พื้นฐานการเซ็ทอัพช่วงล่าง (ตอนที่ 2) ว่าด้วยเรื่อง ช๊อคอัพกระบอกเดี่ยวและกระบอกคู่
หนึ่งในอุปกรณ์พื้นฐานของช่วงล่าง ที่รถยนต์ทุกคันจะต้องมีนั้น ก็คือ "ช๊อค-อัพ" หรือที่เราๆ คุ้นหูกันในชื่อ "โช้ค-อัพ" นั่นเอง ซึ่งความจริงแล้ว "ช๊อค-อัพ" มาจากภาษาอังกฤษคำว่า ‘Shock Absorber’ (อ่านว่า ‘ช็อค-แอฟซอบเบอร์’) ซึ่งสุดท้ายแล้ว ด้วยจินตนาการอันลึกซึ้งของพวกเราชาวไทย คำดังกล่าวก็เลยเพี้ยนมาเป็นคำว่า "โช้ค-อัพ" แต่อย่างไรก็ตาม ประเด็นของบทความนี้ ไม่ได้เกี่ยวข้องกับการออกเสียงผิด หรือ ถูกแต่อย่างใด เพราะว่า ไม่ว่าเราจะเรียกมันว่า "ช็อค" หรือว่า "โช้ค" ผมเชื่อว่าทุกคนก็เข้าใจในความหมายเดียวกันว่ามันคือ อุปกรณ์ช่วงล่างที่ใช้ลดแรงสั่นสะเทือน แต่อย่างไรก็ดี ในบทความนี้ ผมขอใช้คำว่า "ช็อค-อัพ" เพื่อความสะดวกและง่ายต่อความเข้าใจของทุกคนนะครับ
ระบบ ช๊อค-อัพ ที่ใช้ในรถยนต์ส่วนบุคคลในปัจจุบันนี้ หลักๆ แล้ว สามารถแบ่งออกได้เป็น 2ประเภท ได้แก่ ช๊อคอัพกระบอกเดี่ยว (Mono-tube) และ ช๊อคอัพกระบอกคู่ (Twin-tube) ซึ่งช๊อคทั้งสองประเภทนี้ มีโครงสร้างและหลักการทำงานที่แตกต่างกัน ส่งผลให้มีจุดเด่น และ จุดด้อยที่ต่างกันด้วยครับ
ช๊อค-อัพ H.Drive CLUB RACE (กระบอกเดี่ยว)
ท่านผู้อ่านหลายต่อหลายท่านที่คลุกคลีกับรถคงอาจจะเคยได้ยินว่า ‘ที่สุด’ ของช๊อค-อัพ ต้องเป็นกระบอกเดี่ยวเท่านั้น!!! คำถามก็คือว่า ทำไม ช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยวถึงเหนือกว่า? และที่สำคัญกว่านั้นก็คือว่า ที่เค้าว่ากันว่า กระบอกเดี่ยวนี่แหละ เจ๋งสุดแล้ว จบสุดแล้ว กระบอกเดี่ยวมันเจ๋งขนาดนั้นเลยเหรอ หรือว่าเป็นเพียง "ความเชื่อ" ที่เล่าต่อๆ กันมา โดยไม่ได้อ้างถึงแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้วันนี้เราจะมาหาคำตอบกัน
แต่ทว่า ก่อนที่เราจะไปเจาะลึก-และ-วิเคราะห์ จุดเด่น-จุดด้อย ผมว่าเรามาเริ่มกันที่โครงสร้างและหลักการทำงานกันก่อนดีกว่าครับ ไปเริ่มกันที่ ช๊อค-อัพกระบอกคู่กันก่อนเลย
1. ช๊อค-อัพ กระบอกคู่ (Twin-tube Shock Absorber)
1.1 โครงสร้างและหลักการงานของช๊อค-อัพกระบอกคู่ ช๊อค-อัพกระบอกคู่มีลักษณะเป็นทรงกระบอกซ้อนกัน 2 ชั้น โดยลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ภายในกระบอกสูบในเท่านั้น (กระบอกสูบเล็ก) ที่กระบอกสูบนอกจะเป็นที่เก็บน้ำมันช๊อค และแก๊สความดันต่ำ (ไนโตรเจนความดันต่ำ)
รูปภาพแสดงถึงโครงสร้างช๊อค-อัพทั้ง 2 ประเภท
