ระบบเบรก ดิสก์เบรก ดรัมเบรก เป็นอย่างไร?

ในวันนี้เรามาทำความรู้จักกับระบบเบรก ดิสก์เบรก และดรัมเบรก กันบ้างดีกว่าว่าเบรกมีกี่แบบ มีข้อดี-ข้อเสีย และระบบการทำงานของมันเป็นอย่างไร ระบบเบรกนั้นเป็นเรื่องสำคัญ เพราะเกี่ยวกับความปลอดภัยโดยตรง แต่คนใช้รถรู้จักและเอาใจใส่กับระบบเบรกกันน้อยมาก แทบจะไม่ให้ความสนใจกันเลยก็ว่าได้ กว่าจะมานึกถึงเบรก ก็มักจะเป็นตอนที่เกิดปัญหาขึ้นมาแล้ว

สำหรับรถยนต์รุ่นใหม่จะใช้งานระบบเบรกเยอะมาก ทั้งการเพิ่มประสิทธิภาพในการหยุดรถในทุกสภาพ แล้วยังอาศัยการทำงานของเบรกเป็นตัวควบคุมการทรงตัวของรถ อย่างระบบควบคุมเสถียรภาพแบบไดนามิค DSC (Dynamic Stability Control) โดยมีการเพิ่มหน้าที่ในการทำงานให้กับระบบนี้ เช่น ระบบสามารถเพิ่มแรงดันเบรก เมื่อระบบเบรกมีอาการเฟดเนื่องมาจากอุณหภูมิของเบรกอยู่ในระดับสูงมาก รวมทั้งการเพิ่มแรงดันเบรกเพื่อเตรียมรับสถานการณ์ที่ต้องหยุดรถแบบกะทันหัน ระบบ Dry Braking จะทำหน้าที่อย่างอัตโนมัติทันทีที่คนขับเปิดสวิทช์ให้ปัดน้ำฝนทำงาน ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการหยุดรถบนพื้นเปียก ระบบควบคุมการยึดเกาะแบบไดนามิค DTC (Dynamic Traction Control) โดยระบบ DTC คือระบบ DSC อีกรูปแบบหนึ่ง ใช้สำหรับการขับออกตัวบนทางลื่น ระบบนี้จะเพิ่มแรงยืดเกาะสูงสุดให้กับรถ และได้ถูกรวมการทำงานเข้ากับระบบ DSC รุ่นใหม่ ที่จะช่วยเพิ่มสมรรถนะในการควบคุมรถ โดยประสานการทำงานทั้งเครื่องยนต์และระบบเบรกในระดับที่สูงขึ้น ระบบนี้สามารถทำงานได้อย่างนุ่มนวลในสภาพที่ยากต่อการขับขี่ ล้อขับเคลื่อนจะมีอาการหมุนฟรีอยู่บ้างเล็กน้อย ผู้ขับสามารถใช้ความเร็วได้สูงขึ้นและยังควบคุมรถที่มีอาการลื่นไถลในขณะเข้าโค้งได้เป็นอย่างดี หรือระบบควบคุมการเบรกขณะเข้าโค้ง CBC (Cornering Brake Control) เป็นต้น

รูปแบบของเบรก

โดยทั่วไปแล้วระบบเบรกที่มีติดตั้งใช้งานอยู่ในรถตอนนี้ จะมีใช้งานกันอยู่ 2 แบบด้วยกัน

• ดรัมเบรก (Drum Brake)

เป็นระบบเบรกที่มีใช้กันมานานมากแล้ว เรียกได้ว่าตั้งแต่สมัยยุคเริ่มต้นของการถือกำเนิดพวกรถยนต์กันเลยทีเดียว แม้ดรัมเบรกจะสูญหายไปจากล้อหน้าของพวกรถเก๋งและรถกระบะ โดยเสียตำแหน่งให้กับพวกดิสก์เบรกไป แต่ล้อหลังของรถกระบะและรถเก๋งบางรุ่น ก็ยังเป็นที่อยู่ของดรัมเบรกเช่นเดิม เพราะดรัมเบรกก็ยังมีคุณสมบัติที่น่าสนใจอยู่บางประการ จึงยังไม่หายไปจากวงการ

