ยานยนต์ : เซียนรถ
วันที่ 2 กันยายน 2552 03:00
ลิมิเต็ดสลิป ทำงานอย่างไร

โดย : กรุงเทพธุรกิจออนไลน์

แรก เริ่มเดิมทีนั้น การหลีกเลี่ยง หรือ หลบหลีก เราต้องการเพียงการหยุดรถได้อย่างทันท่วงที หรือทันกับภาวการณ์ที่ต้องการ

ปัญหา ที่เกิดขึ้นก็คือ ล้อทั้งสี่จะล็อกตาย จึงเกิดระบบเบรกแบบ ABS เข้ามาช่วยลดทอนปัญหานั้นไป จากอุปกรณ์ในระบบที่ติดตั้งเข้ามาเป็นระบบ ABS นั้น ยังสามารถที่จะพัฒนา หรือเพิ่มงานให้กับระบบทั้งหมดได้เพียงแต่เพิ่มเติมอุปกรณ์เล็กน้อยเข้าไป (น่าจะเรียกได้ว่าการอัพเกรด)

ระบบ ABS จะทำงานต่อเมื่อแป้นเบรกถูกกด (เหยียบ) วงจรของระบบ ABS จึงจะทำงาน ปัญหาหนึ่งที่ผู้ใช้รถประสบกันอยู่ (โดยเฉพาะกับภูมิประเทศหนาว หิมะ ฝนตก ถนนลื่น) ก็คือ เมื่อออกรถ ล้อขับ (ถ้าเป็นขับหลัง ก็คือล้อหลัง ถ้าเป็นขับหน้า ก็คือล้อหน้า) มักจะหมุน (ล้อซ้าย-ขวา) มักจะหมุนด้วยความเร็วที่ไม่เท่ากัน เมื่อสภาพถนนนั้นถูกปกคลุมด้วยหิมะ หรือน้ำ เมื่อล้อขับสองล้อหมุน (ออกตัว) ด้วยความเร็วที่ต่างกัน ทิศทางของรถจึงยากลำบากในการควบคุม

ในยุคแรกๆ ของการแก้ปัญหาที่ยังไม่รู้จักกับระบบ ABS หรือยังไม่รู้จักพัฒนาเอาระบบ ABS ไปใช้อย่างอื่นๆ ทางแก้ที่ค่อนข้างจะได้ผลในการที่จะทำให้ล้อขับทั้งซ้าย และขวาหมุนด้วยความเร็วที่เท่ากันก็คือ การใส่อุปกรณ์ชุดหนึ่งเข้าไปในเฟืองท้าย ที่เรียกกันว่า ลิมิเต็ดสลิป (Limited Slip) ซึ่งอุปกรณ์ชุดนี้ จะทำหน้าที่บังคับให้ล้อหมุน (ล้อขับ) หมุนด้วยความเร็วที่เท่าๆ กัน เมื่ออยู่ในสภาพถนนที่ไม่เป็นใจ

จน เมื่อมีการใช้ระบบ ABS กันอย่างได้ผล และแพร่หลายในวงกว้าง การพัฒนาให้ระบบ ABS ใช้งานได้มากกว่าเดิม จึงทำให้เกิด ระบบ ETS (Electronic Traction Support) หรือ การป้องกันล้อหมุนฟรี (ล้อขับ) ซึ่งมาทดแทนระบบลิมิเต็ดสลิป หรือ ดีฟเฟอเรนเชียลล็อก (Automatic Differential lock) ซึ่งทั้งสองระบบมีจุดมุ่งหมายเดียวกันคือ เมื่อต้องการออกตัวบนพื้นผิวถนนลื่น ล้อขับต้องหมุนด้วยความเร็วที่เท่ากัน แต่ในระบบลิมิเต็ดสลิปนั้น การจะทำให้ล้อขับหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน จำเป็นที่จะต้องเพิ่มความเร็วของล้อขับด้านที่หมุนช้ากว่าให้มีความเร็ว เพิ่มขึ้น จนเท่ากับล้อที่หมุนเร็วอยู่แล้ว

แม้จะได้ผล แต่ล้อตามก็มักจะตามไม่ทันผู้ขับขี่ จึงต้องอาศัยประสบการณ์ที่มากกว่าในการควบคุม หรือกำหนดทิศทางของรถ แต่ในระบบ ETS (Electronic Traction Support) จะทำงานในลักษณะตรงกันข้ามกันคือ เมื่อล้อขับ ล้อใดล้อหนึ่ง หมุนด้วยความเร็วมากกว่าล้ออื่นๆ ระบบ ETS จะบังคับโดยอัตโนมัติด้วยการสั่งการให้ล้อที่หมุนเร็วกว่า ชะลอความเร็วลงให้ล้อที่หมุนเร็วกว่าอยู่ในสภาพเดียวกับล้ออื่นๆ