ด้านซ้าย ช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว
ด้านขวา ช๊อค-อัพกระบอกคู่
ช๊อค-อัพกระบอกคู่จะมีวาล์วน้ำมันทั้งหมด 2ตำแหน่ง วาล์วตัวแรกอยู่ที่ลูกสูบ (Piston valve) มีหน้าที่ลำเลียงน้ำมันช๊อคให้ไหลขึ้น และ ลง โดยวาล์วตัวนี้ ถือเป็นวาล์วหลักในการสร้างความหนืด (จะหนืดมาก หนืดน้อย ขึ้นอยู่กับวาล์วตัวนี้เป็นหลักครับ) ส่วนวาล์วตัวที่สองอยู่ที่ฐานของช๊อค-อัพ (Base valve) ทำหน้าที่ปล่อยให้น้ำมันส่วนเกินให้ไหลไปยังกระบอกสูบนอก (กระบอกสำรอง) ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นถังพักของน้ำมันช็อค-อัพนั่นเอง
ขณะที่แกนช็อค-อัพเคลื่อนที่ขึ้นลงตามการเคลื่อนที่ของล้อ ลูกสูบจะดันให้น้ำมันช๊อคไหลผ่านวาล์ว แบบกลับไป-กลับมาระหว่างลูกสูบนอกและลูกสูบใน จึงเกิดเป็นความหนืดเพื่อช่วยลดแรงสั่นสะเทือนนั่นเอง
1.2 จุดเด่นและจุดด้อยของช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่
จุดเด่น
1.ต้นทุนการผลิตต่ำ เมื่อเปรียบเทียบกับช๊อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยวแล้ว ช๊อค-อัพกระบอกคู่มีต้นทุนการผลิตที่ต่ำและมีระยะเวลาการผลิตที่สั้นกว่ามาก ทำให้รถยนต์ส่วนมากในปัจจุบัน เลือกใช้ช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่เป็นหลัก
2.นุ่มกว่า เนื่องจากว่าภายในกระบอกช๊อค-อัพ มีเพียงน้ำมันช๊อคและแก๊สความดันต่ำ ทำให้การขับขี่มีความนุ่มนวล ไม่กระด้างเมื่อเปรียบเทียบกับช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว (ในช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว มีแก๊สความดันสูง เป็นผลให้เกิดความกระด้าง)
จุดด้อย
น้ำมันช๊อคเกิดฟองได้ง่าย สำหรับช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่นั้น เนื่องจากว่าน้ำมันและแก๊ส ไม่ได้แยกจากกันอย่างชัดเจน (รวมกันอยู่) ขณะที่กระบอกสูบเคลื่อนที่ขึ้น-ลงนั้น ทำให้อากาศส่วนหนึ่งไหลเข้าไปปนกับน้ำมันช๊อค มีโอกาสที่จะเกิดฟองได้ง่ายมาก ซึ่งเราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า "Aeration" (การที่อากาศเข้าไปรวมตัวกับของเหลว) ซึ่งจะเกิดได้ง่ายเมื่อน้ำมันช๊อคมีอุณหภูมิสูง และในเมื่อน้ำมันช๊อคเต็มไปด้วยฟองอากาศแล้ว จะส่งผลให้ประสิทธิภาพการหน่วงลดลง พูดง่ายๆ ก็คือว่า ความหนืดลดลง สมรรถนะการขับขี่ จึงลดลงนั่นเองครับ
วิดีโอ:เปรียบการเกิดฟองอากาศระหว่างช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว (ด้านซ้าย) และกระบอกคู่ (ด้านขวา)
