การทำงานของเกียร์ธรรมดาและเกียร์อัตโนมัติรู้จักก่อนจะซื้อรถ


เกียร์ (Gear) มีความหมายว่าเฟือง หรือ ฟันเฟือง ซึ่งเกียร์ในรถยนต์นั้นเป็นตัวฟันเฟืองที่ติดอยู่กับเพลาซึ่งมีหลายขนาดตามระดับเกียร์ เกียร์ต้นเฟืองจะมีขนาดใหญ่รอบจะต่ำแต่แรงบิดจะเยอะส่วนเกียร์ปลายเช่นเกียร์ 4 หรือ 5 หรือ 6 เฟืองจะมีขนาดเล็กลงรอบจะจัดรถจะเคลื่อนที่ได้เร็วยิ่งขึ้น ซึ่งสำหรับคนรักรถก็ควรจะศึกษาการทำงานของเกียร์เพื่อให้สามารถใช้งานได้ถูกต้องและเข้าใจหลักการรวมถึงการบำรุงรักษา www.thaismartcar.com จะพาไปทำความรู้จักเกียร์รถยนต์ทั้งเกียร์ธรรมดาและเกียร์อัตโนมัติ



หน้าที่ของเกียร์รถ
1. เพิ่มแรงบิดเมื่อรถออกตัว ในการออกตัวรถจะใช้ฟันเฟืองขนาดใหญ่รอบต่ำแต่แรงบิดสูงเพื่อพลักดันรถให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า พันเฟือนขนาดใหญ่จะหมุนเพลารถให้เคลื่อนที่
2 เปลี่ยนอัตราทด เครื่องยนต์รถจะส่งกำลังผ่านฟันเฟืองเพื่อไปหมุนเพลาล้อรถให้เคลื่อนที่ ฟันเฟืองขนาดใหญ่จะมีรอบต่ำความเร็วน้อยจึงต้องมีการเปลี่ยนเกียร์ที่ใช้ฟันเฟืองขนาดเล็กลงเพื่อเพิ่มรอบการหมุนของเพลา ทำให้รถวิ่งได้เร็วขึ้น
3.เปลี่ยนทิศการหมุนของเพลา เพื่อทำให้ล้อหมุนกลับหรือการถอยหลังเกียร์จะทำหน้าที่ปรับทิศการหมุนของเพลาจึงทำให้รถสามารถเคลื่อนที่ถอยหลังได้
4.ตัดกำลังรถยนต์ ปกติเมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ลูกสูบจะเริ่ทำงานและส่งกำลังไปยังเฟืองเกียร์และเกียร์จะหมุนเพลาล้อให้รถเคลื่อนที่ได้ แต่ในกรณีที่เราต้องการจอดรถการเคลื่อนเกียร์มายังเกียร์ว่างจะทำให้ฟันเฟืองเพลาไม่สัมผัสกับฟันเฟืองเกียร์ทำให้เพลาไม่หมุน
5.ลดความเร็วเครื่อง เมื่อเราขับรถมาด้วยความเร็วสูงการทดเกียร์ต่ำลงจะช่วยให้รอบหมุนเพลาช้าลงมีผลทำความเร็วรถช้าลงด้วย ควรระวังในกรณีที่ความเร็วสูงควรค่อยๆทดเกียร์ต่ำลงที่ละ 1 ระดับ เพราะจะทำให้เกิดแรงกระชากได้

