต่ี อ งรับแรงบดิ สปริงทอรช นั บาร ยงั ใชท ําเหล็กกนั โคลงดวย ลกั ษณะ -เน่ืองจากอัตราการรับพลังงานตอหนวย นํ้าหนักมีมากเมื่อเทียบกับสปริงชนิดอื่น จึงสามารถลดน้ําหนักระบบรองรับลงได -การจัดวางระบบรองรับก็ทําไดโดยงาย -เชนเดียวกับคอลยสปริง สปริงทอรชัน บารจะไมควบคุมการสั่น ดังน้ันจึง จาํ เปน ตองใชโ ชคอัพดวย
สปริงยาง สปริงยางรับการยดื หดผานการสรา งแรงเสียดทานภายในเมอ่ื แรงภายนอกทาํ ใหเสียรูป ลกั ษณะ -สามารถทําเปนรูปทรงใดกไ็ ด -ไมส งเสียงขณะใชงาน -ไมเหมาะสําหรับใชร ับนาํ้ หนักจํานวนมาก -ดังนั้นสปริงยางสวนใหญจะใชเปนสปริง เสริมหรือเปนปลอกรอง ตัวคั่น หมอนรอง ตัวหยุด และช้ินสวนเสริมอ่ืนๆ สําหรับ ระบบรองรบั
สปริงลม สปริงลมใชหลกั ความจริงที่วาอากาศมีความยดื หยนุ หรือ \"ความเปน สปริง\" เมือ่ ถกู อดั ลกั ษณะ -มลี กั ษณะออนมากเมื่อรถไมม นี ํา้ หนักบรรทุก แตคาคงที่ สปริงจะเพ่ิมข้ึนไดตามนํา้ หนกั ที่เพ่มิ ขนึ้ ดว ยการเพิม่ ความดัน อากาศภายในกระบอกท่ที าํ ใหเกิดความสะดวกสบายในการ ขับขี่ท่ดี ีเย่ยี มท้ังเมื่อรถยนตรบั นํ้าหนักเล็กนอยหรอื รบั น้าํ หนัก เตม็ ท่ี -ความสูงของรถจะถกู รักษาใหคงทไี่ ด ถึงแมน า้ํ หนักบรรทุก จะเปล่ยี นไป ดว ยการปรับความดันอากาศ -อยางไรกต็ าม ในระบบรองรับที่ใชสปริงลม อุปกรณค วบคุม ความดนั อากาศและเคร่อื งอัดอากาศ และอืน่ ๆ เปนสิ่งจาํ เปน ดงั น้ันระบบรองรับจึงมคี วามซับซอ น ปจ จบุ นั นี้ระบบรองรับแบบใชลมควบคุมดว ยไฟฟา ซึ่งรวม สปริงลมชนดิ นีไ้ วดวย จึงเปนอุปกรณเสริมในบางรนุ
โชค อัพ เมื่อรถไดรบั แรงกระแทกจากผิวถนน สปริงระบบรองรับจะรับแรงกระแทก เหลานัน้ อยา งไรกต็ าม เน่ืองจากสปรงิ เหลา นน้ั มีคุณสมบัติของการส่ันตอเนอ่ื ง และบอ ยครั้งทีใ่ ชเวลานานกวา ทก่ี ารส่ัน น้ีจะหยุด ความสะดวกสบายในการขบั ขจี่ งึ มีนอ ย หนา ทขี่ องโชค อัพคือซับการส่ันนี้ โชค อัพไมเพยี งแตทาํ ใหมีความสบายในการ ขบั ขี่มากข้นึ แตย ังชวยใหย างเกาะถนน ดขี ้ึนและปรบั ปรุงเสถียรภาพของ พวงมาลยั ดวย
หลกั การทํางาน ในรถจะใชโชคอัพเทเลสโคปก ซึ่งใชของเหลวพิเศษ ท่ีเรียกวาของเหลวโชคอัพเปน ตัวกลางในการรับแรงกระแทกโชคอัพชนิดน้ี มีแรงหนวงจากความตานทานการไหลซ่ึง เกิดจากของเหลวถกู ดันใหไ หลผา นรูนํา้ มัน (ชอ งเลก็ ๆ) ดว ยการเคล่ือนทีข่ องลูกสูบ (1)แรงหนวง ย่งิ มคี วามหนว งมากเทา ใด การแกวง ของ ตัวถังกจ็ ะลดลงไดเร็วเทา นนั้ แตแ รงกระแทกจากผลของ ความแขง็ ก็จะเพ่ิมขึ้น นอกจากน้ี ความหนวงยงั เปล่ยี นไปตามความเรว็ ลกู สบู ดวย มโี ชค อัพหลายแบบ ซงึ่ แตกตางกันไปตามการเปลยี่ นแปลง ของความหนว งดังน้ี <1>แบบที่ความหนวงเปน สดั สวนตามความเร็วลกู สูบ <2>แบบท่มี ีความหนวงสองระดบั ตามความเร็วลกู สบู <3>แบบท่ีความหนวงเปลีย่ นตามรปู แบบการขับขี่ ระบบรองรบั พรอ มความหนวงแบบท่ี <1> และ <2> ใช ในรถยนตสวนใหญแ บบท<ี่ 3> ใชในรถท่ีมีระบบรองรบั EMS (Electronic Modulated Suspension)
