ระบบเกียร์จักรยาน

ปัญหานี้คงเป็นปัญหายอดฮิตสำหรับมือใหม่ทุกๆคนเนื่องมาจากระบบเกียร์ที่ค่อนข้างจะซับซ้อนสำหรับคนที่ยังไม่คุ้นเคย และจำนวนเกียร์ที่มีมากมายจนน่าปวดหัว [ระบบเกียร์เป็นคำกล่าวรวมเกี่ยวกับระบบขับเคลื่อน(drive train)ทั้งระบบ ซึ่งประกอบด้วยชุดจานหน้า(chain ring)สับจานหน้า(front derailleur)ชุดเฟืองหลัง(cog)ตีนผี(rear derailleur)โซ่(chain)และยังรวมไปถึงชุดเปลี่ยนเกียร์(shifter)] 

เกียร์จักรยานนั้นถูกออกแบบมาด้วยเหตุผลคล้ายกับเกียร์รถยนต์ คือเพื่อให้ผู้ถีบสามารถใช้รอบขาและแรงถีบได้อย่างเหมาะสมกับสภาพเส้นทาง ความเร็ว และสภาพของตัวผู้ถีบเอง โดยจะเลือกอัตราทดจากการเปลี่ยนตำแหน่งโซ่ในชุดจานหน้าซึ่งจะมีตั้งแต่ 2-3 จาน ร่วมกับการเปลี่ยนตำแหน่งโซ่ในชุดเฟืองหลังซึ่งมีตั้งแต่ 7-9 เฟือง (Campagnolo และ Ritchey ได้ทำชุดเฟืองหลัง 10 เฟืองออกมาแล้ว แต่อาจจะยังไม่เป็นที่แพร่หลายเนื่องจากใช้เพื่อการแข่งขัน)

ในที่นี้ผมจะขอกล่าวเฉพาะชุดจานหน้า 3 จานและเฟืองหลัง 9 เฟืองของเสือภูเขาเท่านั้นทาง Shimano ได้ผลิตชุดขับเคลื่อนระบบนี้ตั้งแต่ชุดระดับกลางๆ คือ Deore จนถึงชุดระดับสูงอย่าง XTR โดยอาจจะเรียกให้เข้าใจกันง่ายๆ ว่าชุดขับเคลื่อน 27 speeds ซึ่งความหมายมาจาก 3x9=27 นั่นเอง ซึ่งการเรียกตำแหน่งเกียร์นั้นจะเรียกเป็นตัวเลขคล้ายกับเกียร์รถยนต์โดยจานหน้าใบเล็กสุด จะเรียกว่าจาน 1 จานกลางจะเรียกว่าจาน 2 จานใหญ่สุดจะเรียกว่าจาน 3 คล้ายๆ กับเกียร์รถยนต์ ตัวเลขที่มากขึ้นก็จะหมายถึงความเร็วที่เพิ่มขึ้นมา (และออกแรงเพิ่มขึ้น)ในขณะที่ชุดเฟืองหลังนั้นจะเรียกเฟืองใหญ่สุดว่าเฟือง1 แล้วเรียกไล่กันไปจนถึงเฟืองเล็กที่สุดว่าเฟือง 9  หลายคนอาจจะเริ่มสับสน คือถ้าเฟืองหลังยิ่งเล็กลงความเร็วก็จะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะสลับกันกับชุดจานหน้า  ตัวอย่างในการเรียกให้เข้าใจตรงกัน เช่น ตำแหน่งเกียร์ 3-7 จะหมายถึงจานหน้าอยู่ในตำแหน่งจาน 3 และเฟืองหลังอยู่ในตำแหน่งเฟือง 7 (คือเฟืองตัวที่ 3 นับขึ้นมาจากเฟืองที่เล็กที่สุด)