2. ช็อค-อัพ กระบอกเดี่ยว (Mono-tube Shock Absorber)
2.1 โครงสร้างและหลักการงานของช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว
โครงสร้างของช็อค-อัพกระบอกเดี่ยวนั้น มีลักษณะเป็นกระบอกสูบเดี่ยวๆ โดยภายในมีลูกสูบขนาดใหญ่ (ลูกสูบหลัก) เคลื่อนที่ขึ้นลงตลอดแนวความยาว และที่ฐานของกระบอกช็อค-อัพนั้น จะเป็นห้องของแก๊สความดันสูง ซึ่งจะถูกกั้นไว้ด้วยลูกสูบลอย (Free piston) โดยจะเคลื่อนที่ขึ้น-ลงสัมพันธ์กับลูกสูบหลัก
ลูกสูบลอยที่ได้รับซีลอย่างแน่นหนา จะกั้นระหว่างน้ำมันช็อคและแก๊สให้แยกออกจากกันโดยสมบูรณ์ เพราะฉะนั้น น้ำมันช๊อคและแก๊ซ จะไม่มีทางสัมผัสกันโดยตรง
2.2 จุดเด่นและจุดด้อยของช๊อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว
จุดเด่น
ไม่เกิดฟองอากาศ – เนื่องจากว่า น้ำมันช็อค-อัพ และแก๊สแรงดันสูงนั้น ถูกกั้นให้แยกออกจากกันโดยสมบูรณ์ โอกาสที่จะเกิดฟองอากาศจึงแทบจะเป็นศูนย์ ดังนั้น ช๊อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยวจึงสร้างแรงหนืดได้อย่างคงที่ ตัวช๊อค-อัพจะยังคงสร้างแรงหนืดได้อย่าง "เสมอต้น-เสมอปลาย" ถึงแม้จะใช้งานอย่างหนักหน่วงและต่อเนื่อง
รูปภาพแสดงการเคลื่อนที่ของแกนช๊อคอัพแบบกระบอกเดี่ยว
หมายเลข 1 = เคลื่อนที่ช้าสุด
หมายเลข 4 = เคลื่อนที่เร็วสุด
จากรูปภาพข้างบน จะเห็นได้ว่า ช๊อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยวก็มีโอกาสเกิดฟองอากาศในน้ำมันช๊อคได้เช่นกัน (เกิดฟองในหมายเลข 3 และ 4) แต่ปริมาณของฟองอากาศนั้น มีขนาดน้อยมากเมื่อเปรียบเทียบกับช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่
สร้างแรงหนืดได้เสถียรมากกว่า - ช๊อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว จะมีปริมาตรของน้ำมันช็อคที่เยอะกว่า ทำให้สามารถระบายความร้อนได้ดีกว่า นอกจากนั้นแล้ว เนื่องจากว่า ผนังของกระบอกช๊อคมีเพียงแค่ชั้นเดียว (ช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่ มีผนัง 2 ชั้น) ทำให้น้ำมันช๊อคระบายความร้อนได้ดีขึ้นไปอีก และการที่สามารถรักษาอุณหภูมิน้ำมันช๊อคไม่ให้สูงเกินไปนี่เอง ที่ทำให้ช๊อคอัพแบบกระบอกเดี่ยว สามารถสร้างแรงหนืดได้เสถียรมากกว่า
รูปภาพแสดงประสิทธิภาพในการระบายความร้อน
ซ้าย – ช๊อค-อัพกระบอกเดี่ยว
ขวา – ช๊อค-อัพกระบอกคู่
จุดด้อย
1.กระด้างกว่า – เนื่องจากว่า ช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว มีการอัดแก๊สแรงดันสูงไว้ที่ด้านล่าง ทำให้มีความกระด้างในการขับขี่มากกว่า ยิ่งแก๊สมีแรงดันมากเท่าไหร่ ก็จะมีความกระด้างมากขึ้นมากเท่านั้น
