อภิธานศัพท์ชิ้นส่วนช่วงล่าง
คันชักแดร็ก
เรียกอีกชื่อว่า: connecting rod, steering rod หรือ drag rod ในคู่มือซ่อมบางเล่ม หมายเหตุ: คันชักแดร็ก ไม่เหมือนกับคันส่งกลาง (center link) คันส่งกลาง (หรือ relay rod) คือคานขวางของระบบบังคับเลี้ยวแบบขนานสี่เหลี่ยม ที่รับการรองรับอยู่ระหว่างแขนพิทแมนกับแขนไอเดลอร์แยกต่างหาก โดยมีคันชักทั้งซ้ายและขวายึดติดอยู่ ใช้เฉพาะในรถที่มีระบบขนานสี่เหลี่ยมและช่วงล่างหน้าอิสระ ส่วนคันชักแดร็ก เชื่อมแขนพิทแมนตรงไปยังแขนบังคับเลี้ยวบนดุมล้อเพลาแข็ง ไม่มีแขนไอเดลอร์เข้ามาเกี่ยวและไม่มีคันชักมายึด สองคำนี้บางครั้งใช้สลับกันในการพูดทั่วไป แต่จริงๆ แล้วเป็นชิ้นส่วนคนละกลไกที่ใช้กับสถาปัตยกรรมช่วงล่างต่างกัน
คืออะไร
คันชักแดร็ก คือก้านต่อที่พาแรงพวงมาลัยจากแขนพิทแมนไปยังแขนบังคับเลี้ยวบนช่วงล่างหน้าแบบเพลาแข็งหรือเพลาคาน บังคับล้อหน้าข้างหนึ่งโดยตรง ในขณะที่คันชักขวางพาแรงไปยังล้อฝั่งตรงข้าม พบในรถบรรทุกเพื่อการพาณิชย์ขนาดหนัก รถกระบะและรถ SUV ขนาดใหญ่ที่ใช้เพลาหน้าแข็ง และรถ 4×4 ออฟโรดรุ่นเก่า งานที่ระบบแร็คแอนด์พีเนียนจะรับแรงด้านข้างที่เกิดจากชุดเพลาแข็งหนักๆ ไม่ไหว
การทำงาน
ส่งกำลังตรงจากแขนพิทแมนไปยังดุมล้อ
เมื่อคนขับหมุนพวงมาลัย กระปุกพวงมาลัยจะหมุนแขนพิทแมนเป็นส่วนโค้ง คันชักแดร็กแปลงส่วนโค้งนั้นให้เป็นการดัน-ดึงในแนวหน้า-หลังหรือแนวเฉียงที่กระทำต่อแขนบังคับเลี้ยวซึ่งขันยึดกับดุมล้อหน้าหรือดุมเพลา ทำให้ล้อขวาหมุนตามมุมบังคับเลี้ยว เรขาคณิตของคันชักแดร็ก ทั้งความยาวและมุมจุดยึด เป็นตัวกำหนดอัตราทดพวงมาลัยและการชดเชย Ackermann ของเพลาที่บังคับ
ทำงานประสานกับคันชักขวาง
ในรถเพลาแข็งส่วนใหญ่ คันชักแดร็กบังคับล้อตรงเพียงข้างเดียว มีคันชักขวาง (track rod) แยกต่างหากเชื่อมแขนบังคับเลี้ยวสองข้างพาดขวางเพลา เพื่อให้ล้อทั้งสองรับแรงบังคับเลี้ยวพร้อมกัน ความยาวและความสูงจุดหมุนของคันชักแดร็กกับคันชักต้องจับคู่กันอย่างระมัดระวังตอนตั้งศูนย์ เพื่อลดอาการ bump-steer ซึ่งคือการเปลี่ยนมุมโทที่ไม่พึงประสงค์เมื่อเพลาแข็งยุบและยืดตัวข้ามผิวถนนที่ไม่เรียบ
รับแรงสูงและหมุนได้หลายทิศที่ปลายทั้งสองข้าง
ปลายทั้งสองข้างของคันชักแดร็กมีลูกหมากเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่หรือข้อต่อเบ้าทรงกรวย ที่ให้แขนพิทแมนและแขนบังคับเลี้ยวหมุนได้หลายระนาบพร้อมกัน ในรถ 4×4 เพลาแข็ง เพลายังเอียงตัวเมื่อช่วงล่างเคลื่อนตัวข้ามภูมิประเทศออฟโรด ต้องการมุมหมุนสูงมากจากข้อต่อเหล่านี้ จึงเป็นเหตุผลที่ลูกหมากคันชักแดร็กใหญ่และหนักกว่าลูกหมากในระบบขนานสี่เหลี่ยมของรถเก๋งมาก
