#EP13 เกียร์ออโต้แบบไหนดีที่สุดสำหรับเรานะ?
ในปัจจุบันนี้รถรุ่นใหม่ๆ ที่ขายกันอยู่ถ้าเป็นแบบมีเครื่องยนต์ ไม่ใช่รถไฟฟ้า EV นะครับ จะพบว่าในรถแต่ละรุ่นนั้นมีเกียร์อัตโนมัติ(Automatic Transmission)ให้เลือกใช้กันหลายแบบมาก แล้วมีการตั้งชื่อให้มีแตกต่างกันออกไป เราในฐานะผู้ใช้รถอาจจะสับสนได้ว่า เกียร์อัตโนมัตินั้นมันแบ่งออกเป็นกี่ชนิดกันนะแล้วในแต่ละแบบนั้นมีข้อดี ข้อด้อยอย่างไรบ้าง? เพื่อที่เราจะได้มีแนวทางในการเลือกซื้อแบบและรุ่นที่ตรงกับการใช้งานของเรา วันนี้ผมจะขอเล่าเรื่อง “ชนิดของเกียร์อัตโนมัติและข้อดี-ข้อเสียของแต่ละประเภท” เพื่อให้ทุกท่านได้รู้จักเกียร์มากขึ้น จะได้เลือกซื้อกันได้ถูกนะครับ
เกียร์อัตโนมัติเริ่มมีการคิดค้นได้เมื่อปี 1948 ในยุคนั้นจะมีความแตกต่างจากเกียร์มือ(Manual Transmission)ตรงที่ไม่มีชุดคลัตช์ให้เหยียบเวลาต้องการเปลี่ยนเกียร์ ชุดเกียร์จะเปลี่ยนอัตราทดของเฟืองเอง เพื่อให้ได้แรงบิดและรอบการหมุนของเฟืองเหมาะสมกับภาระที่เราเร่งเครื่องโดยใช้อุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ตัดต่อกำลังแทนชุดคลัตช์คือชุด Torque Converter เราจะเรียกเกียร์ที่เปลี่ยนการทดรอบเองว่าเป็น “Automatic Transmission” หรือ AT ซึ่งถือว่าเป็น Stepped Transmission
กลางปี 1990 ได้มีการเริ่มมีการผลิตเริ่มใช้งานเกียร์อัตโนมัติแบบที่ใช้สายพาน(Belt)ส่งกำลังผ่านพูลเล่(Pulley) ซึ่งตัวพูลเล่ทั้งสองตัวนั้นสามารถปรับเปลี่ยนขนาดได้ เพื่อให้ได้อัตราทดรอบตามที่เครื่องยนต์ต้องการได้ ในปี 2002 ค่ายรถ Audi ได้เปิดตัวเกียร์อัตโนมัติแบบ Automatic Transmission(AT) ที่มี 6-Speed เป็นค่ายแรก หลังจากนั้นอีก 2 ปีต่อมา ได้มีเกียร์อัตโนมัติแบบใหม่เกิดขึ้นคือแบบคลัตช์คู่(Dual Clutch Transmission) หรือ DCT ซึ่งมีจุดเด่นเหนือกว่าเกียร์แบบเดิมเกือบทุกชนิด ขับสนุก เปลี่ยนเกียร์ได้เร็วมากแค่เสี้ยวของวินาที การเปลี่ยนเกียร์จะไม่ต้องรอรอบ พูดง่ายๆคือเวลาเหยียบคันเร่งเราเคยสังเกตุไหมครับว่าเข็มวัดรอบเครื่องยนต์นั้นจะตกลงทุกครั้งที่เกียร์ปลี่ยนเป็นตำแหน่งสูงขึ้น เช่น 2 ไป 3, 3 ไป 4 …. กว่าจะลากรอบขึ้นไปให้สูงพอที่เปลี่ยนเกียร์ใหม่ก็นานอยู่ แต่เกียร์แบบคลัตช์คู่จะมีชุดคลัตช์สองตัวทำงานประสานกันคือเมื่อจะเปลี่ยนเกียร์ 2 ไปเป็นเกียร์ 3 คลัตช์ชุดที่ต่อกำลังให้เกียร์จะเริ่มแยกออกเพื่อตัดกำลังตอนนี้รอบเครื่องควรจะตกลงแล้วใช่ไหมครับ เจ้าคลัตช์ชุดที่สองก็จะรีบต่อกำลังทันทีไม่รอให้รอบเครื่องตกลง เกียร์แบบนี้จะทำให้ขับสนุก แถมประหยัดน้ำมันอีกด้วยครับ
