ระบบเบรครถยนต์

[Morgan]

ดิสก์ / ดรัม มีจุดเด่นและด้อยต่างกัน

พื้นฐานดั้งเดิมของรถยนต์ส่วนใหญ่เมื่อหลายสิบปีก่อนนิยมใช้แบบดรัม-DRUM หรือแบบดุมครอบ ต่อมาก็เปลี่ยนมาใช้แบบดิสก์-DISC หรือแบบจาน เพราะความเหนือชั้น ในประสิทธิภาพ แล้วก็ยังพัฒนาตัวดิสก์และอุปกรณ์อื่นให้ดีขึ้นไปอีก

 ดรัมเบรค มีลักษณะเป็นฝาครอบทรงกลมมีผ้าเบรคโค้งแบนเป็นรูปเกือบครึ่งวงกลม ติดตั้งภายใน ตัวดรัม ถ้ามองจากภายนอกทะลุกระทะล้อเข้าไปจะเห็นฝาครอบโลหะทรงทึบ โดยไม่เห็นหน้าสัมผัสและชุดเบรคที่ถูกครอบไว้ เมื่อมีการเบรค จะมีการแบ่งผ้าเบรค ออกไปดันกับด้านในของตัวดรัม โดยเปรียบเทียบง่าย ๆ คือ คนเป็นกระบอกเบรค ยืดแขนออกไปแล้วมีผ้าเบรคติดอยู่ที่ฝ่ามือ มีฝาครอบหมุนอยู่ เมื่อมีการเบรคก็ยืดแขน ดันฝ่ามือออกไปให้ฝาครอบหมุนช้าลง


ดรัมเบรคมีจุดเด่น คือ ต้นทุนต่ำ ทนทาน มีพื้นที่ของผ้าเบรคมาก แต่มีจุดด้อยคือ กำจัดฝุ่นออกจากตัวเองได้ไม่ดี อมความร้อน เพราะเป็นเสมือนฝาครอบอยู่ ซึ่งจะทำให้ แรงเสียดทานของผ้าเบรคลดลงหรือผ้าเบรกไหม้ และเมื่อใช้งานไปสักพัก หน้าสัมผัสกับผ้าเบรคหรือดรัมอาจไม่แนบสนิทกัน ต้องตั้งระยะห่างบ่อย หรือแม้แต่มีการปรับตั้งโดยอัตโนมัติก็อาจยังไม่สนิทกันนัก จนขาดความฉับไวในการทำงาน มีผ้าเบรคให้เลือกน้อยรุ่นน้อยยี่ห้อ และเมื่อลุยน้ำจะไล่น้ำออกจากดรัมและผ้าเบรคได้ช้า

 

ดิสก์เบรค   

มีลักษณะเป็นจานแบนกลม มีผ้าเบรคแผ่นแบนติดตั้งอยู่รวมกับชุดก้านเบรค (คาลิเปอร์) แล้วเสียบคร่อมประกบจานเบรกซ้าย-ขวา ถ้ามองจากภายนอกทะลุ กระทะล้อเข้าไป จะเห็นป็นจานโลหะเงาเพราะถูกผ้าเบรกถูทุกครั้งที่เบรค และมีชุดก้านเบรคคร่อมอยู่ ด้านใดด้านหนึ่ง เมื่อเบรคจะมีการบีบผ้าเบรคเข้าหากัน ดันเข้ากับตัวดิสก์ ต่างจากแบบดรัมที่เเบ่งตัวผ้าเบรคออกโดยเปรียบเทียบง่าย ๆ คือ คนเป็นกระบอกเบรก มีผ้าเบรคอยู่ที่ฝ่ามือ ทำแขนเหมือนกำลังยกมือไหว้แต่ไม่ชิดสนิทกันมีแผ่นกลม หมุนแทรกอยู่ระหว่างมือเมื่อมีการเบรกก็ประกบฝ่ามือเข้าหากัน

 

 

ดิสก์เบรคมีจุดเด่นคือ ประสิทธิภาพสูงแม้จะมีพื้นที่สัมผัสของผ้าเบรคแคบกว่าแบบดรัมในขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง เท่ากัน ทำงานฉับไว ควบคุมระยะห่างและหน้าสัมผัสของผ้าเบรกกับตัวดิสก์ได้ดี โดยไม่ต้องปรับตั้ง ไม่อมฝุ่นเพราะทำความสะอาดตัวเองได้ดี ไล่น้ำออกจากตัวดิสก์ และผ้าเบรคได้เร็ว แต่มีจุดด้อยที่ไม่สามารถนับเป็นจุดด้อยได้เต็มที่นัก เพราะได้ใช้กัน แพร่หลายไปแล้ว คือ ต้นทุนสูง ผ้าเบรคหมดเร็วโดยมีรายละเอียดย่อยออกไปอีกเช่น มีการพัฒนาการระบายความร้อน เพราะยิ่งผ้าเบรคหรือตัวดิสก์ร้อนก็ยิ่งมีแรงเสียดทาน ต่ำลง หรือผ้าเบรคไหม้ ด้วยการทำให้พื้นที่ของจานเบรคสัมผัสกับอากาศมีการถ่ายเทกันมากขึ้น โดยการผลิตเป็นจานหนา แล้วมีร่องระบายความร้อนแทรกอยู่ตรงกลาง เสมือนมีจาน 2 ชิ้น มาประกบไว้ห่าง ๆ กัน โดยรถยนต์ในสายการผลิตส่วนใหญ่นิยมใช้ระบบดิสก์แบบ มีครีบระบายล้อหน้า เพราะเบรกหน้ารับภาระในการเบรคมากกว่า ส่วนการเจาะรู และเซาะร่อง มักนิยมในกลุ่มรถยนต์ตกแต่งหรือรถแข่ง เพราะสร้างแรงเสียดทานได้สูง แต่กินผ้าเบรคและแค่มีครีบระบายก็เพียงพอแล้วส่วนการขยายขนาดของดิสก์เบรกให้มีเส้นผ่าศูนย์กลางมากขึ้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ ในการเบรค เพราะสามารถเพิ่มพื้นที่ของผ้าเบรคพร้อมใช้ก้ามเบรคให้ใหญ่ขึ้นได้ ซึ่งมีการระบายความร้อนดีขึ้นจากพื้นที่สัมผัสอากาศที่มากขึ้น นับเป็นหลักการที่เป็นจริง แต่ในการใช้งาน มักมีขีดจำกัดที่ตัวดิสก์และก้ามเบรคต้องไม่ติดกับวงในของกระทะล้อ