พวกดรัมเบรกจะมีผาเบรกโค้ง ๆ (Shoe) อยู่สองอัน เรียกว่า “ฝักนำกับฝักตาม” (แบบฝักนำ 2 ก้ามก็มี แต่ปัจจุบันไม่นิยมใช้ในรถเก๋งหรือรถกระบะแล้ว) ซึ่งช่างบ้านเรานิยมเรียกกันง่าย ๆ ว่า “ก้ามปูเบรก” หรือ “ฝักเบรก” เมื่อมีการเหยียบคันเบรกเพื่อชะลอความเร็วหรือหยุดรถ ผ้าเบรกโค้ง ๆ ทั้งสองนี้จะถูกแม้ปั๊มดันให้ไปติดยันเข้ากับด้านในของฝาครอบเบรก (Drum) ซึ่งฝาครอบเบรกนี้จะยืดติดกับล้อรถอีกที โดยจะเกิดเป็นความฝืดทำให้ล้อรถชะลอความเร็วและหยุดลงได้ และถ้าหากเป็นรถรุ่นเก่าหรือพวกรถบรรทุกก็มักจะใช้ครีมเบรกทั้งสี่ล้อ ส่วนรถรุ่นใหม่หน่อยก็จะใช้ดรัมเบรกที่ล้อหลัง

ส่วนข้อดีของพวกดรัมเบรกซึ่งเหนือกว่าพวกดิสก์เบรก คือ ในด้านของความสามารถที่จะเพิ่มแรงจับประกบกับฝาครอบเบรก (Drum) ได้ด้วยตัวเองอย่างอัตโนมัติ ทำให้คนขับรถใช้แรงกดคันเหยียบเบรกไม่มาก พวกดรัมเบรกก็สามารถชะลอและหยุดรถได้แล้ว โดยไม่จำเป็นต้องติดตั้งหรือพึ่งพาอาศัยหม้อลมในการเบรก อย่างพวกรถรุ่นเก่า ๆ ที่ใช้ระบบดรัมเบรกทั้ง 4 ล้อ รถพวกนี้จะไม่มีหม้อลมเบรก

ดรัมเบรกนั้นจะแบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

1. ก้ามปูนำ 2 ก้าม

ลักษณะการจัดระบบของเบรกแบบนี้ ตัวผ้าเบรก (Shoe) ทั้ง 2 อัน จะอยู่ในรูปแบบที่เพิ่มประสิทธิภาพในการจับประกบกับฝาครอบเบรก (Drum) ได้ด้วยตัวเอง ทำให้ใช้แรงในการเหยียบเบรกน้อยลงอย่างมาก ดังนั้นระบบนี้จึงมักนิยมใช้กับล้อคู่หน้าของรถ เพราะล้อคู่หน้าจะเป็นล้อที่ต้องรับแรงมากในเวลาเบรกรถ นอกจากนี้ล้อหน้าจะเกิดอาการล็อกตาย (Wheel Locking) ได้น้อยกว่าล้อหลัง

2. ก้ามปูนำและก้ามปูตาม

การจัดระบบดรัมเบรกแบบก้ามปูนำ 2 ก้ามนั้น แม้จะดีสำหรับใช้กับล้อหน้าก็จริง แต่ไม่ค่อยเหมาะสมในการใช้กับล้อหลังซักเท่าไหร่นัก เพราะเบรกมือของรถยนต์เกือบจะทั้งหมด จะเป็นการเบรกโดยการดึงถ่างผ้าเบรกของล้อหลังออกให้ดันฝาครอบ (Drum) ด้วยแรงสปริง ถ้าเป็นการเบรกเพื่อไม่ให้รถถอยหลังลงไปตามทางลาด ดรัมเบรกแบบ 2 ก้ามปูนำจะไม่เหมาะสม เพราะเมื่อรถยนต์เกิดการถอยหลัง มันจะกลายเป็นก้ามปูตาม 2 ก้ามไปทันที ทำให้ประสิทธิภาพของการเบรกลดลง ดังนั้นล้อหลังของรถยนต์ปกติทั่วไป จึงมักนิยมใช้ดรัมเบรกระบบก้ามปูนำและก้ามปูตาม หรือบางทีก็เรียกกันว่า “ฝักนำกับฝักตาม” นั่นเอง เนื่องจากระบบดรัมเบรกแบบนี้จะมีประสิทธิภาพในการหยุดรถพอกัน ไม่ว่ารถจะแล่นเดินหน้าหรือถอยหลังก็ตาม

• ดิสก์เบรก (Disc Brake)

ดิสก์ เบรกเป็นเบรกอีกระบบหนึ่ง ซึ่งเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในตอนนี้ โดยเฉพาะพวกรถเก๋งหรือรถกระบะเรียกว่าแทบจะทั้งหมด ระบบเบรกที่ล้อหน้าก็จะใช้แบบดิสก์เบรก หรือแม้กระทั่งรถจักรยานก็เริ่มหันมาใช้ดิสก์เบรกแล้วเหมือนกัน ลักษณะการทำงานของพวกดิสก์เบรกจะแตกต่างกันกับพวกดรัมเบรก โดยที่ดรัมเบรกเมื่อเหยียบเบรกแม่ปั๊มจะดันก้ามปูผ้าเบรกให้ถ่างออกไปดันกับฝาครอบเบรก ส่วนดิสก์เบรกกลับใช้วิธีตรงข้ามคือ เมื่อต้องการจะเบรกก็จะใช้แม่ปั๊มดันผ้าเบรกไปหนีบกับจานเบรกที่มีล้อรถติดอยู่ ล้อรถก็จะชะลอความเร็วในการหมุนหรือหยุดลงได้ รถส่วนใหญ่จะนิยมใช้ดิสก์เบรกกับสองล้อหน้าเป็นปกติ แต่ถ้าเป็นพวกรถสปอร์ต รถสมรรถนะสูง หรือรถที่ต้องการความมั่นใจในการหยุดมาก ก็จะมีการติดตั้งดิสก์เบรกทั้ง 4 ล้อ