ผมจะใช้ตัวอย่างจากชุดขับเคลื่อนยอดฮิตที่มีชุดใบจานหน้า 44-32-22 (ใบใหญ่ 44 ฟันใบกลาง 32 ฟัน และใบเล็ก 22 ฟัน) กับชุดเฟืองหลังมีจำนวนฟันเรียงกันดังนี้ 11-12-14-16-18-21-24-28-32 อัตราทดจะคำนวณโดยการนำจำนวนฟันของจานหน้าหารด้วยจำนวนฟันของเฟืองหลัง เช่น เกียร์ 3-9 จะมีอัตราทดเท่ากับ 44 หารด้วย 11 เท่ากับ 4.0 ซึ่งหมายถึงว่าถ้าเราปั่นบันไดครบ 1 รอบ ล้อหลังจะหมุนไปได้ 4 รอบ ดูตารางกันก็แล้วกันนะครับ

แล้วจะเลือกใช้เกียร์อย่างไรดีหละ

หลักการใช้เกียร์ที่เหมาะสมนั้นไม่มีอะไรมากไปกว่าการใช้ความหนักเบาให้พอดีกับแรงและสุขภาพของคุณเอง การใช้เกียร์ที่หนักอัตราทดสูงๆ เช่น 3-9 อาจจะเหมาะสมสำหรับความเร็วสูงสุดช่วงสั้นๆในทางเรียบหรือความเร็วในการลงเขา แต่ไม่เหมาะสำหรับการเดินทางไกลๆ เพราะจะหนักเกินไป และผลสุดท้ายจะลงเอยกับเข่าของคุณเอง สู้ใช้เกียร์ที่เบากว่าแต่ใช้รอบขาสูงกว่าไม่ได้ และเกียร์ที่เบาเกินไปก็ไม่มีประโยชน์ต่อการออกกำลังกาย น้ำหนักเกียร์ที่เหมาะสมจึงเป็นเรื่องที่คุณจะต้องเลือกใช้ตามความจำเป็น เช่นเดียวกันกับรถยนต์ที่ไม่มีใครใส่เกียร์ 5 ขึ้นดอยอินทนนท์ ไม่ว่าเครื่องยนต์จะทรงพลังแค่ไหนก้อตาม และถึงแม้ว่าจะขึ้นได้ผลเสียก้อคงตกกับเครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อนเอง อันนี้จึงเป็นเรื่องของทางสายกลางที่คุณจะต้องหาเองเพราะว่าแต่ละบุคคลมีความแตกต่างกันไป

แล้วจะเลือกใช้เกียร์ไหนดีเอ่ย มีตั้ง 27 เกียร์แหนะ เรามาลองย้อนขึ้นไปดูที่ตารางอัตราทดอีกทีนะครับ คุณจะพบว่ามันไม่ได้มีอัตราทดหลากหลายกันถึง 27 speedsอย่างที่คิด บางอัตราทดก็จะเท่ากันหรือใกล้เคียงกัน รวมไปถึงข้อจำกัดในเรื่องของแนวโซ่ จนเราไม่อาจจะใช้มันจริงๆจังๆได้ครบทั้งหมด และจากการใช้งานจริงๆเราจะใช้มันอย่างมากก็เพียง 15-16 อัตราทดเท่านั้น 

พูดถึงแนวโซ่ อาจจะสับสนกับคำว่า chain line ได้

ผมคงต้องขออนุญาตปูพื้นคำว่า chain line เสียก่อนนะครับ คำว่า chain line นั้นหมายถึงระยะห่างระหว่างจุดกึ่งกลางท่ออาน(seat tube)กับยอดใบจานกลาง[หรือจุดกึ่งกลางระหว่างจานหน้าใบใหญ่สุดกับใบเล็กสุด(ในกรณี 2 ใบจาน)] chain line จะเป็นใช้ค่าอ้างอิงระยะห่างระหว่างชุดใบจานหน้ากับเฟรม  ค่า chain line จะแปรผันไปตามความยาวของแกนกระโหลกลักษณะของชุดขาจาน (crank set) และการสวมเข้ากับแกนกระโหลก โดยทั่วไปแล้วสำหรับเสือภูเขาส่วนใหญ่ จะมีค่า chain line อยู่ในช่วง 47.5-50.0 mm 

