หน้าที่หลักของเกียร์ คือ เป็นตัวถ่ายทอดกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังเพลา และไปสู่ล้อในที่สุด หน้าที่ต่อมา คือ เปลี่ยน
ความเร็วของตัวรถให้เพิ่มขึ้น หรือลดลง อีกหน้าที่ คือ เปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ของตัวรถ เช่น เดินหน้า หรือถอย
หลัง นั่นคือ หน้าที่หลักของระบบเกียร์ แต่หน้าที่หลักอีกอย่างหนึ่ง คือ ทำหน้าที่เปลี่ยนความเร็วของตัวรถให้เพิ่มขึ้น
เพราะกำลังของเครื่องยนต์ที่มีนั้นพอตัว สามารถนำพารถไปได้ด้วยความเร็วระดับหนึ่งเท่านั้น เหมือนจักรยานที่ไม่มี
เกียร์ เวลาเราต้องการเพิ่มความเร็ว จะต้องออกแรงในการปั่นให้เร็วขึ้น เพื่อให้ความเร็วเพิ่มขึ้น ลองคิดดูว่า ถ้ารถคัน
นั้น ต้องวิ่งด้วยรอบเครื่องยนต์สูงๆ ในความเร็วสูงสุดแค่ระดับหนึ่งตลอดเวลา สิ่งที่ตามมา คือ เรื่องความสึกหรอของ
เครื่องยนต์ และความสิ้นเปลืองน้ำมัน เช่น รถที่วิ่งด้วยเกียร์ 1 เกียร์เดียว อาจจะวิ่งได้แค่ 50 กม./ชม. ที่รอบเครื่องยนต์
5,000-5,500 รตน. เราไม่สามารถวิ่งด้วยความเร็วอย่างนี้ได้ตลอด
ถ้าแบ่งตามหลักการทำงาน จะสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทด้วยกัน คือ 1. เกียร์ธรรมดา แบบใช้คลัทช์แผ่นแห้ง
2. แบบอัตโนมัติที่ใช้ทอร์คคอนเวอร์เตอร์ การส่งต่อกำลังจากเครื่องยนต์จะใช้ชุดทอร์คคอนเวอร์เตอร์ เป็นตัวถ่ายทอด
กำลัง โดยใช้แรงดันของน้ำมันภายในตัวส่งถ่ายกำลัง แต่มีการแบ่งย่อยออกไปอีก อย่างเกียร์ธรรมดา แบบคลัทช์แผ่น
แห้งนั้น แบ่งได้เป็น 2 แบบ
1. เกียร์ธรรมดา ข้อดี คือ มีการสูญเสียกำลังจากเครื่องยนต์ที่ส่งผ่านมายังระบบเกียร์น้อย เพราะใช้คลัทช์แบบแผ่นฝืด
ที่ถ่ายทอดกำลังจากฟลายวีล มายังเกียร์โดยตรง ทนทาน ดูแลรักษา และซ่อมแซมง่าย ด้วยข้อดีแบบนี้เราจะเห็นได้ว่า
รถที่มีสมรรถนะสูงๆ กำลังเครื่องยนต์มากๆ หรือรถแข่ง จะใช้เกียร์ธรรมดาเป็นส่วนใหญ่ ต่อมามีการพัฒนาไปสู่การ
นำระบบไฟฟ้ามาช่วยเปลี่ยนเกียร์ เป็นเทคโนโลยีที่ถ่ายทอดมาจากสนามแข่งขันรถ F1 นั่นเอง เราเรียกระบบนี้ว่า เกียร์
ธรรมดาแบบอัตโนมัติ การทำงานของเกียร์ระบบนี้ ยังคงใช้การตัดต่อกำลังด้วยคลัทช์แบบแผ่นแห้ง เหมือนเกียร์ธรรมดา