ซึ่ง การทำงานนี้ ก็เกิดขึ้นได้ง่ายๆ จากการสั่งการของระบบ ABS ที่ถูกอัพเกรดมาให้ระบบเบรกของล้อที่หมุนเร็วกว่านั้น เบรก หรือจับได้เองโดยอัตโนมัติ ซึ่งในชุดอุปกรณ์ของระบบเบรก ABS ก็จะมีสายจับสัญญาณความเร็วของล้ออยู่ทุกล้ออยู่แล้ว เมื่อสายสัญญาณตรวจจับความเร็วของล้อ ข้อมูลนั้นก็จะถูกส่งไปยังสมอง ETS (ETS control module) ได้รับข้อมูล ก็จะรายงานไปยังระบบ ABS ให้สั่งการให้ระบบเบรกของล้อนั้น ทำงานเมื่อเบรกทำงาน ความเร็วของล้อก็จะลดลง จนมีความเร็วเท่ากับล้ออื่นๆ การสั่งการก็จะถูกยกเลิกโดยอัตโนมัติ

ETS จึงเป็นระบบเสริมจากระบบ ABS โดยเอาส่วนที่ยังเหลือใช้ของระบบ ABS นั้นมาใช้งานได้อย่างคุ้มค่า พูดกันง่ายๆ ก็คือ ระบบ ETS ใช้งานได้คุ้มค่ามากกว่าระบบลิมิเต็ดสลิป เช่น ผู้ขับรถไม่ต้องมีความเชี่ยวชาญในการขับรถมากนัก เพราะระบบจะทำงานเองเมื่อต้องการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง เพราะเมื่อเบรกทำงาน ก็ไม่จำเป็นต้องใช้รอบเครื่องสูงๆ การกำหนด หรือควบคุมทิศทางก็ทำได้อย่างง่ายๆ เพราะล้อขับ ลดความเร็วลง ก็หมายถึงว่า ล้อตามก็ต้องตามได้ทัน

เมื่อระบบ ETS ทำงาน สัญญาณไฟ ETS ที่หน้าปัดจะกะพริบเตือน ซึ่งหมายความว่า ในขณะนั้น สภาพของถนน ไม่เป็นใจให้คุณขับรถได้อย่างสะดวกสบาย หรือใช้ความเร็วสูงๆ ได้อีกต่อไป

สัญญาณ อีกชนิดหนึ่งที่เตือนก็คือ ตราบใดที่ ไฟ ETS ติดแดง อยู่ตลอด (ไม่กะพริบ) สักชั่วระยะเวลาหนึ่ง นั่นก็หมายถึงว่า สัญญาณจับความเร็วที่ล้อใดล้อหนึ่ง หรือทั้งสองล้อของล้อขับนั้น บ่งบอกว่า ผ้าเบรก หรือจานเบรกของคุณถูกใช้งานหนัก (จากการสั่งการของระบบ ETS และ ABS) จนมีอุณหภูมิสูงกว่าปกติที่ควรจะเป็น และเมื่ออุณหภูมิของผ้าเบรก หรือจานเบรก ลดลงจนอยู่ในภาวะปกติ สัญญาณไฟนั้นจะหายไป ก็หมายความว่า คุณสามารถที่จะขับรถของคุณได้ตามต้องการแล้ว

หรือเมื่อคุณไม่เคยใช้ ระบบ ETS (ที่จริงต้องพูดว่าระบบ ETS ไม่เคยใช้งานเลย) เมื่อคุณขับรถอยู่ในภาวะปกติ ไฟเตือน ETS แดงขึ้นตลอดเวลา ก็ไม่ต้องตกใจ รถคุณยังสามารถขับขี่ได้อย่างปกติ ระบบเบรกยังทำงานเป็นปกติ (เช่นเดียวกับเมื่อไม่ได้ติดตั้งระบบ ETS) เมื่อมีเวลาว่างเมื่อใด จึงนำเข้าตรวจเช็คในศูนย์บริการที่คุณวางใจ ครับ