ชนดิ โชคอพั แบงเปนชนดิ ตางๆ ดังตอไปนี้ แบงตามหลกั การทาํ งาน -แบบจังหวะเดยี ว -แบบหลายจังหวะ แบงตามโครงสราง -แบบทอเดยี่ ว -แบบทอ คู แบงตามวธิ ีการทาํ งาน -แบบไฮดรอลิก -แบบบรรจกุ าซ โชคอัพซึ่งใชใ นรถยนตรุนปจจุบนั มีโครงสรางแบบทอคหู รือทอเด่ียว และมกี ารทํางาน แบบหลายอยา ง ในปจ จุบนั มีการใชโ ชคอัพแบบบรรจุกาซมากมาย
โครงสรา งและการทํางาน แบบทอเด่ียว ตัวอยางโชค อัพแบบทอ เดยี่ วคือแบบดคู ารบอน ซึ่งถูกอัดดว ยไนโตรเจนความดันสูง (2.0-2.9 MPa; 20-30 kgf/ cm 2 ; 284-427 psi)
โครงสรา ง ภายในกระบอกสูบ ชองบรรจุกาซและของเหลวจะถูกแยกจากกันดวย \"ลกู สูบหมนุ ฟรี\" ท่เี รียกเชนนก้ี ็เพราะมนั สามารถเคลื่อนท่ีขน้ึ ลงไดอ ยา งอิสระ ลกั ษณะของโชคอัพแบบดูคารบ อน -กระจายความรอ นไดด ีเพราะทอเดี่ยวสัมผัสกบั อากาศภายนอกโดยตรง -ทด่ี านหนึ่งของทอ ถูกอัดดวยกาซความดันสูง ซ่ึงถกู ก้นั จากของเหลวอยา งส้ินเชิง ดวย ลกู สูบหมุนฟร่ีทําใหม น่ั ใจวา จะไมม ีโพรงหรอื ฟองอากาศ เกิดขึ้นระหวา งการ ทาํ งาน ซึ่งทําใหก นั สะเทอื นไดมีเสถียรภาพมากกวา -เสียงที่เกดิ จากการทาํ งานลดลงอยางมาก
การทํางาน ระหวา งการยบุ ตัว (หดตัว) -ระหวางจังหวะอัด กานลูกสบู จะเล่อื นลง ทําใหแรงดันของของเหลวในหอ งลา งสูงกวา ในหองบนดังนั้น ของเหลวในหอ งลา งจึงถูก ดันเขาไปในหองบนผานทางวาลว ลูกสูบและ ในเวลานี้แรงตา นทานการไหลของวาลว จะทํา ใหมคี วามหนว ง -กา ซความดันสูงปลอยแรงดันจาํ นวนมากให ของเหลวในหอ งลา ง ทาํ ใหไหลขนึ้ ไปหอ ง บนอยา งรวดเร็วและราบรนื่ ระหวา งการอัดที่ ทาํ ใหไดความแข็งท่ีมีความคงท่ี
ระหวา งการคนื ตัว (ยดื ตัว) -ระหวางการยืดตัว กานลูกสูบจะเล่ือนข้ึน ทําใหแรงดันของของเหลวในหองบนสูง กวาในหองลางดังน้ันของเหลวในหองบนจึงถูกดันเขาไปในหองลางผานทางวาลว ลู ก สู บ แ ล ะ แ ร ง ต า น ท่ี เ กิ ด จ า ก ว า ล ว ทํ า ห น า ที่ เ ป น ค ว า ม ห น ว ง -เน่ืองจากกานลูกสูบเลื่อนข้ึน จึงมีสวนหนึ่งเคลื่อนออกจากกระบอกสูบ ดังน้ันปริมาณ ของของเหลวซ่ึงถูกแทนที่จึงลดลงเพ่ือเปนการชดเชย ลูกสูบหมุนฟรีจะถูกดันข้ึน ดา นบน (โดยกาซความดันสงู ดานลา ง) เปนระยะเทากับปริมาณน้ี เน่ืองจากโชคอัพแบบดูคารบอนเปนชนิดทอเด่ียว จึง ตองรักษาไมใหบิดเบ้ียวเน่ืองจากจะทําใหการเคล่ือนท่ี ของลูกสูบหมุนฟรีติดขัด นอกจากนี้ เนื่องจากมีตัว ปองกันติดต้ังเพื่อปองกันการบิดเบ้ียวจากการกระแทก ของเศษหิน จึงตองติดตัวปองกันใหหันไปดานหนา ของรถเมอื่ ตดิ ตงั้ โชคอัพ