ส่วนคำว่าแนวโซ่ที่ผมจะใช้ตลอดบทความเรื่องนี้จะหมายถึงการเล็งแนวของโซ่จากเฟืองหลังไปหาจานหน้าหรือจากจานหน้าไปหาเฟืองหลังโดยเทียบกับแนวของล้อ  คำว่าแนวโซ่ตรงมีความหมายว่าแนวโซ่ขนานกับแนวล้อ และแนวโซ่เบี่ยงเบน หมายถึงว่าแนวโซ่เบี่ยงเบนจากแนวขนานกับแนวล้อ 

โซ่เป็นจุดที่เปราะบางที่สุดของระบบเกียร์

โซ่เป็นตัวถ่ายทอดแรงจากบันไดไปยังล้อหลัง โดยรับจากจานหน้าส่งต่อไปยังเฟืองหลังจุดอ่อนของโซ่ก็คือ ข้อโซ่ ข้อโซ่อาจจะได้รับการออกแบบมาอย่างดีสำหรับการรับแรงกระทำในแนวยาวซึ่งจะมาในรูปของการดึง แต่ไม่ได้ถูกออกแบบมาดีนักสำหรับการรับแรงบิด ทั้งการบิดเกลียวและการบิดด้านข้าง เมื่อโซ่ได้รับแรงบิด ข้อโซ่จะเป็นบริเวณที่ต้องเผชิญกับความเครียดและแรงเค้น เมื่อโลหะที่เป็นแผ่นประกับ(outer plate)ตรงบริเวณข้อโซ่ได้สะสมความเครียดและแรงเค้นจนถึงจุดที่เกิดอาการล้าตัวแล้ว แกนข้อโซ่ก็จะถูกบิดให้หลุดออกมา ก็จะเกิดอาการที่เรียกว่า "โซ่ขาด"

การบิดของโซ่จะเกิดเกือบตลอดเวลาของการใช้งาน  โดยการบิดตัวด้านข้างจะเกิดขึ้นในขณะที่ใช้อัตราทดที่มีแนวโซ่เบี่ยงเบน ยิ่งเบี่ยงเบนมากก็จะบิดตัวมาก (การบิดด้านข้างของโซ่จะทำให้มีแรงต่อฟันของจานหน้าและเฟืองหลังที่เกี่ยวข้องด้วย) ส่วนการบิดเกลียวจะเกิดขึ้นในขณะที่มีการเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้า แรงบิดเกลียวที่กระทำต่อโซ่ในขณะเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้านี้จะเพิ่มขึ้นตามแรงที่เรากดบันได

การใช้ตำแหน่งเกียร์ที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากแนวโซ่

การเลือกใช้ตำแหน่งเกียร์ที่เหมาะสมโดยพิจารณาจากแนวโซ่เป็นเหตุผลหลักนั้น จะช่วยยืดอายุการใช้งานในระยะยาวของระบบเกียร์ไม่ว่าจะเป็น โซ่ หรือชุดจานหน้าหรือเฟืองหลัง

ถ้าพิจารณาจากรูปจะเห็นได้ว่าที่ตำแหน่งเกียร์ 1-3, 2-5 และ 3-7 แนวโซ่แทบจะเป็นเส้นตรงเลยทีเดียว