ค่า A/R หมายถึง อัตราส่วนคอคอดที่บอกขนาดภายในของโข่งไอเสียเทอร์โบ ว่ามีขนาดของช่องที่จะรีดไอเสียที่จะไปปั่นเทอร์ไบน์ กังหันไอเสียหรือเทอร์ไบน์ที่มีขนาดเท่ากัน สามารถกำหนดอัตรารอบการหมุนให้ช้าหรือเร็วได้ ถึงแม้ว่าไอเสียจะมีมวลเท่าเดิม และกังหันไอเสียเท่าเดิม แต่สามารถเพิ่มหรือลดรอบการหมุนของกังหันไอเสียได้ด้ วยโดยใช้อัตราส่วน A/R นี้
ค่า A คือพื้นที่หน้าตัดของช่องปลายสุดของท่อรีดของโข่งไอเ สีย ถ้ามองจากปากเข้าไป
ค่า R คือ รัศมีจากจุดศูนย์กลางของเทอร์ไบน์ถึงกลางพื้นที่หน้า ตัดของช่องปลายสุดของท่อรีดไอเสียของโข่งไอเสีย

ค่า A/R ในขนาดเทอร์ไบน์เดียวกัน ถ้า A/R มีค่าน้อย(คอคอดเล็ก) แสดงว่ามีการรีดไอเสียมาก (กังหันไอเสียจะหมุนเร็ว) เป็นการเพิ่มความเร็ว ให้เทอร์ไบน์หมุนเร็ว บูสท์มาเร็ว อัตราส่วน A/R มีค่ามาก (คอคอดใหญ่) กังหันไอเสียก็จะหมุนช้า
ขนาดของคอคอดบริเวณทางเข้าภายในโข่งไอเสียมีขีด จำกัด อยู่ที่ แรงดันย้อนกลับ
ถ้าคอคอดเล็กเกินไป (อัตราส่วน A/R ต่ำเกินไป) ไอเสียที่เข้าไปปั่นกังหันไอเสียจะมีความเร็วสูง มีการตอบสนองต่ออัตราเร่งของบูสท์ได้เร็ว แต่ความร้อนสะสมในตัวเทอร์โบก็จะสูงและเกิดแรงดันย้อ นกลับในระบบไอเสียมาก
ส่วน คอดใหญ่เกินไป (อัตราส่วน A/R มีค่ามากเกินไป) การตอบสนองต่ออัตราการเร่งของบูสท์เทอร์โบจะช้า แต่ความร้อนสะสมในตัวเทอร์โบจะน้อยกว่าการระบายของไอ เสียจะไม่เกิดแรงดันย้อนกลับมาก การสร้างแรงดันเสริมหรือบูสท์จะช้า จะบูสท์ที่รอบสูง เรียกว่ามีการรอรอบมาก
ขนาดของเทอร์โบ ?

เทอร์โบ จะทำงานตามปริมาณไอเสีย ไม่ได้ทำงานเฉพาะความเร็วสูง ถ้าใช้เทอร์โบเล็ก(จะ BOOSTแถวๆ 7-10 ปอนด์ โดยไม่ต้องพึ่ง Intercooler แต่ถ้ามี intercooler ก็จะช่วยลดความร้อนได้ส่วนหนึ่ง) กังหันไอเสียหมุนเร็วตั้งแต่รอบเครื่องยนต์ต่ำ อัดอากาศได้เร็ว แต่ในรอบสูงจะตื้อ เพราะไอเสียไหลได้ไม่ทัน เทอร์โบตัวใหญ่ สร้างแรงดันได้ช้า รอรอบนาน แต่ไอเสียไหลคล่อง จึงควรใช้เทอร์โบขนาดพอเหมาะกับซีซีของเครื่องยนต์ (ไม่ควรเลือกเทอร์โบที่เล็กหรือใหญ่กว่าเครื่องยนต์ท ี่จะนำเทอร์โบไปติดตั้งเกินกว่า 200-300 ซีซี)
การเอาเทอร์โบตัวเล็กกว่า ความเหมาะสมมาใส่ในเครื่องย นต์ ก็ทำให้บูสท์มาเร็ว และมีอาการอั้นที่รอบสูงๆ ได้มาไม่เต็มที่ และถ้าแช่ยาวๆ อาจจะเกิดการโอเวอร์ฮีทได้ และไม่แรงเท่าที่ควรเนื่องจากไอดีมีมวลน้อยเพราะกังห ันไอดีมีขนาดเล็ก
การ เอาเทอร์โบใหญ่กว่าความเหมาะสมมาใส่ จะทำให้มีอาการรอรอบแต่ก็ไม่มีปัญหาโอเวอร์ฮีท เพียงแต่ว่าจะได้ใช้ม้าไม่บ่อยนัก เพราะบูสท์จะมารอบสูงๆ หรือเกียร์สูงๆ

การ ติดตั้งเทอร์โบเพิ่มเข้าไปในเครื่องยนต์ดีเซล ส่วนใหญ่ไม่ต้องมีการเปลี่ยนชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต ์ แต่ควรใช้แรงดันของอากาศ (บูสต์) ไม่เกิน 5-7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว และถ้ามีการแต่งปั๊มจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มก็จะดี ขึ้นไปอีก
อัตรา ส่วนกำลังอัด กับ เทอร์โบ ?

