ระบบส่งกำลัง

            ระบบส่งกำลัง   เพื่อส่งถ่ายกำลังจากเครื่องยนต์ไปที่ล้อ  มีทั้งแบบเกียร์มือ  และเกียร์ออโต้

            ระบบส่งกำลัง (อังกฤษ: Transmission) คือ อัตราส่วนของผลคูณที่มีความแรงของเฟือง เฟืองจะมีการสับเปลียนเฟือง โดยการเปลี่ยนเกียร์ต่ำและสูง ส่วนเกียร์ต่ำจะมีจะเป็นเฟืองใหญ่และหมุนเร็วกว่า จะทำให้มีอัตตราเร่งมากกว่า แต่ความเร็วจะน้อยกว่า จนต้องเปลี่ยนไปเกียร์ระดับกลาง ซึ่งมีเฟืองระดับกลาง แต่ความเร็วมากขึ้นส่วนไปเกียร์ระดับสูง เป็นเฟืองขนาดเล็กแต่จะหมุนช้ากว่าเฟืองใหญ่แต่เฟืองเล็กหรือเกียร์สูงจะให้ความเร็วที่สูดแต่อัตตราเร่งจะน้อยกว่าแต่เกียร์สูงจะต้องใช้พลังงานสูงจากการหมุนอย่างมาก จนต้องมีการเปลี่ยนเกียร์เพื่อควบคุมความเร็วของรถได้ ระบบส่งกำลังจะมีอัตราทดของการส่งกำลังมีความจำเป็นต่อการออกแบบให้ชิ้นงานเคลื่อนที่ได้ตามความต้องการ เกียร์มีสองประเภท คือ เกียร์อัตโนมัติ และเกียร์ธรรมดา

            เกียร์มือ หรือ เกียร์ธรรมดา (Manual transmission หรือ Manual Gear) เป็นเกียร์ ที่ต้องเข้าเกียร์โดยเปลี่ยนเกียร์โดยตัวผู้ใช้เอง โดยจะเปลี่ยนเกียร์และจะต้องเหยียบคลัชแล้วเปลี่ยนเกียร์ตาม เกียร์จะมีเกียร์ว่าง เกียร์ถอยหลัง และ เกียร์เดินหน้า จะมีเกียร์ต่ำ และ สูง จนถึง เกียร์ 1 ถึง เกียร์ 5

            เกียร์ออโต้ หรือ เกียร์อัตโนมัติ (Automatic transmission หรือ Automatic Gear) เป็นเกียร์ที่ไม่มีคลัชให้เหยียบ เป็นเกียร์ที่สามารถเปลี่ยนเองได้อัตโนมัติ ตามความเร็วของรถ เกียร์จะมีเกียร์ว่าง เกียร์ถอยหลัง และ เกียร์เดินหน้า โดย เกียร์เดินหน้าจะเปลี่ยนเกียร์ได้ตั้งแต่รอบของเครื่องยนต์ จะมีตั้งแต่เปลี่ยนเกียร์ถัดไป โดยจะเลือกเข้าเกียร์แบบเปลี่ยนเกียร์เองได้อัตโนมัติในรอบต่ำ และ เกียร์เปลี่ยนเองได้อัตโนมัติในรอบสูง

เพลาหลัง  

            ออกแบบป้องกันภายในได้อย่างมิดชิด

เบรก    

            เป็นดิสก์เบรกเป็นหลักการเดียวกันกับระบบเบรกของรถยนต์

            เบรค (Brake) ทำหน้าที่ชลอความเร็วของรถ หรือทำให้รถหยุด ตามความต้องการของผู้ขับรถ รถส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ใช้การถ่ายทอดแรงเหยียบ ที่แป็นเบรค ไปถึงตัวอุปกรณ์หยุดล้อ ด้วยระบบไฮดรอลิกซ์ (Hydraulic)