• กลุ่ม 1และกลุ่ม 2 จะเป็นกลุ่มที่ใช้ได้ดีมากเนื่องจากแนวโซ่ไม่ได้เบี่ยงเบนไปมาก และยังสามารถไล่อัตราทดต่อเนื่องกันได้อย่างเพียงพอสำหรับการใช้งาน เช่นเมื่อเราใช้เกียร์ 2-7 ทำความเร็วได้พอสมควรแล้ว และต้องการจะทำความเร็วเพิ่มขึ้นอีก เราอาจจะเลือกเปลี่ยนเกียร์เป็น 3-6 ซึ่งจะให้อัตราทดที่เพิ่มขึ้นและต่อเนื่องคล้ายกับอัตราทดในเกียร์ 2-8 แต่แนวโซ่ไม่เบี่ยงเบนไปมาก หรือ คุณกำลังจะปั่นขึ้นเนินด้วยตำแหน่งเกียร์ 2-3 และเห็นว่าเนินนี้ยังอีกยาวทั้งมีแนวโน้มว่าคุณจะต้องใช้เกียร์ที่ต่ำกว่านี้อีกในการจะเอาชนะ แทนที่คุณจะเปลี่ยนเป็นเกียร์ที่ต่ำกว่านี้ด้วยการใช้เกียร์ 2-2 ผมแนะนำให้คุณเปลี่ยนไปเล่นเกียร์ 1-5 แทนจะดีกว่า นอกจากเรื่องอัตราทดและแนวโซ่แล้วยังจะมีสิ่งที่หลายคนนึกไม่ถึง ซึ่งจะอธิบายในเรื่องของการใช้เกียร์เพื่อขึ้นเขาต่อไป
• กลุ่ม 3 ก็ยังสามารถใช้ได้อยู่ แต่ก็ไม่เลวนักถ้าจะเปลี่ยนไปใช้เกียร์ในกลุ่ม 2
• กลุ่ม 4 แนวโซ่จะเบี่ยงเบนไปพอสมควร ซึ่งจะบั่นทอนอายุการใช้งานในระยะยาว
• กลุ่ม 5 ไม่จำเป็นหรือไม่เผลอก็อย่าไปใช้เลย สึกหรอโดยใช่เหตุ
• กลุ่ม 6 คือ เกียร์ 3-1 และ 1-9 เป็นเกียร์ต้องห้าม อย่าได้เผลอไปใช้ทีเดียวนะครับ

ทำไมเกียร์ 3-1 และ 1-9 เป็น"เกียร์ต้องห้าม"

ตำแหน่งเกียร์ 3-1 หรือหน้าใหญ่สุดหลังใหญ่สุด นอกจากแนวโซ่จะเบี่ยงเบนไปอย่างมากแล้ว ตัวตีนผีเองจะถูกโซ่ดึงจนกางออกเกือบจะเป็นเส้นตรง ซึ่งถ้าความยาวของโซ่สั้นเกินไปกว่าที่ควร ขาตีนผีอาจจะถูกบิดจนโก่งงอ เคยพบว่าในบางรายฟันของเฟือง 1 คดงอจากแรงดึงของโซ่ได้

เกียร์ 1-9 ถึงแม้จะไม่ถูกนำใช้งานเนื่องจากแนวโซ่ที่เบี่ยงเบนไปอย่างมากนั้น แต่ก็ใช่ว่าจะไม่มีประโยชน์เสียทีเดียวเพราะว่าจะถูกใช้เป็นเกียร์สำหรับจอดเก็บ เพราะว่าในตำแหน่งจานหน้าเล็กสุด สปริงของตัวสับจานหน้าจะหย่อนที่สุด เช่นกันกับตำแหน่งเฟืองหลังที่เล็กสุด สปริงในตัวตีนผีจะหย่อนที่สุดเช่นกัน การเก็บเกียร์ในลักษณะนี้จะช่วยยืดอายุการใช้งานของสปริงในตัวสับจานหน้าและตีนผี

เทคนิคการเลือกใช้ตำแหน่งสับจานหน้าในสถานะการณ์ต่างๆ

การเปลี่ยนตำแหน่งสับจานหน้านั้น ไม่ใช่สิ่งที่กระทำได้สะดวก รวดเร็วเหมือนอย่างการเปลี่ยนตำแหน่งเฟืองหลัง เพราะระยะห่างระหว่างใบจานหน้า รวมไปถึงความแตกต่างระหว่างจำนวนฟันของใบจานหน้าแต่ละใบ ผิดกับชุดเฟืองหลังที่จะอยู่ชิดกันกว่ารวมไปถึงจำนวนฟันที่ต่อเนื่องกันมากกว่า

การพิจารณาเลือกใช้และการตัดสินเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้าในแต่ละสถานการณ์อาจจะแตกต่างกันไปสำหรับหลายๆคน แต่ก็ยังคงมีเหตุผลหลักๆที่คนส่วนใหญ่ยอมรับมันสำหรับ

