เทคนิค
-
ในฉบับก่อนคุยถึงสาเหตุที่จำเป็นต้องเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าจาก 12 โวลท์เป็น 36 โวลท์
สำหรับแบทเตอรีไปแล้ว ส่วนแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่อัลเทอร์เนเตอร์ของรถ "ปั่นไฟ"
ย่อมต้องสูงกว่าของแบทเตอรี คือจากเดิมเกือบ 14 โวลท์ ถูกเพิ่มขึ้นเป็นราวๆ 42 โวลท์
เพราะมีอุปกรณ์ใหม่หลายอย่างด้วยกัน ถูกพัฒนาขึ้นมาให้ความสะดวกสบาย
ความปลอดภัยหรือไม่ก็ความประหยัด ต่อพวกเราผู้ใช้รถ เดือนนี้มาดูกันต่อครับ
ว่ามีอะไรบ้างที่รอเราอยู่ในอนาคตอันใกล้ คืออีก 2 ถึง 5 ปี ข้างหน้านี้เอง
เริ่มกันที่เครื่องยนต์ก่อน ฝันของวิศวกรเครื่องยนต์กำลังจะเป็นจริง
โดยความสามารถที่จะควบคุมการไหลของไอดีและไอเสียให้เหมาะกับโหลด
หรือสภาวะที่เครื่องยนต์ถูกใช้งาน การใช้ลูกเบี้ยวสองแบบเช่นระบบ "วีเทค" ของ ฮอนดา
หรือการปรับตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวตามความเร็วรอบของเครื่องยนต์ซึ่งมีทั้งแบบ "ประหยัด"
คือปรับเฉพาะด้านไอดี และแบบ "เต็มที่" คือปรับทั้งด้านไอดีและด้านไอเสีย
ที่โรงงานรถยนต์ตั้งชื่อกันให้ดูพิเศษเช่น วานอส วาริโอแคม วาริโอวาล์วไทมิง ฯลฯ เหล่านี้
จะหมดความหมายไปทันที
เมื่อระบบควบคุมการทำงานของวาล์วด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ามาทำงานแทนลูกเบี้ยวและสปริงวาล์วเป็
นการเปิดมิติใหม่ของการควบคุมกำลังของเครื่องยนต์ ซึ่งผมได้อธิบายไปแล้วเมื่อไม่นานมานี้
การเปิดและปิดวาล์วให้รวดเร็วต้องใช้กำลังมากมายครับ
ลองดูจากตัวอย่างเครื่องยนต์ที่หมุนด้วยความเร็วรอบสัก 6,000 รตน. หรือ 100 รอบ/วินาที
ซึ่งเป็นค่าปกติของรถเก๋งทั่วไป วาล์วต้องเปิดและปิดให้ทันภายในช่วงที่เครื่องยนต์หมุนไปราวครึ่งรอบ
เมื่อเครื่องยนต์หมุนหนี่งรอบ ในเวลา 1/100 วินาที หรือหมุนรอบในเวลา 1/200 วินาที
เพราะฉะนั้นวาล์วจะต้องถูกเปิดให้อ้าสุดในเวลาเพียงครึ่งหนึ่งของ 1/200 วินาที ซึ่งเท่ากับ 1/400
วินาที หรือ 0.0025 วินาทีเท่านั้น แม่เหล็กไฟฟ้าต้องเป็นแบบสมรรถนะสูงเท่านั้น
และต้องมีขนาดกะทัดรัด รวมทั้งต้องเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าเป็น 42 โวลท์ จึงจะมีกำลังเพียงพอครับ
อย่างที่สองคือเบรคไฟฟ้า (ที่ผมเอารายละเอียดมาแนะนำไว้ในคอลัมน์ "รอบรู้เรื่องรถ" ในฉบับบนี้)
ซึ่งต้องใช้ มอเตอร์ขนาดจิ๋ว แต่ใช้กำลังสูงพอ ก็ต้องอาศัยแรงเคลื่อนไฟฟ้าระดับ 42 โวลท์ เช่นเดียวกัน
ถัดมาเป็นระบบผ่อนแรงพวงมาลัยที่ใช้กำลังจากปั๊มไฮดรอลิคมาช่วยเราออกแรงหมุนพวงมาลัย
ปั๊มนี้จะถูกขับด้วยกำลังของเครื่องยนต์โดยสายพานมันจึงต้องทำงานอยู่ตลอดเวลา