            กล่าวคือ ในขณะที่เราเหยียบเบรคลงที่แป้นเบรค แรงเหยียบนี้ จะถูกส่งไปที่แม่ปั้มน้ำมันเบรค (Master Cylinder) เพื่อทำหน้าที่อัดแรงดันน้ำมันเบรค ออกไปตามท่อน้ำมันเบรค ผ่านวาล์วแยก ส่วนน้ำมันเบรค ไปจนถึงตัวเบรค ซึ่งติดตั้งอยู่บริเวณดุมล้อ และที่ตัวเบรค ก็จะมีลูกปั้มน้ำมันเบรค เมื่อได้รับแรงดันมา ลูกปั้มน้ำมันเบรคจะดันให้ผ้าเบรค ไปเสียดทานกับชุดจานเบรคที่อยู่ใกล้ กับจานดิสก์เบรค หรือ ดรัมเบรค เมื่อเกิดความฝืดขึ้น ล้อก็เริ่มหมุนช้าลง เมื่อเพิ่มน้ำหนัก เหยียบเบรคเข้าไปอีก แรงดันน้ำมันเบรคเพิ่มมากขึ้น ก็ยิ่งมีความฝืดที่ล้อเพิ่มขึ้น รถก็จะชลอความเร็วลง จนรถหยุดในที่สุด

ชนิดของเบรค

            - ดรัมเบรค (Drum Brake)

            - ดิสก์เบรค (Disc Brake)

ดรัมเบรค (Drum Brake)

            ในชุดเบรคแบบดรัม ประกอบด้วยตัวดรัม (Drum) เป็นโลหะวงกลมยึดติดกับดุมล้อ หมุนไปพร้อมล้อ และชุดฝักเบรค ซึ่งประกอบด้วยผ้าเบรค กลไกปรับตั้งเบรค สปริงดึงกลับ และลูกสูบปั้มเบรค ซึ่งสายน้ำมันเบรค ก็จะมาเชื่อมต่อกับตัวลูกสูบนี่แหละ ในการดันผ้าเบรคให้ไปเสียดทานกับดรัม เพื่อให้เกิดความฝืด

ดิสก์เบรค (Disc Brake)

            ชุดดิสก์เบรค ประกอบด้วย แผ่นจานดิสก์ ติดตั้งลงบนแกนเพลาล้อ เมื่อรถเคลื่อนที่ แผ่นจานดิสก์ จะหมุนไปพร้อมล้อ จากนั้นจะมีอุปกรณ์ที่เราเรียกว่า คาลิปเปอร์ (Caliper) ที่เรียกกันทั่วไปว่า "ก้ามปูเบรค" สำหรับตัวคาลิปเปอร์ จะติดตั้งโดย ครอบลงไปบนจานดิสก์ (ไม่หมุนไปพร้อมล้อ) ภายในคาลิปเปอร์ มีการติดตั้งผ้าเบรคประกอบอยู่ทางด้านซ้าย และขวาของจานดิสก์ และจะมีลูกปั้มน้ำมันเบรคติดตั้งอยู่ด้วย ซึ่งท่อน้ำมันเบรค ก็จะติดตั้งเชื่อมต่อกับลูกปั้มเบรคนี้ เมื่อใดที่มีการเหยียบเบรค ลูกปั้มเบรค ก็จะดันให้ผ้าเบรค เลื่อนเข้าไปเสียดทาน กับเแผ่นจานดิสก์ เพื่อให้เกิดความฝืด

            ดรัมเบรค เป็นอุปกรณ์เบรคมาตรฐาน สำหรับรถยนต์ รุ่นเก่าหน่อย ต่อมาเมื่อมีการใช้ดิสก์เบรคกันมากขึ้น ก็จะเห็น ระบบดิสก์เบรคสำหรับล้อคู่หน้า และดรัมเบรคสำหรับล้อคู่หลัง และในปัจจุบัน ก็สามารถเห็นรถยนต์ที่ ติดตั้งดิสก์เบรคมาทั้ง 4 ล้อ แต่อย่างไรก็ตาม การจะใช้ระบบเบรคแบบดิสก์ หรือดรัมนั้น ขึ้นอยู่กับการ ออกแบบ ระบบของบริษัทผู้ผลิตรถยนต์แต่ละรุ่นอยู่แล้ว เพื่อประสิทธิภาพการทำงานที่ดี

ระบบช่วยผ่อนแรงการเหยีบเบรค

            อุปกรณ์ช่วยผ่อนแรงในการเหยียบเบรคคือ หม้อลมเบรค (Brake Booster) ซึ่งทำงานด้วยสูญญากาศ (Vacuum) ภายในหม้อลมเบรค จะมีแผ่นไดอะเฟรมอยู่ และที่ตัวหม้อลมเบรคนี้เอง จะมีท่อต่อออกไป เชื่อมต่อกับท่อไอดี เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน ก็จะดูดเอาอากาศที่ท่อไอดีเข้าไปเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้ จึงทำให้ หม้อลมเบรค ถูกดูดอากาศไปใช้งานด้วย ความดันอากาศในหม้อลมเบรค จึงต่ำลงเข้าใกล้ระดับสูญญากาศ