รถแข่ง หรือรถยนต์ที่ใช้กระทะล้อใหญ่ ๆ จึงจะเลือกใช้วิธีขยายขนาดของดิสก์เบรคนี้ได้นับเป็นเรื่องปกติที่ระบบดิสก์เบรคมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใกล้เคียงกับระบบดรัมเบรค ทั้งที่มีพื้นที่หน้าสัมผัสของผ้าเบรคน้อยกว่า ด้วยจุดเด่นข้างต้น ระบบดิสก์เบรคจะให้ ประสิทธิภาพในการเบรคสูงกว่าดรัมเบรค ตัวดิสก์และดรัมเบรคผลิตจากวัสดุเนื้อแข็งกว่า ผ้าเบรคเพื่อความทนทาน แต่ก็ยังมีการสึกหรอจนไม่เรียบขึ้นได้ เพราะผ้าเบรคก็มีความแข็ง พอสมควร จึงกัดกร่อนตัวดิสก์หรือดรัมเบรคได้ เมื่อผ้าเบรคหมด ไม่ใช่สูตรสำเร็จว่า ต้องเจียร์เรียบตัวดิสก์หรือดรัมเบรคทุกครั้งตามสไตล์ช่างไทยที่ต้องการเงินเพิ่ม เพราะต้องดูว่ายังเรียบร้อยพอไหม ถ้าเป็นรอยมากค่อยเจียร์เพราะดิสก์หรือดรัมเบรค มีขีดจำกัดในแต่ละรุ่นว่าต้องไม่บางเกินกำหนดเจียร์มาก ๆ ก็เปลืองและถ้าไม่เรียบ ก็จะทำให้ผ้าเบรคสัมผัสได้ไม่สนิทการเลือกติดตั้งระบบเบรคของผู้ผลิตรถยนต์ในแต่ละล้อ มีหลักการพื้นฐาน คือ ประสิทธิภาพของระบบเบรกล้อคู่หน้าต้องดีกว่าล้อหลังเสมอ เพราะเมื่อมีการเบรค น้ำหนักจะถ่ายลงด้านหน้า ล้อหลังจะมีน้ำหนักกดลงน้อยกว่า ระบบเบรคหน้าจึงต้อง ทำงานได้ดีกว่า มิฉะนั้น เมื่อกดเบรคแรง ๆ หรือเบรคบนถนนลื่น อาจจะเกิดการปัดเป๋ หรือหมุนได้เสมือนเป็นการดึงเบรคมือ ดังนั้น ถ้าอยากจะตกแต่งระบบเบรคเพิ่มเติม ก็ต้องเน้นว่าประสิทธิภาพของเบรคหลังต้องไม่ดีกว่าเบรคหน้า กลุ่มที่เปลี่ยนเฉพาะ จากดรัมเบรคหลังเป็นดิสก์ โดยไม่ยุ่งกับดิสก์เบรคหน้าเดิม ต้องระวังไว้ด้วยรถยนต์ในอดีตเลือกติดตั้งระบบดรัมเบรคทั้ง 4 ล้อ แล้วจึงพัฒนามาสู่ดิสก์เบรคหน้า ดรัมเบรคหลัง และสูงสุดที่ดิสก์เบรค 4 ล้อแต่ก็ยังยึดพื้นฐานเดิมคือ เบรคหน้าต้องดีกว่า เบรคหลังเสมอ แม้จะเป็นดิสก์เบรคทั้งหมดแต่ดิสก์เบรคหน้ามักมีขนาดใหญ่กว่า มีครีบระบายความร้อน มีผ้าเบรคขนาดใหญ่ และมีแรงกดมาก ๆ จากกระบอกเบรคขนาดใหญ่ โดยดิสก์เบรคหลังมักจะเป็นแค่ขนาดไม่ใหญ่นัก ไม่มีครีบระบาย มีผ้าเบรคขนาดไม่ใหญ่ และมีแรงกดไม่มากจากกระบอกเบรคขนาดเล็กเพื่อมิให้มีประสิทธิภาพสูงเกินเบรคหน้า

