บทเรียนออนไลน์เรื่องเกียร์อัตโนมัติ1

บทเรียนออนไลน์เรอ่ื งเกยี ร์อตั โนมตั ิ

เกียรอ์ ตั โนมัติ

บทนำ

ในการสง่ กำลังของรถยนต์ ถา้ เปน็ เกยี รธ์ รรมดาประกอบด้วยคลัตช์ กระปุกเกยี ร์ เพลากลาง เฟอื ง ทา้ ย และ
เพลาข้าง สว่ นเกียร์อัตโนมตั ิ ประกอบด้วย ทอร์กคอนเวอร์เตอรแ์ ทนชุดคลตั ช์ สว่ นประกอบอืน่ เหมือนกนั

1.1 คุณลกั ษณะของเกยี รอ์ ตั โนมตั ิ

1.1.1 หน้าทข่ี องเกียร์อตั โนมตั ิ เกยี รอ์ ัตโนมตั ิ (Automatic Transmission)

มีหนา้ ท่สี ง่ ถ่ายก าลังให้รถมีการขบั เคล่ือนทงั้ เดนิ หนา้ และถอยหลังและสามารถตดั ก าลังงานได้ เกียร์
อัตโนมตั สิ ามารถเพ่ิมหรือลดทอรก์ ไดโ้ ดยขบั ไม่ต้องเปล่ยี น คนั บงั คับต าแหน่งเกยี ร์ เมื่อรถลงทางชนั เกยี รต์ ่
าจะชว่ ยให้การขบั ขีส่ ะดวกสบายขนึ้ เนอ่ื งจากเคลื่อน รถยนต์จะชว่ ย ต้านการเคลื่อนทีข่ องรถยนตซ์ ึง่ เป็นการ
ผอ่ นคลายของระบบเบรก

1.1.2 ข้อดขี ้อเสียของเกียร์อตั โนมัติ ขอ้ ดขี องเกียร์อตั โนมัติ

1) ผู้ขบั ขต่ี อ้ งคอยเปล่ียนเกียร์และเหยยี บคลัตช์ เพราะเปล่ยี นเกยี ร์ไดเ้ อง ตามความเรว็ ของ รถยนต์

2) ควบคุมรถงา่ ย ในขณะขับขีร่ ถในสภาพการจราจรคบั คัง่ และคบั ขนั ขอ้ เสียของเกียรอ์ ตั โนมตั ิ

1) สิน้ เปลืองน้ ามันเชือ้ เพลิงมากกวา่ เกยี รธ์ รรมดาเลก็ น้อย

2) ราคารถเกยี ร์อัตโนมัติแพงกวา่ เกียร์ธรรมดา

1.1.3 สว่ นประกอบหลังของเกียร์อตั โนมตั

1) ทอร์กคอนเวอร์เตอร์

2) ชุดเฟืองแพลนเนตตารี่

3) ชุดควบคมุ การท างาน

4) ระบบน้ ามันเกยี ร์

5) ชุดควบคุมกลไกควบคมุ เกยี ร์

6) ชดุ เฟืองทา้ ยและเพลาขับลอ้

1.2ทอร์กคอนเวอรเ์ ตอร์

1.2.1 คุณลกั ษณะของทอร์กคอนเวอร์เตอร์

ทอรก์ คอนเวอรเ์ ตอร์ติดต้งั อยู่ทีเ่ พลารบั ก าลังของเกียรแ์ ละยดึ อยดู่ า้ นหลงั ของเพลาข้อเหวีย่ งด้วย สกรูผ่าน
ทางแผ่นขับทอร์กคอนเวอรเ์ ตอร์ ทอร์กคอนเวอร์เตอรเ์ ติมด้วยน้ ามนั เกียร์อัตโนมตั ิและเพม่ิ แรงบิดโดยรถยนต์
และถา่ ยทอด แรงบิดท่เี พ่ิมข้ึนไปยังเกยี ร์ ในรถยนต์เกียร์อัตโนมตั ิ ทอร์กคอนเวอรเ์ ตอร์ท าหน้าท่เี หมือนลอ้
ช่วยแรง ใชแ้ ผน่ ขบั บาง ๆ รอบแผ่นขบั เป็นเฟืองวงแหวนใช้ส าหรับสตารท์ เครือ่ งยนต์ ขณะท่ีแผน่ ขับหมุน น้
าหนกั ของแผ่นขบั จะ กระจายไปท าใหเ้ กิดการสมดุล