แต่เพิ่มระบบไฟฟ้าที่ควบคุมด้วยกล่องสมองกล หรือ ECU เพื่อใช้ในการควบคุมการเปลี่ยนเกียร์ ลักษณะการเปลี่ยน
เกียร์นั้น ใช้หลักเกณฑ์การทำงานในการเปลี่ยนเกียร์แบบเกียร์อัตโนมัติ โดยใช้ความเร็วของตัวรถ องศาของคันเร่ง
น้ำหนักบรรทุก เป็นเงื่อนไขในการปรับเปลี่ยนเกียร์ให้เหมาะสมกับความเร็ว จังหวะการตัดต่อ และเปลี่ยนเกียร์นั้น
มีการคำนวณออกมาแล้ว ให้มีจังหวะการทำงานใกล้เคียงกับการเหยียบและถอนคลัทช์ของมนุษย์มากที่สุด เพื่อความ
นุ่มนวลในการถ่ายทอดกำลัง ที่เห็นมีใช้อย่างแพร่หลาย ก็คือ ในซูเพอร์คาร์ อย่าง แฟร์รารี ส่วนรถที่คนส่วนใหญ่เอื้อมถึง
ก็คือ อัลฟา โรเมโอ 156 ที่เรียกระบบของตัวเองว่า เซเลสปีด (SALESPEED) ส่วนค่าย บีเอมดับเบิลยู ก็มีการพัฒนาขึ้น
เช่นกัน โดยใช้ชื่อระบบว่า เอสเอมจี (SMG) หลักการทำงานของระบบเกียร์แบบนี้ เพราะต้องการการถ่ายทอดกำลังที่มี
ประสิทธิภาพสูงสุด แต่ต้องการเพิ่มฟังค์ชันอัตโนมัติเข้าไป เพื่อให้ผู้ขับขี่เกิดความสะดวกสบายมากขึ้น และที่สำคัญก็คือ
การควบคุมการเปลี่ยนเกียร์ด้วยระบบอัตโนมัตินี้ มีความฉับไวและเที่ยงตรงกว่า ซึ่งการเปลี่ยนเกียร์โดยมนุษย์นั้นมีโอกาส
เกิดความผิดพลาด และการใช้เวลาในการเปลี่ยนเกียร์ไม่เท่ากันทุกๆ เกียร์
2. เกียร์อัตโนมัติ ระบบนี้เกียร์จะเปลี่ยนตำแหน่งเอง ตามความเร็วรอบเครื่องยนต์ องศาลิ้นเร่ง น้ำหนักบรรทุก ฯลฯ การ
ตัดต่อกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังระบบเกียร์ใช้ทอร์คคอนเวอร์เตอร์ ซึ่งใช้น้ำมันเป็นตัวส่งถ่ายกำลัง ข้อเสียของเกียร์
อัตโนมัติที่ใช้ทอร์คคอนเวอร์เตอร์ คือ มีการสูญเสียกำลังจากเครื่องยนต์มากกว่า เพราะต้องใช้กำลังจากเครื่องยนต์ส่วน
หนึ่งไปสร้างแรงดัน ทำให้ไม่สามารถถ่ายทอดกำลังลงสู่พื้นได้อย่างเต็มที่ และเมื่อเครื่องยนต์มีกำลังสูงมากๆ ระบบ
เกียร์อัตโนมัติอาจจะไม่สามารถทนทานต่อกำลังสูงๆ ได้ บรรดาซูเพอร์คาร์ จึงหันมาใช้ระบบส่งกำลังแบบคลัทช์แผ่น
แห้ง ที่ควบคุมการเปลี่ยนเกียร์ด้วยระบบอัตโนมัติแทน
- เกียร์ธรรมดา
เกียร์ธรรมดาเป็นรูปแบบเกียร์ที่เรียบง่ายและเก่าแก่มากที่สุดส่วนหลักการทำงานคร่าว ๆ นั้นจะมีชุดคลัทช์
เป็นตัวตัดต่อกำลังจากเครื่องยนต์กับชุดเกียร์โดยการเหยียบ-ปล่อยแป้นคลัทช์เมื่อต้องการเปลี่ยนจังหวะเกียร์ผ่านคัน
