รู้ลึกเรื่องรถ
อาวุธลับของม้าศึกตัวใหม่
เปิดตัวอย่างองอาจสำหรับ FERRARI PUROSANGUE ครอสส์โอเวอร์ เอสยูวี คันแรกของค่ายม้าลำพอง รถชื่อประหลาดที่แปลว่า “เลือดบริสุทธิ์” (PURE BLOOD) ที่แม้จะยกสูงสไตล์ครอสส์โอเวอร์ เอสยูวี แต่ดูแล้วมันก็ไม่ใช่สักเท่าไร เพราะยังคงความเป็นรถสปอร์ท เพียงแค่ยกสูง และมีพื้นที่สัมภาระพอประมาณ เรียกว่าเป็น FERRARI สำหรับคนรักครอบครัว น่าจะเหมาะสมกว่า
การเป็น FERRARI (แฟร์รารี) มันต้องขับได้อย่างสนุกสนานเร้าใจ จากเครื่องยนต์ที่แรงสะใจ และลีลาการขับที่ให้อารมณ์สปอร์ทตามสไตล์ของค่ายม้าลำพอง และการทำเครื่องให้แรงนั้นไม่ใช่เรื่องยาก เพราะ FERRARI PUROSANGUE (แฟร์รารี ปูโรซันกุย) มาพร้อมกับขุมพลังแบบ วี 12 สูบ ความจุ 6.5 ลิตร บลอคที่เป็นเอกลักษณ์ของ FERRARI ซึ่งจะนำพาครอสส์โอเวอร์ เอสยูวี คันโต พุ่งทะยานทะลุ 300 กม./ชม. ได้อย่างไม่ยากเย็น สมกับชื่อ “เลือดบริสุทธิ์” ส่วนเรื่องของลีลาการขับนั้น ถือเป็นเรื่องใหม่สำหรับพวกเขาเช่นกัน เพราะนี่คือ รถขนาดใหญ่ที่มีความสูงมากกว่ารถที่พวกเขาคุ้นเคย ดังนั้น การออกแบบระบบรองรับให้กับรถใต้ท้องสูงที่มีสมรรถนะร้อนแรงเช่นนี้ จึงถือเป็นงานที่ท้าทายอย่างยิ่ง
แน่นอนว่าช่วงล่างแบบธรรมดาย่อมจะไม่เพียงพอกับการควบคุมรถคันใหญ่ขนาดนี้ให้เข้าโค้งได้หนึบแน่นราวกับรถสปอร์ท ในขณะที่จะต้องให้ความนุ่มนวลในยามต้องเจอกับถนนที่ไม่สมบูรณ์แบบ ดังนั้นคำตอบจึงมาลงที่การออกแบบช่วงล่างแบบ “ACTIVE” ที่สามารถปรับเปลี่ยนบุคลิกภาพการตอบสนองได้ด้วยคอมพิวเตอร์ที่ FARRARI เรียกว่าระบบ FAST ซึ่งย่อมาจาก FERRARI ACTIVE SUSPENSION TECHNOLOGY
ผู้ที่อยู่เบื้องหลังความท้าทายนี้ก็คือ ทีมงานของผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมเครื่องกลจากแคนาดา บริษัท “MULTIMATIC“ ผู้พัฒนาแดมเพอร์ หรือชอคแอบซอเบอร์ หรือที่คนไทยนิยมเรียกกันว่า ชอคอับ แบบใหม่ล่าสุด ที่มีชื่อว่า TRUEACTIVE (ทรูแอคทีฟ)