ไม่ว่าจะจำเป็นหรือไม่เช่นขณะขับทางตรง เราไม่ต้องการให้ระบบนี้ช่วยผ่อนแรงแต่อย่างใด
แต่มันก็ต้องหมุนอยู่ตลอดเวลาเป็นการสูญเสียพลังงานและเกิดการสึกหรอโดยไม่จำเป็นด้วย
เพื่อตัดจุดอ่อนนี้ออกไป จึงมีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วยผ่อนแรงแทน
ผลพลอยได้ที่ได้จากการใช้ระบบไฟฟ้านี้แทบจะไม่มีขอบเขตเลยครับ
เพราะคราวนี้เราสามารถเอาสัญญาณจากเซนเซอร์ต่างๆ เช่น ความเร็ว อัตราเร่ง
แรงหนีศูนย์ความหน่วง มาเป็นตัวแปรร่วมได้ ทำได้เแม้กระทั่งให้พวงมาลัย "หนัก"
ขึ้นตอนฝนตกเพียงแค่รับสัญญาณจากเซนเซอร์ฝนมาใช้เท่านั้นเอง
พ่วงกับเซนเซอร์วัดแสงให้ขับกลางคืนพวงมาลัย "เบา" กว่าขับกลางวันก็ได้
และแน่นอนว่าจะมีปุ่มให้ผู้ขับเลือกระดับการผ่อนแรงได้ตามใจชอบด้วยครับ
พอมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงกว่าเดิม 3 เท่า จากความจำเป็นในการนำระบบดังกล่าวมาใช้แล้ว โอกาสอื่นๆ
ก็ตามมาอีก เป็นขบวนครับ แคทาไลทิค คอนเวอร์เตอร์ หรืออุปกรณ์ปรับสภาพไอเสีย ซึ่งมีปัญหา
ตรงที่ทำงานได้เฉพาะเมื่อตัวของมันร้อนจัดเท่านั้น
จะมีประสิทธิภาพสูงพอตั้งแต่ติดเครื่องยนต์ได้ไม่นาน (ปกติต้องใช้เวลาหลายนาที)
โดยใช้ไฟฟ้าช่วยเร่งให้มันร้อนตั้งแต่บิดกุญแจสตาร์ทเครื่องยนต์ ปริมาณสารพิษในไอเสียขณะเครื่อง
"เย็น" จะลดลงอย่างมาก
เทอร์โบชาร์เจอร์ ซึ่งใช้ไอเสียพ่นใส่กังหันให้หมุน เพื่ออัดอากาศเข้าสู่เครื่อง และมีปัญหาประจำตัว
คือทำงานได้ไม่เต็มที่ถ้าเครื่องยนต์หมุนรอบต่ำ
จะถูกดัดแปลงให้ทำงานด้วยกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กแต่กำลังสูง เป็นการลดปัญหา "รอรอบ"
ของเครื่องเทอร์โบอย่างได้ผล แม้แต่คอมเพรสเซอร์ของระบบปรับอากาศ
ซึ่งเป็นปัญหาของวิศวกรมาตลอด แต่พวกเราผู้ใช้รถส่วนใหญ่ไม่ทราบ
นั่นคือการที่มันต้องอาศัยกำลังจากเครื่องยนต์ขับโดยใช้สายพาน จึงมีอัตราทดคงที่
ขณะเครื่องยนต์เดินเบา (ขณะรถหยุด) คอมเพรสเซอร์จะหมุนช้าเกินไป
แต่เมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วรอบสูง คอมเพรสเซอร์ก็จะหมุนเร็วเกินไป
ทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ถ้าปรับอัตราทดให้มันหมุนเร็วขณะเดินเบา
มันก็จะหมุนเร็วเกินเขตปลอดภัย เมื่อใช้เครื่องยนต์ที่รอบสูง ถ้าปรับให้หมุนพอเหมาะ
ขณะเครื่องยนต์ทำงานที่รอบสูง ตอนหยุดรถแอร์ของเราก็จะเย็นไม่พอ
เพราะคอมเพรสเซอร์หมุนช้าเกินไป
ปัญหาทั้งหมดนี้แก้ด้วยระบบไฟฟ้า 42 โวลท์ โดยการใช้มอเตอร์ขับคอมเพรสเซอร์อีกต่อหนึ่ง
ความเร็วของคอมเพรสเซอร์จะไม่แปรผันตามความเร็วของเครื่องยนต์อีกต่อไป แต่จะหมุนเร็วหรือช้า
ตามความเหมาะสมทางเทคนิคเช่น เมื่อเริ่มใช้รถที่จอดตากแดดไว้
