ทำความเข้าใจเรทาร์เดอร์เกียร์และเพลาขับ

เรทาร์เดอร์เกียร์หรือเรทาร์เดอร์เพลาขับ คือระบบเบรกเสริมแบบไม่มีการสึกหรอ ที่ช่วยลดความเร็วรถบรรทุกใหญ่ด้วยการดูดซับพลังงานจากระบบส่งกำลังแล้วแปลงเป็นความร้อน เพื่อให้เบรกหลักยังคงเย็นอยู่ เรทาร์เดอร์ไฮดรอลิก (ของเหลว) ติดตั้งบนหรือภายในเกียร์ ส่วนเรทาร์เดอร์เพลาขับมักเป็นชุดแม่เหล็กไฟฟ้าแบบกระแสไหลวนที่หนีบอยู่บนเพลากลางระหว่างเกียร์กับเพลาท้าย ทั้งสองแบบทำงานผ่านล้อขับเคลื่อนเท่านั้น สั่งงานด้วยคันโยกมือ ก้านสวิตช์ หรือช่วงแรกของระยะเหยียบเบรก และไม่สามารถหยุดรถที่จอดอยู่ได้ เพราะไม่สร้างแรงเบรกที่ความเร็วศูนย์ ในรถที่ใช้เบรกลม เรทาร์เดอร์ทำงานควบคู่กับเบรกลมที่ล้อ ไม่ใช่ใช้แทน

เรทาร์เดอร์ทำหน้าที่อะไรจริง ๆ

รถบรรทุกทุกคันที่ลงทางลาดชันต้องระบายพลังงานปริมาณเท่ากัน คำถามมีเพียงว่าพลังงานนั้นไปที่ไหน หากใช้แป้นเบรก พลังงานจะเข้าไปในดรัมหรือจานเบรกเป็นความร้อน และผ้าเบรกต้องรับภาระนั้น ส่วนเรทาร์เดอร์จะดักพลังงานตั้งแต่ต้นทาง คือที่เอาต์พุตเกียร์หรือเพลาขับ แล้วปล่อยความร้อนเข้าน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์หรือสู่อากาศ ทำให้เบรกที่ล้อยังเย็นและพร้อมใช้งานสำหรับการหยุดรถที่สำคัญจริง ๆ

สำหรับกองรถ นี่คือประเด็นสำคัญในทางปฏิบัติ เรทาร์เดอร์ไม่ได้แทนที่เบรกหลัก แต่ช่วยถนอมมัน ในทางลาดชันยาว ๆ เรทาร์เดอร์คือความต่างระหว่างการลงถึงเชิงเขาด้วยเบรกที่ยังสมบูรณ์ กับการลงถึงเชิงเขาด้วยผ้าเบรกที่เสื่อมและเป็นมันวาว หากคุณกำลังตามหาสาเหตุของปัญหาเบรกไหม้จนแรงเบรกหายในรถที่วิ่งทางลาดชันเป็นประจำ ควรตรวจเรทาร์เดอร์ที่ไม่ทำงานเป็นอันดับแรก ๆ

เรทาร์เดอร์ไฮดรอลิก (เกียร์)

เรทาร์เดอร์ไฮดรอลิกประกอบด้วยโรเตอร์และสเตเตอร์ในเรือนปิดผนึก เมื่อสั่งงาน น้ำมันจะถูกป้อนเข้าไประหว่างชิ้นส่วนทั้งสอง โรเตอร์จะเหวี่ยงน้ำมันไปกระทบใบพัดสเตเตอร์ที่อยู่นิ่ง เกิดแรงต้าน ซึ่งรู้สึกได้เป็นแรงบิดเบรก พลังงานจะกลายเป็นความร้อนในน้ำมัน ซึ่งไหลผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเข้าสู่ระบบหล่อเย็นเครื่องยนต์แล้วออกทางหม้อน้ำ

ตำแหน่งติดตั้งที่พบทั่วไปมีสองแบบ เรทาร์เดอร์แบบ ปฐมภูมิ (ฝั่งอินพุต) หมุนที่ความเร็วเครื่องยนต์หรือทอร์กคอนเวอร์เตอร์ และยังทำงานได้ผลในเกียร์ต่ำที่ความเร็วรถต่ำ ส่วนแบบ ทุติยภูมิ (ฝั่งเอาต์พุต) หมุนที่ความเร็วเพลาขับ แรงที่สุดที่ความเร็วทางหลวง และจะลดลงเมื่อรถช้าลง เกียร์อัตโนมัติจำนวนมากในงานรถบริการและรถโดยสารมีเรทาร์เดอร์เอาต์พุตในตัว ส่วนรถหัวลากยุโรปมักใช้ชุดแบบอินทาร์เดอร์ที่ใช้วงจรน้ำมันร่วมกับเกียร์