[Morgan]

ระบบเบรกทำงานอย่างไร

ระบบเบรกรถยนต์ในปัจจุบันเป็นแบบไฮดรอริก แบ่งออกเป็น 2 แบบ คือ
แบบดรัมเบรก และแบบดิสก์เบรก

ระบบเบรกทั้งสองระบบมีทั้งข้อดีและข้อเสียแตกต่างกัน
ซึ่งผู้ผลิตรถยนต์ได้มีการพัฒนาปรับปรุงอยู่ตลอดเวลา
เพื่อให้การใช้งานตรงกับความต้องการของผู้ใช้รถมากที่สุด

ดรัมเบรก (Drum brake)

ดรัมเบรกจะติดตั้งแน่นกับลูกล้อเบรกจะทำงานเมื่อมีการถ่างก้ามเบรก
ให้เสียดสีกับตัวดรัมเบรก ซึ่งจะทำให้ล้อหยุด ดรัมเบรกใช้มากใน
รถบรรทุกทั้งขนาดใหญ่และเล็ก รวมทั้งรถยนต์ส่วนบุคคลบางรุ่น
รถบางรุ่นอาจใช้ระบบนี้เฉพาะล้อหลัง


ข้อดี มีความสามารถในการหยุดรถได้เร็ว เพราะก้ามเบรกและดรัมเบรก
ถูกยึดติดกับดุมล้อ เมื่อเหยียบเบรกคนขับใช้แรงกดดันเบรกน้อย
รถบางรุ่นไม่จำเป็นต้องใช้หม้อลมเบรกช่วยในการเบรก


ข้อเสีย ความร้อนที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างผ้าเบรกในดรัมเบรกนั้น
ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้ดี บางครั้งทำให้ผ้าเบรกมีอุณหภูมิสูงมาก
มีผลทำให้ประสิทธิภาพการเบรกลดลง

 


ดรัมเบรกแบ่งออกเป็น 2 ชนิดใหญ่ๆ ดังนี้

1.1 ก้ามปูนำ 2 ก้าม
ก้ามเบรกทั้งสองแผ่นจะวางประกบในฝาครอบด้วยตัวมันเอง ทำให้ไม่ต้องใช้แรง
ในการเหยียบคันเบรกมาก เมื่อเหยียบเบรกดรัมเบรกก็จะหยุดดุมล้อได้ทันที
ระบบนี้ปกติใช้กับล้อคู่หน้าของรถ ซึ่งล้อหน้าเป็นส่วนที่ต้องรับแรงมากในเวลา
เบรกรถ นอกจากนี้ล้อคู่หน้ายังมีโอกาสที่จะเกิดล้อตายน้อยกว่าล้อหลังจึงพบมาก
ในล้อหน้า เบรกแบบนี้ไม่เหมาะในการถอยหลัง



1.2 ก้ามปูนำและก้ามปูตาม
ก้ามเบรกจะถูกวางซ้อนกันภายในดรัมเบรก เมื่อเหยียบเบรก ผ้าเบรกจะถูกถ่างออก
ให้ดันฝาครอบด้วยแรงสปริงให้ล้อหยุดหมุนก้ามเบรกชนิดนี้ ทำงานได้ดีทั้งการเบรก
ขณะรถวิ่งและถอยหลังโดยทั่วไปจะพบเบรกชนิดนี้ในส่วนของล้อหลังมากกว่า



ดิสเบรก (Disc brake)

  เป็นระบบเบรกแบบใหม่ที่นิยมกันมาก เบรกจะทำงานโดยดันผ้าเบรกให้สัมผัสกับจานเบรก
เพื่อให้หยุด บางรุ่นใช้ดิสเบรกทั้ง 4 ล้อ บางรุ่นใช้เฉพาะล้อหน้า
ข้อดี ลดอาการเฟด(เบรกหาย) เนื่องจากอากาศสามารถถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าดรัมเบรก
นอกจากนี้เมื่อเบรกเปียกน้ำผ้าเบรกจะสลัดน้ำออกจากระบบได้ดี ในขณะที่ดรัมเบรกน้ำจะขัง
อยู่ภายในและใช้เวลาในการถ่ายเทค่อนข้างช้า


ข้อเสีย ไม่มีระบบ Servo action หรือ multiplying action เหมือนกับดรัมเบรก
ผู้ขับต้องออกแรงมากกว่าจึงต้องใช้ระบบเพิ่มกำลัง เพื่อเป็นการผ่อนแรงขณะเหยียบเบรก
ทำให้ระบบดิสเบรกมีราคาค่อนข้างแพงกว่าดรัมเบรก


ดิสเบรก มีทั้ง 3 ชนิดดังนี้


2.1 ดิสเบรกแบบก้ามปูยึดติดอยู่กับที่ (Fixed position disc brake)
ดิสเบรกจะมีผ้าเบรกอยู่ 2 แผ่นติดอยู่ภายในก้ามปู (คาลิปเปอร์) วางประกบกับจานเบรก
เพื่อที่จะบีบจานเบรกตัวก้ามปูนั้นเป็นเพียงที่ยึดของลูกปั้มเท่านั้น จะไม่เคลื่อนที่ขณะเบรก
ทำงาน ดิสเบรกแบบนี้มีช่องทางเดินน้ำมันเบรกอยู่ภายในตัวก้ามปู หรืออาจมีท่อเชื่อมต่อ
ระหว่างลูกปั้ม ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับรถยนต์แต่ละชนิด