โครงสร้าง
คันชักแดร็กเป็นก้านเหล็กหน้าตัดหนาแบบตีขึ้นรูปหรือท่อเหล็กไร้ตะเข็บ มักทำจากเหล็กคาร์บอนปานกลางหรือ 4140 โครโมลี มีลูกหมากเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่หรือเบ้าเกลียวทรงกรวยที่ปลายทั้งสองข้าง MOOG จำหน่ายคันชักแดร็กพร้อมแบริ่งแบบผงโลหะ gusher ที่ปล่อยจาระบีไหลผ่านแบริ่งไปยังแกนสตัด ลดแรงเสียดทานและยืดอายุข้อต่อภายใต้แรงสูง TRW และ 555 มีดีไซน์ตัวเรือนตีขึ้นรูปพร้อมหัวอัดจาระบีสำหรับหล่อลื่นที่หน้างานได้ คันชักแดร็กในรถบรรทุกหนักมีหน้าตัดใหญ่กว่ารถ 4×4 ขนาดเบ็ามาก คันชักแดร็กของรถบรรทุกอาจหนักเกิน 4 กก. และใช้ลูกหมากที่มีแกนสตัดเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 มม. ขึ้นไป ความยาวเป็นแบบเฉพาะรุ่น การใช้ความยาวผิดจะเปลี่ยนเรขาคณิต Ackermann และทำให้เกิด bump-steer รุนแรง
อาการเสียที่พบบ่อย
- รถออกนอกเส้นทางหรือเบนขณะวิ่งทางตรง
- ลูกหมากที่สึกทำให้เกิดระยะคลอนในเส้นทางส่งแรงพวงมาลัย ล้อไม่ตามพวงมาลัยอย่างแม่นยำอีกต่อไป รถเบนซ้ายหรือขวาและต้องคอยแก้พวงมาลัยเล็กน้อยตลอดเพื่อรักษาให้วิ่งตรง
- Bump-steer — มุมโทเปลี่ยนเองเมื่อข้ามหลุม
- คันชักแดร็กที่งอจะเปลี่ยนเรขาคณิตการบังคับเลี้ยวที่แท้จริง ทำให้มุมโทของล้อเปลี่ยนเมื่อเพลายุบและยืดตัว รถจะพุ่งหรือกระตุกเมื่อข้ามหลุมโดยที่คนขับไม่ได้หมุนพวงมาลัย อาการนี้ต่างจากเสียงดังกึกของลูกหมากที่สึก และอาจเกิดได้แม้ก้านยังไม่เสียหายทางเรขาคณิตแต่งอแล้ว
- มีเสียงดังกึกหรือเคาะเมื่อเลี้ยว
- ลูกหมากที่สึกจะกระแทกในซ็อกเก็ตเมื่อรับแรงเข้าโค้งหรือเปลี่ยนทิศ ในรถบรรทุกหนักเสียงเคาะจะดังเป็นพิเศษ เพราะลูกหมากตัวใหญ่มีช่องว่างยาวกว่าจะวิ่งจนกระทบกัน
- พวงมาลัยสั่นเต้นที่ความเร็วต่ำ
- ระยะคลอนในลูกหมากคันชักแดร็กทั้งสองตัวขยายความไม่สมดุลของล้อหรือความไม่เรียบของถนนให้กลายเป็นอาการสั่นสะท้านที่ป้อนกลับผ่านคอพวงมาลัย อาการสั่นมักเกิดในช่วง 40–80 กม./ชม. และอาจหน่วงตัวเองที่ความเร็วสูงกว่านั้น
- เห็นการผิดรูปหรือสนิมชัดเจน
- ต่างจากก้านพวงมาลัยขนาดเล็ก คันชักแดร็กในรถเพื่อการพาณิชย์อยู่ในตำแหน่งที่ตรวจสอบได้ง่าย ก้านที่หักงอ บิดเบี้ยว หรือเป็นสนิมหนักต้องเปลี่ยนทันที คันชักแดร็กที่แตกหักขณะรับแรงบังคับเลี้ยวเต็มที่จะทำให้เสียการควบคุมทิศทางโดยสิ้นเชิง
คำถามที่พบบ่อย
คันชักแดร็ก ต่างจากคันส่งกลาง (center link) ยังไง?