แบบทอคู ขอแนะนํา การเกิดโพรง เมอื่ ของเหลวไหลดวยความเร็วสูงภายในโชค อัพ แรงดันในบางจุดจะตกลง ทาํ ใหเกิดชองวางหรือ โพรงในของเหลวปรากฏการณน้ีเรียกวา การเกิด โพรงโพรงเหลา น้ีจะยุบตัวลงเม่อื เขาไปในที่มี แรงดันสูง ทาํ ใหเกิดแรงดนั กระแทกขนาดใหญ ทําใหเกิดเสียงดัง แรงดันผันผวน และอาจทําให โชค อัพเสียหายได การเกดิ ฟองอากาศ การเกดิ ฟองอากาศคือการมอี ากาศปนอยูใน ของเหลวรบั แรงกระแทกทาํ ใหเกดิ เสียงดัง แรงดนั ผันผวน และการสญู เสียแรงดัน
โครงสราง -ภายในโครงโชคอพั (ทอ ภายนอก) จะมกี ระบอกสูบ (ทอแรงดัน) และภายในนน้ั จะมี ลูกสบู ซึ่งเคลื่อนทข่ี ึ้นลง ท่ีฐานของกานลกู สูบ จะมีวาลวลกู สูบติดตั้งอยูเพอ่ื สราง ความหนวงเม่ือโชคอัพขยายตัว (ระหวางการคืนตวั ) ทด่ี า นลา งของกระบอกสูบจะมีเบส วาลวซึง่ สรา งความหนว งเมื่อโชคอพั ถูกอัด (ระหวางการยบุ ตวั ) -ภายในกระบอกสบู จะมีของเหลวรบั แรง แตม หี อ งกระปกุ นาํ้ มนั เพียง 2/3 เทาน้ันท่ีมี ของเหลวนี้ สวนทเี่ หลือจะบรรจอุ ากาศทแี่ รงดันบรรยากาศหรอื กาซแรงดนั ต่าํ ถังพักทํา หนา ที่เปน ถังเก็บของเหลวท่ีไหลเขาออกกระบอกสูบ -โชค อัพแบบบรรจกุ า ซแรงดันตา่ํ จะมกี า ซแรงดนั ตา่ํ (0.3-0.6 MPa; 3-6 kgf/cm2 ; 43-85 psi) -ซึ่งปองกนั การเกิดเสียงดังผิดปกติเนื่องจากการเกิดโพรงและฟองอากาศในโชคอพั ทใ่ี ช เพียงของเหลว การลดการเกดิ โพรงและฟองอากาศยังชวยใหม คี วามแข็งแบบคงท่ีมากขึน้ ซึ่งชวยเพม่ิ ความสบายในการขับขีแ่ ละบังคบั รถ ในโชค อัพแบบบรรจกุ าซแรงดันตํ่าบางรนุ เบสวาลวจะถกู ตัดออกเพ่อื ใหม ีความหนวง ระหวางการยุบตวั และคืนตัวโดยวาลว ลูกสบู
การทาํ งานระหวา งการยบุ ตัว (หดตวั )
ระหวางการยุบตัว (หดตัว) กานลกู สูบเคลื่อนทดี่ วยความเร็วสงู เมอื่ ลกู สูบเคลื่อนท่ลี งลา ง แรงดนั ในหอ ง A ใตล กู สูบมีมาก ของเหลวจะดันวาลวกนั ไหลกลับของวาลวลกู สูบโดยทีไ่ มม ีแรงตานทานเขา สูหอ ง B (ความหนว งไมเกิดข้นึ ) ขณะเดียวกัน ปริมาณของเหลวเทากับปรมิ าณของเหลวที่ถกู แทนที่ดวยกา นลูกสบู ขณะที่ดันกระบอกสูบเขาจะถูกดนั ผา นลีฟวาลว ในเบสวาลว และไหลเขา สหู อ งกระปุก นํา้ มนั ในชวงเวลานี้จะมีความแขง็ ขน้ึ โดยเกิดจากแรงตานทานการไหล กานลูกสูบเคล่ือนท่ีดวยความเร็วตา่ํ ถาความเรว็ ของกา นลกู สูบตํ่ามาก วาลว กนั กลบั ในวาลว ลกู สูบและลฟี วาลวในเบส วาลวจะปด ท้ังคูเพราะแรงดันในหอง A ตํา่ อยางไรกต็ าม เนอ่ื งจากมีรูนํา้ มนั ในวาลว ลกู สูบและเบสวาลว ของเหลวในหอง A จงึ ไหลผานเขา สูหอ ง B และหอ งกระปุกนํ้ามนั ดังนั้นจึงมีความหนว งเกดิ ขึ้นเพยี ง เลก็ นอ ย