 

2.2 ดิสเบรกแบบก้ามปูแกว่งได้ (Swinging caliper disc brake)
พบมากในรถยนต์ทั่วไป หลักการทำงานแตกต่างจากก้ามปูยึดอยู่กับที่ เบรกแบบนี้จะมี
ลูกปั้มหนึ่งตัวคอยดันผ้าเบรกแผ่นหนึ่ง ส่วนผ้าเบรกอีกแผ่นจะติดอยู่กับตัวก้ามปูเอง
ซึ่งตัวก้ามปูนี้สามารถเคลื่อนไปมาได้ เมื่อเหยียบเบรกน้ำมันเบรกจะดันลูกปั้มออกไป
ผ้าเบรกแผ่นที่ติดอยู่กับลูกปั้มจะเข้าไปประกบกับจานเบรก ในขณะเดียวกันน้ำมันเบรก
ก็จะดันตัวก้ามปูทั้งตัวให้เคลื่อนที่สวนทางกับลูกปั้ม ผ้าเบรกตัวที่ติดกับก้ามปูก็จะเข้าประกบ
กับจานเบรกอีกด้านหนึ่งพร้อมกับผ้าเบรกแผ่นแรก

2.3 ดิสเบรกแบบเคลื่อนที่ไปมาได้ (Sliding Caliper disc brake)
หลักการแบบเดียวกับดิสเบรกแบบแผ่น แต่ใช้ลูกปั้มสองตัว ตัวแรกเป็นตัวดันผ้าเบรก
โดยตรง ส่วนอีกตัวจะดันก้ามปู ซึ่งมีผ้าเบรกติดอยู่ให้ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกปั้ม
ตัวแรก แผ่นผ้าเบรกทั้งสองจะเข้าประกบกับจานเบรกทั้งสองด้านพร้อมๆ กัน

[Morgan]

น้ำมันเบรก

    น้ำมันเบรกเปรียบเสมือนโลหิตหล่อเลี้ยงชีวิตของระบบเบรกทำให้ชิ้นส่วนต่าง ๆ ทำหน้าที่ได้อย่างถูกต้อง น้ำมันเบรก
ซึ่งก็คือน้ำมันไฮดรอลิกชนิดหนึ่ง ที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงกดเมื่อเราห้ามล้อโดยใช้เท้ากดแป้นเบรกเท่ากับเรา ส่งแรงกดนั้น ผ่านน้ำมันเบรกไปยังชิ้นส่วนที่ปลายท่ออีกด้วยหนึ่ง เพื่อควบคุมให้รถหยุดการดูแลเบื้องต้น ควรหมั่นตรวจสอบระดับน้ำมัน
เบรกเสมอ หากระดับน้ำมันเบรกต่ำลงไป หรือเกิดการปนเปื้อนย่อมทำให้ประสิทธิภาพของระบบเบรกเสียหากระดับน้ำมัน
เบรกต่ำกว่าระดับต่ำสุด (Min.) หมายความว่าผ้าเบรกสึกหรอบางลง แสดงว่าถึงเวลาสำหรับการเปลี่ยนผ้าเบรกแล้ว และถ้า
ยิ่งต้องกดแป้นเบรกต่ำกว่าเดิมมาก หมายถึงระดับน้ำมันเบรกต่ำลงกว่า ขีดต่ำสุดที่ยอมรับได้ ซึ่งเป็นสถานการณ์อันตราย
สุดนอกจากนี้หากระดับน้ำมันเบรกพร่องเร็ว เป็นสัญญาณเตือนให้รู้ว่าอาจมีการรั่วซึมในระบบ สังเกตรอยหยดหรือคราบน้ำ
มันเบรกหลังจากจอดรถข้ามคืน ซึ่งจะบอกถึงบริเวณ ที่เกิดการรั่วซึมได้ หากพบรอยรั่วซึมใด ๆ ควรให้ช่างแก้ไขโดยเร็วที่สุด


    สัญญาณอีกอย่างที่บอกถึงความผิดปกติของระบบเบรกคือ ความรู้สึกหยุ่นเท้า เวลาเหยียบ เบรกตามปกติ แสดงว่ามีอากาศรั่วเข้าไปใน ระบบน้ำมันเบรก ทำให้คุณสมบัติ คล้ายแท่งโลหะ ของน้ำมันเบรกเสียไปอากาศจะเข้าจากปลายเปิดของระบบ ท่อน้ำมันเบรกได้ทุกที่ ที่เกิดสภาพ
ที่ว่านั้น เช่น ท่อแตก รั่ว หลวมเป็นต้น หรือเข้าทางกระปุกสำหรับเติมน้ำมันเบรก

