เหล็กกันโคลง ( roll bar , anti-sway bar , sway bar , stabilizer bar ) เป็น ชิ้นส่วน ระบบกันสะเทือนของรถยนต์ ที่ช่วยลดการเอียงตัวของรถขณะเข้าโค้งด้วยความเร็วสูงหรือเมื่อขับผ่านพื้นผิวถนนที่ไม่เรียบ โดยจะเชื่อมต่อล้อหน้าหรือล้อหลังที่อยู่ตรงข้ามกันเข้ากับสปริงบิดโดยใช้ แขน คาน สั้นๆ เป็นจุดยึด ซึ่งจะช่วยเพิ่มความแข็งแรงของระบบกันสะเทือนในการต้านทานการเอียงตัวขณะเข้าโค้ง

สิทธิบัตรแท่งกันโคลงฉบับแรกมอบให้แก่ Stephen Coleman นักประดิษฐ์ชาวแคนาดาจากFredericton รัฐนิวบรันสวิกเมื่อวันที่ 22 เมษายน พ.ศ. 2462 ^{[ 1 ] [ 2 ]}

เหล็กกันโคลงเป็นสิ่งที่ไม่ค่อยพบในรถยนต์ก่อนสงครามโลกครั้งที่ 2 เนื่องจากระบบกันสะเทือนโดยทั่วไปจะแข็งกว่ามากและยอมรับการเอียงตัวของรถได้ อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ทศวรรษ 1950 เป็นต้นมา รถยนต์ที่ผลิตออกจำหน่ายทั่วไปมักติดตั้งเหล็กกันโคลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งรถยนต์ที่มีระบบกันสะเทือนแบบสปริงขดที่อ่อนกว่า

เหล็กกันโคลงหรือเหล็กกันการเอียงตัวด้านข้างมีจุดประสงค์เพื่อลดการเอียง (การโคลง) ด้านข้างของรถขณะเข้าโค้ง มุมหักศอก หรือผ่านเนินขนาดใหญ่ แม้ว่าจะมีรูปแบบการออกแบบที่หลากหลาย แต่จุดประสงค์หลักคือการทำให้ตัวรถคงอยู่ในระดับที่มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ โดยการบังคับให้โช้คอัพ สปริง หรือก้านช่วงล่างของล้อตรงข้ามเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับล้อที่ถูกกระแทก

ขณะเลี้ยว รถจะยุบตัวช่วงล่างของล้อด้านนอกลง เหล็กกันโคลงจะบังคับให้ช่วงล่างของล้อตรงข้าม (ด้านใน) ยุบตัวลงด้วยเช่นกัน ทำให้ตัวรถอยู่ในแนวราบมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีข้อดีคือช่วยลดจุดศูนย์ถ่วงขณะเลี้ยว ทำให้รถมีความเสถียรมากขึ้น

เมื่อติดตั้งเหล็กกันโคลงทั้งด้านหน้าและด้านหลัง ผลรวมของเหล็กกันโคลงทั้งสองจะช่วยรักษาสมดุลของรถไม่ให้เอียงไปตามทิศทางความลาดชันของภูมิประเทศ

เหล็กกันโคลงมักจะเป็นสปริงบิดที่ยึดไว้เพื่อต้านทานการเอียงตัวของรถ โดยทั่วไปจะทำจากเหล็กทรงกระบอกที่ดัดเป็นรูปตัว "U" ซึ่งเชื่อมต่อกับตัวถังที่สองจุดตามแนวยาวตรงกลาง และที่ปลายแต่ละด้าน เมื่อล้อซ้ายและขวาเคลื่อนที่ไปพร้อมกัน เหล็กกันโคลงจะหมุนรอบจุดยึดตรงกลาง เมื่อล้อเคลื่อนที่สัมพันธ์กันแรงบิดจะทำให้เหล็กกันโคลงบิดตัว

ปลายแต่ละด้านของแท่งเหล็กเชื่อมต่อกับข้อต่อปลายผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่น ข้อต่อปลายนี้เชื่อมต่อกับจุดใกล้ล้อหรือเพลา เพื่อถ่ายโอนแรงจากด้านที่รับน้ำหนักมากของระบบกันสะเทือนไปยังด้านตรงข้าม

ดังนั้นจึงมีการถ่ายโอนกำลัง:

1. จากด้านที่รับน้ำหนักมากของระบบกันสะเทือน
2. ไปยังข้อต่อปลายที่เชื่อมต่อผ่านบูช
3. ไปยังเหล็กกันโคลง (เหล็กบิด) ผ่านข้อต่อแบบยืดหยุ่น
4. ไปยังข้อต่อปลายที่เชื่อมต่ออยู่ด้านตรงข้ามของรถ
5. ไปทางด้านตรงข้ามของระบบกันสะเทือน

เหล็กกันโคลงจะต้านทานแรงบิดด้วยความแข็งแรงของมัน ความแข็งแรงของเหล็กกันโคลงแปรผันตรงกับความแข็งแรงของวัสดุ กำลังสี่ของรัศมี และส่วนกลับของความยาวของแขนคาน (กล่าวคือ ยิ่งแขนคานสั้น เหล็กกันโคลงก็จะยิ่งแข็งแรง) ความแข็งแรงยังเกี่ยวข้องกับรูปทรงเรขาคณิตของจุดยึดและความแข็งแกร่งของจุดยึดเหล็กกันโคลงด้วย ยิ่งเหล็กกันโคลงแข็งแรงมากเท่าไหร่ ก็ยิ่งต้องใช้แรงมากขึ้นในการเคลื่อนล้อซ้ายและขวาสัมพันธ์กัน ซึ่งจะเพิ่มปริมาณแรงที่จำเป็นในการทำให้ตัวรถเอียง