ระหวางการยุบตัว (ยืดตัว)
ระหวางการคืนตัว (ยดื ตัว) กา นลูกสบู เคลื่อนทดี่ ว ยความเร็วสงู เมอื่ กา นลกู สบู เคลอื่ นขน้ึ บน แรงดันในหอ ง B เหนือลกู สบู จะสูงและของเหลวในหอง B จะเปด ลีฟวาลว ในวาลว ลกู สูบและไหลเขา สูหอ ง A ในชว งเวลานี้ แรงตา นทานการไหลของของเหลวจะทําหนา ท่ีเปน ความหนว ง. เนื่องจากกา นลกู สบู เล่ือนขึ้น จึงมขี องเหลวสวนหนงึ่ เคลอื่ นออกจากกระบอกสูบ ดังนัน้ ปรมิ าณของของเหลวท่จี ึงลดลง เพื่อเปนการชดเชย ของเหลวจะไหลผานวาลว กันกลบั ของเบสวาลวจากหอ งกระปกุ น้ํามัน และไหลโดยไมม ีแรงตานเขา สูหอง A กา นสบู เคลื่อนทด่ี วยความเรว็ ตํ่า เมอื่ กา นสูบเคล่อื นทีด่ ว ยความเร็วตํ่า ทั้งลีฟวาลวในลกู สบู และวาลวกนั กลบั ในเบสวาลว ยงั คงปดอยเู พราะแรงดันในหอง B เหนือลกู สูบนั้นมนี อ ย ดงั นัน้ ของเหลวในหอ ง B จะไหลผานรูน้ํามนั ในวาลวลูกสูบเขา สูหอ ง A นอกจากนข้ี องเหลวในหอ งกระปกุ นํ้ามันจะไหลผานรูนํา้ มันในเบสวาลวและไหลเขา หอ ง A จึงมคี วามหนว งเกดิ ข้นึ เพยี งเล็กนอย
ขอ พงึ ระวังเมอื่ ตรวจซอม การทํางานกับโชคอพั เนื่องจากซีลนํ้ามัน กานลูกสูบ และช้ินสวนอ่ืนๆ ของโชคอัพมีการผลิตดวยความละเอียด สงู จึงตองปฏิบัติตาม ขอพึงระวังตอ ไปน้ีเม่ือใชงาน -ช้ินสวนภายนอกของกานลูกสูบตองไมมีรอยขีดขวนเพื่อปองกันการร่ัวของของเหลว นอกจากน้ี กานลูกสบู ตองไมเ ปอนสีและน้ํามันเครือ่ ง -เพ่ือปองกันความเสียหายตอซีลน้ํามันท่ีเกิดขึ้นจากการขัดกันของวาลวลูกสูบ อยาหมุน กานลูกสูบและกระบอกสูบขณะที่โชคอัพยืดออกเต็มที่ ในกรณีของโชคอัพแบบบรรจุ กา ซ ตอ งระมดั ระวังเปนพเิ ศษ เนอ่ื งจากแรงดันของกาซจะดนั กานลกู สูบตลอดเวลา
การทํางานกับโชคอพั แบบบรรจุกาซ เนื่องจากมีแรงดันเกดิ ข้ึนภายในโชค อัพบรรจกุ าซตลอดเวลา จงึ ตองปฏิบตั ิตามขอ พึง ระวงั ตอไปนี้นอกจากท่ีกลา วไวข างตน -หามแยกสวนประกอบโชคอัพท่ีไมสามารถแยกช้ินสวนออกได (รวมทั้งโชคอัพ แบบดคู ารบอนท้งั หมด และแบบบรรจุกาซแรงดนั ต่ําซึง่ อุดนอ็ ตแหวนไว) -เมือ่ จะทิ้งโชคอพั บรรจกุ าซ ขั้นแรกตอ งปลอ ยกาซออกกอน
การปลอ ยกาซ แบบดูคารบ อน เจาะรูขนาด 2 ถึง 3 มม. หางจากโชคอัพ ดานลางท่ีถอดออกมากอนท้ิงประมาณ 10 มม. เพ่ือปลอยกาซอัดแรงดัน(กาซน้ีไมมี อันตราย ไมมีสี ไมมีกลิ่น แตเศษโลหะอาจ กระเด็นออกมาระหวางการเจาะ ดังน้ันควร ทํางานอยางระมัดระวังวิธีปฏิบัติท่ีปลอดภัย คอื สวมถุงไวนลิ ไวร อบๆ ปลายโชคอพั ขณะ เจาะ และใชหนังสติ๊กยึดใหแ นน )
Search