2.ความทนทานน้อยกว่า – เนื่องจากว่า ช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว มีผนังเพียงแค่ชั้นเดียว เมื่อช๊อค-อัพมีการกระแทกหรือได้รับความเสียหายแล้ว จะส่งผลโดยตรงต่อลูกสูบภายใน ทำให้สมรรถนะการทำงานของช็อค-อัพลดลง จนถึงขั้นที่ไม่สามารถใช้งานได้อีก
แต่สำหรับช๊อค-อัพแบบกระบอกคู่แล้ว ถึงแม้ว่ากระบอกสูบภายนอกจะได้รับความเสียหาย แต่ทว่ากระบอกสูบด้านในนั้น ยังสามารถทำงานได้ตามปกติ
3.สโตรคน้อยกว่า – เมื่อเปรียบเทียบช็อค-อัพกระบอกเดี่ยวและกระบอกคู่ที่มีความยาวเท่ากันแล้ว ช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยวจะมีสโตรค (Stroke = ระยะยืด-หด) ที่สั้นกว่า ซึ่งเป็นผลมาจากการที่ช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว มีการอัดแก๊สแรงดันสูงไว้ที่ด้านล่างของกระบอกนั่นเองครับ
หลังจากที่เราได้ทราบจุดเด่น-จุดด้อยของช็อค-อัพแต่ละประเภทแล้ว เราจะไปดูกันต่อว่า ช็อค-อัพแต่ละแบบ เหมาะแก่การใช้งานประเภทไหนบ้าง
ช็อค-อัพ แบบไหน เหมาะกับรถบ้าน?
สำหรับรถบ้าน ใช้งานโดยทั่วไปแล้ว ปัจจัยสำคัญอันดับแรกก็คือ "ความนุ่มนวลของการขับขี่" (Ride Comfort) เมื่อเป็นเช่นนี้แล้ว ก็เข้าทาง ‘ช็อค-อัพกระบอกคู่’ โดยทันที เพราะว่าช็อค-อัพกระบอกคู่นั้น สามารถให้ความนุ่มนวลในการขับขี่ได้ดีกว่า และมีความทนทานมากกว่า นอกจากนั้นยังมีต้นทุนการผลิตที่ต่ำกว่าอีกด้วย
ช๊อค-อัพ OEM กระบอกคู่ของ HONDA JAZZ GE
ด้วยเหตุผลที่กล่าวมาทั้งหมดนี้ ทำให้รถยนต์ส่วนบุคคลในปัจจุบัน ต่างมาพร้อมกับช็อค-อัพแบบกระบอกคู่นั่นเองครับ
ช็อค-อัพ แบบไหน เหมาะกับรถแต่งสายสตรีท?
สำหรับรถแต่งสายสตรีท ที่ต้องการทั้ง "ความนุ่มนวล" สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน และ "สมรรถนะการขับขี่" เพราะฉะนั้น มันจึงถือเป็นอะไรที่ค่อนข้างซับซ้อนในการที่จะตัดสินใจว่า ช๊อค-อัพแบบไหน ที่เหมาะกับรถสายสตรีท
ช๊อค-อัพ TEIN STREET ADVANCE (กระบอกคู่) ของ SUBARU BRZ
อย่างไรก็ตามสำหรับขาซิ่งที่เน้นสมรรถนะการใช้งาน ก็อาจจะเล็งไปที่กระบอกเดี่ยวก็ไม่ผิดครับ เอาเป็นว่าถ้าใครเน้น "ความนุ่มนวล" เน้นการใช้งานในชีวิตประจำวัน ขับในเมืองเป็นหลัก ก็จัดแบบกระบอกคู่ แต่ถ้าใครเน้น "สมรรถนะ" วิ่งเซอร์กิตถี่ๆ ลงแทร็คเดย์บ่อยๆ ก็จัดแบบกระบอกเดี่ยวไปเลยครับ
ช๊อค-อัพ TEIN MONOFLEX (กระบอกเดี่ยว) ใน HONDA S2000
ช็อค-อัพ แบบไหน เหมาะกับรถแข่งเซอร์กิต?
