ส่องเกียร์ 9G-TRONIC ชุดส่งกำลังของ MERCEDES-BENZ ยุคใหม่ ก่อนกลายเป็นรถไฟฟ้า!

ระบบเกียร์ของแบรนด์ตราดาวรุ่นนี้ ถูกระบุว่าเป็น New Automatic Gearbox Generation Three หรือเป็นระบบส่งกำลังแบบใหม่ในเจเนอเรชั่นที่ 3 ซึ่งแบรนด์ตราดาวลงมือผลิตด้วยตัวเอง เกียร์ 9-G ถูกเปิดตัวครั้งแรกในปี 2013 พร้อมกับรถซีดานไซส์กลางอย่าง Mercedes-Benz E-Class E 350 blueTEC หลังจากนั้นจึงตามด้วย Mercedes-Benz S-Class (W222) ต่อมาเกียร์ 9G ก็ถูกนำมาติดตั้งในซีดานขนาดเล็ก Mercedes-Benz C-Class (W205) และรุ่นซีดานและแวกอนของ Mercedes-Benz E-Class (W213) จากประสิทธิภาพของการทดกำลัง ทั้งขับเคลื่อนล้อหลัง และขับเคลื่อนสี่ล้อ ในรูปแบบการวางเครื่องยนต์ตามยาว ปัจจุบัน รถยนต์ Mercedes-Benz เกือบทุกรุ่นใช้เกียร์ลูกนี้เป็นชุดส่งกำลังมาตรฐานจากโรงงาน

ทอร์คคอนเวอร์เตอร์แบบไฮโดรไดนามิก ใน 9G-TRONIC วิศวกรของแบรนด์ตราดาวได้ปรับปรุงวงจรไฮดรอลิกในชุดทอร์คคอนเวอร์เตอร์ การพัฒนาทำให้เกียร์สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานได้ดีกว่ามาก เมื่อเทียบกับเกียร์ 7-G Tronic สมรรถนะที่ดีของเกียร์ 9-G Tronic ส่งผลลัพธ์ในด้านความประหยัด เนื่องจากการสูญเสียแรงบิด เมื่อถ่ายโอนจากเครื่องยนต์ไปยังเพลาอินพุตของระบบส่งกำลัง จะถูกควบคุมให้มีค่าการสูญเสียน้อยที่สุด ตั้งแต่เริ่มออกตัว 9G-TRONIC จะแปลงแรงบิดที่ส่งถ่ายจากเครื่องยนต์ให้เป็นกำลังขับเคลื่อน โดยมีค่าการสูญเสียแรงบิดที่ต่ำกว่าเกียร์รุ่นเก่าอย่าง 7G-TRONIC ด้วยประสิทธิภาพการทำงานที่เหนือกว่าถึง 85 เปอร์เซ็นต์

ความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของชุดเกียร์ จะกระจายผ่านตัวทำความเย็น เพื่อลดอุณหภูมิของน้ำมันเกียร์ ในทางกลับกัน 9G-TRONIC ไม่ต้องใช้ออยเกียร์เพิ่มเติม ในการอุ่นน้ำมันเกียร์ขณะสตาร์ตเครื่องยนต์ในเขตหนาวจัดภายใต้สภาวะอาร์กติก น้ำมันเกียร์แบบสังเคราะห์ ซึ่งถูกออกแบบให้ช่วยลดแรงเสียดทาน สามารถทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือที่อุณหภูมิต่ำกว่า -20 องศาเซลเซียส 

9G-TRONIC อัปเกรดจาก 7G-TRONIC เป็นนวัตกรรมใหม่ใช้โปรแกรมการขับเคลื่อนที่คล้ายกัน เพื่อรักษารอบเครื่องยนต์ให้ต่ำด้วยการเปลี่ยนเกียร์ขึ้นสู่เกียร์สูงอย่างรวดเร็วในโหมด ECO มีการปรับให้การเปลี่ยนเกียร์ไหลลื่นไร้รอยต่อ หรืออาการกระตุกกระชาก การทดกำลังเพื่อทำให้เครื่องยนต์หมุนในรอบต่ำยังช่วยลดระดับเสียงและอัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและแรงสั่นสะเทือน นอกจากนี้ 9G-TRONIC ยังควบรวมสามารถในการเปลี่ยนเกียร์ ด้วยการกระโดดข้ามเกียร์ได้อย่างรวดเร็ว ในขณะที่เปลี่ยนเกียร์ ทำให้เร่งความเร็วได้อย่างฉับพลันและทรงพลัง ด้วยอัตราทดเกียร์ที่เพิ่มขึ้น สามารถออกตัวจาดจุดหยุดนิ่งได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องใช้รอบเครื่องยนต์สูง 