เกียร์ ซึ่งประกอบด้วยชุดเฟืองที่มีอัตราทดต่างกันสำหรับจังหวะเกียร์ต่าง ๆ นอกจากนี้ยังจะมีซิงโครเมช (Synchromesh)
คอยทำหน้าที่ช่วยปรับความเร็วของเฟืองชุดต่อไป (เช่น จากเกียร์ 1 ไป 2 หรือเกียร์ 2 ไป 3 เป็นต้น) เท่า ๆ กันทั้งสองเฟืองเสียก่อน
สำหรับนักขับมือใหม่ปัจจุบันอาจมองว่าการใช้เกียร์ธรรมดาเป็นเรื่องยุ่งยาก แต่ข้อดีคือด้วยกลไกที่เรียบง่ายทำให้การ
ซ่อมบำรุงได้ไม่ยากหากมีความเสียหายรวมถึงยังมีค่าใช้จ่ายที่น้อยกว่าเกียร์รูปแบบอื่น ๆ และก็มีคนที่ยังหลงรักเกียร์รูป
แบบนี้อยู่ไม่น้อย
- เกียร์อัตโนมัติ
รูปแบบเกียร์ที่ได้รับความนิยมแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบันเพราะสบายกว่าเกียร์ธรรมดามากโดยเฉพาะเมื่อต้อง
ขับขี่ในเมืองรวมถึงไม่ต้องกังวลกับการเหยียบคลัทช์เปลี่ยนเกียร์ ซึ่งเกียร์อัตโนมัติจะคิดแทนให้หมด โดยจะมีทอร์คคอน
เวอร์เตอร์ที่ซับซ้อนเป็นตัวส่งกำลังจากเครื่องยนต์
ในขณะที่การควบคุมการเปลี่ยนเกียร์จะกระทำโดยคอมพิวเตอร์ผ่านชุดเฟืองแพลนเนตตารี่ (Planetary Gear) ที่
ประกอบไปด้วย 3 ส่วนหลักคือ Ring Gear, Sun Gear และ Planet Gear ซึ่งเฟืองแต่ละตัวจะทำหน้าที่เป็นตัวขับ ยึด หรือ
ตามได้สำหรับเกียร์จังหวะต่าง ๆ ซึ่งค่อนข้างซับซ้อนในทางเทคนิค
แต่สำหรับผู้ขับขี่แล้ว P-R-N-D-L (หรือแล้วแต่ผู้ผลิต) เป็นอะไรที่เข้าใจง่ายกว่าเพียงแต่มันมาพร้อมกับค่าซ่อมบำรุง
สูงกว่าเกียร์ธรรมดาแต่ก็ทนทานมากที่สุดในบรรดาเกียร์อัตโนมัติทั้งหมด โดยปัจจุบันเกียร์อัตโนมัติก้าวไปไกลถึงระดับ 9
สปีดเข้าไปแล้ว
- เกียร์ CVT
แม้เกียร์ CVT หรือ Continuously Variable Transmission จะเป็นเกียร์อัตโนมัติแต่ก็มีหลักการที่ต่างจาก
Planetary Gear โดยสิ้นเชิง และอันที่จริงเกียร์อัตโนมัติ CVT แบบพื้นฐานนั้นไม่มีเฟืองเกียร์แต่จะประกอบด้วย
ลูกรอก 2 ชุด (Pulleys) กับสายพาน (จะเป็นยางหรือโซ่ในรถบางรุ่นก็แล้วแต่) ซึ่งจะให้อัตราทดแบบแปรผันจึง
ไม่มีจังหวะเกียร์
ข้อดีคือไม่มีการกระตุกจากการเปลี่ยนเกียร์ (เพราะไม่มี) ชิ้นส่วนน้อย น้ำหนักเบาและประหยัดต้นทุน แต่ข้อ
เสียของเกียร์ CVT ที่มักเจอก็คือในเรื่องของความทนทานต่อแรงกระชาก เช่น จากการคิกดาวน์หนัก ๆ บ่อยครั้ง ก็อาจทำให้มีโอกาสเสียหายได้ง่ายกว่ารวมถึงการที่รถไม่มีอาการกระตุกเลยก็อาจเป็นอะไรที่จืดชืดไม่เร้าใจผู้ขับขี่