    การเติมน้ำมันเบรกใหม่ ควรใช้ชนิดและยี่ห้อเดียวกับที่ใช้อยู่เดิมห้ามผสมข้ามยี่ห้อ และใช้ผิด
จากที่ระบุในคู่มือประจำรถ (DOT 3, 4 หรือ 5) จากภาชนะที่ปิดสนิท กระป๋องน้ำมันเบรกที่เปิดทิ้ง
ไว้จะมีน้ำจากไอน้ำในอากาศเข้าผสมทำให้ประสิทธิภาพลดลง และน้ำจะเป็นตัวก่อให้เกิดสนิม กับชิ้นส่วนโลหะในระบบเบรกได้
    น้ำมันเบรกสามารถผสมหรือปนเปื้อนในบรรยากาศได้ตลอดเวลา จึงต้องถ่ายทิ้ง และเปลี่ยน
น้ำมันเบรกใหม่ทั้งระบบเมื่อถึงกำหนดที่ระบุไว้ในคู่มือประจำรถของท่าน ปกติจะเป็นทุก 1 ปี หรือระยะทางใช้งาน 20,000


ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก ABS

    มีคำถามจากผู้ที่สนใจเรื่องรถยนต์ถามว่า "ปัจจุบันระบบเบรก ABS กลายเป็นส่วนประกอบสำคัญของรถไปเสียแล้วหรือ ?"



เพื่อความปลอดภัยสูงสุดของผู้ขับขี่และผู้โดยสาร ในวงการอุตสาหกรรมรถยนต์จึงได้คิดค้นและพัฒนาเทคโนโลยีความปลอดภัยหลาย
รูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นระบบเบรก ABS, ถุงลมนิรภัย, คานเสริมรับแรงกระแทก ซึ่งในครั้งนี้ จะกล่าวถึงระบบเบรก ABS เทคโนโลยีที่จะช่วยให้
รถหยุดได้อย่างมั่นใจในสภาวะคับขัน
    ระบบเบรก ABS ย่อมาจาก Anti-Lock Brake System หรือระบบเบรกป้องกันล้อล็อก ที่เรียกเช่นนี้เพราะว่า สามารถป้องกันการ ล็อกตัว
ของล้อในขณะเบรกได้ แล้วการที่ล้อจะล็อกหรือไม่นั้น เกิดขึ้นและมีผลอย่างไรกับการขับขี่
    อธิบายง่าย ๆ ว่า ในเวลาที่รถเคลื่อนที่ จะเกิดแรงที่ส่งให้รถหรือสิ่งใด ๆ ที่อยู่ในรถ เคลื่อนที่ไปข้างหน้า เราเรียกเจ้าแรงนี้ว่า "แรงเฉื่อย" ปริมาณของแรงเฉื่อยจะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับน้ำหนักรวมและความเร็วของรถในขณะนั้น ถ้าในระหว่างที่ขับมาดี ๆ มีเหตุให้ต้องหยุดรถกะ
ทันหัน วิธีเดียวที่จะทำได้ก็คือ หาแรงมาต้านในปริมาณที่เท่ากับแรงเฉื่อยที่ว่า รถจึงจะหยุดได้แรงต้านที่ปลอดภัยที่สุดก็คือ แรงที่ได้มา
จากการเบรก วิศวกรออกแบบระบบเบรก โดยใช้ประโยชน์จากความฝืด เวลาเราเหยียบเบรก แรงจากการเหยียบจะถูกเพิ่มปริมาณขึ้นโดย
ระบบคานงัดของขาแป้นเบรก, หม้อสุญญากาศเพิ่มแรงบวก, และระบบไฮ ดรอลิก พอไปถึงล้อ แรงที่ได้ก็จะสูงกว่าแรงเฉื่อย แต่แรงดัง
กล่าวจะไม่เกิดผลใด ๆ เลย ถ้าระหว่างผ้าเบรกกับจานเบรกและระหว่างยางกับพื้นถนนไม่มีความฝืด ตรงนี้แหละที่เกี่ยวข้องกับการล็อกตัว
ของล้อ
    ความฝืดระหว่างผ้าเบรกกับจานเบรกคงไม่มีปัญหาอะไร เพราะอยู่ในขอบเขตที่สามารถออกแบบให้มีความฝืดตามที่ต้องการได้ (ถ้าใช้ผ้า
เบรกราคาถูกจะว่าไม่มีปัญหาก็ไม่ถูกนัก เพราะที่แน่ ๆ คือ ค่าสัมประสิทธิ์ความฝืด ย่อมไม่เท่ากับผ้าเบรกของแท้อย่างที่วิศวกรออกแบบเอา
ไว้) ที่จะมีปัญหาก็คือ ความฝืดระหว่างยางกับพื้นถนน เพราะถ้าความฝืดดังกล่าว มีค่าน้อยกว่า ความฝืดระหว่างผ้าเบรกกับจานเบรกและ
น้อยกว่าแรงเฉื่อย เช่น บนพื้นถนนที่ลื่น, ถนนลูกรัง, ถนนที่มีน้ำขังหรืออย่างในประเทศที่มีอากาศหนาวมาก ๆ มีแผ่นน้ำแข็งเกาะอยู่ ล้อก็
จะถูกล็อกตาย แล้วลื่นไถลไปตามทิศทางของแรงเฉื่อยที่เกิดขึ้น ทีนี้ไม่ว่าจะหมุนพวงมาลัยไปทางไหนก็ตาม รถก็จะยังคงไถล ไปตามทิศ
ทางของแรงเฉื่อย อยู่นั่นเอง นี่แหละครับ อันตรายของการที่ล้อล็อกตายในขณะเบรก
ระบบเบรกป้องกันล้อล็อก ABS เกิดมาจากแนวคิดในการแก้ปัญหาการลื่นไถลในขณะเบรก เนื่องจากความฝืดของระบบเบรกมีมากกว่า
ความฝืดของยางกับพื้นรถ เราทราบกันดีว่า ในขณะเบรกเราไม่ต้องการให้ล้อล็อกตายเพราะจะทำให้ควบคุมรถไม่ได้และการที่ล้อล็อกตาย
ก็เพราะมีแรงจากการเบรกกดอยู่ การทำให้ไม่ให้ล้อล็อก ต้องปลดแรงจากการเบรกออก แต่พอปลดแรงเบรกออก รถก็ไม่หยุด เป็นเงื่อนไข
กลับไปกลับมาอยู่อย่างนั้น
    วิศวกรจึงแก้ปัญหานี้โดยการออกแบบให้ระบบเบรกทำงานแบบจับ-ปล่อยในจังหวะที่เร็วประมาณ 50 ครั้ง/วินาที เพราะพบว่าถ้าทำได้
เร็วมาก ๆ จะทำให้ได้ผลอย่างที่ต้องการทั้งสองทางคือ การที่ล้อไม่ล็อกทำให้ยังสามารถที่จะควบคุมทิศทางของรถได้ และในขณะเดียวกัน
ก็สามารถทำให้รถหยุดได้ด้วย แต่การที่จะให้ระบบเบรกทำงานอย่างนั้นได้ต้องมีอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง เช่น ต้องมีตัว
ตรวจจับการหมุนของล้อ, มีหน่วยประมวลผล เป็นต้น เพื่อรับทราบว่าความเร็วในการหมุนของล้อแต่ละข้างเริ่มจะหยุดนิ่งหรือแตกต่างกัน
หรือไม่ อย่างไรก่อนจะสั่งการให้ระบบเบรกทำงาน รวมทั้งมีชุดปั๊มและวาล์วที่สามารถทำงานด้วยความถี่หลายสิบครั้งต่อวินาที
ลักษณะการทำงานแบบจับ ๆ ปล่อย ๆ นี้เองที่ผู้ขับขี่บางท่านสงสัยว่าระบบเบรกในรถของตนจะผิดปกติหรือไม่ เพราะเมื่อเหยียบเบรก
แล้วมีแรงต้านกระตุกถี่ ๆ ที่แป้นเบรก ซึ่งในกรณีนี้ถ้าเป็นที่มีระบบ ABS ไม่มีอะไรผิดปกติแต่กลับแสดงว่าระบบทำงานได้ดี แต่ถ้าเป็นรถที่
ไม่มีระบบ ABS แล้วมีอาการคล้าย ๆ อย่างนั้น คงต้องนำรถเข้าศูนย์ตรวจเช็กกันเสียทีแล้ว เพราะจานเบรกอาจจะคดหรือมีชิ้นส่วนอะไร
หลุดหลวมก็ได้


