ทำไมรถยนต์ต้องมีการตั้งศูนย์ล้อ?

การตั้งศูนย์ถ่วงล้อ หลังจากเปลี่ยนยางใหม่

การตั้งศูนย์ล้อคืออะไร
การตั้งศูนย์ล้อ คือการทำให้ส่วนประกอบต่างๆที่เกี่ยวข้องกับระบบบังคับเลี้ยว ระบบช่วงล่างล้อและยาง ทำงานสัมพันธ์กันอย่างถูกต้อง ซึ่งจะทำให้รถวิ่งได้ตรง ไม่ดึงไปทางซ้ายหรือขวา ระบบช่วงล่างและระบบบังคับเลี้ยวของรถนั้นมีชิ้นส่วนต่างๆมากมายที่มีการเคลื่อนไหวขณะรถวิ่ง และย่อมจะมีการสึกหรอเกิดขึ้น ซึ่งมีผลทำให้ศูนย์ล้อผิดเพี้ยนไปจากสเปคที่ถูกต้อง ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการปรับตั้งศูนย์ล้อเพื่อให้ได้ค่าตามที่กำหนดไว้ในสเปคของรถ นอกจากนั้นศูนย์ล้อยังขึ้นอยู่กับความสูงของตัวรถกับพื้นถนนและการกระจายน้ำหนักลงบนล้อรถด้วย กล่าวคือ เมื่อรถถูกใช้งานนานขึ้น คอยส์สปริง, บูช, ลูกยางต่างๆ ก็เริ่มหมดอายุ ความสูงและการกระจายน้ำหนักของรถก็ผิดไปจากมาตรฐานเดิม อันจะส่งผลให้ศูนย์ล้อผิดพลาดไปจากสเป็ค เมื่อใดก็ตามที่ศูนย์ล้อไม่ถูกต้องตามสเปค ล้อรถกับตัวถังหรือล้อข้างซ้ายกับล้อข้างขวาก็จะไม่เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน อันจะเป็นผลให้รถวิ่งไม่ตรง หรือเกิดอาการแฉลบ หรือพวงมาลัยดึงไปข้างใดข้างหนึ่ง ทำให้ยางสึกผิดปกติ

การตั้งศูนย์เป็นการปรับหน้าล้อให้เท่าๆกัน มุมToe-in Toe-out-มุมเลี้ยว Toe out on turns ซึ่งต้องสัมพันธ์กันทุกมุม เพื่อให้รถวิ่งได้ตรงมากที่สุด โดยที่เราไม่ต้องเกร็งมือในการรั้งพวงมาลัยมากเกินไปจนเกิดการเมื่อยล้า หรือเมื่อปล่อยมือสัก 1 -5 วินาทีรถยังคงวิ่งได้ตรงอยู่ รวมถึงในขณะเลี้ยวล้อคู่หน้าจะต้องเอียงตามตามเหมาะสมและไม่กินหน้ายางมากเกินไป และให้หน้ายางสัมผัสผิวถนนให้มากที่สุด และการตั้งศูนย์ล้อยังช่วยปรับศูนย์รถระหว่างล้อคู่หน้า-คู่หลังให้วิ่งเป็นแนวเดียวกัน

ทำไมต้องมีการปรับตั้งศูนย์ล้อ
เพราะการที่รถมีศูนย์ล้อที่ไม่ถูกต้อง นอกจากจะทำให้ยางเกิดการสึกที่ผิดปกติแล้ว ยังมีผลต่อระบบควบคุมบังคับทิศทางของรถด้วย ดังนั้นหากรถที่มีอาการผิดปกติในการควบคุมบังคับทิศทางของรถ หรือสังเกตเห็นว่ายางที่ใช้อยู่มีลักษณะสึกที่ไม่สม่ำเสมอ หรือผิดปกติก็สามารถบ่งชี้ได้ว่าศูนย์ล้อรถ จำเป็นต้องได้รับการตรวจเช็ค และปรับตั้งศูนย์ล้อแล้ว และแม้ว่าจะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการนี้ แต่ก็เป็นค่าใช้จ่ายเพียงเล็กน้อยเมื่อเทียบกับค่าใช้จ่ายที่จะต้องใช้ในการ ซื้อยางชุดใหม่ ซ่อมแซมช่วงล่างและที่สำคัญคืออันตรายอันอาจจะเกิดขึ้นต่อทรัพย์สินและชีวิต รถได้รับการพัฒนาอยู่ตลอดเวลาฉะนั้นรถรุ่นใหม่ๆจึงได้รับการออกแบบ ช่วงล่างฉะนั้นรถรุ่นใหม่ๆ จึงได้รับการออกแบบช่วงล่างและระบบพวงมาลัยที่ต้องการปรับตั้งศูนย์ล้อทั้ง ล้อหน้าและล้อหลัง