คันชักแดร็ก เชื่อมแขนพิทแมนตรงไปยังแขนบังคับเลี้ยวบนรถเพลาแข็ง เป็นก้านเดียวที่ส่งแรงพวงมาลัย และไม่มีแขนไอเดลอร์เข้ามาเกี่ยว ส่วนคันส่งกลาง (relay rod) คือคานขวางที่ใช้ในระบบขนานสี่เหลี่ยมบนรถช่วงล่างหน้าอิสระ รับการรองรับที่ปลายทั้งสองข้าง (โดยแขนพิทแมนและแขนไอเดลอร์) และมีลูกหมากคันชักทั้งซ้ายและขวายึดติดอยู่ ทั้งสองแตกต่างกันทางสถาปัตยกรรมและใช้แทนกันไม่ได้
รถรุ่นไหนใช้คันชักแดร็ก?
รถบรรทุกเพื่อการพาณิชย์ขนาดหนัก (รถพ่วง รถตู้ใหญ่ รถบัส) รถ 4×4 เพลาหน้าแข็งขนาดใหญ่ เช่น Toyota Land Cruiser รุ่นเก่า (FJ40, FJ55, ซีรีส์ 70), Nissan Patrol (Y60/Y61), Mitsubishi Pajero รุ่นแรก, Land Rover Defender, Ford F-250/F-350 Super Duty ที่ใช้เพลาหน้าแข็ง (รุ่นก่อนเปลี่ยนเป็น IFS) และ Jeep Wrangler TJ/JK ส่วนรถที่ใช้ช่วงล่างหน้าอิสระ (รถเก๋งส่วนใหญ่และรถ SUV สมัยใหม่ส่วนมาก) ใช้คันส่งกลางหรือแร็คแอนด์พีเนียน และไม่มีคันชักแดร็ก
คันชักแดร็กอยู่ได้นานแค่ไหน?
ในรถ 4×4 ขนาดเบาที่ดูแลดีและใช้บนถนนลาดยางเป็นหลัก 150,000–250,000 กม. เป็นไปได้ การใช้งานออฟโรดหนัก สัมผัสเกลือ หรือถูกหินและร่องถนนกระแทก อาจต้องเปลี่ยนทุก 60,000–100,000 กม. ส่วนคันชักแดร็กในรถบรรทุกหนักจะถูกตรวจตามรอบกำหนด (มักทุก 50,000–100,000 กม.) ไม่ว่าจะมีอาการให้เห็นหรือไม่
ขับต่อได้ไหมถ้าคันชักแดร็กสึก?
ไม่ปลอดภัยเกินกว่าระยะสั้นๆ ความเร็วต่ำ ลูกหมากที่สึกทำให้การตอบสนองพวงมาลัยคาดเดาไม่ได้ในรถที่ตอบสนองช้ากว่ารถแร็คแอนด์พีเนียนสมัยใหม่อยู่แล้ว ลูกหมากคันชักแดร็กที่พังสนิทขณะวิ่งหมายถึงแรงพวงมาลัยขาดการเชื่อมต่อกับล้อ เจอระยะคลอนหรือเสียงดังกึกเมื่อไรให้รีบเปลี่ยนทันที
ต้องตั้งศูนย์หลังเปลี่ยนคันชักแดร็กไหม?
ต้อง เรขาคณิตของคันชักแดร็กมีผลต่อมุมโทหน้า และในชุดเพลาแข็งยังมีผลต่อการชดเชย Ackermann ด้วย หลังเปลี่ยนต้องให้ช่างผู้ชำนาญตั้งมุมโทหน้าให้ได้ตามสเปคและตรวจสอบ bump-steer ตลอดช่วงการยุบตัวของช่วงล่าง ในรถ 4×4 ควรตรวจแคสเตอร์ด้วย
คันชักแดร็กที่งอ ดัดให้ตรงแทนการเปลี่ยนได้ไหม?
ไม่ได้ การเผาหรือดัดก้านพวงมาลัยใดๆ เพื่อแก้การผิดรูปจะทำลายโครงสร้างเกรนของโลหะและสร้างจุดรวมความเค้นที่คาดเดาไม่ได้ คันชักแดร็กที่งอต้องเปลี่ยนเป็นชิ้นใหม่เสมอ ห้ามซ่อม