ABS : ความปลอดภัยที่ต้องเรียนรู้

    รถยนต์ทุกคันล้วนมีระบบเบรกพื้นฐานแต่การเบรกกระทันหันอย่างรุนแรง หรือบนเส้นทางลื่นยังเสี่ยงต่อการเกิดอาการล้อล็อก ABS จึง
ถูกเสริมเข้ามา เพื่อลดความเสี่ยงนั้น ผู้ผลิตรถยนต์ล้วนมีการพัฒนาเพิ่มประสิทธิภาพของระบบเบรกพื้นฐานอยู่ตลอด เพื่อการหยุดการขับ
เคลื่อนจากเครื่องยนต์สมรรถนะสูงที่ไม่เคยหยุดนิ่งในการพัฒนา เพิ่มแรงม้าอย่างสมบูรณ์ที่สุด เช่น ดิสก์เบรกที่ระบายความร้อนได้ดี ผ้า
เบรกเนื้อเยี่ยม และอีกสารพัดแนวทาง ไม่ว่าจะมีการพัฒนาระบบเบรกพื้นฐานให้เหนือชั้นขึ้นเพียงใด ก็ยังมีอีกปัญหาหนึ่ง ที่เสี่ยงต่อการ
เกิดอุบัติเหตุ คือ เบรกแล้วเกิดอาการล้อล็อก-หยุดหมุน ในขณะที่ตัวรถยนต์ ยังพยายามเคลื่อนที่อยู่ เช่น เมื่อมีการเบรกกระทันหันอย่าง
รวดเร็วรุนแรง หรือการเบรก บนเส้นทางลื่น เมื่อล้อล็อกก็จะส่งผลให้พวงมาลัยไม่สามารถควบคุมทิศทาง ได้ตามปกติหรือรถยนต์ปัดเป๋
-หมุนคว้างได้ แม้ผู้ขับมือดี จะมีแนวทางแก้ไขด้วยตัวเองโดยการตั้งสติกดเบรกหนักแต่พอประมาณ แล้วปล่อยออกมาเพื่อย้ำซ้ำ ๆ ถี่ ๆ ไม่กดแช่ เพื่อไม่ให้ล้อล็อก แต่ในการขับจริงทำได้ยาก เพราะอาจขาดการตั้งสติ คิดไม่ทัน หรือย้ำได้แต่ไม่ถี่พอ