โดยทั่วไปเท่าที่นิยมใช้กัน ดิสก์เบรกจะมีอยู่ 3 รูปแบบ

1. ดิสก์เบรกแบบก้ามปูยึดอยู่กับที่ (Fixed-Position Disc Brake)

ดิสก์เบรกแบบนี้อาจจะมีผ้าเบรกอยู่ 2 หรือ 4 แผ่น ซึ่งจะติดตั้งอยู่ภายในก้ามปูหรือคาลิเปอร์เบรก โดยมีลักษณะประกบกับจานเบรก เตรียมพร้อมที่จะบีบจานเบรกเมื่อต้องการเบรก ตัวคาลิเปอร์เบรกเป็นเพียงที่ยึดของลูกปั๊มเท่านั้น จะไม่เคลื่อนที่ขณะเบรกทำงาน

2. ดิสก์เบรกแบบก้ามปูแกว่งได้ (Swinging-Caliper Disc Brake)

หลักการทำงานแตกต่างจากแบบก้ามปูยึดอยู่กับที่ คือ เบรกแบบนี้จะมีลูกปั๊ม 1 ตัวคอยดันผ้าเบรกแผ่นหนึ่ง ส่วนผ้าเบรกอีกแผ่นจะติดอยู่กับตัวคาลิเปอร์เบรกเอง ซึ่งตัวคาลิเปอร์เบรกนี้สามารถเคลื่อนไปมาได้

3. ดิสก์เบรกแบบเคลื่อนที่ไปมาได้ (Sliding-Caliper Disc Brake)

หลักการทำงานแบบเดียวกับดิสก์เบรกแบบแกว่งได้ แต่ใช้ลูกปั๊ม 2 ตัว ซึ่งตัวแรกเป็นตัวดันผ้าเบรกโดยตรง ส่วนอีกตัวจะดันคาลิเปอร์เบรกซึ่งมีผ้าเบรกติดอยู่ด้วย ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลูกปั๊มตัวแรก แผ่นผ้าเบรกทั้งสองก็จะประกบจานเบรกทั้งสองด้านพร้อมกัน

ข้อดีของดิสก์เบรก

พวกรถเก๋งรุ่นเก่า ๆ มักจะใช้ดรัมเบรกทั้ง 4 ล้อ ต่อมาด้วยคุณสมบัติที่เหนือกว่าของดิสก์เบรก จึงมีการเปลี่ยนมาใช้ดิสก์เบรกที่ล้อหน้ากันจนหมดแล้ว สำหรับข้อดีของดิสก์เบรกที่พบเห็นกันได้อย่างชัดเจนมีด้วยกันอยู่ 3 ประการ ได้แก่

1. ดิสก์เบรกจะลดโอกาสที่เบรกจะเกิดอาการเฟด อันเป็นปรากฏการณ์ที่ผ้าเบรกมีประสิทธิภาพในการหยุดรถลดลงอย่างมาก คือ มีความสามารถในด้านการเสียดทานของผ้าเบรกลดลง เนื่องจากอุณหภูมิของผ้าเบรกสูงมาก เพราะความร้อนระบายไม่ทัน ซึ่งจะเกิดขึ้นมากในเบรกแบบดรัม เมื่อมีการเบรกรถที่วิ่งด้วยความเร็วสูงหรือเบรกติด ๆ กันแบบต่อเนื่อง ดังนั้นหากอาการเฟดน้อยลงก็เป็นผลทำให้การหยุดรถแน่นอนและมีประสิทธิภาพสูงขึ้น สำหรับสาเหตุที่ทำให้พวกดิสก์เบรกสามารถลดอาการเฟดลงได้นั้น เป็นเพราะระบบเบรกแบบดิสก์จะมีจานเบรกแบบเปิดที่อากาศสามารถพัดผ่านได้สะดวก อากาศจึงสามารถหมุนเวียนผ่านเข้าออกภายในระบบเพื่อถ่ายเทความร้อนได้ ดังนั้นโอกาสที่ผ้าเบรกจะมีอุณหภูมิสูงจนเกิดอาการเฟดนั้นย่อมมีน้อยลง