1.2.2 หนา้ ท่ขี องทอรก์ คอนเวอร์เตอร์

1) เพมิ่ แรงบิดจากเครื่องยนต์

2) ขับปั๊มน้ ามันของระบบไฮดรอลิกเกยี ร์

3) สลายแรงบดิ จากการสนั่ จากเครื่องยนต์

4) เปน็ ลอ้ ช่วยแรงชว่ ยใหก้ ารหมนุ ของเคร่ืองยนต์ราบเรียบ

5) เป็นคลัตช์อัตโนมัติตัดและต่อก าลังของเครอ่ื งยนตก์ ับเกียร์
1.2.3 ส่วนประกอบของทอรก์ คอนเวอรเ์ ตอร

ทอรก์ คอนเวอร์เตอรป์ ระกอบดว้ ยอมิ เพลเลอร์ เทอร์ไบน์ สเตเตอร์และคลตั ชท์ างเดียว

1) ปม๊ั อมิ เพลเลอร์ (Pump Impeller) ประกอบด้วยเสอื้ ทอร์กคอนเวอรเ์ ตอรแ์ ละครีบปมั๊ รูปโค้ง งอ
หลายแผ่น ขอบในของครบี ปั๊มเปน็ วงแหวนน า ชว่ ยให้น้ ามันไหลได้คล่องตัว

2) เทอร์ไบน์ (Turbine) คอื กังหันตามมีครีบหลายครีบตดิ อยู่ภายในเชน่ เดยี วกนั กับปัม๊ อิมเพล เลอรแ์ ต่
ทิศทางความโค้งของครบี กลบั กนั เทอร์ไบนส์ วมแน่นอย่กู ับเพลารบั ส่งก าลงั ของเกยี ร์เมื่อใชร้ ถใน ย่านเกียร์
“D” “2” “L” หรือ “R” เทอรไ์ บน์ไม่หมนุ เมื่อรถหยุดในย่านของเกยี ร์ “D” “2” “L” หรอื “R” และเมื่ออยู่
ในย่านเกยี ร์ “P” หรือ “N” เทอร์ไบน์จะหมนุ อสิ ระไปกับปั๊มอิมเพลเลอร์

3) สเตเตอร์ (Stator) จะติดตั้งอยบู่ นเพลาสเตเตอร์ ซึ่งยดึ ตดิ อยู่กบั เสื้อเกยี รผ์ า่ นคลัตชท์ างเดยี ว ใบพดั
ของสเตเตอรจ์ ะรับน้ ามนั ท่มี าจากเทอรไ์ บนแ์ ละเปล่ียนทิศทางใหไ้ ปกระทบกบั ด้านหลัง ครีบของ ปัม๊ อิมเพล
เลอร์ เพอื่ เพิ่มก าลงั ให้กบั ปม๊ั อิมเพลเลอร์ คลัตช์ทางเดียวจะยอมใหส้ เตเตอร์หมนุ ในทิศทาง เดยี วกันกบั เพลา
ข้อเหวยี่ งเท่านัน้

4) คลตั ชท์ างเดยี ว เมอ่ื รางตัวนอกพยายามหมนุ ในทิศทางตามลกู ศรมันจะดนั ให้ส่วนบนของ เดือยคลตั ช์
เคล่อื นที่ไป รางตวั นอกจงึ หมุนไปได้