ในการเลี้ยวมวลสปริงของตัวถังรถจะสร้างแรงด้านข้างที่จุดศูนย์กลางมวล (CG) ซึ่งเป็นสัดส่วนกับความเร่งด้านข้าง เนื่องจากโดยปกติแล้ว CG จะไม่อยู่บนแกนหมุน แรงด้านข้างจึงสร้างโมเมนต์รอบแกนหมุนที่ทำให้ตัวถังมีแนวโน้มที่จะหมุน (แกนหมุนคือเส้นที่เชื่อมจุดศูนย์กลางการหมุนด้านหน้าและด้านหลัง^{[ 4 ]} ) โมเมนต์นี้เรียกว่าคู่การหมุน

แรงต้านการโคลงจะถูกต้านทานโดยความแข็งของระบบกันสะเทือน ซึ่งเป็นฟังก์ชันของ อัตราสปริงของรถยนต์และของเหล็กกันโคลง (ถ้ามี) การใช้เหล็กกันโคลงช่วยให้นักออกแบบสามารถลดการโคลงได้โดยไม่ต้องทำให้สปริงของระบบกันสะเทือนแข็งขึ้นในระนาบแนวตั้ง ซึ่งช่วยให้ควบคุมตัวถังได้ดีขึ้นโดยไม่กระทบต่อคุณภาพการขับขี่ มาก นัก

ผลกระทบอย่างหนึ่งของการเอียงตัวถังรถ สำหรับรูปทรงเรขาคณิตของระบบกันสะเทือนแบบโมโนค็อกทั่วไป คือมุมแคม เบอร์ ของล้อด้านนอกขณะเข้าโค้งจะเป็นบวก และมุมแคมเบอร์ด้านในจะเป็นลบ ซึ่งจะลดแรงยึดเกาะขณะเข้าโค้ง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับยางแบบครอสพลาย)

แท่งปรับระดับได้

เหล็กกันโคลงบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ใช้ในการแข่งรถยนต์สามารถปรับได้จากภายนอกขณะที่รถอยู่ในพิต ในขณะที่บางระบบสามารถปรับได้แบบเรียลไทม์โดยนักขับจากภายในรถ เช่น ในการแข่งขันSuper GTการปรับความแข็งของเหล็กกันโคลงสามารถทำได้โดยการเพิ่มหรือลดความยาวของแขนคันโยกในบางระบบ หรือโดยการหมุนแขนคันโยกแบบแบนจากตำแหน่งที่แข็งกว่า (วางขอบ) ไปยังตำแหน่งที่ยืดหยุ่นกว่า (วางด้านข้าง) ในระบบอื่นๆ วิธีนี้ช่วยให้ช่างสามารถปรับความแข็งของเหล็กกันโคลงให้เหมาะสมกับสถานการณ์ต่างๆ ได้โดยไม่ต้องเปลี่ยนเหล็กกันโคลงทั้งชิ้น

มีการเสนอวิธีการต่างๆ ในการแยกส่วนเหล็กกันโคลง รถยนต์ผลิตคันแรกที่ใช้เหล็กกันโคลงแบบกึ่งแอคทีฟคือMitsubishi Mirage Cyborg ปี 1988 ระบบช่วงล่างแบบ "Dual Mode Suspension" ของรุ่นเทอร์โบ 16 วาล์ว มีแอคชูเอเตอร์ไฮดรอลิกที่ควบคุมจากแผงหน้าปัดติดตั้งอยู่ในข้อต่อเหล็กกันโคลงด้านหน้า ทำให้สามารถสลับระหว่างโหมดสปอร์ตและโหมดทัวริ่งได้^{[ 5 ]}รถ Jeep Wrangler (JK, JL) และ Jeep Gladiator (JT) ยังมีตัวแยกส่วนแบบสลับได้ในรุ่น Rubicon เพื่อเพิ่มการเคลื่อนที่ของล้อสำหรับการขับขี่แบบออฟโรด

ระบบกันโคลงแบบแอคทีฟตัวแรกคือSC.CAR (Systeme Citroën de Contrôle Actif du Roulis) ของCitroën ซึ่งเปิดตัวใน Xantia Activa รุ่นปี 1994 ซึ่งเป็นรถซีดานขนาดกลางของยุโรป^{[ 6 ]}แถบกันโคลงสามารถแข็งตัวขึ้นได้ด้วยECU ของระบบกันสะเทือน ระหว่างการเข้าโค้งอย่างรุนแรง ทำให้การเอียงตัวรถลดลงเหลือเพียง 2 องศา

ระบบ Active Body ControlของMercedes-Benz S-Class ขจัดเหล็กกันโคลงแบบเดิมออกไป โดยใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับแรงกดด้านข้าง แรงกระทำด้านข้าง และความแตกต่างของระดับความสูงในชิ้นส่วนช่วงล่าง จากนั้นจึงใช้ระบบไฮดรอลิกยกหรือลดระดับสปริงเพื่อต้านการโคลงของรถ

นอกจากนี้ โตโยต้ายังใช้ระบบกลไกที่เรียกว่าKinetic Dynamic Suspension System (KDSS) ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะปลดเหล็กกันโคลงออกเมื่อขับขี่บนเส้นทางออฟโรด ทำให้รถสามารถเคลื่อนไหวได้ดีขึ้นและมีคุณภาพชีวิตการขับขี่ที่ดีขึ้น

• คันบังคับแพนฮาร์ด
• ระบบกันสะเทือนแบบทอร์ชั่นบาร์