จากกราฟเป็นการใช้เกียร์อัตโนมัติแบบ 6-Speed มาเปรียบเทียบกับเกียร์แบบคลัตช์คู่ DCT และเกียร์แบบสายพาน CVT จะพบว่า ณ.ปัจจุบันเกียร์แบบ DCT และ CVT จะประหยัดเชื้อเพลิงมากกว่าเกียร์แบบ 6-Speed AT อยู่ประมาณ 5% แต่เกียร์แบบ DCT ราคาก็แพง ส่วนเกียร์ CVT ราคาถูกก็จริงแต่เหมาะกับเครื่องยนต์ที่มีแรงบิดไม่สูงมากนักเท่านั้นครับ
ถ้าจะแบ่งประเภทของเกียร์ตามโครงสร้างแล้วสามารถแบ่งได้ 3 ประเภทครับคือ ประเภทแรกคือแบบ Countershaft เป็นเฟืองขบกันบนเพลาที่ขนานกัน ประเภทที่สองคือแบบเกียร์สุริยะหรือ Planetary โดยเฟืองจะขบกันแบบ Internal gear จำนวนของซี่เฟืองที่ขบกันจะมีมากกว่าหนึ่งคู่ ทำให้เกียร์แบบนี้สามารถส่งกำลังได้มากและมีขนาดเล็กลงด้วย ประเภทที่สามแบบสายพาน(CVT)เกียร์แบบนี้จะส่งกำลังผ่านชุดพูลเล่เพลาขับและพูลเล่เพลาตามที่สามารถปรับขนาดได้ทั้งคู่ แต่แบบนี้มีข้อจำกัดคือสายพาน(Belt)ที่ทำจากแผ่นเหล็กวางซ้อนๆกันเมื่อมีแรงกดมากๆ เช่นรถที่มีแรงบิดสูงๆ ก็จะต้องการความฝืด(Friction)ระหว่างสายพานเหล็กและพูลเล่มากด้วย ผิวสัมผัสของ Metal-Metal จะไม่สามารถส่งผ่านแรงบิดมากๆได้ จากตารางด้านบนพบว่า Belt CVT เหมาะกับรถที่มีแรงบิด(Torque)ไม่เกิน 350 Nm.เท่านั้น
จากโครงสร้างส่วนประกอบทั้งสามแบบนั้นได้แบ่งประเภทชนิดของเกียร์ตามระบบการทำงานได้สามชนิดคือ Automatic Transmissions(AT), Dual Clutch Transmissions(DCT) และ Continuously Variable Transmissions(CVT) ซึ่งเกียร์แบบ AT นั้นยังมีข้อด้อยกว่าทั้งสองชนิดคือในเรื่องมีการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากกว่า ส่วนเกียร์แบบ DCT โดดเด่นในเรื่องประหยัดเชื้อเพลิง อัตราเร่งดีและเปลี่ยนเกียร์ได้รวดเร็ว และเกียร์แบบ CVT ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง และขับสนุกนุ่มนวล
ต่อไปนี้เรามาถอดชุดเกียร์ดูชิ้นส่วนภายในกันครับว่ามีอะไรน่าสนใจบ้าง เริ่มกันที่
อุปกรณ์ตัดต่อกำลังเครื่องยนต์(Launch/De-Couple Device)หรือชุดคลัตช์นั่นเอง สำหรับเกียร์แบบ AT และ CVT จะใช้ชุด Torque Converter เป็นตัวตัดต่อกำลัง ซึ่งภายในนั้นจะประกอบไปด้วยชุดใบพัดขับ(Driver turbine)และใบพัดตาม(Driven turbine)ส่งกำลังผ่านน้ำมันเกียร์ ส่วนเกียร์แบบ DCT นั้นจะใช้ชุดแผ่นคลัตช์แบบหลายแผ่น(Multi-disc)วางสลับกับแผ่นเหล็กหลายๆชั้น โดยชุดคลัตช์นี้จะมีสองชุด(Dual Clutch)ครับเพื่อทำหน้าที่ตัดต่อกำลังในเกียร์เลขคู่และในเกียร์เลขคี่ครับ