องค์ประกอบของศูนย์ล้อ ซึ่งมีการตรวจวัดด้วยกัน 4 มุมคือ

1.	TOE-IN และ TOE-OUT
2.	CAMBER
3.	CASTER
4.	KINGPIN

มุม TOE-IN และ TOE-OUT
หมายถึง ลักษณะที่ยางคู่หน้าหุบเข้า หรือยางล้อหน้า ทั้งสองหันเข้าหากัน และ มุม TOE-OUT คือ ล้อหน้าทั้งสองหันออกจากกัน (ดูภาพตัวอย่างประกอบ) ถ้าล้อทั้งสองหันเข้าหากัน มากเกินไป หรือหันออกจากกันมากเกินไป จะทำให้หน้ายางทั้งสองเกิดการลื่นไถลเสียดสีไป ด้านข้างผลคือทำให้ดอกยางสึกอย่างรวดเร็ว หรือสึกไม่สม่ำเสมอมีลักษณะปลายดอกยาง ตวัดขึ้น เหมือนปลายขนนกตลอดหน้ายาง

มุม CAMBER
เป็นการเอียงของยางส่วนล่างหรือส่วนบน ถ้าส่วนล่างเอียงเข้าหากันเราเรียกว่ามุม CAMBER บวก (ดูภาพตัวอย่างประกอบ) การเอียง ยางส่วนบนกางออกในลักษณะ \  / เพื่อให้ยางรับ น้ำหนักบรรทุกได้พอดีกับหน้ายาง เมื่อใช้รถ ไปนานๆ มุมของ CAMBER อาจเปลี่ยนแปลง ไปได้ และถ้าเปลี่ยนแปลงมากกว่าที่กำหนดไว้น้ำหนักจะกดลงที่ด้านนอกของยางมากกว่า ด้านในทำให้ยางสึกผิดปกติด้านเดียว

มุม CASTER
เป็นมุมที่ทำให้รถวิ่งตรงไปข้างหน้าได้ง่าย ดูตัวอย่างได้จากรถจักรยานขาที่ยึดล้อทั้งคู่จะเอียงไปด้านหน้าเห็นได้ว่ารถ จักรยานสามารถ วิ่งไปโดยปล่อยมือได้ เปรียบได้กับ มุม CASTER ทั้งสองล้อต้องมีมุมเท่ากัน ซึ่งจะทำให้รถวิ่งไปข้างหน้าได้ตรงทาง ถ้ามุม CASTER ข้างใดน้อยกว่าอีกข้าง หนึ่งรถก็จะพยายามหันไปทางด้านน้อย ผู้ขับรถต้องพยายามขืนพวงมาลัยเสมอจะทำให้ยางสึกไม่เรียบเกิดการสึกของดอก ยางใน ลักษณะปลายตวัดเหมือนขนนก

มุม KINGPIN
เป็นตัวรับน้ำหนักจากรถไปยังล้อ และขณะเดียวกันก็เป็น พลาของศูนย์ล้อด้วยมุมของ KINGPIN มีส่วนสัมพันธ์กับมุมของ CAMBER มาก KINGPIN จะช่วยทำให้การบังคับพวง มาลัยทำได้ง่ายและเมื่อเลี้ยวไปแล้วพวงมาลัยสามารถคืนกลับมาได้เอง KINGPIN นี้เหมือน กับ CAMBER ทำให้น้ำหนักรถกดลงที่ด้านนอกของยาง ถ้า KINGPIN ผิดพลาด ผลคือจะทำ ให้ยางสึกหรอด้านเดียว

