เฟืองท้าย คือ อะไร

เฟืองท้าย (Differential) อะไหล่ช่วงล่างชิ้นส่วนสำคัญของรถขับเคลื่อนล้อหลัง โดยส่วนใหญ่จะอยู่ในรถกระบะ รถบรรทุกขนาดกลางไปจนถึงใหญ่ หน้าที่หลัก คือ ส่งกำลังที่ได้จากเกียร์ส่งให้กับไปยังเพลาขับของล้อทั้ง 2 ข้างทำงานในความเร็วรอบที่แตกต่างกัน และ ทำให้เกิดการหมุนที่สมดุลกันโดยลดอัตราทดเฟืองในขณะเลี้ยว ผ่านการทำงานความเร็วรอบของเพลากลางโดยจะหมุนช้าลงจนเหมาะสมกับขนาดของล้อรถยนต์นั้นๆ จะเห็นได้ว่าเฟืองท้ายนั้นเป็นตัวกลางระหว่างเกียร์ เพลา จนไปจบที่การทำงานขับเคลื่อนของล้อรถยนต์ วันนี้เราจะมาพูดถึง 5 สาระหน้ารู้ เกี่ยวกับ "เฟืองท้าย (Differential)" มาฝากกัน

1. ส่วนประกอบของเฟืองท้าย

ส่วนประกอบหลักของเฟืองท้ายมี 3 ส่วนดังนี้

1) เฟืองขับ หรือ ภาษาช่างที่เรียกกันว่า “เฟืองเดือยหมู” (Drive Pinion Gear) มีลักษณะเป็นเฟืองเกลียวโดยจำนวนฟันน้อยกว่าเฟืองบายศรีเสมอ ที่พบกันส่วนมากในรถกระบะ จะมีขนาด ตั้งแต่ 8 จนถึง 13 ฟัน ทำหน้าที่รับแรงบิดมาจากเพลากลางและส่งต่อไปยังเฟืองบายศรี เฟืองเดือยหมูจะติดตั้งอยู่ในเฟืองท้าย

2) เฟืองวงแหวน หรือ ภาษาช่างที่เรียกกันว่า “เฟืองบายศรี" (Ring Gear) มีลักษณะเป็นวงแหวน จำนวนฟันของเฟืองบายศรีส่วนมากในรถกระบะ จะมีขนาดระหว่าง 35 ถึง 43 ฟัน จำนวนฟันที่มากกว่าของเฟืองบายศรีทำให้การหมุนช้ากว่าเฟืองเดือยหมู ส่งผลให้เป็นลดอัตราทดของกระปุกเกียร์ โดยหน้าที่หลัก คือ การส่งแรงบิดจากเฟืองเดือยหมูไปยัง เฟืองดอกจอก

3) เฟืองเพลาท้ายหรือเฟืองเพลาข้าง (Rear Axle Gear) ทำหน้าที่ปรับความเร็วของ ล้อรถยนต์ ในขณะที่รถยนต์เคลื่อนที่ในทางตรงหรือขณะเลี้ยวโค้ง จะมีเฟืองดอกจอกเล็ก 2 ตัว และเฟืองเพลาข้าง 2 ตัว

2. วิธีการคำนวณอัตราทดเฟืองท้าย

อัตราทดเฟืองท้ายคำนวณจาก จำนวนฟันของเฟือเฟืองบายศรี (หมายเลข 1 ในภาพ) หารด้วย จำนวนฟันของเฟืองเดือยหมู (หมายเลข 2 ในภาพ)  ส่วนความหมายของอัตราทดนั้นสามารถตีความได้ ดังจะยกตัวอย่าง อัตราทด 4.1 ของเฟืองท้าย หมายความว่า อัตราทดของเฟืองท้ายที่มีขนาด 4.1:1 นั่นคือ เฟืองในขณะที่เฟืองเดือยหมู หมุนส่งกำลังไป 4.1 รอบ เฟืองตามจะหมุนส่งกำลังไปจำนวนทั้งหมด 1 รอบ