กลไกเปลี่ยนอัตราทดเกียร์(Mechanism to change gear ratios) เกียร์แบบ AT ทั่วไปจะมีชุดแผ่นคลัตช์หลายๆแผ่นเหมือนชุดแผ่นคลัตช์ในเกียร์แบบ DCT แต่ชุดแผ่นคลัตช์นี้จะแยกไปทำหน้าที่ในแต่ละเกียร์ ส่วนเกียร์แบบ DCT นั้นกลไกเปลี่ยนเกียร์จะเป็นชุดเฟืองทองเหลือง(Synchronizer)เหมือนในเกียร์มือ(Manual Transmission) และสำหรับเกียร์ CVT เวลาต้องการเปลี่ยนเกียร์จะใช้การบีบเข้าหากันหรือแยกออกจากกันของตัวพูลเล่ครับ
กลไกชุดอัตราทดเกียร์(Mechanism to provide gear ratios) เกียร์ AT จะใช้ชุดเกียร์สุริยะ(Planetary gear) เกียร์แบบ DCT จะใช้ชุดเกียร์ Countershaft เหมือนในชุดเกียร์มือเลย และเกียร์ CVT จะใช้ชุดพูลเล่และสายพาน
ชุดควบคุมระบบนั้นใช้ชุดไฮดรอลิกร่วมกับโซลินอยไฟฟ้าซึ่งมีความซับซ้อนแตกต่างกันออกไปครับ
โครงสร้างของเกียร์ AT นั้นจะมี 5 ส่วนหลัก ในชุดเกียร์จะมีชุดคลัตช์อยู่หลายชุดขึ้นอยู่กับจำนวน Speed ของเกียร์ลูกนั้นๆ ในชุด Clutches จะประกอบไปด้วยแผ่นความฝืด(Friction disc)หลายแผ่นซ้อนกันแช่อยู่ในน้ำมันเกียร์ ATF ซึ่งชุดคลัตช์นี้จะทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งของเกียร์ที่เลือกไว้ เมื่อมีการตัดต่อของชุดแผ่นคลัตช์ก็จะมีผลโดยตรงต่อความนุ่มนวลของการเปลี่ยนเกียร์ เพราะมีการเริ่มส่งกำลังได้ดีไม่กระตุก(Jerk) ในการผลิตนั้นผู้ผลิตเกียร์ AT จะเลือกวัสดุแผ่นความฝืดให้ตรงกับความต้องการของ Car maker แต่ละยี่ห้อว่ามีความต้องการในเรื่อง Feeling การเปลี่ยนเกียร์แตกต่างกันอย่างไร เช่น ต้องการให้ขับสนุก กระชากตัวออกไปรุนแรง หรือต้องการแบบนุ่มนวล ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของวัสดุที่ใช้ทำ Friction disc ซึ่งวัสดุที่ต่างกันสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานก็ต่างกัน ทำให้การเลือกใช้ Specification ของน้ำมัน ATF ก็จะแตกต่างกันออกไปด้วย ในรายละเอียดเรื่องน้ำมันนั้น ผมขอยกไปเล่าใน EP หน้านะครับ