ศูนย์ล้อที่ผิดพลาดจะทำให้อายุของยางลดลงอย่างรวดเร็ว สามารถสังเกตได้คร่าว ๆ จากความผิดปกติของการสึกหรอของยางแต่ศูนย์ ล้อที่ไม่ถูกต้องไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยตาเปล่า คนส่วนมากจึงไม่ค่อยสนใจซึ่งความจริงที่เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากส่วนหนึ่ง ดังนั้น จึงควรตรวจเช็คและตั้งศูนย์ล้อเป็นประจำทุกๆ 6 เดือน หรือภายหลังจากการทำการซ่อมช่วงล่างทุกครั้งเพื่อยืดอายุการใช้งาน ของยาง และเพื่อความปลอดภัยของผู้ขับขี่

การทดสอบรถหลังจากตั้งศูนย์ล้อ
ถึงแม้ว่าจะมีการตั้งศูนย์ล้อตามสเป็ครถแล้วก็ตาม แต่ยังมีปัจจัยอื่นอีกมากที่มีผลกระทบต่อศูนย์ล้อเช่น การสึกหรอของระบบช่วงล่าง ระบบโครงสร้างรถยนต์ ลายยาง ลมยาง ดังนั้นหลังจากการตั้งศูนย์ล้อแล้วผู้ใช้รถจึงควรที่จะไปทดสอบรถเพื่อให้ คุ้นเคยกับรถที่ผ่านการตั้งศูนย์มาแล้ว โดยปกติแล้วศูนย์ล้อที่ดีผู้ใช้รถจะต้องสามารถปล่อยพวงมาลัยได้โดยที่รถไม่ เอียงไปด้านในด้านหนึ่ง แต่ควรทดสอบกับถนนทางตรง (โดยทั่วไปแล้วถนนจะเอียงด้านซ้ายเล็กน้อยเพื่อระบายน้ำเวลาฝนตกดังนั้น หากรถที่ทดสอบออกซ้ายบ้างเมื่อปล่อยมือไปได้ระยะหนึ่ง ถือว่าเป็นปกติ) พวงมาลัยรถไม่เอียงไปด้านใดด้านหนึ่ง ในขณะที่รถวิ่งตรง เมื่อตั้งศูนย์ได้ค่าถูกต้องแล้วก็จะขับได้อย่างเสถียร แม่นย้ำ พวงมาลัยควบคุมง่าย ไม่กินยาง ไม่เลื่อยตามรอยต่อถนนและเลื่อยเมื่อวิ่งผ่านเส้นแบ่งเลนอีกด้วยครับ

ประโยชน์ของการตั้งศูนย์ถ่วงล้อ
1. สัมผัสถนนเต็มหน้ายาง+ป้องกันหน้ายางสึกไม่เท่ากัน
เมื่อ หน้าสัมผัสยางรถยนต์เต็มพื้นที่ส่งผลให้เพิ่มความสามารถในการเกาะถนน และปลอดภัยมากยิ่งขึ้น พร้อมช่วยลดการสึกของหน้ายางไม่เท่ากัน เช่น กินนอก-กินใน เป็นต้น เพราะจะเห็นว่าในมุม Camber นั้นพยายามทำให้ล้อตั้งฉากกับพื้นถนนให้มากที่สุด (ตามสเปคผู้ผลิตของรถรุ่นนั้นๆ)