บางคน
ในประเทศไทยคุณก็อาจจะเจอข้อความโฆษณาที่ว่าเกียร์ CVT 7 สปีด หรืออะไรก็ตามแต่ เป็นเรื่องของการตลาดล้วน
ๆ โดยใช้วิธีเทียบอัตราทดของลูกรอกกับเกียร์เฟือง
- เกียร์กึ่งอัตโนมัติ และ เกียร์คลัตช์คู่ DCT
เป็นรูปแบบเกียร์ที่อยู่ตรงกลางระหว่างเกียร์อัตโนมัติและเกียร์ธรรมดา ซึ่งเกียร์กึ่งอัตโนมัติ (Semi-Automatic) นี้จะ
ใช้ลักษณะกลไกคล้ายเกียร์ธรรมดาแต่จะมีระบบนิวเมติก (Pneumatic) และแอคทูเอเตอร์ (Actuator) หรือวาล์วหัวขับมา
ช่วยในการเปลี่ยนเกียร์
ส่วนเกียร์คลัตช์คู่ (Dual-Clutch) จะมีชุดคลัตช์ 2 ชุด ชุดหนึ่งควบคุมเกียร์เลขคี่ในขณะที่อีกชุดควบคุมเกียร์เลขคู่เพื่อ
ที่จะรอเปลี่ยนเกียร์ต่อไปเพื่อความรวดเร็ว โดยเกียร์ทั้ง 2 รูปแบบนี้โดยปกติแล้วจะมีทั้งโหมดอัตโนมัติหรือผู้ขับขี่เลือก
เปลี่ยนเกียร์เองได้แบบเกียร์ธรรมดาผ่านแพดเดิลชิฟท์ที่พวงมาลัย
ทั้งเกียร์ Semi-Automatic และ DCT นี้ถือเป็นเกียร์ยุคใหม่ที่พัฒนาขึ้นมาเพื่อเพิ่มสมรรถนะของรถยนต์ด้วยการเปลี่ยน
เกียร์ที่รวดเร็วกว่าเกียร์ธรรมดา ซึ่งส่วนใหญ่มักจะเห็นเกียร์ทั้ง 2 รูปแบบนี้ในรถแข่งหรือรถสปอร์ตราคาแพงเนื่องจากมีต้น
ทุนสูงเพราะกลไกการทำงานค่อนข้างซับซ้อนรวมถึงค่าซ่อมบำรุงที่แพงกว่าด้วยเช่นกัน
แน่นอนว่าเกียร์แต่ละแบบล้วนมีทั้งข้อดีและเสียซึ่งถึงแม้บางครั้งเราจะเลือกไม่ได้แต่อย่างน้อยก็คงจะดีกว่า
ถ้าเราได้รู้จักมันมากขึ้น เกียร์รถยนต์ไม่ว่าจะเป็นเกียร์กระปุก หรือเกียร์พวงมาลัย ก็มีการทำงานเหมือนกันทุกประการ
ต่างกันที่การออกแบบคันสำหรับเข้าเกียร์เท่านั้น เกียร์รถยนต์ทำหน้าที่ถ่ายกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังเพลา และล้อรถยนต์
ห้องเกียร์จะตั้งอยู่ต่อจากคลัทช์ ซึ่งเป็นตัวสำหรับเชื่อมหรือตัดการส่งกำลังจากเครื่องมายังระบบส่งกำลัง
เนื่องจากกำลังของเครื่องยนต์แต่ละเครื่อง มีขีดจำกัดในทางราบและไม่ไดบรรทุกของหนัก แรงต้านต่อการวิ่งของรถยนต์
มีน้อย รถจึงสามารถวิ่งด้วยความเร็วสูงได้ แต่ในทางเอียงชัน หรือรถที่บรรทุกของหนัก แรงต้านต่อการเคลื่อนที่ของรถยนต์มี
มาก จึงต้องการแรงบิดหรือทอร์ค(torque) สูง การที่จะมีแรงบิดสูงโดยที่ไม่ทำให้เครื่องทำงานเกินกำลังก็คือ การทดรอบให้รอบ
