โช้คอัพแบบจานเสียดทาน

โช้คอัพแบบจานเสียดทานหรือ โช้คอัพ André Hartfordเป็นรูปแบบแรกๆ ของโช้คอัพหรือแดมเปอร์ที่ใช้สำหรับระบบกันสะเทือนของรถยนต์นิยมใช้กันในทศวรรษ 1930 แต่ถือว่าล้าสมัยหลังสงคราม[ 1 ]
เมื่อเทียบกับโช้คอัพสมัยใหม่แล้ว ตัวลดแรงเสียดทานให้การดูดซับแรงกระแทกได้จำกัด แต่ทำหน้าที่หลักในการลดการสั่นสะเทือน
ต้นกำเนิด
รูปแบบแผ่นดิสก์เสียดทานถูกคิดค้นโดย Truffault ก่อนปี 1900 [ 2 ]โดยใช้พื้นผิวเสียดทานหนังที่ชุบน้ำมันระหว่างแผ่นดิสก์บรอนซ์ที่ถูกบีบอัดด้วยสปริงทรงกรวยที่ปรับได้ โดยชุดแผ่นดิสก์จะลอยอยู่ระหว่างแขนทั้งตัวถังและเพลา ในรูปแบบที่โดดเด่น ตั้งแต่ปี 1904 ได้มีการอนุญาตให้ผู้ผลิตหลายรายนำไปใช้ รวมถึงMorsซึ่งเป็นผู้ที่ใช้โช้คอัพกับรถยนต์เป็นครั้งแรก และ Hartford ในสหรัฐอเมริกา[ 2 ]แดมเปอร์ที่คล้ายกันนี้ยังถูกนำมาใช้เป็นแดมเปอร์พวงมาลัยตั้งแต่ช่วงแรกๆ นี้ด้วย[ 2 ]
การก่อสร้าง

อุปกรณ์ลดแรงสั่นสะเทือนนั้น อาศัยหลักการทำงานตามชื่อของมัน คือแรงเสียดทานภายในแผ่นดิสก์ที่เรียงซ้อนกัน โดยแผ่นดิสก์เหล่านั้นถูกยึดเข้าด้วยกันอย่างแน่นหนาด้วยสปริงและสลักยึด
ลวดลาย André Hartford
วัสดุของแผ่นดิสก์เสียดทานมักจะเป็น แผ่น ไม้ที่อยู่ระหว่างหน้าสัมผัสทั้งสองของแขนเหล็ก ส่วนการพัฒนาของคลัตช์และผ้าเบรกนั้น การพัฒนาวัสดุเสียดทานเหล่านี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น หนังที่ผ่านการบำบัดแล้วถูกนำมาใช้สำหรับคลัตช์ และถึงแม้ว่าจะให้คุณสมบัติการเสียดทานที่ดี แต่ก็มีแนวโน้มที่จะติดขัดเมื่อเริ่มออกตัว และยังเสียหายเมื่อร้อน จัด วัสดุเสียดทานที่ทำ จากใยหินบางครั้งถูกนำมาใช้ในการแข่งขัน เพื่อพยายามให้โช้คอัพทำงานได้อย่างถูกต้องแม้ในขณะที่ร้อนจัด
แรงหน่วงของโช้คอัพแบบแรงเสียดทานสามารถปรับได้ด้วยจุดหมุนตรงกลางและสลักยึด สปริงรูปดาวจะออกแรงกระทำต่อแผ่นดิสก์ที่เรียงซ้อนกัน แรงหน่วงจะแปรผันโดยประมาณกับแรงนี้ และน็อตยึดจะมีก้านชี้เพื่อแสดงค่าการตั้งค่าโดยประมาณ

โช้คอัพ André Hartford ผลิตออกมาสี่ขนาด โดยพิจารณาจากน้ำหนักรถและการใช้งานที่ต้องการ ซึ่งเป็นการรวมกันของเส้นผ่านศูนย์กลางแผ่นดิสก์สองขนาด: 3+1/4 นิ้ว (83 มม . ) และ 4+1/2 นิ้ว (110 มม . ) และมีทั้งแบบแผ่นเดียวและหลายแผ่น ตัวหน่วงแบบแผ่นเดียวมีพื้นผิวเสียดทานสองด้าน คือ แขนเดียวด้านหนึ่งวางซ้อนอยู่ระหว่างแขนสองข้างที่เชื่อมต่อกับอีกด้านหนึ่ง ตัวหน่วงแบบหลายแผ่นมีแขนสองและสามแขนในแต่ละด้าน [ 3 ] [ 4 ]