1.2.4 การส่งถา่ ยกำลังของทอร์กคอนเวอร์เตอร์

ถ้าใช้พดั ลมสองตัวหันหนา้ เข้าหากนั เสยี บปล๊กั ใหพ้ ัดลมตัวหน่ึงหมนุ พัดลมอีกตวั หนึ่งจะหมุน ตาม
ในทศิ ทางเดียวกนั การหมุนตามของพดั ลมเกดิ จากการส่งถ่ายก าลังระหว่างพัดลมทงั้ สองตัวโดยอากาศ เปน็
ตัวกลางในการส่งถ่ายก าลัง การทำงานของทอร์กคอนเวอร์เตอรจ์ ะใชป้ ั๊มอิมเพลเลอร์แทนพัดลมตัวท่ีหน่ึงและ
ใชเ้ ทอร์ไบน์ แทนพัดลมตวั ทส่ี อง โดยใช้น้ ามันเกยี ร์อตั โนมัติเป็นตัวกลางในการส่งถ่ายก าลังงาน เม่ือปั๊มอิม
เพลเลอรห์ มุนน้ ามันในปัม๊ อมิ เพลเลอรก์ ็จะหมุนไปพร้อมกับปั๊มในทิศทางเดียวกัน เม่อื ป๊ัมอิมเพลเลอร์หมนุ เร็ว
ข้ึน จะท าให้น้ ามันเรม่ิ ไหลออกจากศนู ย์กลางของปม๊ั ไปตามครีบ ออกไปกระทบกบั ครีบของเทอรืไบน์ ท าให้
เทอร์ไบนห์ มนุ ไปในทศิ ทางเดียวกับปัม๊ อิมเพลเลอร์ หลังจากท่นี ้ ามันไปกระทบกบั ครบี ของเทอรไ์ บน์น้ ามันจะ
ไหลย้อนกลับไปท่ปี ั๊มอิมเพลเลอร์ อย่างต่อเน่ือง

1.2.5 หลกั การเพิ่มแรงบดิ ของทอร์กคอนเวอร์เตอร์

ถา้ นำทอ่ อากาศมาตอ่ ระหวา่ งพัดลม B (ตวั ตาม)และพดั ลม A (ตัวขบั ) จะท าใหอ้ ากาศที่ออกจาก
พดั ลม A มีความดนั มากข้ึนเพราะพลงั งานยังคงเหลืออยู่ในอากาศ หลังจากทีผ่ ่านพัดลม B ซ่ึงชว่ ยให้ใบพัด
ของพดั ลม A หมนุ เร็วข้ึน การเพมิ่ แรงบิดในทอรก์ คอนเวอร์เตอร์ มีผลมาจากการไหลกลับของน้ ามนั ทม่ี า
กระท ากับป๊ัมอมิ เพลเลอร์ โดยใชส้ เตเตอรเ์ ป็นตวั เปล่ยี นแปลงทศิ ทางของน้ ามนั น้ ามันท่ไี หลกลับจะเพิ่ม
แรงบิดให้กบั ปั๊มอิมเพลเลอร์ โดยแรงบิดท่ีสง่ มาจากเทอร์ไบน์

1.2.6 การท างานของทอร์กคอนเวอร์เตอร์ (Operation)

การท างานของทอร์คคอนเวอร์เตอร์ เมื่อคนั เกียรอ์ ยทู่ ่ีต าแหนง่ “D” “2” “L” หรอื “R”

1) ขณะรถจอดติดเครื่องเดินเบาอยูก่ ับท่ี

อัตราสว่ นความเรว็ ของเทอร์ไบน์ที่ไปยงั ป๊มั อิมเพลเลอร์จะเปน็ ศูนย์ในขณะที่อัตราสว่ น แรงบิดจะ
เกดิ ข้ึนสูงสุด เทอรไ์ บนจ์ ึงพร้อมท่จี ะหมุนด้วยแรงบิดทีส่ งู มากกว่าแรงบิดจากเคร่อื งยนต์