สำหรับการแข่งขันประเภทเซอร์กิตแล้ว การเข้าโค้งอย่างต่อเนื่องนั้น มีผลทำให้น้ำมันช็อคมีอุณหภูมิสูงขึ้นอย่างมหาศาล อีกทั้งยังต้องเจอกับความร้อนที่ถ่ายเทมาจากจานเบรก ทำให้น้ำมันช็อค ยิ่งร้อนขึ้นไปอีก เพราะฉะนั้น ช็อค-อัพสำหรับรถแข่งจึงต้องสามารถระบายความร้อนได้อย่างรวดเร็ว และคุณสมบัตินี้ ก็อยู่ในช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยวนั่นเองครับ นั่นทำให้ช็อค-อัพกระบอกเดี่ยว กลายมาเป็นขวัญใจของนักซิ่งเซอร์กิต และเป็นไอเทมที่ขาดไม่ได้เลยในวงการมอเตอร์สปอร์ต
ช๊อค-อัพ Bilstein กระบอกเดี่ยว ติดตั้งใน SILVIA S15 ของ ‘อันเดอร์ ซูซุกิ’
นอกจากนั้นแล้ว ช็อค-อัพกระบอกเดี่ยว ยังมีวาล์วลูกสูบที่ใหญ่กว่าและแข็งแรงกว่า ซึ่งทำให้มันสามารถรับแรงกดแบบกระแทกได้อย่างไม่มีปัญหา ซึ่งแรงประเภทนี้ จะเกิดขึ้นขณะรถแข่งปีนเอเป็กซ์นั่นเองครับ
ถึงแม้ว่าช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว จะมีสโตรคที่น้อยกว่า แต่สำหรับการแข่งขันในเซอร์กิตแล้ว การวิ่งบนแทร็คพื้นเรียบนั้น ไม่จำเป็นต้องใช้สโตรคที่มากมาย เพราะฉะนั้น ข้อด้อยในเรื่องของสโตรค จึงไม่ใช่ปัญหาสำหรับรถแข่งประเภทเซอร์กิตนั่นเองครับ
บทสรุป
จะเห็นได้ว่า ทั้งช็อค-อัพแบบกระบอกเดี่ยว และกระบอกคู่ ต่างก็มีข้อได้เปรียบ-เสียเปรียบ ที่แตกต่างกัน นั่นทำให้ช็อค-อัพแต่ละแบบ มีความเหมาะสมในการใช้งานในลักษณะที่แตกต่างกัน ดังนั้น เราไม่สามารถพูดได้เต็มปาก หรือตัดสินได้อย่างเด็ดขาด ว่า ช็อค-อัพแบบไหน ที่เหนือกว่ากัน เพราะช็อค-อัพทั้งสองแบบ ต่างมีจุดเด่นที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงนั่นเองครับ
ก็จบไปแล้วนะครับกับบทความนี้ หวังผู้อ่านจะได้รับความรู้ไม่มากก็น้อยนะครับ ตอนต่อไปจะพูดเรื่อง PUSH ROD SUSPENSION คืออะไรแล้วเราจะมา เจาะลึกถึงหลักการทำงาน และวิเคราะห์ข้อได้เปรียบกันในตอนหน้าครับ หากชอบบทความดีๆแบบอย่าลืม กดไลค์ กดแชร์ กดติดตามเป็นกำลังใจให้ผมด้วยนะครับ 🙏
ที่มา:www.johsautolife.com
#Berlin
- 2
ดูเพิ่มเติมในซีรีส์
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