แรงเบรกแบ่งเป็นขั้น การเลือกขั้นที่สูงขึ้นจะป้อนน้ำมันมากขึ้นและเพิ่มแรงบิด เนื่องจากความร้อนสุดท้ายไปอยู่ในน้ำหล่อเย็น หน่วยควบคุมจะลดกำลังเรทาร์เดอร์ลงเมื่ออุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงขึ้น รถที่มีหม้อน้ำเสื่อมสภาพ อินเตอร์คูลเลอร์อุดตัน หรือคลัตช์พัดลมทำงานช้า จะสูญเสียกำลังเรทาร์เดอร์ในช่วงที่ต้องการมากที่สุดพอดี

เรทาร์เดอร์เพลาขับ (กระแสไหลวน)

เรทาร์เดอร์เพลาขับแบบแม่เหล็กไฟฟ้าติดตั้งอยู่ในแนวเพลากลาง แผ่นโรเตอร์หมุนอยู่ระหว่างขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ยึดตายตัว เมื่อจ่ายไฟให้ขดลวด จะเหนี่ยวนำกระแสไหลวนในโรเตอร์ และแรงต้านแม่เหล็กจะทำให้เพลาช้าลง ความร้อนจะระบายออกสู่อากาศโดยตรงผ่านครีบระบายความร้อนของโรเตอร์ จึงไม่มีภาระต่อน้ำหล่อเย็น แต่มีภาระทางไฟฟ้าสูง ดังนั้นไดชาร์จและแบตเตอรี่ต้องอยู่ในสภาพดี

ระบบนี้เรียบง่าย ติดตั้งเพิ่มภายหลังได้ และพบทั่วไปในรถบัส รถขยะ และรถที่ไม่สามารถติดตั้งชุดที่เกียร์ได้ง่าย จุดอ่อนคือการสะสมความร้อน เมื่อโรเตอร์ร้อนจัดหลังลงทางลาดชันนาน ๆ กำลังจะลดลงจนกว่าจะเย็นตัว นอกจากนี้ยังเพิ่มมวลให้ระบบส่งกำลัง จึงต้องใส่ใจสมดุลเพลาและสภาพลูกปืนกลางด้วย

เปรียบเทียบเรทาร์เดอร์ เบรกเครื่องยนต์ และเบรกไอเสีย

ในทางปฏิบัติ อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานเป็นชั้น ๆ ไม่ใช่เลือกใช้อย่างใดอย่างหนึ่ง กลยุทธ์เบรกแบบผสานจะเริ่มจากเบรกไอเสียก่อน ตามด้วยเบรกคายแรงอัด แล้วจึงเป็นเรทาร์เดอร์ ทั้งหมดสั่งงานจากคันเดียวหรือจากระบบรักษาความเร็วขาลง สำหรับการเปรียบเทียบทั้งสามระบบแบบละเอียด ดูที่บทความเจคเบรก vs เบรกไอเสีย vs เรทาร์เดอร์

ระบบลมเชื่อมโยงกับเรทาร์เดอร์อย่างไร

ชุดควบคุมเรทาร์เดอร์ในรถหลายรุ่นใช้ลมขับเคลื่อน โดยต่อจากวงจรเสริมที่อยู่หลังวาล์วป้องกันแรงดัน การออกแบบนี้ตั้งใจไว้ หากแรงดันลมจ่ายลดลง วาล์วป้องกันแรงดันจะตัดวงจรอุปกรณ์เสริมออก เพื่อให้วงจรเบรกหลักและเบรกรองยังมีลมเหลือใช้ ระบบที่สมบูรณ์จะให้โกเวอร์เนอร์วนรอบระหว่างประมาณ 100-110 psi ตัดเข้า ถึง 120-135 psi ตัดออก และรถที่มีลมเต็มระบบจะอยู่ที่ประมาณ 120 psi ส่วนสัญญาณเตือนลมต่ำต้องติดขึ้นเมื่อแรงดันลดลงถึงประมาณ 60 psi ดังนั้นคอมเพรสเซอร์ที่อ่อนแรงหรือมีจุดรั่วที่ดึงแรงดันใช้งานต่ำกว่าช่วงปกติ อาจทำให้เรทาร์เดอร์หยุดทำงานก่อนที่คนขับจะสังเกตเห็นอาการอื่นใด

เรทาร์เดอร์ยังเชื่อมโยงกับระบบ ABS ด้วย เนื่องจากเรทาร์เดอร์ทำงานผ่านล้อขับเคลื่อนเท่านั้น แรงบิดเรทาร์เดอร์เต็มที่บนพื้นเปียก มีน้ำแข็ง หรือพื้นกรวด อาจทำให้เพลาขับเคลื่อนลื่นไถลและเริ่มพลิกคว่ำแบบแจ็คไนฟ์ ระบบที่ออกแบบมาดีจะตัดกำลังเรทาร์เดอร์ทันทีที่ตัวควบคุม ABS ตรวจพบการลื่นไถลที่ล้อขับเคลื่อน อย่าปิดการทำงานของระบบตรรกะนี้ และอย่าพึ่งพาเรทาร์เดอร์เมื่อการยึดเกาะถนนไม่ดี