2) ขณะรถเคลอ่ื นทอ่ี อกจากจดุ จอด

เมอื่ ปล่อยเบรกเทอรไ์ บน์จะหมุนและสง่ ก าลงั ไปยงั เพลารบั ก าลงั ของเกียร์ เม่ือเหยียบ คันเรง่ จะท
าให้เทอร์ไบน์หมนุ ด้วยแรงบิดท่ีมากกวา่ แรงบิดที่เกดิ จากเครื่องยนต์ท าให้รถยนตจ์ ะเร่ิม เคลื่อนที่ออกไปได้

3) ขณะรถเคลื่อนท่ที ่ีความเร็วตำ่

ขณะท่ีความเรว็ รถยนตเ์ พมิ่ ขึน้ ความเรว็ รอบของเทอร์ไบนจ์ ะข้นึ ถงึ ใกลเ้ คียงกับปั๊มอมิ เพล เลอร์
อย่างรวดเร็วขึ้น อัตราส่วนแรงบดิ จะประมาณ 1.0 เม่อื อตั ราสว่ นความเร็วของเทอร์ไบน์กับปม๊ั อิมเพล เลอร์ถึง
จุดคลัตช์ สเตเตอร์จะเร่ิมหมุนและการเพิม่ แรงบิดจะลดลงความเรว็ รถยนตจ์ ะเพมิ่ ขึน้ เกือบเปน็ เสน้ ตรงทีเ่ ปน็
สดั ส่วนกบั ความเร็วรอบเครื่องยนต์

4) ขณะรถความเร็วปานกลางและความเร็วสงู

ทอร์กคอนเวอรเ์ ตอร์จะมีหน้าทเ่ี ป็นฟลอู ิดคัปปลิง้ เทา่ นั้น นนั่ คือความเร็วรอบการหมนุ ของ เทอร์
ไบน์เกือบจะเทา่ กับความเรว็ รอบของปม๊ั อิมเพลเลอร์

1.3 การทำงานของคลัตช์ทางเดยี วของสเตเตอร์

1.3.1 เมอ่ื มีการไหลหมุนวนของน้ำมนั มาก

ทิศทางของนำ้ มนั ท่ีไหลออกจากเทอรไ์ บน์ไปยงั สเตเตอรข์ น้ึ อยูก่ ับความแตกต่างของความเรว็ รอบ
การหมนุ ของปมั๊ อมิ เพลเลอร์ และเทอร์ไบน์เมือ่ ความเร็วรอบมีความแตกต่างกนั มาก ความเร็วในการ หมุนวน
ของน้ ามนั ทีผ่ า่ นปม๊ั อิมเพลเลอรแ์ ละเทอร์ไบน์จะสูง น้ ามันทีไ่ หลจากเทอร์ไบน์ไปยังสเตเตอร์จะมี ทิศทางที่
สวนทางกบั การหมนุ ของปมั๊ อิมเพลเลอร์ โดยน้ ามนั จะปะทะกบั ผิวด้านหน้าของใบพัดสเตเตอร์ ท าให้
สเตเตอรห์ มุนในทิศทางตรงกันข้ามกบั ทิศทางการหมนุ ของป๊ัมอมิ เพลเลอร์ สเตเตอรจ์ ะถูกล็อกโดย คลตั ช์ทาง
เดยี ว ไม่ใหม้ ีการหมนุ แตใ่ บพัดจะท าให้ทิศทางของน้ ามนั ท่ีไหลเปลยี่ นแปลง ท าให้เพิ่มแรง หมุนใหก้ บั
ปมั๊ อมิ เพลเลอร์ ดังนัน้ น้ ามนั จะปะทะกบั ดา้ นหลังของใบพัดสเตเตอร์ คลตั ชท์ างเดยี วจะยอมใหส้ เตเตอรห์ มนุ
ใน ทศิ ทางเดยี วกันกบั ป๊ัมอิมเพลเลอร์ เม่ือความเรว็ รอบของเทอร์ไบน์ใกลเ้ คียงกับความเร็วรอบของป๊ัมอิมเพล
เลอร์ เราเรียกวา่ จุดคลัตช์หรือจดุ คัปปลิ้ง

