ขบวนส่งกำลัง

**ขบวนส่งกำลัง** ( หรือ ) ในยานยนต์ประกอบด้วยส่วนประกอบหลักที่สร้างกำลังและส่งกำลังนั้นไปยังพื้นผิวถนน น้ำ หรืออากาศ ซึ่งรวมถึงเครื่องยนต์ ระบบส่งกำลัง เพลาขับ เฟืองท้าย และชุดขับเคลื่อนสุดท้าย (ล้อขับเคลื่อน สายพานต่อเนื่องดังเช่นในรถถังทหารหรือรถแทรกเตอร์ตีนตะขาบ ใบจักร เป็นต้น) ขบวนส่งกำลังแบบไฮบริดยังรวมถึงมอเตอร์ฉุดลากไฟฟ้าอย่างน้อยหนึ่งตัวที่ทำงานเพื่อขับเคลื่อนล้อรถ ยานยนต์ไฟฟ้าล้วน ("รถพลังงานไฟฟ้า") จะตัดเครื่องยนต์ออกไปโดยสิ้นเชิง โดยอาศัยเพียงมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้นในการขับเคลื่อน บางครั้งคำว่า **โรงไฟฟ้า** (powerplant) ก็ถูกนำมาใช้อย่างไม่เป็นทางการเพื่ออ้างถึงเครื่องยนต์ หรือในบางครั้งก็หมายถึงขบวนส่งกำลังทั้งหมด

**[[ขบวนขับเคลื่อน]]** (driveline หรือ drivetrain) ของยานยนต์ประกอบด้วยชิ้นส่วนของขบวนส่งกำลังที่ไม่รวมเครื่องยนต์ มันคือส่วนของยานพาหนะที่อยู่หลังจากแหล่งกำเนิดกำลังหลัก ที่จะเปลี่ยนแปลงไปตามรูปแบบการขับเคลื่อนของรถ ไม่ว่าจะเป็นแบบขับเคลื่อนล้อหน้า ล้อหลัง สี่ล้อ หรือแบบที่พบได้น้อยกว่าอย่างขับเคลื่อนหกล้อหรือแปดล้อ

ในความหมายที่กว้างขึ้น ขบวนส่งกำลังจะรวมถึงส่วนประกอบทั้งหมดที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานที่เก็บไว้ (เช่น พลังงานเคมี พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานนิวเคลียร์ พลังงานจลน์ พลังงานศักย์ ฯลฯ) ให้เป็นพลังงานจลน์เพื่อวัตถุประสงค์ในการขับเคลื่อน รวมถึงการใช้แหล่งพลังงานที่หลากหลายและยานพาหนะที่ไม่ใช้ล้อ

## การพัฒนา
พัฒนาการล่าสุดในขบวนส่งกำลังขับเคลื่อนโดยการนำระบบไฟฟ้าเข้ามาใช้ในส่วนประกอบหลายส่วน โดยปกติแล้วการจัดหาพลังงานไฟฟ้าจะนำไปสู่การใช้แบตเตอรี่ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น มอเตอร์ไฟฟ้าสามารถพบได้ในรูปของส่วนประกอบแยกต่างหาก หรือเป็นส่วนหนึ่งขององค์ประกอบอื่น เช่น เพลา ในขบวนส่งกำลังแบบไฮบริด แรงบิดที่สร้างโดยเครื่องยนต์สันดาปและมอเตอร์ไฟฟ้าจะต้องถูกนำมารวมกันและกระจายไปยังล้อ การควบคุมกระบวนการนี้อาจค่อนข้างซับซ้อน แต่ผลตอบแทนที่ได้คืออัตราเร่งที่ดีขึ้นอย่างมากและการปล่อยมลพิษที่ต่ำลงมาก