3. เฟืองดอกจอกเต็ด (Limited Slip Differential)

เฟืองดอกจอกเต็ด หรือ ที่เรามักเรียกกันว่า “เต็ด” ติดตั้งอยู่ในเฟืองท้ายลูกหลังของรถขับเคลื่อน 4 ล้อ โดยจะทำให้การขับเคลื่อนรถยนต์มีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น กล่าวง่ายๆ คือ “ไม่ลื่น ไม่ฟรี ยึดติดถนน พร้อมลุย!!” หลักการทำงานของเต็ดนั้นจะล็อคเพลาขับทั้งสองข้าง ให้เพลาข้างหมุนด้วยรอบความเร็วที่เท่ากัน โดยอาศัยการจับหมุนของแรงจากชุดคลัทช์ที่ไปจับติดกับเสื้อดอกจอก ระบบการทำงานนี้จะช่วยให้ล้อมีกำลังถึงแม้ว่าจะมีล้อฟรีข้างหนึ่ง เมื่อรถติดหล่ม หรือตกหลุมโคลน เราจึงมักพบเห็นผู้ขับรถนิยมใช้รถกระบะขับเคลื่อน 4 ล้อ ไปลุยป่า ผจญภัย หรือ ใช้ขึ้นเขา

4. การทดรอบเฟืองท้าย

1) “ลด”อัตราทด เช่น อัตราทดเฟืองท้ายของรถวีโก้เครื่องยนต์ 2500 ลดจาก 4.1 เป็น 3.5 เหมาะกับผู้ใช้รถที่กำลังเครื่องยนต์เหลือ เนื่องจากเปลี่ยนเครื่องยนต์ หรือ ทดเฟืองเกียร์ โดยต้องการปลายไหลเพิ่มขึ้นเมื่อเปลี่ยนเกียร์สูง รถที่ต้องการความเร็วสูงหรือรถเดินทางไกล
2) "เพิ่ม”อัตราทด เช่น อัตราทดเฟืองท้ายของรถวีโก้เครื่องยนต์ 2500 เพิ่มจาก 4.1 เป็น 4.5 เหมาะกับผู้ใช้รถที่ต้องการให้ต้นออกตัวดีขึ้น, รถที่ต้องขึ้นเขาบรรทุกของหนัก หรือรถที่เปลี่ยนจากเกียร์ธรรมดาเป็นเกียร์ออโต้แล้วออกตัวไม่ดี

5. การดูแลรักษาเฟืองท้าย

1) เปลี่ยนถ่ายน้ำมันเฟืองท้ายให้ตรงเวลา โดยทั่วไประยะที่แนะนำให้เปลี่ยน คือ ทุกๆ 40,000 กิโลเมตร 

2) อย่าออกตัวกระชากรถบ่อย เพราะจะทำให้ฟันเฟืองท้ายเสียหายได้ จนทำให้เกิดอาการหอน ดัง 

3) อย่าปล่อยให้ความชื้นหรือน้ำเข้าไปภายในเฟืองท้าย หากเกิดกรณีที่รถยนต์ต้องไปขับฝ่าน้ำขัง หรือ น้ำท่วมในระดับที่น้ำสามารถเข้าไปในเฟืองท้ายได้ แนะนำให้รีบเช็คระดับน้ำมันเฟืองท้าย และเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเฟืองท้าย

จะเห็นได้ว่าเฟืองท้ายนั้น มีความสำคัญอย่างมากในระบบขับเคลื่อนรถยนต์ ผู้ใช้รถควรเลือกรูปแบบเฟืองท้ายและอัตราทดที่เหมาะสมกับลักษณะการงานของใช้รถยนต์ รวมไปถึงกำลังของเครื่องยนต์ นอกจากนั้น ยังควรดูแลรักษาเฟืองท้ายโดยเฉพาะอย่างยิ่งการหมั่นตรวจเช็คระดับและเปลี่ยนถ่ายน้ำมันเฟืองท้ายให้ตรงเวลาเพื่อยืดอายุการใช้งานของเฟืองท้ายให้ดียิ่งขึ้น