2. เวลาที่มีการขับรถลุยน้ำพวกดรัมเบรกจะพบว่ามีอาการเบรกลื่น เบรกรถไม่ค่อยหยุด ซึ่งบางครั้งอาจรู้สึกเหมือนไม่มีเบรกเลย ทั้งนี้เป็นเพราะมีน้ำเข้าไปขังอยู่ในดุมเบรก ทำให้น้ำเข้าไปอยู่ระหว่างผ้าเบรกกับดุมเบรก จึงเกิดอาการลื่นเกิดขึ้นทำให้แรงเสียดทานลดลงไม่สามารถเบรกได้ดีเหมือนปกติ ส่วนดิสก์เบรกนั้นสามารถหมุนสลัดน้ำออกจากระบบได้ดีกว่า ดังนั้นน้ำจึงไม่ขังอยู่ในระบบเหมือนดรัมเบรก ซึ่งการที่ไม่มีน้ำขังอยู่ภายในระบบจะมีผลดี ทำให้ประสิทธิภาพในการเบรกลดลงเพียงเล็กน้อยหลังจากเมื่อรถลุยน้ำแล้ว หรือตอนลุยน้ำแม้จะมีอาการเบรกลื่นอยู่บ้างแต่ก็ไม่มากมายจนเกินไปนัก และหากมีการเบรกติด ๆ กันเบรกก็จะรีดน้ำทำให้สามารถเบรกได้

3. พวกรถที่ใช้รถแบบดรัมเบรกที่ล้อหน้า มักจะเจอปัญหาเรื่องเบรกคู่หน้าจับไม่เท่ากัน เวลาเบรกแล้วรถอาจจะกินซ้ายหรือกินขวาได้ ทำให้มีปัญหากับการใช้รถ รวมทั้งเรื่องของความปลอดภัยด้วย จึงต้องมีการปรับระยะห่างผ้าเบรกของล้อหน้าซ้ายกับหน้าขวาให้เท่ากัน ส่วนรถที่ใช้ระบบดิสก์เบรก หากไม่มีการชำรุดเสียหายของระบบ การทำงานของเบรกจะเท่ากันทั้งล้อหน้าซ้ายกับล้อหน้าขวา ไม่ต้องทำการปรับตั้งเป็นการช่วยเพิ่มความสะดวกและปลอดภัยตอนเบรกให้มีมากขึ้น

ข้อเสียของดิสก์เบรก

สำหรับระบบเบรกแบบดิสก์ถึงจะมีข้อดีอยู่หลายประการ แต่ในเรื่องข้อเสียก็ยังพอมีอยู่บ้างเหมือนกัน แต่ก็มากมายไม่เท่าไหร่นัก

ข้อเสียของดิสก์เบรกประการแรก คือ ดิสก์เบรกไม่มี Servo Action หรือ Multiplying Action หรือการช่วยเพิ่มแรงโดยอัตโนมัติแบบดรัมเบรก ซึ่งทำให้ดรัมเบรกเหยียบเบรกด้วยแรงน้อยลง ดังนั้นพวกรถที่ใช้ระบบดิสก์เบรกจึงต้องมีระบบเพิ่มกำลัง Power หรือ Booster ที่เราเรียกกันว่า “หม้อลมเบรก” ช่วยการทำงานของแม่ปั๊มเบรก (Brake Master Cylinder) เพื่อให้การเหยียบเบรกพวกดิสก์เบรกไม่ต้องออกแรงมากมายจนเกินไปนัก

ระบบดิสก์เบรกแม้จะมีประสิทธิภาพในการเบรกตอนรถแล่นเดินหน้าได้ดีก็จริง แต่มักจะมีปัญหาช่วงรถแล่นถอยหลังที่ยังหยุดได้ไม่ค่อยดีเท่าไหร่ ดังนั้นพวกรถที่มีราคาสูงที่ใช้ระบบดิสก์เบรกทั้ง 4 ล้อ จึงมักทำดรัมเบรกซ้อนอยู่ในดิสก์หลังอีกทีเพื่อเอาไว้เป็นเบรกมือ ทำให้เบรกมือสามารถหยุดรถได้แน่นอนขึ้นไม่มีปัญหารถถอยหลังแม้จะเป็นการจอดรถอยู่บนเนินก็ตาม ส่วนรถที่ใช้ดิสก์เบรกทั้ง 4 ล้อ แต่มีราคาค่าตัวไม่สู้แพงเท่าไหร่นักก็ยังคงใช้ดิสก์เบรกหลังทำเป็นเบรกมือ โดยต่อกลไกเบรกมือมายังดิสก์หลัง แบบนี้เวลาจอดรถบนเนินแล้วใช้เบรกมือ ก็ต้องดึงให้สุดแล้วหาอะไรหนุนล้อเอาไว้ด้วยเพื่อความปลอดภัย

---