เมื่อเอ่ยถึงแดมเพอร์ อุปกรณ์ช่วยควบคุมให้ตัวรถมีเสถียรภาพ ไม่กระเด้งกระดอน หรือยวบยาบไปกับสภาพถนน พวกเราอาจจะคุ้ยเคยกับชื่อดั้ง เดิม อย่าง KONI หรือ BILSTEIN แต่ไม่คุ้นเคยกับชื่อของ MULTIMATIC นั่นเพราะผลิตภัณฑ์แดมเพอร์ ที่ใช้เทคนิค SPOOL VALVE ภายใต้ชื่อ DSSV (DYNAMIC SUSPENSION SPOOL VALVE) ของพวกเขานั้นมันอยู่ในซูเพอร์คาร์ กับรถแข่งระดับเทพเป็นหลัก ไม่ว่าจะเป็น ASTON MARTIN ONE-77 (แอสตัน มาร์ทิน วัน-77), MERCEDES-AMG GT (เมร์เซเดส-เอเอมจี จีที), FORD GT (ฟอร์ด จีที), FERRARI SF90 STRADALE ASSETTO FIORANO (แฟร์รารี เอสเอฟ 90 สตราดาเล อัสเซตโต ฟีโอราโน) ซึ่งเป็นตัวแรงที่สุดในอนุกรม ตลอดไปจนถึงช่วงล่างของรถแข่ง F 1 ของทีมแชมพ์โลก 4 สมัยซ้อนอย่าง RED BULL RACING
ช่วงล่างแบบ TRUEACTIVE ที่พัฒนาขึ้นมาใหม่สำหรับ FERRARI พัฒนาขึ้นโดยใช้พื้นฐานของเทคนิค SPOOL VALVE ที่เป็นท่อทรงกระ บอกเจาะรูด้านข้าง ที่สามารถเปิด/ปิดเพื่อควบคุมรูปแบบการไหลของน้ำมันไฮดรอลิคในกระบอกแดมเพอร์ให้ไหลช้า หรือเร็ว แทนที่การใช้แผ่นโลหะบางๆ ที่เรียกว่า “ชิม” (SHIM) ที่ติดตั้งบริเวณแกนของแดมเพอร์ ที่ทำหน้าที่เป็นลิ้นควบคุมน้ำมันไฮดรอลิคให้ไหลผ่านไปมา ซึ่งหากจะอธิบายก็คงต้องขอเริ่มที่แดมเพอร์ ในปัจจุบันมีด้วยกันกี่รูปแบบ น่าจะช่วยให้เราเข้าใจเรื่องการทำงานของมันได้ดีขึ้น
หากจะจัดประเภทกันแล้วต้องบอกว่ามีด้วยกัน 5 รูปแบบ ได้แก่
1. แบบท่อชั้นเดียว หรือ MONOTUBE รูปแบบนี้ถือว่าเรียบง่ายที่สุด ในกระบอกแดมเพอร์ แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ ด้านล่างเป็นแกสไนโตรเจนแรงดันสูง ด้านบนเป็นน้ำมันไฮดรอลิค โดยส่วนของแกสนั้นแบ่งแยกออกจากน้ำมันด้วยชิ้นส่วนที่เรียกว่า FLOATING DIVIDER ที่สามารถขยับตัวขึ้นลงได้เล็กน้อย (เนื่องจากแกสสามารถหด และขยายปริมาตรได้ ในขณะที่ของเหลวไม่สามารถทำได้)
การทำงาน อาศัยแกนแดมเพอร์ที่เป็นก้านโลหะขนาดเล็ก มีปลายด้านหนึ่งยึดกับตัวรถ ปลายอีกด้านมีหัวเหมือนลูกสูบปักลงไปในกระบอกแดมเพอร์ หัวสูบนี้สร้างขึ้นจากแผ่นโลหะบางๆ ที่เรียกว่า “SHIM” ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางต่างๆ ซ้อนกันอยู่เป็นชั้นๆ ทำหน้าที่เป็นลิ้น หรือวาล์ว โดยมีลิ้นที่ทำจาก SHIM อยู่ 2 ด้าน ด้านหนึ่งจะปิด ด้านหนึ่งจะเปิดออกด้วยการเผยอ เมื่อเจอแรงดันของน้ำมันไฮดรอลิค
รูปแบบ และการทำงานของแดมเพอร์แบบ MONOTUBE รวมถึงแบบอื่นๆ จะเข้าใจได้ดีขึ้นด้วยการรับชมภาพเคลื่อนไหว ซึ่งหาชมได้ทางยูทูบ