การพัฒนาขบวนส่งกำลังสำหรับเครื่องยนต์ดีเซล เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนไอเสีย (EGR) และการเผาไหม้ขั้นสูง การพัฒนาเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ (เครื่องยนต์เบนซิน) รวมถึงการฉีดเชื้อเพลิง โดยเฉพาะรุ่นฉีดเชื้อเพลิงเบนซินตรง รวมถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพเชิงปริมาตรโดยใช้หลายลิ้นต่อสูบ ลิ้นแปรผัน ท่อร่วมไอดีแบบปรับความยาวได้ และเทอร์โบชาร์จ การเปลี่ยนแปลงยังรวมถึงคุณภาพเชื้อเพลิงใหม่ (ไม่มีกำมะถันหรือสารอะโรมาติก) เพื่อให้สามารถใช้แนวคิดการเผาไหม้ใหม่ ๆ ได้ สิ่งที่เรียกว่า "ระบบการเผาไหม้ผสม" (Combined Combustion Systems - CCV) หรือ วัฏจักร "ดีโซตโต" (Diesotto) มีพื้นฐานมาจากเชื้อเพลิงสังเคราะห์ (ดีเซลสังเคราะห์ เชื้อเพลิงชีวมวลสู่ของเหลว (BTL) หรือแก๊สสู่ของเหลว (GTL))

คาดว่าขบวนส่งกำลังของรถยนต์ไฟฟ้าแบตเตอรี่ (BEV) รถยนต์เซลล์เชื้อเพลิง (FCEV) และรถยนต์ปลั๊กอินไฮบริด (PHEV) จะสามารถมีต้นทุนที่เท่าเทียมกับขบวนส่งกำลังของเครื่องยนต์สันดาปภายในได้ภายใน พ.ศ. 2568

## ส่วนประกอบหลัก

ขบวนส่งกำลังของยานยนต์หมายถึงชุดส่วนประกอบที่สร้างกำลังและส่งมอบกำลังนั้นไปยังล้อ ทำให้ยานยนต์สามารถเคลื่อนที่ได้ ขบวนส่งกำลังอาจมีความแตกต่างกันอย่างมากระหว่างรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในดั้งเดิม (ICE) รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริด (HEV) และรถพลังงานไฟฟ้า (EV) ไม่ว่าจะเป็นรถประเภทใด ขบวนส่งกำลังก็ยังคงเป็นหนึ่งในระบบสำคัญที่สุดในยานยนต์ทุกชนิด

