รถเก๋งขับ 4 กับ ยาง!!! ตอนที่ 2

นิตโตะซัง เชื่อว่า เราทราบกันดีอยู่แล้วว่า ขณะที่รถขับเคลื่อน 2 ล้อกำลังเลี้ยวนั้น ล้อด้านนอกจะหมุนเร็วกว่าล้อด้านใน ถ้าเราต้องให้แรงขับเคลื่อนของล้อทั้ง 2 ข้าง มีอยู่เท่ากันตลอดเวลา และล้อทั้ง 2 ข้างสามารถหมุนด้วย ความเร็วต่างกันได้ด้วย ก็ต้องออกแบบเฟืองขึ้นชุดหนึ่งให้ทำงานได้ตรงกับเงื่อนไขนี้ ที่เรารู้จักกันดีในชื่อ “เฟืองท้าย” นั่นแหละครับ อันที่จริงมันก็เป็น “เกียร์” รูปแบบหนึ่ง ไม่ว่าจะเป็นรถขับเคลื่อนล้อหน้า หรือล้อหลัง ก็ต้องมีเกียร์ที่ทำงานแบบเฟืองท้ายนี้เสมอ

ถ้าเป็นรถขับเคลื่อน 4 ล้อ ก็ต้องมี “เฟืองท้าย” หรือ ดิฟเฟอเรนเชียล (Differential) ข้างหน้าหนึ่ง ชุด และข้างหลังอีกหนึ่งชุด เครื่องยนต์ของรถขับเคลื่อน 4 ล้อ ก็ส่งกำลังผ่านเกียร์ไปสู่ล้อ เช่นเดียวกับ รถขับเคลื่อน2 ล้อนั่นแหละ

คราวนี้ลองดูความเร็วของล้อคู่หน้าและล้อคู่หลังบ้างครับ แน่นอนว่าถ้าขับทางตรงย่อมเท่ากัน แต่ถ้ากำลังเลี้ยวหรือขับอยู่ในโค้ง ความเร็วเฉลี่ยของล้อคู่หน้า ย่อมต้องมากกว่าความเร็วเฉลี่ยของล้อคู่หลังครับ ดังนั้น รถขับเคลื่อน 4 ล้อ (Full Time) เลยต้องมีเกียร์ที่ส่งกำลังไปสู่ล้อคู่หน้า และล้อคู่หลัง โดยยอมให้หมุนด้วย ความเร็วต่างกันได้

ถ้าจะเปรียบกับรถขับเคลื่อน 2 ล้อ ล้อคู่หน้าของรถขับเคลื่อน 4 ล้อ ก็เปรียบเสมือนล้อนอกโค้งของรถ ขับเคลื่อน 2 ล้อ ส่วนล้อคู่หลังก็เปรียบเสมือนล้อในโค้งของรถขับเคลื่อน 2 ล้อ เกียร์ที่แบ่งกำลังและ ยอมให้ล้อคู่หน้าหมุนเร็วกว่าล้อคู่หลังนี้ จึงมีรูปแบบเหมือน “เฟืองท้าย” นั่นเองครับ เนื่องจากมันแบ่ง แรงบิดไปยังด้านหน้าและด้านหลัง จึงมีชื่อเป็นทางการว่า Center Differential หรือเรียกในภาษา ไทยว่า เฟืองกลางก็น่าจะได้

หลักการทำงานของ Differential นี้ มีข้อเสียพ่วงมาด้วยอย่างหนึ่ง คือ มันจะส่งแรงบิดให้ทั้ง 2 ข้าง เท่ากันเสมอ นั่นคือแรงขับเคลื่อนของล้อซ้ายและล้อขวาจะเท่ากัน เราจึงเห็นว่า มีรอยดำจากเศษยาง ติดที่ผิวถนนด้านเดียวเกือบทุกครั้ง เพราะผิวถนนใต้ล้อด้านในด้านหนึ่งมี “ดี” หรือ “แย่” กว่าอีกด้าน ล้อที่อยู่บนผิวถนนที่แย่กว่า ก็จะหมุนฟรีก่อน พอหมุนฟรี แรงขับเคลื่อนก็น้อย ล้อฝั่งตรงข้าม ซึ่งมีแรงขับเคลื่อนได้เท่าล้อที่กำลังหมุนฟรี จึงส่งแรงขับเคลื่อนลงสู่ผิวถนนใต้ล้อทั้ง 2 ข้างฝืดหรือลื่นเท่ากัน ล้อทั้ง 2 ข้างก็สามารถหมุนฟรีทั้งคู่ได้ ถ้าเราออกรถอย่างรุนแรง และเครื่องยนต์ มีแรงบิดสูงพอ

ถ้าเป็นรถสปอร์ต หรือรถที่กำลังเครื่องยนต์มีกำลังสูง โรงงานเขาก็แก้ปัญหาแรงขับเคลื่อนน้อย เวลา ล้อใดล้อหนึ่งหมุนฟรี โดยออกแบบ Differential ให้ล้อที่ลื่นกว่า หรือหมุนเร็วกว่า แบ่งแรงบิดไป เพิ่มให้ล้อที่หมุนช้ากว่า ที่เรารู้จักในชื่อ Limited Slip Differential นิยมใช้อักษรย่อในภาษาอังกฤษ ว่า LSD รถที่มีระบบนี้จึง ไม่ค่อยยอมให้ล้อทั้ง 2 ข้างหมุนด้วยความเร็วต่างกัน และส่งผลให้ มันมีแรงฝืนการเลี้ยวของรถให้คนขับรู้สึกได้ แต่ถือว่าคุ้มครับกับแรงขับเคลื่อนที่ไม่สูญเสียไปครับ