ข้อดีของแดมเพอร์ลักษณะนี้ก็คือ มันระบายความร้อนในการทำงานได้ดี เนื่องจากตัวกระบอกน้ำมันมีขนาดใหญ่ และมีผิวสัมผัสกับอากาศภายนอกเยอะ และทำงานได้ดีแม้จะขึ้น/ลงอย่างต่อเนื่อง ไม่ต้องกังวลว่าแกสจะหลุดเข้าไปผสมกับน้ำมันไฮดรอลิค เนื่องจากมีการกั้นแยกออกจากกันอย่างชัดเจน
แต่ระบบนี้ก็มีข้อด้อย คือ หากมีการบุบเกิดขึ้นกับตัวกระบอกแดมเพอร์ อาจทำให้แกนไม่สามารถขยับขึ้น/ลงได้อีก และเนื่องจากการจัดเรียงห้องแกสอยู่ด้านล่าง ทำให้ช่วงชักขึ้น/ลงของด้านแดมเพอร์ “สั้นลง” อีกทั้งมีแรงดันของแกสค่อนข้างสูงเพื่อควบคุมจังหวะการขึ้น/ลงของแกนแดมเพอร์ จึงเหมาะกับการใช้งานในสนามแข่งที่เรียบ ไม่มีหลุมบ่อ เนื่องจากช่วงชักของก้านแดมเพอร์สั้นกว่ารถทั่วไป
2. แบบท่อ 2 ชั้น หรือ TWIN TUBE เป็นแบบที่ได้รับความนิยมในรถทั่วไป เพราะการทำงานนุ่มนวล ออกแบบให้มีท่อซ้อนท่อ โดยกระบอกท่อด้านนอกเป็นที่เก็บแกสไนโตรเจนแรงดันต่ำ ซึ่งสัมผัสกับน้ำมันไฮดรอลิคโดยตรงไม่มีการกั้น น้ำมันจากกระบอกแดมเพอร์ชั้นนอกและชั้นในจะไหลไปผ่านทาง BASE VALVE หรือลิ้นที่อยู่ด้านล่างสุดของกระบอก รูปแบบนี้ SHIM VALVE บริเวณหัวลูกสูบของแกนแดมเพอร์จะมีขนาดเล็กกว่าแบบแรก
ข้อดีของกระบอกแบบนี้ คือ การบุบของเปลือกนอกไม่ส่งผลต่อการทำงาน อีกทั้งมีช่วงชักที่ยาวกว่าแบบแรกจึงเหมาะกับการใช้งานทั่วไป ที่ใช้กับถนนที่มีหลุมมีบ่อ และเนื่องจากแรงดันรวมของระบบน้อยกว่า จึงมีความสึก หรอต่ำ
ข้อด้อยของระบบนี้ คือ หากมีการใช้งานหนักมีการชักเข้าออกอย่างรุนแรง แกสไนโตรเจนความดันต่ำสามารถซึมเข้าไปในน้ำมันจนเกิดเป็นฟองอากาศ ซึ่งจะทำให้ความสามารถในการควบคุมการทรงตัวลดน้อยลง และข้อด้อยอีกประการ คือ มันไม่เหมาะกับการติดตั้งในมุมเอียงมากๆ เนื่องจากน้ำมันในกระบอกชั้นนอกจะเอียง ทำให้เสียสมดุลในการทำงาน
3. แบบมีระบบบายพาสส์ หรือ INTERNAL BYPASS เรามักจะเห็นแดมเพอร์ลักษณะที่มีท่อเล็กๆ 2 หรือ 3 ท่อต่อเข้ากับกระบอกแดมเพอร์หลัก และมีการพ่วงเข้ากับท่อกระบอกเล็กๆ ที่พ่วงอยู่ด้วยกัน กระบอกพวกนั้นเราเรียกว่า SUB TANK หรือ RESERVOIR ซึ่งเป็นที่อยู่ของไนโตรเจนแรงดันสูงกับน้ำมันไฮดรอลิค