หม้อลมเบรค (Servo)

            เมื่อผู้ขับรถต้องการชลอความเร็ว หรือหยุดรถ ก็จะเหยียบลงบนแป้นเบรค แกนเหล็กที่ติดตั้งอยู่บนแกนแป้นเบรค ก็จะเคลื่อนที่ไปดันให้วาล์วอากาศ ของหม้อลมเบรคเปิดออก ทำให้ อากาศภายนอก ไหลเข้าสู่หม้อลมเบรค อย่างเร็ว ก็จะไปดันเอาแผ่นไดอะเฟรมที่ยึดติดกับแกนกดแม่ปั้มเบรค ให้เคลื่อนที่ไปดันลูกสูบในแม่ปัมพ์เบรค พร้อมๆ กับแรงเหยียบเบรคของผู้ขับรถด้วย ด้วยเหตุนี้จึงทำให้ผู้ขับรู้สึกว่า เยียบเบรคด้วยความนุ่มนวล ซึ่งเมื่อผู้ขับ คืนเท้าออกจากแป้นเบรคอีกครั้ง แป้นเบรค ก็จะกลับสู่ตำแหน่งเดิม พร้อมด้วยวาล์วอากาศ ของหม้อลมเบรคก็ปิดลง อากาศที่หม้อลมเบรค ก็ยังคงถูกดูดออกไปใช้งาน อย่างสม่ำเสมอ จนกว่าเครื่องยนต์จะดับ

            ในกรณีที่เครื่องยนต์ดับ ภายในหม้อลมเบรค ก็ยังคงมีสภาพเป็สูญญากาศอยู่ ดังนั้น หลังจากที่เครื่องยนต์ไม่ทำงาน เรายังคงเหยียบเบรคได้อย่างนุ่มนวล อีกเพียงแค่ 2-3 ครั้ง เพราะอากาศด้านนอกหม้อลมเบรค ก็จะเข้าไปอยู่ในหม้อลมเบรค ในขณะที่ไม่มีการดูดเอาอากาศภายในหม้อลมเบรคไปใช้งาน (เพราะเครื่องยนต์ ไม่ทำงาน ไม่มีการดูดไอดีไปใช้งาน) เมื่ออากาศเข้าไปบรรจุดอยู่ในหม้อลมเบรค จนเต็ม ก็ไม่มีแรง จากหม้อลมเบรค มาช่วยดันลูกสูบในแม่ปั้มเบรค ทำให้ผู้ขับจะต้องออกแรงเหยียบแบรคมากขึ้นไปด้วย

ระบบเบรค 1 วงจร และ 2 วงจร

            ระบบเบรคแบบ 1 วงจร จะทำการจ่ายน้ำมันเบรค จากแม่ปั้มเบรค กระจายไปให้กับเบรค ทั้ง 4 ล้อ ซึ่งมีข้อเสียคือ เมื่อน้ำมันเบรค เกิดรั่วไหล ณ จุดใดจุดหนึ่ง ของระบบเบรค เมื่อเหยียบเบรค แรงดันน้ำมันเบรค ก็ไม่สามารถ ไปดันลูกสูบเบรคให้ขยายตัวได้เต็มประสิทธิภาพ เพราะน้ำมันเบรคไหลออกไปที่จุดรั่ว ทำให้ผู้ขับไม่สามารถควบคุม การหยุดรถได้ อย่างมีประสิทธิภาพ และอาจเกิดอันตรายได้ในที่สุด

            รถยนต์ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน จะใช้ระบบเบรค 2 วงจร กล่าวคือ ตัวแม่ปั้มเบรค จำทำการปั้มน้ำมันเบรคออกไป 2 ท่อ เพื่อไปเบรคล้อ 2 คู่ เพราะเมื่อเกิดเหตุรั่วใหลของน้ำมันเบรค ตามท่อส่งน้ำมันเบรค หรือบริเวณจุดรั่วที่ใดที่หนึ่ง ระบบเบรคของล้อคู่นั้นก็ไม่สามารถทำงานได้ แต่ล้อที่เหลืออีกคู่หนึ่งก็ยังคงใช้งานได้ (ซึ่งอาจจะทำได้ไม่ดีนัก สำหรับ การหยุดรถทั้งคัน) แต่อย่างน้อยที่สุด ผู้ขับขี่ก็ยังรู้ว่า มีบางอย่างผิดปกติ เกิดขึ้นกับระบบเบรค และยังพอ มีเวลาที่จะควบคุมรถไปซ่อมแซมได้