ความเร็วที่ล้อลดลงโดยการเข้าเกียร์ต่ำ ถ้าหากเรายังคงใช้เกียร์สูง เครื่องยนต์จะดับ เพราะกำลังของเครื่องไม่พอ (เนื่องจาก
กำลังมีค่าเท่ากับแรงบิดคูณรอบความเร็ว) โดยปกติแล้ว ความเร็วสูงสุดของรถยนต์จะขึ้นกับรองสูงสุดของเครื่องยนต์ ที่ความ
เร็วสูงสุดของรถยนต์นั้นรอบความเร็วของที่เพลารถยนต์จะเท่ากับรอบความเร็วของเครื่องยนต์ นั่นคือการทดรอบที่ห้องเกียร์
เท่ากับ 1:1 แต่รอบความเร็วของล้อจะเท่ากับ 1 ใน 4 ของรอบเครื่องยนต์ ทั้งนี้เพราะที่เฟืองท้ายของรถยนต์ทั่วไปมีการทดรอบ
ความเร็ว 1:4
หลักของการส่งกำลังโดยเกียร์
เกียร์ที่เข้าคู่กันได้นั้น จะต้องเป็นเกียร์ชนิดเดียวกันมีระบบมุมเดียวกัน และความกว้างของฟันเท่ากัน อัตราส่วนรอบความเร็วของ
เกียร์ที่เข้าคู่กัน จะเป็นสัดส่วนกลับกับจำนวนฟันของตัวเกียร์ทั้งสอง และเนื่องจากความกว้างของฟันเกียร์ต้องเท่ากัน ดังนั้นอัตราส่วนรอบความเร็วของเกียร์จะเป็นสัดส่วนกลับกับเส้นผ่าศูนย์กลางของวงกลมพิทช์(วงกลมซึ่งมีจุดศูนย์กลางที่
ศูนย์กลางของตัวเกียร์ และมีเส้นรอบวงผ่านจุดขบกันของฟันเกียร์บนเส้นซึ่งโยงระหว่างศูนย์กลางของเกียร์ทั้งสอง)
ของเกียร์ทั้งสองด้วย
จากรูปที่ 2
รอบความเร็วของเกียร์ ก = จำนวนฟันของเกียร์ ข
รอบความเร็วของเกียร์ ข จำนวนฟันของเกียร์ ก
= เส้นผ่าศูนย์กลางพิทช์ของเกียร์ ข
เส้นผ่าศูนย์กลางพิทช์ของเกียร์ ก
แต่ แรงบิดที่เกียร์ ก = เส้นผ่าศูนย์กลางพิทช์ของเกียร์ ก
แรงบิดที่เกียร์ ข = เส้นผ่าศูนย์กลางพิทช์ของเกียร์ ข
จะเห็นว่า รอบความเร็วเกียร์ ก = แรงบิดที่เกียร์ ข
รอบความเร็วเกียร์ ข แรงบิดที่เกียร์ ก
หรือ รอบความเร็วของเกียร์ ก x แรงบิดที่เกียร์ ก
= รอบความเร็วของเกียร์ ข x แรงบิดที่เกียร์ ข
การทดรอบของเกียร์รถยนต์
ในห้องเกียร์ของรถยนต์ ประกอบด้วยเกียร์หลายชุดสวมอยู่บนเพลา 2 อัน ดังรูปที่ 3 เกียร์เหล่านี้ขบกันอยู่ตลอดเวลา การโยกคันเกียร์เพื่อเข้าเกียร์หนึ่งเกียร์ใดก็คือการทำให้เกียร์ตัวนั้นๆ ยึดกับเพลา เกียร์ชุดนั้นก็จะทำหน้าที่ส่งกำลังในขณะที่ชุดอื่นหมุนฟรี โปรดสังเกตว่าเกียร์ชุดที่สวมบนเพลาล่างจะติดตายกับเพลา แต่เกียร์ชุดบนจะสวมโดยมีแบริ่ง ซึ่งทำให้เกียร์หมุนฟรีบนเพลาได้ เกียร์แต่ละคู่จะมีขนาดต่างกัน เพื่อให้สามารถทดรอบได้หลายแบบ ถ้าเป็นรถยนต์แบบ 4 เกียร์ ก็จะต้องมีเกียร์ทั้งหมด 4 คู่ และเกียร์ถอยหลังอีก 1 ชุด ซึ่งประกอบด้วยเกียร์ 3 ตัว ดังรูป