จุดเด่นของแดมเพอร์แบบนี้ คือ ในกระบอกเดียวกัน เราสามารถกำหนดจุดที่ให้มันแข็ง หรืออ่อนแตกต่างกันได้ ดังนั้นจึงมีอีกชื่อหนึ่งว่า “POSITION SENSITIVE” นั่นคือ บุคลิกของตัวแดมเพอร์จะเปลี่ยนไป เมื่อหัวลูกสูบของแกนแดมเพอร์ เคลื่อนที่ไปสู่ตำแหน่งต่างๆ ที่กำหนดไว้ จากอ่อน (SOFT ZONE) ไปแข็ง (STIFF ZONE) และบางครั้งเราอาจจะเห็นแดมเพอร์ที่มีท่อกระบอกเล็กติดอยู่ แต่ไม่มีท่อเล็กๆ หลายท่อ อันนั้นเป็นระบบที่คล้ายกับแบบ MONOTUBE เพียงแต่แยกเอาส่วนแกสไนโตรเจนแรงดันสูงออกมาภายนอก เพื่อให้ก้านสูบของแดมเพอร์สามารถมีช่วงชักเพิ่มขึ้น
ข้อดี คือ เหมาะกับรถที่ใช้คอยล์สปริงที่มีช่วงยุบ และยืดมาก เช่น รถกระ บะที่เน้นวิ่งด้วยความเร็วสูงบนเส้นทางทุรกันดาร อาทิ FORD RAPTOR (ฟอร์ด แรพเตอร์) ที่มีช่วงยุบ และยืดมากกว่า 5 นิ้ว ซึ่งบนทางเรียบแดม เพอร์จะค่อนข้างแข็ง แต่พอเจอพื้นที่ขรุขระมันจะปรับตัวให้นุ่มขึ้น เพื่อไม่ให้เกิดอาการกระเด้งกระดอน
ข้อเสีย คือ ไม่เหมาะกับการบรรทุกหนัก เพราะจะทำให้รถเกิดอาการยวบลงได้ เนื่องจากเมื่อบรรทุกหนักรถจะยุบตัวไปใกล้จุดที่เป็นช่องบายพาสส์การไหลของน้ำมันไฮดรอลิค
4. แดมเพอร์ระบบแม่เหล็ก หรือ MAGNETO RHEOLOGICAL DAM PER ระบบนี้เราเห็นในซูเพอร์คาร์ อาทิ AUDI R8 (เอาดี อาร์ 8), FERRARI 488 GTB (แฟร์รารี 488 จีทีบี) และ CHEVROLET CORVETTE (เชฟโรเลต์ คอร์เวทท์) โดยชื่อของแดมเพอร์แบบนี้คนมักจะเรียกสั้นๆ ว่า MR ซึ่งมาจากคำ 2 คำ ได้แก่ MAGNETO หรือแม่เหล็ก และ RHEOLOGICAL หมายถึงของเหลว หรือกระแส ซึ่งในความหมายนี้ คือ ของเหลวในกระบอกแดมเพอร์แทนที่จะเป็นน้ำมันไฮดรอลิคธรรมดา มันจะผสมเข้าไปด้วยอนุภาคโลหะละเอียด ที่เรียกกันว่า FERRO FLUID ที่สามารถเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของการไหลของน้ำมันที่เต็มไปด้วยอนุภาคโลหะ ด้วยการจัดเรียงตัวของผงโลหะผ่านทางการเหนี่ยวนำด้วยสนามแม่เหล็กไฟฟ้า โดยแทนที่หัวลูกสูบของแกนแดมเพอร์จะเป็น SHIM VALVE ตามปกติ กลับเปลี่ยนไปเป็นหัวลูกสูบที่เป็นขดลวดไฟฟ้าที่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กได้ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงสนามแม่เหล็กจะทำให้เกิดแรงต้านจากของเหลวแตกต่างกันไป
ข้อดี คือ สามารถปรับเปลี่ยนความแข็งอ่อนของแดมเพอร์ได้อย่างรวดเร็ว ให้เข้ากันกับรูปแบบของถนน
ข้อเสีย คือ ตัวผงอนุภาคโลหะเองอาจจะก่อให้เกิดตะกอนในระบบได้หากใช้ไปในระยะเวลานาน