หมายเหตุ :

            รถขับเคลื่อนล้อหน้า ใช้ระบบเบรค 2 วงจรแบบไขว้ เนื่องจากน้ำหนักเครื่องยนต์ เกียร์ เฟืองท้าย เพลาขับ ทำให้ช่วงหน้ารถมีน้ำหนักมาก เมื่อเหยียบเบรค จุดศูนย์ถ่วง จะไปรวมอยู่ที่ล้อหน้ามาก ในกรณีที่ระบบเบรคของวงจรใดวงจรหนึ่งชำรุด ประสิทธิภาพของการเบรค จะลดลงครึ่งหนึ่งจากปกติ แต่การหยุดรถ จะยังคงมีเสียรภาพอยู่

ระบบเบรค ABS (Antilock brake system)

            ระบบเบรค ABS มีจุดประสงค์ ที่จะป้องกันไม่ให้เกิดภาวะเบรคล็อคตาย กล่าวคือ เมื่อผู้ขับขี่ ขับรถไปตามเส้นทาง เมื่อเกิดเหตุการณ์ใดๆ ที่ต้องทำให้เกิดการเหยียบเบรคอย่างกระทันหัน แรงเบรคที่กระทำออกมา ก็จะส่งผลให้ น้ำมันเบรค มีแรงดันสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ระบบเบรคที่ประจำอยู่แต่ละล้อ ก็จะทำให้ล้อหยุดอย่างกระทันหันเช่นกัน เมื่อรถที่วิ่งด้วยความเร็ว แล้วเกิดล้อล็อคตายเช่นนี้ จะทำให้เกิดการลื่นไถล เช่น เมื่อล้อคู่หลังล็อคตาย ก็จะเกิดอาการปัด ไถลออกไปด้านข้าง ทำให้เสียการทรงตัว และควบคุมรถด้วยความลำบากเพิ่มขึ้น แต่ถ้าการล็อคตายเกิดกับล้อคู่หน้า ซึ่งเป็นล้อที่ควบคุมการขับขี่ด้วยแล้ว โอกาสที่จะเกิดอุบัติเหตุ จะต้องมีมากอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และถ้าเหตุการณ์ตอนนั้น อยู่ในสภาวะถนนลื่น หรือฝนตกหละก็ ยิ่งอันตรายมากขึ้นไปอีก

            ระบบเบรค ABS ประกอบด้วยฟันเฟืองวงแหวน ติดตั้งเกาะอยู่กับดิสก์ หรือเพลาหมุน และจะมีอุปกรณ์เซนเซอร์ (Sensor) ติดตั้งอยู่ใกล้กับฟันเฟืองดังกล่าว เมื่อล้อหมุนไป ฟันเฟืองจะหมุนตาม เซนเซอร์จะตรวจจับอัตราการหมุนของฟันเฟือง แล้วรายงานอัตราความเร็วดังกล่าว ไปให้กับชุดควบคุมอิเลคทรอนิค (ECU) ของระบบ ABS ทราบ จากนั้น ชุดอุปกรณ์ควบคุมดังกล่าว ก็จะสั่งการทำงานไปเปิด-ปิดวาล์วความดันน้ำมันเบรค ที่ติดตั้งร่วมเข้าเป็นส่วนหนึ่ง ของวงจรท่อน้ำมันเบรค

            โปรแกรมการทำงาน ที่อยู่ในชุดควบคุมอิเลคทรอนิค จะคอยตรวจสอบสัญญาณจากเซนเซอร์อยู่เสมอ เมื่อกรณีที่ผู้ขับขี่เหยียบเบรคครั้งใด วาล์วความดันน้ำมันเบรค จะเปิด-ปิด เพื่อลด-เพิ่ม แรงดันไปกระทำกับตัวเบรคที่ติดตั้งประจำแต่ละล้อ การเปิด-ปิดวาล์วที่เกิดขึ้น จะมีความถี่ประมาณ 15 ครั้งต่อวินาที ตัวเบรคที่ติดตั้งอยู่ประจำล้อ ก็จะทำการ จับ-ปล่อย-จับ-ปล่อย ด้วยความถี่เช่นกัน ด้วยเหตุนี้ ผู้ใช้รถจึงมีความรู้สึกเวลาเหยียบเบรคว่า มีแรงสะท้าน สะท้อนออกมาถี่ๆ ที่ปลายเท้าขณะเหยียบเบรค นั่นคือการทำงานของวาล์ว ควบคุมแรงดันน้ำมันเบรคนั่นเอง