เป็นครั้งแรกที่มีการรวมสปริงเข้ากับคลัตช์ล็อกของตัวแปลงแรงบิดในระบบเกียร์ 9G-TRONIC ก่อนหน้านี้ คลัตช์ล็อกแบบหลายแผ่น ถูกควบคุมด้วยระบบไฮดรอลิกเท่านั้น การใช้สปริงดันกลับ ช่วยให้เกียร์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือและมีความนิ่มนวล แม้ในรอบเครื่องยนต์ที่ต่ำมาก การตัดต่อขึ้นลงของเกียร์ลื่นไหลไร้รอยต่อหรืออาการกระตุกกระชาก (ยกเว้นรถสปอร์ต AMG บางรุ่นที่มีโหมดออกตัวแบบ Race)

Planetary gear set ประกอบด้วยเฟืองวงแหวนรอบนอก เฟืองตรงกลางด้านใน และแบริ่ง 9G-TRONIC ต้องใช้ Planetary gear set สี่ชุด เพื่อให้สามารถถ่ายโอนแรงบิดที่คาดว่าจะสูงถึง 1,000 นิวตันเมตรได้อย่างน่าเชื่อถือในระบบเกียร์อนาคตที่เตรียมไว้รองรับรถไฮเปอร์คาร์สมรรถนะสูง เฟืองวงแหวน ตัวยึด Planetary gear set เชื่อมต่อด้วยคลัตช์แบบหลายแผ่นซ้อนทับกัน ซึ่งถูกรองรับโดยตัวเรือนเกียร์ ทำให้เฟือง Planetary gear set สามารถถ่ายโอนแรงบิดไปยังฟันเฟืองด้านในของเฟืองวงแหวนรอบนอก หรือไปยังฟันด้านนอกของเฟืองกลางด้านใน ผลลัพธ์ที่ได้คือ อัตราทดเกียร์หลายแบบ และในเวลาเดียวกันก็สามารถย้อนกลับทิศทางการหมุนได้ เช่น เกียร์ถอยหลัง

อัตราทดเกียร์คืออัตราส่วนระหว่างจำนวนฟันเฟืองในการขับขี่และการถ่ายโอนตำแหน่งเกียร์ ขึ้นอยู่กับชุดเกียร์ Planetary ที่เชื่อมต่อเป็นอนุกรม ใน 9G-TRONIC เกียร์แต่ละชุดทำงานโดยคลัตช์แบบหลายแผ่น จุดประสงค์ของคลัตช์หลายแผ่น คือ การถ่ายโอนแรงบิดจากเครื่องยนต์ระหว่างส่วนประกอบทั้งสองเป็นการเชื่อมต่อแบบเสียดสี การกำหนดอัตราส่วนของเกียร์หนึ่งถึงเก้า ช่วยให้อัตราทดเกียร์กว้างมากยิ่งขึ้น สำหรับประสิทธิภาพในการส่งกำลังที่ครอบคลุมในทุกย่านความเร็ว การตัดต่อขึ้น-ลง มีคาบเวลาที่สั้นมาก ซึ่งเป็นปัจจัยชี้ขาดสำหรับประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ความนิ่มนวลขณะทดกำลังแรงบิดของรถที่ติดตั้งระบบเกียร์ 9G-TRONIC

