หน่วยที่ 2 ระบบรองรับน้ำหนัก

(Suspension  System)

ระบบรองรับน้ำหนัก  (Suspension  Systems)  หมายถึง  ระบบการใช้สปริง  โช้คอัพ  และแกนต่อต่าง ๆ  ที่ใช้เป็นตัวรองรับหรือคั่นกลางระหว่างโครงรถ  (Frame)  ตัวถัง  (Body)  เครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อนก่อนที่จะส่งผ่านไปยังล้อรถ  และทำหน้าที่ลดแรงกระแทกเมื่อถนนขรุขระ  ระบบรองรับน้ำหนักมีหลายแบบ  แต่ละแบบทำหน้าที่รับน้ำหนักของอุปกรณ์ตลบอดจนน้ำหนักบรรทุก    ซึ่งจะอยู่ด้านบนสปริง  เรียกว่า  น้ำหนักเหนือสปริง  (Sprung  Weight)  เป็นน้ำหนักที่สปริงไม่ได้รองรับน้ำหนักส่วนนี้  ได้แก่  ล้อและยาง  (Wheel  and  Tire)  ห้ามล้อ  และชุดเพลาท้าย  (Rear  Axle)  เป็นต้น

หน้าที่ของระบบรองรับน้ำหนัก

                ระบบรองรับน้ำหนักมีหน้าที่สำคัญ ๆ ได้แก่

                1.  รองรับน้ำหนักเหนือสปริงและน้ำหนักบรรทุก  โดยที่สปริงจะทำหน้าที่ลดการสั่นสะเทือนอันเนื่องมาจากความไม่ราบเรียบของพื้นผิวถนน  (Road  Shock)

                2.  ช่วยให้การบังคับรถมีประสิทธิภาพ  การที่รถไม่สั่นสะเทือนก็จะทำให้สิ่งของที่บรรทุกไม่เสียหาย

                3.  ลดความเค้นที่เกิดขึ้นกับชิ้นส่วนรถยนต์อันเนื่องมาจากการกระแทกจากพื้นผิวถนน

                4.  รักษาสมดุลตัวถังรถให้วิ่งไปบนถนนในทุกสภาพ  ไม่ว่ารถจะวิ่งบนถนนขรุขระมากน้อยเพียงใด

                5.  ลดอาการโคลง  (Rolling)  และการโยนตัวของตัวถัง  (Pitching)  ที่เกิดขึ้นให้น้อยที่สุด

                หลักการของระบบรองรับน้ำหนักรถยนต์มีดังนี้  คือ

                1.  ลดอาการโคลงและการโยนตัวของตัวถังรถ  โดยการใช้และติดตั้งขนาดของสปริงอย่างเหมาะสม

                2.  ใช้เครื่องผ่อนการสะเทือนร่วมกับสปริง

                3.  ลดน้ำหนักใต้สปริง  (Unsprung  Weight)  ให้เหลือน้อยที่สุด  เพื่อไม่ให้ส่งแรงกระแทก     ไปยังตัวถังและคนที่นั่งในรถ

สาเหตุที่ตัวถังรถสั่นสะเทือน

                การที่ตัวถังรถเกิดสั่นสะเทือนเป็นผลสืบเนื่องมากจากน้ำหนักบรรทุก  สภาพของพื้นผิวถนนน้ำหนักที่ถูกรองรับและน้ำหนักที่ไม่ถูกรองรับ  (Sprung  Weight  and  Unsprung  Weight)  ตัวถังรถยนต์จะถูกรองรับด้วยสปริง  น้ำหนักของตัวถังและส่วนประกอบอื่น ๆ ที่ถูกรองรับด้วยสปริงนั้นเรียกว่า  น้ำหนักเหนือสปริงหรือสปรังเวต  (Sprung  Weight)  ส่วนที่ไม่ได้ถูกรองรับด้วยสปริง  เช่น  ล้อ  เพลา  และส่วนอื่น ๆ  เรียกว่า  น้ำหนักใต้สปริงหรืออันสปรังเวต  (Unsprung  Weight)  โดยทั่วไปน้ำหนักเหนือสปริงจะมีมากกว่าน้ำหนักใต้สปริง  ซึ่งจะทำให้เกิดความนิ่มนวลในการขับขี่และ            มีเสถียรภาพที่ดีกว่า  นอกจากนั้นยังช่วยลดแรงเหวี่ยงและแรงกระแทกของตัวถัง  ในทางตรงกันข้าม     ถ้าน้ำหนักใต้สปริงมีมากกว่า  จะทำให้ตัวถังรถเกิดการโคลงและสั่นสะเทือน  เป็นผลให้การขับขี่      ไม่สะดวกสบายเท่าที่ควร  อาการสั่นสะเทือนและการโคลงของตัวถังรถจำแนกออกได้ดังนี้