โช้คอัพถูกติดตั้งเข้ากับตัวถังและเพลาโดยใช้บู ช Silentblocที่ปลายแต่ละด้าน บูช Silentbloc เป็นอีกหนึ่งนวัตกรรมในช่วงต้นทศวรรษ 1930 เป็น บูช ยางวัลคาไนซ์ที่ยึดติดกับท่อเหล็ก บูชเหล่านี้ให้ความแข็งแรงในตำแหน่งที่จำเป็นสำหรับระบบกันสะเทือนที่แม่นยำ แต่ลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนจากถนนเมื่อเทียบกับรถยนต์รุ่นก่อนๆ รถยนต์หลายคันใช้การออกแบบที่แตกต่างกันสำหรับด้านหน้าและด้านหลัง โดยที่แขนด้านหลังถูกยึดติดกับตัวถังอย่างแน่นหนาด้วยสลักเกลียว แทนที่จะใช้บูชแบบหมุนได้
รูปแบบของเดอแรม

Georges de Ramได้คิดค้นและผลิตโช้คอัพแรงเสียดทานแบบไฮดรอลิกในช่วงทศวรรษ 1920 และ 1930 โช้คอัพเหล่านี้เป็นแบบที่ซับซ้อนกว่า โดยมีจุดประสงค์เพื่อให้การหน่วงที่ปรับได้เอง เพื่อให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพทั้งในความเร็วต่ำและสูง โช้คอัพเหล่านี้ถูกใช้เฉพาะในรถยนต์ระดับไฮเอนด์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งBugattiเนื่องจากมีราคาสูงมากในเวลานั้น ในปี 1935 โช้คอัพ de Ram หนึ่งชุดมีราคา 170 ปอนด์ บวกค่าติดตั้งอีก 30 ปอนด์[ 5 ] Bugatti รุ่นแรกๆ ใช้โช้คอัพแบบหลายแผ่นของ Bugatti เอง ซึ่งคล้ายกับของ André Hartford
เดอ แรม ได้จดสิทธิบัตรตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบเสียดทานหลายแบบที่ใช้กลไกไฮดรอลิกในการเชื่อมต่อพื้นผิวเสียดทานและปรับแรงยึด[ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]แม้ว่ารายละเอียดทางกลของสิทธิบัตรของเดอ แรม จะแตกต่างกันไป แต่ตัวลดแรงสั่นสะเทือนของเดอ แรม ที่ติดตั้งในรถบูแกตติในช่วงทศวรรษ 1930 นั้นใช้แผ่นดิสก์แบบหลายแผ่นซ้อนกัน ในการออกแบบนี้ แผ่นดิสก์แต่ละแผ่นจะเชื่อมต่อกับตัวรองรับทรงกระบอกด้านในหรือด้านนอกผ่านร่องฟัน คล้ายกับคลัตช์แบบหลายแผ่นในสมัยนั้น ร่องฟันทำให้แผ่นดิสก์แต่ละแผ่นหมุนไปพร้อมกับด้านแชสซีหรือด้านเพลาของตัวลดแรงสั่นสะเทือน สลับกับแผ่นดิสก์แต่ละแผ่นในชุด ลูกสูบและวาล์วไฮดรอลิกหลายชุดจะปรับแรงดันบนชุดแผ่นดิสก์เสียดทานตามสัดส่วนของความเร็วของแขนคันโยกที่ติดอยู่กับเพลา กลไกนี้ส่งผลให้การลดแรงสั่นสะเทือนแข็งขึ้นเมื่อเจอกับหลุมบ่อขนาดใหญ่ที่ความเร็วสูง แต่ก็มีการลดแรงสั่นสะเทือนที่นุ่มนวลในระหว่างการเคลื่อนไหวของระบบกันสะเทือนที่ช้าหรือเล็กน้อย ตัวลดแรงสั่นสะเทือนของเดอ แรม ติดตั้งเข้ากับแชสซีด้วยแขนเดียวไปยังเพลา ในลักษณะที่สามารถใช้แทนกันได้กับตัวลดแรงสั่นสะเทือนแบบฮาร์ตฟอร์ด[ 5 ]