1.4กลไกล็อกคลัตช์ (Lock-Up Clutch Mechanism)
ทอรก์ คอนเวอรเ์ ตอรจ์ ะส่งก าลงั จากเครืองยนต์ไปยังเกยี รใ์ นอัตราสว่ นเกอื บ 1:1 ความแตกต่างใน การ

หมนุ จะมีอย่างน้อยที่สดุ ประมาณ 4-5% ก าลงั จากเครื่องยนต์ทผี่ ่านทอร์กคอนเวอร์เตอร์จะได้ไม่ถึง 100%
เนอ่ื งจากเกิดการสูญเสียพลงั งาน ดงั นั้น จึงมีการออกแบบใหม้ กี ลไกของลอ็ กคลตั ช์ เมอื่ ความเร็ว รถประมาณ
60 กม./ชม. หรอื สงู กวา่ จงึ สามารถส่งก าลังจากเคร่ืองยนตไ์ ปยงั ชดุ ส่งก าลังได้เกือบ 100%
1.4.1 ส่วนประกอบของลอ็ กคลัตช

ล็อกคลัตชต์ ิดตั้งอยบู่ นดุมเทอรไ์ บน์ท่ีด้านหนา้ แดมเปอร์สปริง (Damper Spring) เป็นตวั ยดื หย่นุ
แรงบดิ ทีเ่ กิดจากการจับของคลัตชเ์ พ่อื ป้องกันการกระตุก (Shock) แผ่นความฝืด (Frition Material) ยดึ ติดอยู่
กับฝาดา้ นหน้าของทอร์กคอนเวอร์เตอร์ เพื่อป้องกนั ไม่ มีการเกิดการลื่นไถลเม่ือลอ็ กอัพคลตั ช์ท างาน
1.4.2 การท างานของล็อกคลัตช์
การจับและการปลอ่ ยของล็อกคลัตช์ ก าหนดโดยการเปล่ียนทิศทางการไหลของน้ ามนั ไฮด รอลิกภายใน
ทอร์กคอนเวอร์เตอร์

1) ตำแหนง่ ลอ็ กคลัตช์ไมท่ ำงาน (Disenging)
ขณะขับข่ีรถความเร็วต่ า น้ำมนั เกียร์ (ความดนั ทอร์กคอนเวอร์เตอร์)จะไหลไปทดี่ า้ นหน้า ของลอ็ ก

คลตั ช์ ท าใหค้ วามดันของน้ ามันเกียร์ทดี่ ้านหน้า และหลังของลอ็ กคลตั ช์เท่ากนั ลอ็ กคลตั ชจ์ งึ ไม่ ทำงาน

เมอ่ื ขับขีร่ ถที่ความเร็วปานกลางถงึ ความเร็วสูง น้ ามนั เกยี ร์จะไหลไปที่ดา้ นหลังของล็อก คลตั ช์ ลกู สู
บลอ็ กคลตั ชจ์ ะถกู อัดกับเรอื นของทอร์กคอนเวอรเ์ ตอร์ ล็อกคลตั ชแ์ ละฝาครอบจะหมุนไป ด้วยกนั
1.5ส่วนประกอบของกลไกควบคุมเกียรอ์ ตั โนมัติ Manual Linkage)
1.5.1 คนั เกยี ร์ (Sift Selector Lever)

คนั เกียร์มหี น้าท่ีเปลย่ี นต าแหนง่ เกียร์ เช่น ขบั ข่ีปกติใชเ้ กียร์ “D” ขับข้นึ ท่ีชนั ใชเ้ กยี ร์ “2” ถา้
ต้องการแรงมากใชเ้ กียร์ “L