การส่งกำลังของเกียร์แต่ละชุด
ในที่นี้จะยกตัวอย่างเกียร์ของรถยนต์ 4 เกียร์ ซึ่งเป็นแบบที่ใช้กันมากที่สุด
รูปที่ 4 ขณะเกียร์ว่าง กลไกซึ่งทำหน้าที่จับให้ตัวเกียร์ตัวหนึ่งตัวใดยึดติดกับเพลา จะอยู่ในตำแหน่งซึ่งไม่ได้ จับกับเกียร์ตัวใดเลย ดังนั้นเกียร์ทุกชุดจะหมุนฟร ทำให้ไม่มีการส่งกำลังไปสู่เพลา
รูปที่ 5 เมื่อเข้าเกียร์หนึ่ง เกียร์ตัวใหญ่ทางด้านขวาจะถูกจับให้ยึดกับเพลา การส่งกำลังจะส่งผ่านเกียร์คู่นี้ ดังแสดงด้วยเส้นลูกศร โดยทั่วไปเกียร์คู่นี้จะมีขนาดเป็นอัตราส่วน 3:5:1 ดังนั้นรอบความเร็วของเครื่องจะเป็น 3.5 เท่า ของรอบความเร็วของเพลา และเป็น 3.5×4=14 เท่า ของรอบความเร็วของล้อรถ เพราะอัตราทดรอบที่เฟืองท้าย =4:1
รูปที่ 6 เมื่อเปลี่ยนเกียร์จากเกียร์หนึ่ง ไปยังเกียร์สอง เกียร์ตัวที่สองจะถูกจับให้ยึดกับเพลาแทน และการส่ง กำลังจะส่งผ่านเกียร์คู่ที่สองนี้ โดยทั่วไป อัตราทดรอบของเกียร์สองจะเท่ากับ 2:1 ดังนั้นรอบความเร็วของเครื่องจะเป็น 2 เท่า ของรอบความเร็วของเพลา และเป็น 2×4 =8 เท่าของรอบความเร็วของล้อรถ
รูปที่ 7 ทำนองเดียวกันเมื่อเข้าเกียร์สาม เกียร์ตัวที่ 3 ก็จะถูกจับให้ยึดกับเพลา การทดรอบของเกียร์สามนี้เป็นอัตราส่วน 1:4:1 ดังนั้นความเร็วของเครื่องจะเป็น 1.4 เท่าของความเร็วของเพลา และเป็น 1.4×4=5.6 เท่าของความเร็วของล้อรถ
รูปที่ 8 ขณะเข้าเกียร์สี่ คอลลาร์ซึ่งเป็นตัวจับให้เกียร์ยึดกับเพลาจะถูกเลื่อนไปจับกับเกียร์ตัวขับทางซ้ายสุด ดังนั้นเพลาตัวตามทางขวาจะหมุนด้วยความเร็วเท่ากับเพลาตัวขับทางซ้าย นั่นคือรอบความเร็วของเพลารถยนต์เท่ารอบความเร็วของเครื่อง และรอบความเร็วที่ล้อรถจะเป็น 1 ใน 4 ของรอบความเร็วเครื่อง
รูปที่ 9 เมื่อเข้าเกียร์ถอยหลัง คันเกียร์จะไปเลื่อนให้เกียร์ตัวเล็กอีกตัวหนึ่งเลื่อนเข้าไปขบกับเกียร์ คู่ทางขวาสุดในรูป (เกียร์คู่นี้ระยะระหว่างเกียร์ห่างกัน ขบกันไม่ถึงต้องส่งกำลังผ่านเกียร์ตัวเล็กอีกตัวหนึ่ง) การที่มีเกียร์ขบเพิ่มอีกหนึ่งตัว ทำให้ทิศการหมุนของเพลากลับไปตรงข้ามล้อรถจึงหมุนกลับทิศทำให้รถถอยหลัง โปรดสังเกตว่าในขณะถอยหลัง เราไม่ต้องการความเร็วสูงเราจึงใช้เกียร์ตัวเล็กๆ ขับเกียร์ตัวใหญ่