* **เครื่องยนต์:** คือหัวใจของขบวนส่งกำลังในรถยนต์ ICE ทั่วไป ทำหน้าที่แปลงเชื้อเพลิง เช่น น้ำมันเบนซินหรือดีเซล ให้เป็นพลังงานกลผ่านกระบวนการเผาไหม้ เครื่องยนต์มีหลายรูปแบบ รวมถึงเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่งเป็นประเภทที่พบมากที่สุด และมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในรถ EV รถยนต์ไฟฟ้าไฮบริดมักจะรวมระบบทั้งสองเข้าด้วยกันเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงสูงสุดและลดการปล่อยมลพิษ เครื่องยนต์แต่ละประเภทมีการออกแบบและลักษณะการทำงานที่เป็นเอกลักษณ์ แต่ทั้งหมดมีเป้าหมายเพื่อสร้างแรงบิดที่จำเป็นในการขับเคลื่อนยานยนต์
* **มอเตอร์ไฟฟ้าและอินเวอร์เตอร์:** ในรถพลังงานไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่เครื่องยนต์แบบดั้งเดิม โดยเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนล้อ มอเตอร์นี้มีประสิทธิภาพสูงและตัดความจำเป็นในการใช้ส่วนประกอบที่ซับซ้อนบางอย่างที่พบในรถ ICE เช่น ระบบไอเสียหรือถังน้ำมันเชื้อเพลิง อินเวอร์เตอร์มีความสำคัญอย่างยิ่งในรถ EV เนื่องจากทำหน้าที่ควบคุมประสิทธิภาพของมอเตอร์โดยการควบคุมกำลังไฟฟ้าขาออกและทำให้สามารถปรับความเร็วได้ มอเตอร์และอินเวอร์เตอร์รวมกันเป็นแกนหลักของขบวนส่งกำลังไฟฟ้า
* **ระบบส่งกำลัง/เกียร์:** มีหน้าที่ถ่ายโอนพลังงานกลจากเครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไปยังขบวนขับเคลื่อน ทำให้มั่นใจได้ว่ากำลังที่สร้างขึ้นโดยเครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังล้อด้วยวิธีที่มีประสิทธิภาพสูงสุด โดยมีการปรับให้เหมาะสมกับความเร็วและน้ำหนักบรรทุก มีระบบส่งกำลังหลายประเภท รวมถึงเกียร์ธรรมดาที่ผู้ขับขี่เปลี่ยนเกียร์เอง เกียร์อัตโนมัติที่เปลี่ยนเกียร์โดยอัตโนมัติ ระบบส่งกำลังแบบแปรผันต่อเนื่อง (CVT) ที่ให้การเร่งความเร็วที่ราบรื่น และระบบส่งกำลังแบบคลัตช์คู่ (DCT) ซึ่งเป็นที่รู้จักในด้านการเปลี่ยนเกียร์ที่รวดเร็วและประสิทธิภาพที่ดีขึ้น
* **หน่วยควบคุม:** ขบวนส่งกำลังที่ทันสมัยนั้นขึ้นอยู่กับหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) หรือโมดูลควบคุมขบวนส่งกำลัง (PCM) เป็นอย่างมาก ระบบเหล่านี้จะตรวจสอบและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์ ระบบส่งกำลัง และส่วนประกอบอื่น ๆ ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลจากตัวรับรู้ (sensor) ทั่วทั้งรถ ชุดควบคุมจึงรับรองว่าขบวนส่งกำลังจะทำงานด้วยประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะเดียวกันก็สอดคล้องกับมาตรฐานการปล่อยไอเสียและประสิทธิภาพ ชุดควบคุมมีความจำเป็นสำหรับคุณสมบัติขั้นสูง เช่น โหมดการขับขี่แบบปรับได้และการบำรุงรักษาเชิงคาดการณ์
* **ขบวนขับเคลื่อน:** ชุดขับเคลื่อนคือระบบที่เชื่อมต่อระบบส่งกำลังเข้ากับล้อ โดยกระจายกำลังตามที่ต้องการ ประกอบด้วยส่วนประกอบสำคัญ เช่น เพลาขับ ซึ่งถ่ายโอนกำลังในการหมุน เฟืองท้าย ซึ่งช่วยให้ล้อสามารถหมุนด้วยความเร็วที่แตกต่างกันเพื่อการเข้าโค้งที่ราบรื่นยิ่งขึ้น และเพลาล้อ ซึ่งส่งกำลังไปยังล้อโดยตรง โครงแบบชุดขับเคลื่อนจะแตกต่างกันไปตามประเภทของยานยนต์ โดยการติดตั้งทั่วไปคือขับเคลื่อนล้อหน้า (FWD) ขับเคลื่อนล้อหลัง (RWD) และขับเคลื่อนทุกล้อ (AWD) หรือ ขับเคลื่อนสี่ล้อ (4WD) แต่ละแบบก็มีข้อได้เปรียบแตกต่างกันไปตามการใช้งาน

## การผลิต
การผลิตส่วนประกอบและระบบขบวนส่งกำลังมีความสำคัญต่อภาคอุตสาหกรรม รวมถึงภาคยานยนต์และภาคยานพาหนะอื่น ๆ การแข่งขันผลักดันให้บริษัทต่าง ๆ ต้องออกแบบและผลิตระบบขบวนส่งกำลังที่เมื่อเวลาผ่านไปจะประหยัดค่าใช้จ่ายในการผลิตมากขึ้น มีคุณภาพและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์สูงขึ้น มีสมรรถนะสูงขึ้น ประหยัดเชื้อเพลิงมากขึ้น ก่อมลพิษน้อยลง และมีอายุการใช้งานยาวนานขึ้น ในทางกลับกัน ความต้องการเหล่านี้ได้นำไปสู่การออกแบบที่เกี่ยวข้องกับความดันภายในที่สูงขึ้น แรงกระทำฉับพลันที่มากขึ้น และ ความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของการออกแบบและการทำงานทางกลไก การออกแบบที่ได้จึงส่งผลให้เกิดความต้องการที่เข้มงวดมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญต่อ รูปร่างและขนาดของชิ้นส่วนและความเรียบ ความเป็นคลื่น ความขรุขระ และความพรุนของพื้นผิววัสดุ การควบคุมคุณภาพเหนือตัวแปรเสริมเหล่านี้ทำได้โดยผ่านเทคโนโลยีการวัดและมาตรวิทยาที่นำมาประยุกต์ใช้กับทุกขั้นตอนในกระบวนการผลิตขบวนส่งกำลัง