ขอ้ ควรระวัง
1) อย่าเลื่อนคันเกียรไ์ ปที่ “R” (ถอยหลัง) เมื่อรถยงั ไม่จอดนิง่ หรือยังเดินหนา้ อยเู่ พราะอาจท าให้ เกยี ร์

เสยี หายได้
2) อยา่ เลอ่ื นคันเกียร์ไปที่ “P” (จอด) ขณะทร่ี ถยงั ไม่จอดน่งิ เพราะอาจท าใหเ้ กียร์เสยี หายได้
3) อย่างเหยยี บคันเร่ง ขณะที่ยงั เหยียบเบรกอยูด่ ้วยต าแหน่งเกียรเ์ ดินหนา้ หรือถอยหลัง จะเป็นการ

เพ่ิมภาระกับเกยี ร์และอาจท าให้เกียร์เสยี หายได้
4) การจอดรถไวช้ ่ัวคราวขณะเครื่องยนตท์ างานอยู่ ให้เล่อื นคันเกยี ร์ไป “P” หรือ“N” และดงึ เบรก มือ

ไว้เพ่ือปอ้ งกันการเคลื่อนตัวของรถ
1.5.2 แป้นคันเร่ง (Accelerator Pedal)

การเหยียบคนั เร่งจะสมั พันธ์กันระหวา่ งระยะเหยียบแปน้ เร่งกับต าแหนง่ ล้ินเรง่ เปดิ และหนว่ ย ควบ
คุมน้ ามันเกียร์ ท่กี ระปกุ เกยี ร์ สายคันเรง่ จึงตอ่ จากกลไกแป้นคนั เร่งไปลิ้นเรง่ และกระปกุ เกียรด์ ว้ ย เกียร์
อตั โนมตั ิเปลีย่ นต าแหนง่ เกยี รข์ นึ้ ลงตามโหลดของเครื่องยนต์ ความเรว็ รถยนต์ระยะการกด คันเร่งและมุมเปดิ
ลิน้ เรง่

1.6คุณสมบตั ิของน้ ามนั เกยี รอ์ ัตโนมัติ (Automatic Transmission Fluid-ATF)

น้ำมนั เกียรอ์ ัตโนมตั ิผลิตมาจากน้ ามันปิโตเลยี มเกรดสูงพิเศษผสมกับตัวเติมพิเศษหลายอยา่ งใชห้ ล่อล่นื
เกียรอ์ ัตโนมัติ เรยี กว่า น้ ามนั เกียรอ์ ตั โนมตั

หน้าที่ของน้ำมันเกียรอ์ ัตโนมัติ

1) ถ่ายทอดแรงบดิ จากทอร์กคอนเวอร์เตอร์ไปยงั เกียร์

2) ควบคมุ ระบบ (ไฮดรอลิก)การท างานของคลัตชแ์ ละเบรกในส่วนของชดุ เกียร์

3) หล่อล่นื ชดุ เฟืองพิเน่ียนและชนิ้ สว่ นเคลือ่ นที่อ่นื ๆ

4) ระบายความร้อนชิน้ ส่วนที่เคล่อื นท

การระบายความรอ้ นน้ ามันเกียร์อตั โนมัต

การสง่ ถา่ ยก าลังผ่านน้ ามันเกียรใ์ นทอร์กคอนเวอร์เตอร์ การใชน้ ้ ามันเกยี ร์ควบคมุ การท างานและการ
หลอ่ ลนื่ ย่อมเกิดความร้อนกับน้ ามนั เพื่อรกั ษาคุณสมบตั แิ ละอายุการใช้งานของซีลและน้ ามนั เกียร์ ต้อง
ถ่ายเทความร้อนส่วนเกนิ ดว้ ยแผงระบายความร้อน แลว้ หมุนเวียนกลับสูท่ อร์กคอนเวอรเ์ ตอร์