1. ทางเรียบ คุณจะใช้จานกลางหรือจานใหญ่ก็สุดแล้วแต่ระดับความเร็วที่คุณใช้และแนวโซ่ที่จะเบี่ยงเบน เช่นถ้าคุณเกาะกลุ่มในทางเรียบที่ความเร็วประมาณ 29-31 กม/ชม แช่เป็นทางยาว แทนที่คุณจะใช้ตำแหน่งเกียร์ 2-9 ซึ่งแนวโซ่จะเบี่ยงเบนไปมาก ก็ควรจะเลือกใช้ตำแหน่งเกียร์ 3-7 ซึ่งแนวโซ่จะเป็นเส้นตรง
2. สำหรับทางลงเขา ควรใช้จานใหญ่ที่สุด ทั้งนี้ไม่ได้หมายถึง ระดับความเร็วที่คุณกำลังปั่นส่งเพื่อลงเขาเท่านั้นหรือแม้จะเพียงปล่อยไหลลงเขาก็ตาม เพราะว่าถ้าหากมีการล้มเกิดขึ้นโซ่ที่มาอยู่ในตำแหน่งจาน 3 จะป้องกันขาของคุณจากความคมของยอดฟันใบจาน ซึ่งคมพอที่บาดขาคุณลงไปถึงกล้ามเนื้อได้
3. สำหรับกรณีขึ้นเขา คุณอาจจะมีแรงมากพอที่จะใช้จานกลางปั่นขึ้นเขาได้โดยตลอด และคิดว่าการเปลี่ยนมาใช้จานเล็กจะทำให้เสียเวลา ขอเพียงแค่คุณแรงถึง และแนวของโซ่ไม่เบี่ยงไปมากนักก็คงจะไม่เป็นไรมากเท่าไหร่ แต่ถ้าเกิดคุณขึ้นเขาด้วยเกียร์ 2-1 หละครับผมว่าคุณใช้เกียร์ 1-4 จะไม่ดีกว่าหรือ อัตราทดใกล้เคียงกันแถมแนวโซ่ยังไม่เบี่ยงด้วย 

โซ่ในระบบเกียร์ 27 speeds จะบางกว่าโซ่ของระบบเกียร์ 24 speeds หรือระบบเดิมประมาณ 0.6 mm และต้องยอมรับว่าความแข็งแรงย่อมจะลดลงเป็นธรรมดา ซึ่งได้รับการยืนยันจากผู้ใช้หลายๆคนว่าโซ่ของระบบใหม่ขาดง่ายกว่าระบบเดิม แต่ในความเป็นจริงแล้ว ไม่ว่าจะเป็นโซ่ใหม่หรือโซ่เดิม โอกาสโซ่ขาดอันเกิดจากการใช้งานที่ผิดวิธีย่อมเกิดขึ้นได้เสมอ โซ่ขาดในระหว่างขึ้นเขาเป็นเหตุการณ์ที่พบได้เรื่อยๆ ไม่ใช่ว่าข้อโซ่ทนแรงดึงไม่ไหว แต่ข้อโซ่ทนแรงบิดไม่ไหวต่างหาก คุณรู้หรือไม่ว่า โซ่จะบิดเกลียวและบิดตัวด้านข้างอย่างมากในขณะที่มีการเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้า ถ้าบวกด้วยการออกแรงดึงโซ่อย่างหนัก เช่น ลดจานหน้าลงมาในขณะที่ขายังกดบันไดอย่างหนักเพื่อที่จะเอาชนะ

เนินสูงให้ได้ก็อาจจะทำให้ข้อโซ่บิดจนหลุดออกมาได้ ขณะที่การเปลี่ยนตำแหน่งเฟืองหลังนั้นจะทำได้ง่ายกว่า โซ่จะบิดตัวน้อยกว่า เนื่องจากระยะห่างระหว่างเฟืองแต่ละแผ่นมีน้อยกว่าระยะห่างระหว่างใบจาน