รูปที่ 10 กลไกการเข้าเกียร์
รูปที่ 10 แสดงกลไกเข้าเกียร์และเปลี่ยนเกียร์ คันเกียร์จะเป็นตัวไปเขี่ยคาน ซึ่งต่อไปถึงคอลลาร์ให้เคลื่อนที่ เพื่อให้คอลลาร์นี้ไปจับกับเกียร์ตัวที่เราต้องการให้เป็นตัวส่งกำลังขณะเข้าเกียร์ 1 คอลลาร์ตัวซ้ายจะถูกเขี่ยไปทางซ้าย จับกับเกียร์ตัวที่ 1 และเมื่อโยกคันเกียร์ไปทิศตรงข้าม จะเป็นการเข้าเกียร์ 2
เมื่อเข้าเกียร์ 3 คอลลาร์ตัวทางขวาจะถูกเขี่ยให้ไปทางซ้ายจับกับเกียร์ตัวที่ 3 และเมื่อโยกคันเกียร์ไปทิศตรงข้าม ก็จะเข้าเกียร์ 4
คันเกียร์จะเขี่ยให้เกียร์ตัวเล็ก สำหรับกลับทิศทางเลื่อนเข้าไปขบกับชุดเกียร์ถอยหลัง
เมื่อความเร็วของชิ้นส่วนทั้งสองเท่ากัน การเข้าเกียร์จะกระทำได้นิ่มนวล ความเสียดทานระหว่างผิวของกรวยทำให้ชิ้นส่วนทั้งสองหมุนด้วยความเร็วเท่ากัน
ซีนโครเมช
ระบบเกียร์แบบเก่าซึ่งไม่มีซีนโครเมช ตัวคอลลาร์จะมีลักษณะเป็นฟันๆ ที่ด้านข้างของตัวเกียร์ (ดังรูปที่ 14) ซึ่งจะไปจับกับฟัน หรือด๊อก (dogs) การเปลี่ยนเกียร์จากเกียร์หนึ่งไปอีกเกียร์หนึ่งจะต้องพยายามทำให้เร็วที่สุด ทั้งนี้การเปลี่ยนเกียร์จะมีเสียงดังจากการขบคลาดกันของฟันเกียร์ ขณะที่เกียร์เริ่มจะขบกัน ในลักษณะเช่นนี้ฟันเกียร์จะเสียหายเร็ว เกียร์แบบใหม่จึงเพิ่มระบบซีนโครเมช (synchromesh) เข้าไปเพื่อให้เกียร์คู่ที่จะขบกัน มีความเร็วเท่ากันก่อนที่จะเลื่อนให้ฟันของมันขบกัน หลักการของมันก็คือใช้ความเสียดทานพื้นที่รูปกรวย ดังรูปที่ 15 ทำให้ความเร็วของคอลลาร์ และของตัวเกียร์ที่จะขบกันมีความเร็วเท่ากันก่อน และเมื่อมันมีความเร็วเท่ากันแล้ว จึงเลื่อนให้คอลลาร์เข้าไปจับกับฟัน หรือด๊อกซึ่งอยู่ที่ด้านของตัวเกียร์นั้นๆ
เกียร์รถยนต์ในปัจจุบันนี้ บางบริษัทก็ออกแบบให้มีซีนโครเมชสำหรับเกียร์เดินหน้าทุกเกียร์ แต่ของบางบริษัทจะไม่มีซีนโครเมช สำหรับเกียร์หนึ่ง เพราะถือว่าเกียร์หนึ่งใช้กับความเร็วต่ำ สำหรับเกียร์ถอยหลังนั้น ซีนโครเมชไม่มีความจำเป็น เพราะก่อนที่เราจะเข้าเกียร์ถอยหลัง เราต้องหยุดรถก่อน การเข้าเกียร์จึงไม่เกิดปัญหาเรื่องความเร็วของเกียร์ที่จะจับกันไม่เท่ากัน |