ดิสเบรก (Disc brake)

            เป็นระบบเบรกแบบใหม่ที่นิยมกันมาก เบรกจะทำงานโดยดันผ้าเบรกให้สัมผัสกับจานเบรกเพื่อให้หยุด บางรุ่นใช้ดิสเบรกทั้ง 4 ล้อ บางรุ่นใช้เฉพาะล้อหน้า

ข้อดี ลดอาการเฟด(เบรกหาย) เนื่องจากอากาศสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าดรัมเบรกนอกจากนี้เมื่อเบรกเปียกน้ำผ้าเบรกจะสลัดน้ำออกจากระบบได้ดี ในขณะที่ดรัมเบรกน้ำจะขังอยู่ภายในและใช้เวลาในการถ่ายเทค่อนข้างช้า

            ข้อเสีย ไม่มีระบบ Servo action หรือ multiplying action เหมือนกับดรัมเบรกผู้ขับต้องออกแรงมากกว่าจึงต้องใช้ระบบเพิ่มกำลัง เพื่อเป็นการผ่อนแรงขณะเหยียบเบรกทำให้ระบบดิสเบรกมีราคาค่อนข้างแพงกว่าดรัมเบรก

ดิสเบรก มีทั้ง 3 ชนิดดังนี้

2.1 ดิสเบรกแบบก้ามปูยึดติดอยู่กับที่ (Fixed position disc brake)

            ดิสเบรกจะมีผ้าเบรกอยู่ 2 แผ่นติดอยู่ภายในก้ามปู (คาลิปเปอร์) วางประกบกับจานเบรกเพื่อที่จะบีบจานเบรกตัวก้ามปูนั้นเป็นเพียงที่ยึดของลูกปั้มเท ่านั้น จะไม่เคลื่อนที่ขณะเบรกทำงาน ดิสเบรกแบบนี้มีช่องทางเดินน้ำมันเบรกอยู่ภายในตัวก้ามปู หรืออาจมีท่อเชื่อมต่อ

ระหว่างลูกปั้ม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรถยนต์แต่ละชนิด

2.2 ดิสเบรกแบบก้ามปูแกว่งได้ (Swinging caliper disc brake)

            พบมากในรถยนต์ทั่วไป หลักการทำงานแตกต่างจากก้ามปูยึดอยู่กับที่ เบรกแบบนี้จะมีลูกปั้มหนึ่งตัวคอยดันผ้าเบรกแผ่นหนึ่ง ส่วนผ้าเบรกอีกแผ่นจะติดอยู่กับตัวก้ามปูเองซึ่งตัวก้ามปูนี้สามารถเคลื่อนไปมาได้ เมื่อเหยียบเบรกน้ำมันเบรกจะดันลูกปั้มออกไปผ้าเบรกแผ่นที่ติดอยู่กับลูกปั้มจะเข้าไปประกบกับจานเบรก ในขณะเดียวกันน้ำมันเบรกก็จะดันตัวก้ามปูทั้งตัวให้เคลื่อนที่สวนทางกับลูกปั้ม ผ้าเบรกตัวที่ติดกับก้ามปูก็จะเข้าประกบกับจานเบรกอีกด้านหนึ่งพร้อมกับผ้าเบรกแผ่นแรก

2.3 ดิสเบรกแบบเคลื่อนที่ไปมาได้ (Sliding Caliper disc brake)

            หลักการแบบเดียวกับดิสเบรกแบบแผ่น แต่ใช้ลูกปั้มสองตัว ตัวแรกเป็นตัวดันผ้าเบรกโดยตรง ส่วนอีกตัวจะดันก้ามปู ซึ่งมีผ้าเบรกติดอยู่ให้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกปั้มตัวแรก แผ่นผ้าเบรกทั้งสองจะเข้าประกบกับจานเบรกทั้งสองด้านพร้อมๆ กัน