สถานการณ์ใดบ้าง ที่ต้องการABS

    ในประเทศที่มีหิมะตก หรือพื้นเส้นทางเคลือบไปด้วยน้ำแข็ง เอบีเอสมีโอกาสได้ทำงานบ่อย แต่ในประเทศแถบร้อนทั่วไป เอบีเอสก็มี
โอกาสได้ทำงานพอสมควร เช่น การเบรก บนถนนเรียบ แต่เปียกไปด้วยน้ำ ทางโค้งฝุ่นทราย รวมถึงถนนเรียบแห้งสะอาด แต่มีการเบรก
กะทันหันอย่างรวดเร็วรุนแรง โดยไม่ค่อยมีใครมองถึงประโยชน์ของเอบีเอส ในการเบรกขณะที่แต่ละล้อสัมผัสผิวเส้นทางที่มีความลื่อนต่าง
กัน เช่น การหลบลงไหล่ทาง แค่ 2 ล้อ ซึ่งมี 2 ล้อด้านขวาอยู่บนถนนฝืดแต่อีก 2 ล้อด้านซ้ายอยู่บนไหล่ทางผิวกรวดทราย ถ้าเบรกแรง ๆ แล้วรถยนต์อาจหมุนคว้างได้ หากนึกภาพการเบรกเมื่อแต่ละล้อสัมผัสผิวเส้นทางที่ลื่นต่างกันไม่ออกมีตัวอย่างชัดเจน จากการทดสอบ
รถยนต์ในต่างประเทศ ในสนามทดสอบมีการปูกระเบื้องผิวลื่นมาก เป็นแถบยาว แทรกไว้บนด้านหนึ่งของผิวคอนกรีตหรือยางมะตอยที่มี
ความฝืดตามปกติ แล้วมีการฉีดพรมน้ำตลอด เริ่มจากการขับรถยนต์ที่ไม่มีเอบีเอส ให้ 2 ล้อในซีกซ้ายแล่นบน ผิวถนนปกติ และอีก 2 ล้อ
ซีกขวาแล่นบนกระเบื้องเปียก เมื่อกดเบรกอย่างแรง รถยนต์ จะหมุนคว้างในทันที เพราะ 2 ล้อที่อยู่บนกระเบื้องเปียกจะหยุดหมุนล็อกอย่าง
รวดเร็ว แล้วเมื่อทดสอบด้วรถยนต์ที่มีเอบีเอส ก็สามารถเบรกได้ในขณะที่รถยนต์ยังตรงเส้นทางอยู่ ส่วนบนเส้นทางวิบาก เช่น ลูกรัง ฝุ่น
ทราย เอบีเอสช่วยได้ดีเมื่อต้องเบรกแรง ๆ หรือกระทันหัน



เปรียบเทียบลักษณะการทำงานของเอบีเอส และระยะในการเบรกให้เข้าใจง่าย ๆ คือ คนใส่รองเท้าพื้นยางเรียบถ้าวิ่งเร็วๆ บนคอนกรีต
แล้วมี 2 วิธีในการหยุด คือ

              1. เสมือนไม่มีเอบีเอส หยุดซอยเท้าในทันทีพื้นรองเท้าก็จะครูดไปกับคอนกรีตไม่ไกล แล้วหยุดสนิทกับ
              2. กระทำเสมือนมีเอบีเอส ค่อย ๆ ลดความเร็วในการซอยเท้า ก่อนที่จะหยุดสนิท แม้พื้นรองเท้าจะไม่ครูดไปกับคอนกรีตแต่ก็จะ
ไม่ได้ระยะหยุดสั้นกว่าการหยุดแบบ หยุดซอยเท้าในทันทีแล้วปล่อยให้ครูด หากวิ่งบนลานน้ำแข็ง แล้วใช้ 2 วิธีในการหยุด เหมือนเดิม คือ
              3. เสมือนไม่มีเอบีเอส หยุดซอยเท้าในทันที พื้นรองเท้าก็จะครูดไปกับผิวน้ำแข็ง มีระยะทางไกล กว่าจะหยุดสนิททั้งยังลื่นไถล
ปัดเป๋ไร้ทิศทางกับ
              4. การทำเสมือนมีเอบีเอส ค่อย ๆ ลดความเร็วในการซอยเท้าลงช้า ๆ ก่อนที่จะหยุดสนิท พื้นรองเท้าจะไม่ครูดไปกับผิวน้ำแข็ง ไม่ลื่นไถลและไม่ปัดเป๋ แล้วก็จะได้ระยะหยุดสั้นกว่าการหยุดแบบหยุดซอยเท้าในทันที