องค์ประกอบแรงเสียดทานทรงกระบอก
รูปแบบที่คล้ายกันนี้ โดยมีชิ้นส่วนเสียดทานทรงกระบอก ถูกนำมาใช้ใน รถยนต์ เมอร์เซเดส-เบนซ์ตั้งแต่ปี 1928 ส่วนเมอร์เซเดสรุ่น ก่อนหน้านั้น ใช้รูปแบบของฮาร์ตฟอร์ด
รูปแบบที่ใช้ตลับลูกปืนลูกกลิ้งทรงกระบอกที่มีรางยืดหยุ่นได้รับการจดสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2473 [ 9 ]
ระบบลดแรงสั่นสะเทือนแบบปรับได้
อัตราการหน่วงของแดมเปอร์แรงเสียดทานมีพฤติกรรมที่ไม่เหมาะสมกับระบบกันสะเทือนของรถยนต์ ระบบกันสะเทือนในอุดมคติควรมีการหน่วงที่มากขึ้นสำหรับแรงของระบบกันสะเทือนที่มากขึ้น และมีการหน่วงน้อยลงที่ความเร็วต่ำเพื่อให้การขับขี่ราบรื่นยิ่งขึ้น อย่างไรก็ตาม แดมเปอร์แรงเสียดทานมีอัตราคงที่เป็นส่วนใหญ่ และอัตรานี้จะยิ่งสูงขึ้นเมื่อหยุดนิ่งเนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแผ่นที่หยุดนิ่ง[ 1 ] [ 10 ]สำหรับการกระแทกที่รุนแรงขึ้น การหน่วงอาจลดลงด้วยซ้ำ นี่เป็นปัญหาอย่างยิ่งสำหรับการขับขี่ด้วยความเร็วสูง เมื่อแรงสูงที่เกิดขึ้นซ้ำๆ อาจทำให้แผ่นแรงเสียดทานร้อนขึ้นและสูญเสียประสิทธิภาพ
การแข่งรถในช่วงทศวรรษ 1930 มักเป็นการแข่งขันระดับสมัครเล่น โดยรถสปอร์ตจะถูกขับไปยังสนามแข่งเช่นบรู๊คแลนด์ปรับแต่งในบริเวณแพดด็อกให้พร้อมสำหรับการแข่งขัน แล้วจึงลงแข่ง การปรับตั้งค่าการหน่วงระหว่างโหมด "ขับขี่บนถนน" และ "การแข่งขัน" เป็นเรื่องปกติ
ความต้องการในการปรับการหน่วงนั้นมีมากจนถึงขั้นมีประโยชน์ในการปรับแต่งขณะขับขี่ คุณสมบัตินี้ใช้เฉพาะในรถยนต์หรู ซึ่งมักเป็นรถยนต์ขนาดใหญ่ที่อาจต้องปรับช่วงล่างให้เหมาะสมกับจำนวนผู้โดยสารที่แตกต่างกัน ความแข็งสามารถเพิ่มขึ้นได้ระหว่างการขับขี่ในเมืองและการตั้งค่าที่แข็งขึ้นสำหรับการขับขี่บนถนนโล่งที่เร็วขึ้น โช้คอัพเหล่านี้เป็นที่รู้จักกันดีภายใต้ ชื่อแบรนด์ Telecontrolการควบคุมไฮดรอลิกพร้อมถุงยางพองตัวในชุดดิสก์สามารถใช้เพื่อเพิ่มแรงยึดและทำให้ความแข็งของการหน่วงเพิ่มขึ้น[ 11 ]
โช้คอัพแรงเสียดทานแบบไฮดรอลิกของ Georges de Ram พยายามแก้ไขปัญหานี้โดยการปรับแรงหน่วงโดยอัตโนมัติ แทนที่จะควบคุมด้วยตนเอง โช้คอัพเหล่านี้ใช้ชุดวาล์วไฮดรอลิกและลูกสูบเพื่อปรับแรงเสียดทานระหว่างแผ่น โดยแปรผันตามความเร็วของการเคลื่อนที่ของระบบกันสะเทือน ส่งผลให้การหน่วงแข็งขึ้นเมื่อเจอกับหลุมบ่อขนาดใหญ่ที่ความเร็วสูง ในขณะที่ยังคงนุ่มนวลเมื่อระบบกันสะเทือนเคลื่อนที่ช้าหรือเล็กน้อย[ 5 ]
หนึ่งในเหตุผลสำคัญที่ทำให้โช้คอัพแบบแรงเสียดทานลดความนิยมลงหลังสงครามโลกครั้งที่สอง และหันมาใช้ โช้ค อัพแบบไฮดรอลิกแทนก็คือ โช้คอัพไฮดรอลิกสามารถปรับอัตราการรับแรงได้ดีกว่าเมื่อพิจารณาจากระยะการเคลื่อนที่ของระบบกันสะเทือน โช้คอัพไฮดรอลิกมีความต้านทานที่เพิ่มขึ้นตามความเร็วของการเคลื่อนที่ของระบบกันสะเทือน ซึ่งเป็นพฤติกรรมที่มีประโยชน์มากกว่า พฤติกรรมที่มีประโยชน์นี้หมายความว่าการปรับด้วยมือจึงไม่จำเป็นมากนัก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในขณะขับขี่
การใช้รถจักรยานยนต์และจักรยาน

รถจักรยานยนต์ในยุคเดียวกันจนถึงทศวรรษ 1950 ที่ใช้โช้คหน้าแบบคานก็มักจะใช้โช้คหลังแบบดิสก์เสียดทานด้วยเช่นกัน โดยมักจะมีล้อหมุนขนาดใหญ่เพื่อให้ปรับแต่งได้ง่ายระหว่างการขับขี่ หรือแม้กระทั่งขณะที่รถกำลังเคลื่อนที่
จักรยาน Moultonหลายรุ่นยังคงใช้ระบบหน่วงแรงเสียดทานสำหรับตะเกียบหน้าแบบลิงค์นำ (leading link) ซึ่งสามารถปรับได้โดยขันหรือคลายโบลต์ขนาดเล็กที่ยึดลิงค์นำสองส่วนเข้าด้วยกัน โดยมีแผ่นดิสก์หน่วงแรงเสียดทานอยู่ตรงกลางระหว่างสองส่วนนั้น
ห้องควบคุมสัญญาณ

นอกจากนี้ ยังมีการใช้โช้คอัพของ Hartford ในโครงคันโยก แบบแมนนวล ของห้องควบคุมสัญญาณ บางแห่งในสหราชอาณาจักร โช้คอัพ เหล่านี้ใช้เพื่อป้องกันแรงกระแทกหากคันโยกถูกปล่อยให้กระแทกกลับเข้าไปในโครงเนื่องจากน้ำหนักของตุ้มถ่วง
ผู้ผลิต
André Hartford ถือครองสิทธิบัตรการออกแบบนี้ แต่เทคโนโลยีการผลิตที่จำเป็นนั้นไม่ซับซ้อน ดังนั้นผู้ผลิตรายอื่นๆ อีกมากมายจึงผลิตสินค้าในลักษณะเดียวกัน
- André Hartfordน่าจะเป็นแบรนด์ที่รู้จักกันดีที่สุดก่อนสงคราม[ 4 ] [ 12 ]
- Telecontrol ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านโช้คอัพแบบปรับได้
- เดอ แรม ซึ่งเป็นแดมเปอร์ที่ซับซ้อนกว่าที่ใช้ในรถบูแกตติรุ่น หลังๆ [ 5 ]เป็นความพยายามที่จะแก้ปัญหาที่ต่อมาจะได้รับการแก้ไขโดยแดมเปอร์ไฮดรอลิก[ 1 ]
ชิ้นส่วนและอะไหล่ที่ทันสมัยยังคงผลิตขึ้นสำหรับโครงการบูรณะ
หมายเหตุ
- เช่น เดียวกับนักแข่งรถคนอื่นๆ ในยุคนั้นฟร็องซัวส์ เรปุสโซหาเงินทุนสนับสนุนงานอดิเรกการแข่งรถของเขาด้วยการทำธุรกิจผลิตชิ้นส่วนรถยนต์