ในชุดเกียร์ CVT จะประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก อุปกรณ์ที่ใช้ส่งถ่ายกำลังนั้นนิยมใช้สองชนิดด้วยกันครับคือแบบสายพานเหล็กแบบ PushBelt และโซ่เหล็ก(Chain) รถญี่ปุ่นส่วนมากใช้แบบ PushBelt ครับ บนเพลาขับที่รับกำลังมาจากชุด Torque Converter นั้นจะมีชุด Lockup อยู่ ซึ่งทำหน้าที่ล็อกให้เพลาขับและเพลาตามล็อกหมุนไปด้วยกัน ทำให้มีการส่งกำลังโดยตรงตอนเหยียบเร่งแซงเหมือนเราคิ๊กดาวน์ในเกียร์ AT นั้นเอง ในส่วนของน้ำมันเกียร์ที่จะใช้นั้นเรียกว่า "CVTF" น้ำมันนี้ต้องมีคุณสมบัติที่ป้องกันการสึกหรอของสายพานโลหะได้ดี ขณะเดียวกันก็ต้องไม่ทำให้เกิดการลื่นไถล(Slipping)ของสายพานบนพูลเล่ด้วยครับ
ชิ้นส่วนที่สำคัญที่สุดในการส่งถ่ายกำลังเครื่องยนต์นั้นก็คือสายพาน ในรถญี่ปุ่นนั้นมักจะนิยมใช้แบบ PushBelt-CVT ซึ่งเหมาะกับรถที่ไม่เน้นแรงบิดสูงมากนัก แต่ถ้าเป็นรถค่ายยุโรปหรือค่ายญี่ปุ่นที่บ้าพลังเช่น Subaru ก็จะหันมาคบกับโซ่(Chain) สาเหตุเนื่องมาจากที่พูลเล่ของเกียร์แบบ Chain จะมีร่องไว้ขบกับร่องของโซ่(Chain)จึงสามารถส่งถ่ายแรงบิด(Torque)ได้มากกว่าแบบ PushBelt แน่นอนว่าทั้งสองแบบเลือกใช้น้ำมันเกียร์ที่แตกต่างกัน ในแบบ PushBelt นั้นจะต้องการน้ำมันที่มีความฝืดเหมาะสมระหว่างโลหะกับโลหะ(Metal-Metal friction)ค่ายรถ Nissanต้องการน้ำมันแบบนี้ครับ แต่ค่าย Honda เน้นป้องกันการสั่นสะท้าน(Anti-shudder) ส่วนน้ำมันเกียร์ใน Chain-CVT นั้นต้องการน้ำมันที่มีคุณสมบัติลดการสึกหรอ(Anti-wear)ของโซ่ได้ดีเป็นหลัก
เกียร์แบบคลัตช์คู่จะมีคลัตช์ชุดแรกทำหน้าที่ควบคุมเกียร์บนเพลาชุดเลขคี่เช่น 1, 3, 5 คลัตช์ชุดที่สองใช้ควบคุมเกียร์บนเพลาชุดเลขคู่ เช่น 2, 4, 6 เมื่อมีการเปลี่ยนเกียร์ เช่นจากเกียร์ 3 ไปเป็นเกียร์ 4 ขณะที่ตอนนี้รถกำลังวิ่งอยู่ในตำแหน่งเกียร์ 3 อยู่นั้นคลัตช์ชุดที่คุมเลขคี่จะต่อกำลังจากเครื่องยนต์ไปขับเคลื่อนล้อ เมื่อเงื่อนไขรอบเครื่องยนต์สูงถึงเกณฑ์ที่จะเปลี่ยนตำแหน่งเกียร์เป็นเกียร์ 4 ชุดควบคุมจะสั่งให้ปลอกเลื่อนเปลี่ยนเกียร์นำปลอกไปขบชุดเฟืองเกียร์ 4 ขณะเวลาเดียวกันนั้นชุดควบคุมจะสั่งให้ชุดคลัตช์เกียร์ที่ 3 ลดแรงกดแผ่นคลัตช์ลงพร้อมกันนั้นก็ไปสั่งให้ชุดคลัตช์ที่ควบคุมเกียร์ 4 ต่อกำลังไปพร้อมๆกัน ทำให้ช่วงเวลาการเปลี่ยนเกียร์สั้นมากๆ รอบเครื่องยนต์ตกลงเล็กน้อยเมื่อเปรียบเทียบกับเกียร์แบบ AT ระยะเวลาที่ใช้เวลาในการเปลี่ยนเกียร์ก็เร็วมากๆด้วย