อัตราทดเกียร์คืออะไร
เราจะเห็นจากใบระบุสเป็ครถในแต่ละรุ่นนั้นจะมีบอกอัตราการทดเกียร์ (Gear Ratio) ซึ่งหลายคนอาจจะสงสัยว่ามันคืออะไรและมีส่วนสำคัญต่อการทำงานของเครื่องยนต์อย่างไร ซึ่งในปกติแล้วเครื่องยนต์จะทำงานที่หลายพันรอบต่อนาทีเช่น 6000/ต่อนาที หมายความว่าเครื่องยนต์จะหมุด 6000 รอบต่อ 1 นาที ซึ่งรอบของเครื่องยนต์จะส่งกำลังไปยังฟันเฟืองทำหน้าที่หมุนเพลาล้อรถยนต์ให้หมุนอีกครั้งหนึ่ง อัตราการทดเกียร์ 1 = 4.714 ก็หมายถึงว่าเครื่องยนต์หมุนไป 4.714 รอบจึงทำให้ล้อหมุน 1 รอบ แต่เมื่อเราเปลี่ยนเป็นเกียร์ 2 จะมีอัตราการทดเกียร์ที่ 3.143 รถจะวิ่งได้เร็วขึ้นแต่จะมีแรงออกตัวน้อยลงเพราะรอบของเครื่องยนต์จะทำงาน 3.143 รอบต่อการหมุนของล้อรถ 1 รอบ เข้าไปที่เกียร์ 8 จะมีอัตราการทดเกียร์ที่ 0.667 (รถสปอร์ตมีหลายเกียร์) เครื่องยนต์จะหมุนไม่ถึงรอบต่อการหมุนล้อรถ 1 รอบจะเป็นการรักษาระดับความเร็วของเครื่องยนต์ซึ่งทำให้ประหยัดน้ำมันและเคลื่อนที่ได้เร็ว เพราะฉะนั้นการขับเกียร์ต่ำรอบมากแต่ล้อหมุนได้น้อยจึงสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่าเกียร์สูง (เปรียบเทียบเฉพาะเกียร์เท่านั้นแต่เครื่องยนต์ที่ทำงานรอบต่ำแต่ทดเกียร์ได้สูงจะประหยัดกว่าเครื่องที่ทำงานรอบสูงกว่า) จึงควรใช้ความเร็วให้เหมาะสมในการขับขี่ด้วย
ในการทดเกียร์ด้านนั้นต้องคูณอัตราการทดเฟืองท้ายเข้าไปด้วย ซึ่งจะเขียนเป็นภาษาอังกฤษว่า Final Gear Ratio เราจะคำนวณอัตราการทดเกียร์ได้ดังนี้ (สมมุติว่าอัตราอัตรเฟืองท้ายคือ 3.1)
อัตราการทดเกียร์ 1 = 4.714 x 3.1 = 14.6134
เครื่องยนต์จะหมุน 14.6134 รอบ ต่อการหมุนล้อทั้งหมด 4 ล้อ หากผู้ใช้ใช้รถต้องการรถไว้สำหรับทำธุรกิจ เช่น ขนส่งสินค้า หรือ ขนส่งผู้โดยสาร ควรเลือกรถที่มีอัตราการทดเกียร์ที่สูงหากยังสูงไม่พอเราสามารถเปลี่ยนเฟืองท้ายได้ เพื่อให้รถมีแรงบิดมากขึ้นแต่ความเร็วปลายหรือ Top-speed จะลดลงเช่นกัน
ระบบเกียร์ธรรมดาทำงานอย่างไร
ปกติแล้วเครื่องยนต์เมื่อเกิดการเผาไหม้ลูกสูบจะทำการหมุนข้อเหวี่ยงและข้อเหวี่ยงจะส่งกำลังไปยังล้อช่วยหมุนหรือ (Fly Wheel) และส่งต่อไปยังชุดห้องเกียร์ (Transmission) ซึ่งระหว่างเครื่องยนต์และชุดเกียร์จะมีคลัทช์ (Clutch) ที่เราะเหยียบเวลาเข้าเกียร์เป็นตัวทำหน้าที่เชื่อมต่อหรือหยุดการส่งกำลังจากเครื่องยนต์มายังชุดเกียร์ เมื่อเราเปลี่ยนเกียร์จะเป็นการเปลี่ยนฟันเฟืองจากขนาดหนึ่งไปยังอีกขนาดหนึ่ง (จากฟันเฟืองขนาดใหญ่ไปฟันเฟืองขนาดเล็กในกรณีเปลี่ยนจากเกียร์ต่ำเป็นเกียร์สูง หรือ หากเปลี่ยนเกียร์สูงเป็นเกียร์ต่ำก็จะกลับกัน) ในการเปลี่ยนเกียร์นั้นเนื่องจากชุดเกียร์เป็นฟันเฟืองเราจึงต้องเหยียบคลัทช์เพื่อให้หยุดการส่งกำลังจากเครื่องยนต์มายังฟันเฟืองเกียร์ ทำให้ชุดเกียร์หยุดหมุนเราจึงสามารถเข้าเกียร์ได้โดยที่ฟันเฟืองไม่ขัดกัน
ทำไมเครื่องจึงดับเมื่อไม่เหยียบคลัทช์หรือเลี้ยงคันเร่ง
เครื่องยนต์ต้องหมุน 1 รอบ ต่อการเผาไหม้ลูกสูบ 1 ครั้ง โดยมีล้อช่วยหมุน (Flywheel) ช่วยในการดันลูกสูบให้ไปยังจุดระเบิดอีกครั้ง ไม่เช่นนั้นเครื่องจะดับ เมื่อเราเข้าเกียร์ 1 ในเกียร์ธรรมดาเครื่องยนต์จะส่งแรงไปยังชุดเกียร์ทำให้ล้อช่วยหมุนหรือ Flywheel ศูนย์เสียแรงเฉื่อยไปด้วยเราจึงต้องเร่งรอบด้วยการเหยียบคันเร่ง หรือเหยียบคลัทช์เพื่อตัดการส่งกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังชุดเกียร์ (รถจะไม่เคลื่อนที่)
การทำงานของเกียร์อัตโนมัติหรือเกียร์ออโต้
เกียร์อัตโนมัตินั้นจะทำงานด้วยฟันเฟืองเช่นกันจะทำงานโดยมีชิ้นส่วนหลักๆดังนี้
-Small Sun Gear ส่งกำลังมาจากเครื่องยนต์
-Planet Gear ฟันเฟืองขนาดเล็ก
-Large Sun Gear ฟันเฟืองขนาดใหญ่อยู่ใต้ Small Sun Gear
-Ring Gear แผ่นคลอบชุดฟันเฟืองทั้งหมด
เมื่อเริ่มเข้าเกียร์ D
เกียร์ 1 เริ่มการทำงานเมื่อเราเลือกเกียร์ D ในระบบเกียร์อัตโนมัติฟันเฟือง Small Sun Gear จะหุมน Planet Gear และหมุน Larg Sun Gear อีกครั้งหนึ่ง ในเกียร์ 1 จะได้รอบต่ำแต่แรงบิดสูง
เกียร์ 2 แผ่น Large Sun Gear จะถูกล็อกให้หยุดหมุน Small Sun Gear จะหมุนกับ Planet Gear และหมุน Ring Gear อีกครั้งหนึ่งจะได้รอบที่เพิ่มขึ้นอีก
เกียร์ 3 Planet Gear จะถูกล็อกเพิ่มอีกทำให้ได้รอบเพิ่มขึ้น
เกียร์ 4 Planet Gear จะถูกล็อกให้ติดกับ Planet Carrier จะมีเฟืองที่หมุนคือ Small Sun Gear และ Planet Gear
ในปัจจุบันมีเทคโนโลยีที่สามารถทำให้เกียร์อัตโนมัติเพิ่มจาก 4 สปีด เป็น 6 สปีด และ 8 สปีดได้แล้ว
เมื่อรู้การทำงานของเกียร์แล้วก็ควรจะใช้งานให้ถูกลักษณะและเลือกซื้อรถให้ตรงกับความต้องการในการใช้งานมากที่สุด


Related post

Disqus comments:


Facebook comments: