ระบบช่วงล่างแบบ Pull-rod และ Push-rod ความแตกต่างและประสิทธิภาพ

ระบบช่วงล่างแบบ Pull-rod และ Push-rod เป็นระบบช่วงล่างแบบพิเศษที่พัฒนามาจากระบบ double-wishbone (ปีกนกคู่) โดยมีการนำองค์ประกอบของ MacPherson strut มาประยุกต์ใช้ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมรถและลดจุดศูนย์ถ่วงของตัวรถให้ต่ำลง

ประวัติความเป็นมา

ในช่วงทศวรรษ 1960 Brabham Automotive เป็นผู้ผลิตรถแข่ง open-wheel ที่ใหญ่ที่สุดในโลก โดยมีการแข่งขันที่ดุเดือดกับทีม Lotus และ McLaren ซึ่งนำไปสู่การสร้างสรรค์นวัตกรรมใหม่ๆ ในการออกแบบช่วงล่าง

การออกแบบและหลักการทำงาน

ระบบช่วงล่างทั้งสองแบบนี้มีความคล้ายคลึงกันมาก โดยความแตกต่างหลักอยู่ที่ตำแหน่งของ rocker arm (แขนเหวี่ยง) ที่ควบคุมการซับแรงกระแทก

ระบบ Push-rod

ในระบบ Push-rod จะมีปีกนกบนและล่างที่เชื่อมต่อระหว่างดุมล้อกับแชสซี เมื่อล้อเคลื่อนที่ขึ้นลงตามแรงกระแทกจากพื้นถนน ก้านส่งแรง (push rod) ก้านนี้จะ ดัน ขึ้นไปที่ rocker arm ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวแบบกระดกเหมือนไม้กระดก ซึ่งจะเปลี่ยนแรงในแนวราบเป็นแรงในแนวตั้งเพื่อส่งต่อไปยังโช้คอัพที่ติดตั้งในแนวขวาง

การออกแบบนี้ช่วยให้ส่วนประกอบสำคัญถูกย้ายออกจากทิศทางของกระแสลม ทำให้การไหลของอากาศพลศาสตร์ (aerodynamics)อากาศพลศาสตร์ดีขึ้น และลดจุดศูนย์ถ่วงของรถให้ต่ำลง ซึ่งช่วยลดการโคลงของตัวรถ (body roll) และเพิ่มความเสถียรในการขับขี่ที่ความเร็วสูง

ระบบ Pull-rod

สำหรับระบบ Pull-rod ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือทิศทางของ orientation ของ rocker arm โดยในระบบ Push-rod แขนเหวี่ยงจะถูกวางไว้ที่จุดสูงสุดของชุดอุปกรณ์ ในขณะที่ระบบ Pull-rod ก้านส่งแรงจะทำหน้าที่ ดึง แขนเหวี่ยงลงมาแทน

ระบบนี้ถูกนำมาใช้ครั้งแรกในรถแข่ง Formula One ของทีม Brabham รุ่น BT49 โดยวิศวกร Gordon Murray ในปี 1979 ซึ่งช่วยให้ความสูงของรถต่ำลงและเพิ่มประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์อย่างมาก

การนำไปใช้งานในปัจจุบัน

ระบบช่วงล่างแบบนี้ไม่เหมาะสำหรับการใช้งานในรถยนต์ทั่วไปเนื่องจากขาดความสะดวกสบายและความสะดวกในการบำรุงรักษา แต่ได้รับความนิยมอย่างสูงในรถแข่ง Formula One โดยเฉพาะทีม Red Bull Racing ที่นำระบบ Pull-rod มาใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของอากาศใต้ท้องรถและเข้าสู่ดิฟฟิวเซอร์ (diffuser) ในปี 2009 และปี 2022