                1.  อาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากน้ำหนักเหนือสปริง  (Sprung  Weight)  จะทำให้เกิดอาการดังนี้  

                        1.1  การโคลงตัว  (Rolling)  เป็นอาการที่เกิดจากการยืดและยุบตัวของสปริงทั้งสองด้านไม่เท่ากัน  คือ  ด้านหนึ่งยืดอีกด้านหนึ่งยุบ  เช่น  กรณีเลี้ยวรถ  หรือถนนเป็นหลุมเป็นบ่อ  จึงทำให้เกิดอาการโครงตัวของตัวถังขึ้น

                        1.2  การเต้น  (Bouncing)  เป็นอาการเคลื่อนตัวขึ้นลงของตัวถังรถ  การเต้นของตัวถังรถเกิดจากการที่รถวิ่งด้วยความเร็วสูงบนถนนที่เป็นคลื่น  นอกจากนั้นการเต้นอาจจะเกิดขึ้นกับรถที่ใช้สปริงอ่อนมากกว่ารถที่ใช้สปริงแข็ง

                        1.3  การส่าย  (Yawing)  เป็นอาการเคลื่อนคัวของตัวถังรถในลักษณะขึ้นลงไปทางด้านซ้ายและขวา  มักจะเกิดขึ้นพร้อมกับการกระดอนของตัวถังรถ

                        1.4   การกระดอน  (Upspring)  เป็นอาการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในลักษณะขึ้นลงด้านหน้าและด้านหลังของตัวถังรถ  อาการที่เกิดขึ้นนี้จะเกิดขึ้นได้โดยง่ายกับรถที่ใช้สปริอ่อน  และเมื่อรถวิ่งผ่านบนถนนที่เป็นหลุมเป็นบ่อ

           2.  อาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากน้ำหนักใต้สปริง  (Sprung  Weight)  จะทำให้เกิดอาการดังนี้ 

                     2.1  การม้วนตัวของแหนบ  (Wind  Up)  เป็นอาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากแหนบของระบบรองรับที่พยายามจะม้วนตัวเองไปรอบ  ๆ  เพลา  ในขณะขับเคลื่อน

                     2.2  การกระดอน  (Traming)  เป็นอาการสั่นสะเทือนของล้อรถทั้งด้านซ้ายและด้านขวา  อาการกระดอนของล้อมักจะเกิดขึ้นได้ง่ายกับรถยนต์ที่ใช้ระบบรองรับแบบคานแข็ง

                    2.3  การกระโดด  (Hopping)  เป็นอาการสั่นสะเทือนที่เกิดจากล้อรถเต้นขึ้นลง  ซึ่งมักจะเกิดขึ้นเมื่อรถวิ่งบนถนนพื้นผิวถนนเป็นลูกคลื่นและขับขี่ผ่านด้วยความเร็วสูง

ชนิดของสปริง

1.  แหนบ  (Leaf  Springs)

2.  สปริงขด  (Coil  Springs)

3.  แหนบบิดหรือทอร์ชันบาร์  (Torsion  Bar)

4.  สปริงลม  (Air  Spring)

5.  ไฮโดรนิวแมติกสปริง  (Hydro-Pneumatic  Spring)