อัตราส่วนกำลังอัด (Compression Ratio) มีความสำคัญต่อการทำงานของเครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร ์โบมาก เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบจำเป็นต้องมีอัตราส่วน กำลังอัดต่ำกว่าเครื่องยนต์ปกติ เพราะว่าเครื่องที่ติดตั้งเทอร์โบอัตราส่วนกำลังอัดข องการประจุไอดีเมื่อลูกสูบเลื่อนสู่ศูนย์ตายบนในจังห วะอัด ไอดีที่ถูกอัด จะมีมากกว่าอัตราปกติ ดังนั้นไอดีจึงมีมวลมากกว่าเครื่องยนต์ปกติ ถ้าเครื่องยนต์มีอัตราส่วนกำลังอัดสูงเกินขอบเขตของค วามเหมาะสม ไอดีที่ถูกอัดตัวแน่นก็จะเกิดความร้อนสูงกว่าปกติ และทำให้เครื่องยนต์เกิดการน็อก (ชิงจุดระเบิด) ได้ ดังนั้นเครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบจึงต้องมีอัตราส ่วนกำลังอัด ต่ำกว่าเครื่องยนต์ปกติ เมื่อถึงจังหวะอัดจะได้ไม่เกิดการน็อก ซึ่งถ้าเกิดการน็อกอย่างรุนแรง ลูกสูบ ก้านสูบ ก็จะได้รับความเสียหาย อัตราส่วนกำลังอัดที่เหมาะกับเครื่องยนต์เทอร์โบ ที่มีการควบคุมแรงดันเสริม (บูสท์) ไม่เกิน 7-10 PSI ควรจะมีอัตราส่วนกำลังอัดไม่เกิน 7.5 : 1 ? 9.0 : 1 วิธีลดอัตราส่วนกำลังอัด ก็สามารถทำได้โดยการเพิ่มปริมาตรห้องเผาไหม้ เช่น เพิ่มความหนาของประเก็นฝาสูบ โดยสั่งตัดพิเศษ หรือ นำมาซ้อนกันสองชั้น ในขณะเดียวกันถ้ากำลังอัดต่ำเกินไป ก็จะทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง และเครื่องยนต์ไม่มีกำลัง
น้ำมันเครื่องที่มาหล่อลื่นเทอรโบ มาจากไหน ?

สำหรับ เทอร์โบที่ติดตั้งเพิ่มเติม นิยมต่อมาใช้จากสวิตช์น้ำมันเครื่อง เพราะมีแรงดันของน้ำมันเครื่องอยู่ตลอดเวลา แรงดันสูงเท่ากับน้ำมันเครื่องที่ถูกปั๊มไปเลี้ยงส่ว นอื่นของเครื่องยนต์ โดยการถอดสวิตช์น้ำมันเครื่องออก และใส่ข้อต่อ 3 ทางแทน เพื่อให้ใส่สวิตช์น้ำมันเครื่องได้เหมือนเดิม ท่อที่ใช้ต่อควรจะเป็นแป๊ปเหล็ก เนื่องจากน้ำมันเครื่องที่จุดนี้มีแรงดันที่สูงมาก ไม่ควรใช้ท่อยางธรรมดาต่อ ในส่วนของท่อน้ำมันเครื่องไหลกลับเข้าสู่เครื่องยนต์ ปกติจะให้ไหลกลับลงอ่างน้ำมันเครื่องโดยเจาะรูติดตั้ งท่อไหลกลับ โดยตำแหน่งที่ต่อท่อจะต้องสูงกว่าระดับน้ำมันเครื่อง ในอ่างน้ำมันเครื่อง มิเช่นนั้นจะเกิดปัญหาน้ำมันเครื่องไหลกลับไม่ทัน แรงดันของน้ำมันเครื่องจะค้างอยู่ในตัวเทอร์โบ และจะถูกดันออกทางซีล
สำหรับ เครื่องเทอร์โบจากโรงงาน อาจจะต่อจากจุดอื่น