วิธีที่ควรทำในระหว่างการขึ้นเขาก็คือ

• พิจารณาจากรอบขาและแรงที่เรายังมีอยู่
• ถ้าเนินที่เห็นข้างหน้า หนักหนากว่าที่จะใช้จาน2ได้ตลอดเนิน ก็ให้เปลี่ยนเป็นจาน 1 เมื่อยังมีแรงและรอบขาเหลืออยู่ โดยลดแรงกดที่บันไดลงก่อน อย่าเปลี่ยนจานหน้าในขณะที่กำลังจะหมดแรงส่ง เพราะนั่นหมายถึงว่าคุณกำลังออกแรงย่ำบันไดอย่างหนักโดยที่บันไดแทบจะไม่ขยับเลย ซึ่งนั่นหมายถึงว่าแรงตึงภายในโซ่จะสูงมากจนน่าเป็นห่วงที่จะทำให้ข้อโซ่อ้าได้
• จากนั้นมาเล่นรอบโดยการเปลี่ยนตำแหน่งเฟืองหลังโดยใช้เฟืองที่เล็กลงก่อนเพื่อลดอาการ "หวือ" ของขาจากการที่ลดจานหน้าลง แล้วจึงเลือกเปลี่ยนตำแหน่งเฟืองหลังไปตามสถานะการณ์ แต่หลักการยังคงเหมือนเดิมคือ ให้เปลี่ยนเกียร์ในขณะที่ยังมีแรงหรือรอบขาเหลืออยู่ อย่าเปลี่ยนในขณะที่กำลังจะหมดแรงส่งด้วยเหตุผลที่เหมือนกับการสับจาน ถึงแม้ว่าจะไม่มีผลให้โซ่ขาดต่อหน้าต่อตาแต่จะบั่นทอนอายุการใช้งานลงอย่างคาดไม่ถึง (อาจจะเจอโซ่ขาดเอาดื้อๆขณะที่กำลังปั่นทั้งๆ ที่ไม่ได้เปลี่ยนเกียร์เลย) และต้องลดแรงกดที่บันไดในเวลาเปลี่ยนเกียร์เช่นกัน

ข้อสรุป

• เลือกใช้เกียร์ให้เหมาะสมกับสภาพเส้นทางและสภาพตัวคุณเอง พยายามหลีกเลี่ยงการใช้เกียร์ที่หนักแรงโดยไม่จำเป็น เก็บข้อเข่าคุณไว้ใช้ตอนอายุมากๆ ดีกว่า
• เลือกอัตราทดที่โซ่ไม่เบี่ยงเบนมาก เพื่อยืดอายุการใช้งานของโซ่ และลดการสึกหรอของจานหน้าและเฟืองหลัง
• เกียร์ 1-9 และ 3-1 ไม่ใช่เกียร์สำหรับใช้งาน แต่เกียร์ 1-9 มีไว้สำหรับเก็บรถเพื่อพักสปริงสับจานและตีนผี และระวังอย่าเผลอใช้เกียร์ 3-1
• การเปลี่ยนเกียร์ ไม่ว่าจะเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้าหรือเฟืองหลัง ให้ลดแรงกดที่บันได
• ในขณะลงเขา เปลี่ยนจานหน้ามาไว้ที่จาน 3 เสมอ โซ่จะคลุมยอดฟันคมๆ ของจาน 3 ไม่ให้มาเกี่ยวขาเราในเวลาที่ล้ม
• ในขณะขึ้นเขา ควรจะเปลี่ยนมาใช้จาน 1 ในช่วงที่ยังมีรอบขาเหลืออยู่ ทางที่ดีแล้วควรจะเปลี่ยนมาใช้จาน 1 เสียแต่เนิ่น แล้วมาไล่เฟืองหลัง การเปลี่ยนตำแหน่งเฟืองหลังในขณะขึ้นเขา ทำได้ง่ายกว่าการเปลี่ยนตำแหน่งจานหน้า

ขอขอบคุณ http://www.bikeloves.com