ข้อดีของเกียร์แบบ AT คือสามารถส่งแรงบิดได้มากๆ เหมาะสำหรับรถเพื่อการพาณิชย์ เช่นรถตู้ รถกระบะ รถบัส นอกจากนี้ยังมีความทนทาน ซ่อมง่ายไม่ซับซ้อนมากนัก แต่มีข้อเสียคือไม่ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง และชุดเกียร์มีขนาดความจุน้ำมันเยอะมาก
ข้อดีของเกียร์แบบ CVT คือสามารถเปลี่ยนเกียร์ได้นุ่มนวล ที่ความเร็วเดินทางสามารถเร่งแซงหรือเปลี่ยนเลนได้ดีกว่าเกียร์แบบ AT ชิ้นส่วนน้อยชิ้น ต้นทุนการผลิตไม่แพง แต่มีข้อเสียคือ อัตราเร่งโดยรวมไม่ดี ไม่เหมาะกับรถที่มีขนาดใหญ่หรือมีแรงบิดมากๆ การซ่อมแซมยุ่งยาก ค่าซ่อมก็ราคาแพงและการบำรุงรักษาต้องใช้น้ำมันเกียร์พิเศษเฉพาะเท่านั้น
เกียร์แบบ DCT ใช้กลไกแบบเดียวกับเกียร์มือ(Manual Transmission)จึงมีความโดดเด่นหลายๆด้านคือ ให้การประหยัดเชื้อเพลิงเหมือนเกียร์มือ อัตราเร่งดีเหมือนเกียร์มือ และเปลี่ยนเกียร์ได้รวดเร็วรอบไม่ตกและไม่กระตุก เสียงเงียบกว่าเกียร์ CVT แบบ Chain นอกจากนี้ยังสามารถออกแบบให้มีขนาดเล็กลงได้ ส่วนข้อเสียก็มีเหมือนกันครับ มีปัญหาเรื่องการระบายความร้อน มีระบบควบคุมที่ซับซ้อนมาก การซ่อมแซมยุ่งยากต้องใช้ช่างที่มีความชำนาญสูง ราคาต้นทุนการผลิตสูง
เกียร์แบบ AT ในรถตระกูลยุโรปนิยมใช้เกียร์ของ ZF จากเยอรมัน แต่ถ้าเป็นรถญี่ปุ่นแล้วจะมีผู้ผลิตเกียร์ 3 ยี่ห้อหลักครับ หนึ่งคือ Jatco เจ้าของคือค่ายรถ Nissan ยี่ห้อที่สองคือ Aisin AW เป็นการร่วมหุ้นกันระหว่าง Aisin Seiki และ BorgWarner ของอเมริกา หลังจากนั้นค่าย Toyota ก็เข้ามาถือหุ้นส่วนใหญ่ไว้ เกียร์ของ Aisin AW นั้นมีการนำไปใช้ในรถยี่ห้อต่างๆมากมาย ส่วนยี่ห้อที่สามคือ Honda เกียร์ของ Honda นั้นมีความพิเศษตรงที่จะใช้โครงสร้างหลักของเกียร์เป็นแบบเดียวกับเกียร์มือคือแบบ Counter shaft แล้วใส่ชุดคลัตช์และสมองกล ECU เข้าไปเพื่อควบคุมการเปลี่ยนเกียร์
รถญี่ปุ่นนั้นมีการใช้เกียร์แบบ CVT มากที่สุด อาจมีเหตุผลในเรื่องต้นทุนที่ต่ำ มีความเหมาะสมกับรถขนาดเล็กถึงขนาดกลางๆ นอกจากนี้ยังมีความประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอีกด้วย โดยเฉพาะรถที่เป็นไฮบริดก็เหมาะสมมากที่จะเลือกใช้เกียร์แบบ e-CVT ซึ่งค่ายผู้ผลิตเกียร์รายใหญ่ทั้ง Jatco และ Aisin AW ต่างก็มีสินค้าหลากหลายรุ่นให้ค่ายรถได้เลือกนำไปใช้ ในส่วนของค่าย Honda นั้นมีการผลิตเกียร์เพื่อใช้เอง