เรทาร์เดอร์เป็นอุปกรณ์ลดความเร็ว ไม่ใช่อุปกรณ์หยุดรถ และไม่ใช่อุปกรณ์จอดรถ แรงบิดเบรกจะลดลงตามความเร็วรอบเพลาและเป็นศูนย์เมื่อรถหยุดนิ่ง สปริงเบรกที่ทำงานด้วยการปล่อยลมออกต่างหากคือสิ่งที่ยึดรถไว้

วิธีใช้เรทาร์เดอร์อย่างถูกต้องบนทางลาดชัน

1. เลือกเกียร์สำหรับลงทางลาดชัน ก่อน ถึงทางลาด ขณะที่ยังมีรอบเครื่องให้ใช้งานได้ เรทาร์เดอร์ไม่สามารถช่วยรถที่ความเร็วเกินแล้วในเกียร์ที่สูงเกินไป
2. ตั้งเรทาร์เดอร์ไว้ที่ขั้นที่รักษาความเร็วเป้าหมายได้โดยไม่ต้องแตะแป้นเบรก หากยังคงเร่งความเร็วอยู่แม้ตั้งขั้นสูงสุดแล้ว แสดงว่าเกียร์สูงเกินไป
3. ใช้เบรกหลักแตะเบรกช่วงสั้น ๆ สำหรับความเร็วส่วนเกินที่เรทาร์เดอร์รับมือไม่ได้ กดหนักแน่นจนถึงความเร็วเป้าหมายแล้วปล่อยให้เบรกเย็นตัว
4. สังเกตอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสำหรับชุดไฮดรอลิก หากอุณหภูมิใกล้ขอบบนของช่วงปกติ ให้ลดขั้นลงหนึ่งระดับและใช้เกียร์ช่วยรับภาระมากขึ้น
5. ปิดเรทาร์เดอร์ หรือเตรียมรับมือกับการที่ระบบตัดการทำงานอัตโนมัติ บนพื้นเปียก มีน้ำแข็ง หรือพื้นผิวลื่น

อาการเสียที่พบบ่อยและสาเหตุที่บ่งชี้

• เรทาร์เดอร์อ่อนแรงหรือไม่ทำงาน โดยไม่มีไฟเตือน: ระดับน้ำมันต่ำในชุดไฮดรอลิก วาล์วปรับสัดส่วนติดขัด หรือลมป้อนวาล์วควบคุมขาดหาย
• เรทาร์เดอร์ทำงานได้ไม่ถึงนาทีก็หยุด: เกิดจากการลดกำลังเนื่องจากความร้อน ให้สงสัยความสามารถระบายความร้อน เช่น แกนหม้อน้ำอุดตัน คลัตช์พัดลมเสีย มีอากาศในน้ำหล่อเย็น หรือตัวแลกเปลี่ยนความร้อนสกปรก
• น้ำหล่อเย็นพร่องพร้อมมีคราบน้ำมันปน หรือน้ำหล่อเย็นมีน้ำมันปน: ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนภายในรั่วในเรทาร์เดอร์ไฮดรอลิก ให้หยุดใช้งานและนำไปตรวจสอบ
• อาการสั่นของระบบส่งกำลังที่เกิดขึ้นหลังการซ่อมเรทาร์เดอร์: สมดุลโรเตอร์หรือเพลา ลูกปืนกลางสึกหรอ หรือการติดตั้งเฟสไม่ถูกต้องในชุดกระแสไหลวน
• ไฟสลัวหรือไฟชาร์จต่ำขณะใช้เรทาร์เดอร์: เป็นภาระปกติของชุดแม่เหล็กไฟฟ้า แต่ถือว่าผิดปกติหากแบตเตอรี่หรือไดชาร์จเสื่อมสภาพ
• มีรหัสข้อผิดพลาดแต่เรทาร์เดอร์ไม่ตอบสนอง: ชุดส่วนใหญ่เชื่อมต่อกับระบบข้อมูลของรถ ควรอ่านรหัสข้อผิดพลาดก่อนตัดสินว่าฮาร์ดแวร์เสีย

เรทาร์เดอร์เปลี่ยนการตรวจเบรกของคุณหรือไม่

ไม่เปลี่ยน ระบบเบรกเสริมไม่ได้รับการนับเป็นคะแนนในการตรวจสอบข้างทาง ระยะชักก้านดัน ความหนาผ้าเบรก และอัตราการรั่วของลม จะถูกตัดสินเหมือนกันไม่ว่ารถจะมีเรทาร์เดอร์หรือไม่ เรทาร์เดอร์ช่วยให้ผ้าเบรกใช้งานได้นานขึ้น แต่ไม่ได้ทำให้เบรกที่ปรับตั้งไม่ถูกต้องกลายเป็นถูกกฎหมาย รักษาเบรกหลักให้อยู่ในสเปก และใช้ค่าแรงบิด แรงดัน และขีดจำกัดอุณหภูมิของชุดเฉพาะรุ่นตามคู่มือบริการฉบับล่าสุดของผู้ผลิตรถ