## โครงรถและขบวนส่งกำลัง
ในการผลิตยานยนต์ โครงรถ (frame) รวมกับ "ระบบขับเคลื่อน" ก่อให้เกิดเป็นแชสซี (chassis)

หลังจากนั้น ตัวถัง (body) (บ้างเรียก "โครงสร้างภายนอก" (coachwork)) ซึ่งโดยปกติแล้วไม่จำเป็นต่อความสมบูรณ์ของโครงสร้าง จะถูกสร้างขึ้นบนแชสซีเพื่อประกอบให้ยานพาหนะเสร็จสมบูรณ์ ผู้ผลิตยานยนต์เพื่อการพาณิชย์อาจมีรุ่น "เฉพาะแชสซี" (chassis only) และรุ่น "โครงกระจังหน้าและแชสซี" (cowl and chassis) ซึ่งสามารถนำไปติดตั้งตัวถังแบบเฉพาะได้ ตัวอย่างเช่น รถโดยสาร บ้านเคลื่อนที่ รถดับเพลิง รถพยาบาล เป็นต้น

โครงรถรวมกับตัวถังจะกลายเป็นโครงตัวถังเปล่า (glider) (ยานพาหนะที่ไม่มีขบวนส่งกำลัง)
## ดูเพิ่ม
* ความปลอดภัยรถยนต์
* รถพลังงานไฟฟ้า
* การแปลงรถยนต์ไฟฟ้า
* Giubo
* ขบวนเฟือง
* ขบวนขับเคลื่อนรถยนต์ไฮบริด
* รถยนต์สามล้อ

## ชุดขับเคลื่อนสุดท้าย

ชุดขับเคลื่อนสุดท้าย (final drive) คือส่วนประกอบชุดสุดท้ายที่ส่งผ่านแรงบิดไปยังล้อขับเคลื่อน ในยานยนต์บนถนนทั่วไป มันจะรวมเอาเฟืองท้าย (differential) ไว้ด้วย สำหรับยานพาหนะทางราง บางครั้งมันก็รวมเอา เกียร์เปลี่ยนทิศทาง (reversing gear) เข้าไว้ด้วยเช่นกัน ตัวอย่างเช่น Self-Changing Gears RF 28 (ที่ใช้ในรถดีเซลรางหลายคันในยุคแรกของบริติชเรลเวย์) และ RF 11 ที่ใช้ในรถจักรดีเซลสับเปลี่ยนบริติช เรล คลาส  03 และบริติช เรล คลาส 04

## รูปแบบ
ส่วนนี้ใช้ภาพกราฟิกเพื่อแสดงรูปแบบที่เป็นหนึ่งเดียวกันพร้อมรูปแบบที่แตกต่างกัน โดยล้อสีเขียวหมายถึงไม่มีแรงฉุด และล้อทำมุมหมายถึงการบังคับเลี้ยว

6X4 หมายถึงล้อ 6 ล้อและ 4 ตำแหน่งที่กระจายกำลัง (มีการติดตั้งตัวแบ่งกำลัง)

6X2 หมายถึงล้อ 6 ล้อ และ 2 ตำแหน่งที่กระจายกำลัง (ขับเคลื่อนเพลาเดียว)

4X0 หมายถึงล้อ 4 ล้อ ไม่มีกำลัง (เพลารถพ่วง)

4x2 หมายถึงล้อ 4 ล้อ 2 ตำแหน่งที่กระจายกำลัง

ล้อ 6 ล้อสามารถเป็นได้ทั้งล้อเดี่ยวฐานกว้างหรือล้อคู่ โดยพิจารณาจากด้านนอกของล้อ

## อ้างอิง

## แหล่งข้อมูลอื่น

*New powertrain technologies conference, 27 and 28- March-2007.
*http://www.caradvice.com.au/105/car-frame-chassis/
*Honda F1 Race Car Frame.
*Drivetrain Quiz
*HIL Test Bench (Delphi Motor) Technical Paper: A Closed-Loop Drive-train Model
*Learn what a final drive ratio is and how it affects your car

หมวดหมู่:เทคโนโลยียานยนต์