การจ่ายน้ำมันหล่อลื่นและการระบายความร้อนโดยใช้ปั๊มสองตัว
เพื่อให้มั่นใจได้ว่า การจ่ายน้ำมันหล่อลื่นแบบสังเคราะห์ ในรุ่นที่ 2 ที่มีความทนทาน และทนต่อแรงเฉือน ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ ในเวลาเดียวกัน ระบบเกียร์ 9G-TRONIC ติดตั้งปั๊มสองตัว ปั๊มหลักเชิงกลที่ลดขนาดลงอย่างมากซึ่งติดตั้งอยู่นอกแกน โดยอยู่ถัดจากเพลาหลักและขับเคลื่อนด้วยโซ่ ในระบบเกียร์อัตโนมัติรุ่นเก่า เช่น 7G-TRONIC ปั๊มน้ำมันหล่อลื่นหลัก จะพ่วงต่อกับเพลาส่งกำลังและทำหน้าที่ขับเคลื่อนปั้มโดยตรง ด้วยเหตุนี้ปั๊มเซลล์ใบพัดแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพสูง จึงถูกวางไว้ข้างเพลาหลัก บริเวณแกนด้านนอก และมีการลดขนาดลงเพื่อให้เหมาะสมกับการติดตั้ง ปั๊มหลักเชิงกล ช่วยให้มั่นใจได้ว่า การจ่ายน้ำมันหล่อลื่นไปยังเกียร์อัตโนมัติที่ควบคุมด้วยไฟฟ้า จะมีความเสถียรและ เมื่อเครื่องยนต์สันดาปภายในทำงาน จะมีการสำรองเโดยปั๊มเสริมไฟฟ้าแยกต่างหาก ในแง่หนึ่ง การออกแบบในลักษณะดังกล่าวนี้ ช่วยทำให้ระบบหล่อลื่นของเกียร์ สามารถควบคุมการไหลของน้ำมันหล่อลื่นและสารหล่อเย็นได้ตามความต้องการ ในขณะเดียวกัน 9G-TRONIC จะได้รับประโยชน์จากระบบ Auto Start Stop ในระบบไฮบริดเสริมหรือ EQ Boost พร้อมกลไกไฟฟ้าของ starter alternator ระบบจะส่งถ่ายน้ำมันหล่อลื่นเกียร์เพิ่มเติมอย่างต่อเนื่อง เมื่อผู้ขับยกคันเร่ง รถจะยังคงไหลไปข้างหน้า โดยมีความเร็วเกือบจะคงที่ และค่อยๆ ลดความเร็วลงช้าๆ เกียร์จะถูกปลดเป็นเกียร์ว่าง เมื่อผู้ขับยกคันเร่ง รอบเครื่องยนต์จะหล่นลงมาที่ 1,000 รอบต่อนาที เพื่อลดอัตราสิ้นเปลือง ต่อเมื่อผู้ขับแตะคันเร่งอีกครั้ง รอบเครื่องยนต์จะกลายไปอยู่ที่รอบปกติ ตามความเร็วที่ใช้ในขณะนั้น พร้อมด้วยการทำงานอย่างรวดเร็วของเกียร์ ด้วยการเข้าสู่ตำแหน่งเกียร์ที่สอดรับกับความเร็วที่ใช้อยู่ในคาบเวลานั้นๆ การปลดระบบส่งกำลังเข้าสู่เกียร์ว่าง เมื่อผู้ขับยกคันเร่ง จะช่วยลดการสูญเสียเชื้อเพลิงโดยไม่จำเป็น และช่วยทำให้ใช้พลังงานในรูปของแรงเฉื่อยได้อย่างมีประสิทธิภาพ จนกว่าผู้ขับจะแตะเบรก หรือคันเร่งอีกครั้ง เครื่องยนต์และเกียร์จะกลับมาทำงานพร้อมกันอีกครั้ง อย่างรวดเร็วและนุ่มนวลจนคุณแทบจะไม่รู้สึก

เมื่อ Auto Start Stop ทำการดับเครื่องยนต์ ขณะจอดนิ่งอยู่กับที่ เพื่อรอการเคลื่อนตัว เช่น จอดรอสัญญาณไฟจราจร ปั๊มเสริมไฟฟ้าตัวที่สองก็จะเริ่มต้นการทำงาน เพื่อให้แน่ใจว่า มีแรงดันพื้นฐานในการหล่อลื่นและระบายความร้อนที่ถูกต้อง ตามที่ได้กำหนดค่าเอาไว้ ฟังก์ชันที่จำเป็นทั้งหมดของรถจะยังคงทำงานอยู่ เมื่อผู้ขับต้องการออกตัวจากสัญญาณไฟเขียว โดยแตะคันเร่ง การส่งน้ำมันโดยปั๊มไฟฟ้าหลังจากแตะคันเร่ง และระบบทำการสตาร์ตเครื่องยนต์แบบอัตโนมัติ การเตรียมความพร้อมของระบบหล่อลื่นในเกียร์ 9-G ซึ่งใช้ปั๊มถึงสองชุด ทำให้สามารถเร่งออกตัวในทันทีอย่างว่องไว ในสภาวะการทำงานบางอย่าง ขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน ปั๊มเสริมสำรอง ยังช่วยทำหน้าที่รองรับและแบ่งเบาการทำงานของปั๊มหลัก เช่น ขณะขับเคลื่อนที่ด้วยรอบเครื่องยนต์ต่ำมาก หรือสูงมากโดยเฉพาะการขับเร็วอย่างต่อเนื่อง หรือขับในสนามแข่ง ปั๊มของระบบหล่อลื่นเกียร์ 9-G Tronic จะทำงานพร้อมกันทั้งสองตัว. 

อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom
https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/