ระบบและชิ้นส่วน

    เอบีเอสมีพื้นฐานการทำงานหลักจากการทำงานของ 3 หน่วยหลัก (แต่มีเกิน 3 ชิ้นในรถยนต์ 1 คัน) คือ ใช้หน่วยควบคุมแรงดันน้ำมัน
เบรก (หน่วยควบคุมไฮดรอลิก HYDRAULIC CONTROL UNIT) เฉพาะเมื่อมีการเบรกในสถานการณ์ข้างต้น โดยติดตั้งแทรกอยู่ระหว่าง ท่อน้ำมันเบรกหลังออกจากแม่ปั๊มเบรกตัวบนก่อนส่งเข้าสู่กระบอกเบรกทั้ง 4 ล้อ แทนที่จะปล่อยให้น้ำมันเบรกส่งแรงดันไปเต็มที่เมื่อมีการ
เบรกอย่างรุนแรง-กะทันหัน โดยจะสลับทั้งเพิ่มและลดแรงดันน้ำมันเบรกสลับกันถี่ ๆ ด้วยการควบคุมและสั่งงานจาก หน่วยควบคุมอิเล็ก
ทรอนิกส์ (ELECTRONIC CONTROL UNIT) ซึ่งรับสัญญาณ มาประมวลผลจาก เซ็นเซอร์ (PULSE SENSOR) บริเวณแกนล้อ หรือ
เพลากลาง ซึ่งทำหน้าที่จับการหมุนของล้อ



 เอบีเอสมีการทำงานบางส่วนตลอดการขับรถยนต์ แต่บางส่วนทำงานแค่บางครั้ง คือ มีการส่งสัญญาณเซ็นเซอร์ไปยังหน่วยควบคุม
อิเล็กทรอนิกส์อยู่ตลอดเวลา เพื่อประมวลผลว่า ในตอนนั้นหน่วยควบคุมไฮดรอลิกควรจะมีการทำงานลด-เพิ่มแรงกันของน้ำมันเบรก สลับ
กันถี่ ๆ เพื่อคลายแรงกดของผ้าเบรกลง เพื่อป้องกันล้อล็อกหรือไม่ถ้าล้อใดๆ จะมีการล็อกหน่วยควบคุม
    ไฮดรอลิกที่รับคำสั่งจากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ จึงจะทำงานลด-เพิ่มแรงดันน้ำมันเบรก โดยระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะมีการ
ตรวจสอบความผิดปกติของทั้งระบบอยู่ตลอดเวลา โดยมีการแสดงไฟสัญญาณบนแผงหน้าปัด ไฟจะสว่างขึ้นในช่วงหลังการบิดกุญแจ
ก่อนสตารต์เครื่องยนต์ในช่วงแรก และดับลงหลังจากนั้นประมาณ 5 วินาที แล้วดับตลอดการขับ ถ้าในขณะขับรถยนต์แล้วมีไฟเอบีเอส
สว่างขึ้นมา แสดงว่าในตอนนั้นมีส่วนใด ๆ ของเอบีเอสบกพร่อง แต่ส่วนใหญ่มักยังมีระบบเบรกพื้นฐานใช้งานตามปกติ ให้ใช้งานรถยนต์
ด้วยความระมัดระวังและควรนำรถยนต์เข้ารับการซ่อมแซม โดยที่การบกพร่องนั้นมีหลายระดับ มิใช่ต้องเสียหรือต้องเปลี่ยนทั้งระบบเสมอ
ไป บางครั้งแค่เซ็นเซอร์บางตัวเสียหรือสกปรก ก็เกิดปัญหาขึ้นได้


ABS ยังเสริมการทำงานของระบบอื่นได้ด้วย

    นอกจากจะป้องกันการป้องกันการล็อกของล้อยังมีผู้ผลิตรถยนต์บางรายนำไปประยุกต์ ใช้ร่วมกับระบบอื่น เช่น แทรคชันคอนโทรล - ระบบป้องกันการหมุนฟรีของล้อ ในการออกตัวในเส้นทางลื่นหรือในทางโค้ง โดยใช้ส่วนหนึ่งของเอบีเอสร่วมในการทำงาน คือ แทรคชัน
คอนโทรลบางระบบจะนำสัญญาณจากเซ็นเซอร์ของเอบีเอสแต่ละตัว มาร่วมในการประมวลผลในหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของระบบ
แทรคชันคอนโทรลว่า แม้ไม่มีการเบรก แต่ถ้ามีล้อใดหมุนเร็วกว่าล้ออีกข้างมากผิดปกติ ก็จะสั่งงานไปยัง หน่วยควบคุมไฮดรอลิกของเอบี
เอสให้มีการจับตัวของผ้าเบรกลดความเร็วในการหมุนของล้อนั้นโดยเฉพาะอย่างเหมาะสม เพื่อไม่ให้ล้อนั้นหมุนฟรีพร้อมตัดรอบการทำงาน ของเครื่องยนต์ แล้วค่อยคลายการจับเมื่อเข้าสู่สภาพปกติ เช่น เมื่อเข้าโค้งเลี้ยวซ้าย แล้วล้อด้านขวาหมุนเร็วกว่าปกติ เสี่ยงต่อการลื่น
ไถลหมุนคว้างท้ายปัด ระบบแทรคชัน คอนโทรลก็จะสั่งงานผ่านเอบีเอสเพื่อลดแรงดันน้ำมันเบรกในล้อนั้นลง พร้อมกับลดรอบ ของเครื่อง
ยนต์เพื่อไม่ให้ผ้าเบรกไหม้ เมื่อเข้าสู่สภาพปกติจึงจะตัดการทำงาน