5. แดมเพอร์แบบ SPOOL VALVE นี่คือ รูปแบบที่ทาง MULTIMATIC มีความชำนาญ จะเห็นว่าส่วนใหญ่แล้วการควบคุมการวิ่งขึ้น/ลงของหัวลูกสูบมักจะทำผ่านทางแผ่น SHIM VALVE ที่ซ้อนกันบริเวณหัวลูกสูบของแกนแดมเพอร์ ที่เผยอขึ้น หรือปิดลง แล้วแต่ทิศทางว่าจะเป็นจังหวะยุบ (BUMP) ซึ่งเป็นช่วงที่ล้อถูกดันขึ้น หรือ REBOUND จังหวะที่ล้อคลายตัวลงมา
ระบบ SPOOL VALVE สร้างขึ้นจาก “ปลอกโลหะ” ที่มีการเจาะรูด้านข้างเป็นรูปทรงต่างๆ โดยด้านในของปลอกจะบรรจุขดสปริง และฝาที่อยู่ด้านใน ทำหน้าที่คล้ายกระบอกสูบย่อย เมื่อมีแรงดันในระบบ แรงดันน้ำมันไฮดรอลิคจะดันให้สปริงยุบตัว และเปิดให้น้ำมันไหลผ่านช่องตรงปลอกโลหะออกมาได้ แรงดันที่มากขึ้นก็จะสอดคล้องกับรูปแบบช่องที่เปลี่ยนรูปทรงไป ซึ่งจะเปลี่ยนบุคลิกการตอบสนองต่อการไหลของน้ำมันไฮดรอลิค จากแข็งไปอ่อน อ่อนไปแข็ง แล้วแต่การออกแบบ โดยระบบ SPOOL VALVE อาจจะอยู่ตรงหัวของก้านสูบของแดมเพอร์ หรือส่วนอื่นที่สอดคล้องก็ได้
ข้อดี คือ ระบบนี้มีความล้าของระบบต่ำกว่าการใช้ SHIM VALVE และสามารถออกแบบรูปแบบการไหลของน้ำมันไฮดรอลิคได้ละเอียด
ข้อเสีย คือ ยังเป็นเทคโนโลยีที่ไม่แพร่หลาย
ระบบ TRUACTIVE ของค่าย MULTIMATIC ที่ทำให้กับ FERRARI PUROSANGUE ก็ใช้แนวคิด SPOOL VALVE คล้ายกับระบบ DSSV ที่พวกเขาประสบความสำเร็จในเวทีการแข่งรถ F 1 เช่นกัน แต่เหนือขึ้นไปอีกขั้นด้วยการติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้า 48 โวลท์ พ่วงเข้าไปด้วย โดยมอเตอร์นี้จะทำหน้าที่ปรับระยะยืด และหด ของช่วงล่างแทนการใช้ถุงลมแบบที่พบเห็นกันทั่วไป และเมื่อระบบทั้งหมดทำงาน และสั่งการด้วยไมโครพโรเซสเซอร์ ที่ทำงานร่วมกับเซนเซอร์วัดแรง G แล้ว ระบบทั้งหมดจะทำงานปรับแข็งอ่อน และสูงต่ำในโค้งได้อย่างอิสระ ในแนวคิดของช่วงล่างแบบแอคทีฟ
สุดท้ายแล้ว นี่คือสิ่งที่จะตอกย้ำว่า ครอสส์โอเวอร์ เอสยูวี ของ FERRARI ไม่ใช่รถที่คิดขึ้นมาอย่างลวกๆ เพียงเพราะว่าค่ายอื่นเขามีรถประเภทนี้กันหมดแล้ว แล้วไปหาโครงรถยี่ห้ออื่นมาสวมตัวถังใหม่เอามาขายแพงแบบที่ยี่ห้ออื่นทำ ตรงกันข้ามมันเป็นรถที่ตั้งใจสร้างขึ้นมาโดยเฉพาะ และแม้จะมีรูปทรงแตกต่างไปจากรถที่พวกเขาเคยทำ แต่รับรองได้ว่า ถ้าไม่ดีจริงพวกเขาไม่กล้าเอาออกมาขายแน่นอน !
ABOUT THE AUTHOR
ภ
ภัทรกิติ์ โกมลกิติ
นิตยสาร 399 ฉบับเดือน พฤศจิกายน ปี 2565
คอลัมน์ Online : รู้ลึกเรื่องรถ
คำค้นหา