LuK CVT Technology มีการผลิตเกียร์แบบ Chain-CVT ให้กับ Audi และ Subaru เนื่องจากรถทั้งสองนั้นมีความต้องการชุดเกียร์ที่สามารถส่งกำลังและแรงบิดที่สูงได้เพราะเครื่องยนต์ของ Audi และ Subaru นั้นมีสมรรถนะสูงมากนั่นเองครับ
เกียร์แบบ DCT แบ่งออกเป็นชนิดเปียก(Wet)กับชนิดแห้ง(Dry) โดยจะมีความแตกต่างกันที่แบบเปียก(Wet)นั้นจะมีชุดแผ่นคลัตช์แบบหลายแผ่นแช่อยู่ในน้ำมันเกียร์ที่เรียกว่า DCTF ซึ่งน้ำมันนี้จะช่วยหล่อลื่นและระบายความร้อนให้กับแผ่นคลัตช์ ซึ่งแบบเปียกนี้เหมาะที่จะใช้กับรถที่มีแรงบิดสูงๆ เพราะรถที่มีแรงบิดสูงๆนั้นเมื่อใช้งานไปแล้วจะเกิดความร้อนและการสึกหรอสูงมาก ฉะนั้นทุกครั้งเมื่อมีการเปลี่ยนเกียร์ชุดแผ่นคลัตช์นี้จะมีการสึกหรอ+ความร้อน+เสียงดังมาครบเลย เราจึงต้องพึ่งตัวช่วยนั่นก็คือน้ำมัน DCTF นั่นเอง น้ำมัน DCTF นี้จะเข้ามาช่วยลดปัญหาทุกอย่างที่กล่าวมาทำให้เกียร์ทำงานได้เต็มสมรรถนะ กำลังไม่สูญหายจากการสึกหรอของแผ่นคลัตช์ ส่วนเกียร์แบบแห้ง(Dry)นั้นจะไม่มีน้ำมันอยู่ในชุดแผ่นคลัตช์เรียกว่าเป็นแผ่นคลัตช์แห้งนั่นเอง เกียร์แบบนี้เหมาะกับรถที่มีแรงบิดไม่มาก ในอดีตถ้าจำกันได้ Ford Fiesta จะมีการใช้เกียร์ DCT แบบแห้ง และ Ford Focus จะเลือกใช้เกียร์ DCT แบบเปียก แต่ปัจจุบันรถทั้งสองรุ่นหยุดการขายไปแล้ว
จากที่ผมเล่ามาทั้งหมดเกียร์ที่มีข้อดีมากที่สุดในมุมของการขับขี่นะครับ คือเกียร์แบบ DCT แต่พอลองดูข้อมูลว่ารถรุ่นไหนบ้างที่ใช้เกียร์แบบ DCT ปรากฏว่าเป็นรถหรู ราคาแพงเกือบทั้งหมดเลย แต่เดี๋ยวก่อนครับเรายังพอมีโอกาสได้สัมผัสกับเกียร์แบบ DCT ได้แล้วครับ รถยี่ห้อ MG นั่นเอง เราลองมาดูกันนะครับว่ามีรุ่นไหนกันบ้าง
ระบบเกียร์ใน MG แต่ละรุ่น
• MG6 E20 - Dual Clutch Transmission (DCT) 6 Speed
• MG6 E85 - Dual Clutch Transmission (DCT) 6 Speed
• MG GS 2.0T - Twin Clutch Sportronic Transmission (TST) 7 Speeds
• MG GS 1.5T - Twin Clutch Sportronic Transmission (TST) 7 Speeds
• MG HS - Twin Clutch Sportronic Transmission (TST) 7 Speeds
• MG ZS Smart Up - CVT 8 Speed
• MG HS PHEV - EDU II – 10 Speeds
• MG ZS EV - Permanent Magnet Synchronous Motor
ขอขอบคุณทุกท่านที่ติดตามเพจนะครับ ฝากกด Like กด Share กด Follow ให้ด้วยนะครับ เพื่อเป็นกำลังใจในการสรรหาข้อมูลที่น่าสนใจมานำเสนอต่อไปครับ
มีคำเสนอแนะหรือคำถามสามารถ คอมเม้นด้านล่างมาพูดคุยได้ครับ
- 1
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