2. ลดอาการสั่นเวลาวิ่ง
นอก จากการตั้งศูนย์แล้ว การถ่วงล้อจะช่วยให้เวลาวิ่งรถจะไม่สั่นสะท้าน (ในกรณีระบบช่วงล่างปกติ) แม้จะเคยถ่วงล้อมาแล้ว แต่การใช้งานประจำอาจมีการสึกของหน้ายางที่ไม่เท่ากัน การหลุดของตะกั่วที่ติดถ่วงเอาไว้ ซึ่งส่งผลให้ยางไม่มีความกลม และจะมีจุดที่น้ำหนักมากกว่าจุดอื่นๆ เกิดขึ้น ดังนั้นการถ่วงล้อเป็นประจำ อย่างน้อยทุกๆ 20,000 กิโลเมตร จะช่วยให้การขับขี่รถคุณราบรื่นมากขึ้นครับ
ถ้ารื้อช่วงล่างออกมาก็จำเป็นต้องตั้งศูนย์

3. ปรับให้ศูนย์รถกลับมาเป็นปกติหลังจากซ่อมระบบช่วงล่างหรือโหลดเตี้ย-ยกสูง
รถ ที่ผ่านการแก้ไข ปรับเปลี่ยนระบบช่วงล่างทั้งซ่อมแร็คพวงมาลัย, เปลี่ยนลูกหมากคันชัก-คันส่ง, เปลี่ยนลูกปืนล้อหน้า รวมถึงการเปลี่ยนชุดสปริงโหลดหรือยกสูง ย่อมส่งผลต่อมุมศูนย์ล้อโดยตรง ดังนั้นหลังจากมีการปรับแต่งช่วงล่างแล้วควรตั้งศูนย์ด้วยนะครับ

ถ่วงล้อ
การถ่วงล้อคือ ทดสอบการหมุนของล้อด้วยเครื่องถ่วงดูว่ามีการแกว่งมากน้อยเพียงใด ส่วนมากมักทำเมื่อเปลี่ยนล้อและยางชุดใหม่ โดยล้อและยางมีน้ำหนักของเส้นรอบวงไม่สม่ำเสมอกัน ซึ่งเกิดจากการผลิตเนื้อที่อาจมีน้ำหนักไม่เท่ากันหรือล้อแม็กมีจุดศูนย์ถ่วงไม่เท่ากันตลอดเส้นรอบวง ดังนั้นเมื่อรวมกันก็เกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางที่ไม่พอดี จึงเกิดการสั่นเมื่อล้อหมุน ซึ่งการถ่วงล้อก็เป็นการเอาชุดตะกั่วถ่วงที่มีขนาดเล็กๆ ตามน้ำหนักที่เครื่องถ่วงล้อแสดงขึ้นมา เพื่อให้ช่างติดตะกั่วตามจุดต่างๆ ให้มีความบาลานซ์ขึ้น ทำให้ล้อไม่แกว่งขณะหมุนนั่นเองครับ

วิธีการถ่วงล้อ

เครื่องถ่วงล้อมี 2 ชนิดหลักๆ คือ แบบถอดล้อถ่วงด้วยเครื่อง และถ่วงล้อแบบประชิด โดยใช้เครื่องจี้ที่ล้อโดยตรง วิธีประชิดล้อจะค่อนข้างแม่นยำกว่า เพราะจะเป็นการหมุนล้อพร้อมกับแกนล้อ, ลูกปืน, หรือเพลาขับ (กรณีล้อขับเคลื่อน) และราคาก็แตกต่างกันออกไป นอกจากต้องถ่วงล้อทุกครั้งที่เปลี่ยนยางใหม่แล้ว คุณต้องตรวจเช็คทุกๆ 10,000 กม. ด้วยครับ


รถยนต์ทุกคันจึงจำเป็นต้องตั้งศูนย์ล้อและถ่วงล้อ ไม่ว่ารถที่ตั้งได้เฉพาะ 2 ล้อหน้าหรือ 4 ล้อก็ตาม เพื่อการควบคุมรถและการยืดอายุของชิ้นส่วนต่างๆ ที่เกี่ยวข้อง แต่สิ่งที่สำคัญมากที่สุดคือ ความปลอดภัยครับ การตั้งศูนย์ล้อที่ดีนั่นหมายถึงการควบคุมรถได้เสถียรมากขึ้น หรือควบคุมรถได้มีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อต้องเบรกหรือหักหลบอย่างกะทันหันจากเหตุการณ์ไม่คาดคิด