แม้การจราจรจะติดขัดตั้งแต่ออกรถแต่มอเตอร์ไฟฟ้าก็จะขับให้คอมเพรสเซอร์ช้าๆ ทั้งๆ
ที่เครื่องยนต์ของรถทำงานที่รอบสูง เพราะอุณหภูมิห้องโดยสารต่างจากอุณหภูมินอกรถไม่มาก
ผู้ออกแบบระบบปรับอากาศจะสามารถใช้โพรแกรม
ที่คำนึงถึงทิศทางและความเข้มของแสงแดดที่ส่องเข้ามาในห้องโดยสารได้ด้วย
อัลเทอร์เนเตอร์หรือ "เครื่องปั่นไฟ" ประจำรถของเราที่ใช้สายพานขับกันมาเกือบศตวรรษแล้ว
จะถูกย้ายตำแหน่งไปติดอยู่กับเพลาของเครื่องยนต์ที่ด้านหลังคือใช้แทนฟลายวีลหรือ "ล้อช่วยแรง"
ไปเลย ไม่เพียงเท่านั้น อัลเทอร์เนเตอร์ยุคใหม่ จะทำหน้าที่เป็นมอเตอร์สำหรับสตาร์ทเครื่องยนต์ด้วย
สตาร์เตอร์ หรือ "ไดสตาร์ท" ที่เคยส่งเสียงโครมครามทุกครั้งที่เราติดเครื่องยนต์
เพราะต้องมีกลไกดันฟันเฟือง พุ่งเข้าหาฟันเฟืองที่ขอบฟลาย
วีล จะค่อยๆ สูญพันธุ์ไปอย่างแน่นอน เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้าให้
อัลเทอร์เนเตอร์นี้จะเปลี่ยนสภาพไปเป็นสตาร์เตอร์ทันที
เครื่องยนต์ยุคใหม่ของรถหรูหราบางรุ่นในอีกไม่เกิน 3 ปีข้างหน้า จะถูกสตาร์ทโดยไม่มีเสียง
ให้ใครรู้ได้เลย นอกจากนี้ยังให้มันช่วยเสริมกำลังขณะเร่งความเร็วได้ด้วย
โดยใช้ไฟฟ้าที่สะสมไว้ในแบทเตอรี เป็นการช่วยประหยัดเชื่อเพลิงได้อีกทางหนึ่ง
ยางแบบไม่มียางในก็ระเบิดได้ !
ผู้อ่านที่ติดตามข่าวต่างประเทศทางโทรทัศน์และหนังสือพิมพ์เป็นประจำ
คงจะทราบข่าวร้ายสำหรับผู้ใช้รถ อันเนื่องมาจากความบกพร่องของยาง "ยี่ห้อ"
หนึ่งบางรุ่นในต่างประเทศแล้วนะครับ มีการตอบปัญหาเกี่ยวกับรถยนต์ตามสื่อต่างๆ ของไทย
เกี่ยวกับกรณีนี้ ว่ายางรถยนต์แบบที่ไม่ใช้ยางในนั้น จะไม่มีวันระเบิดได้เด็ดขาด
เป็นความเข้าใจผิดนะครับ ยางแบบที่ใช้ยางใน
จะมียางในทำหน้าที่กั้นอากาศไม่ให้ซึมออกมาทางเนื้อยางนอก ทางหน้าสัมผัสระหว่างยาง
และกระทะล้อ ส่วนยางนอกมีหน้าที่รักษารูปทรง รับแรงอันเกิดจากความดันอากาศภายในยางใน
เมื่อใดที่โครงสร้างของยางนอกชำรุด ยางในจะพองออกมาทาง "แผล" นั้น
เนื้อยางจะถูกความดันของอากาศดันให้ยืดจนขาดทันทีทันใด อากาศความดันสูงที่พุ่งออกมาทันที
จะก่อให้เกิดคลื่นความดันสูง กระจายไปรอบด้านทุกทิศทุกทางและพุ่งเข้าหูเราจนได้ยินเสียง "ระเบิด"
ไม่ต่างอะไรกับลูกโป่งแตกเลยครับ เพราะฉะนั้นเมื่อใดที่โครงสร้างของยางนอกฉีกขาด ก็จะมีการ
"ระเบิด" ให้ได้ยินเกือบทุกครั้ง
ส่วนยางแบบไม่มียางใน หรือ ทิวบ์เลสส์ (TUBELESS) ที่คนขายยางและช่างชอบเรียกกันว่า "จุ๊บเลส"
นี่ จะมียางแบบเนื้อแน่นเป็นชั้นกันลมรั่วอยู่ในเนื้อของยางนอกเบ็ดเสร็จ
เมื่อใดทียางเป็นแผลทะลุลมก็จะรั่วออกถ้าเรากำลังขับอยู่ ก็จะเริ่มรู้สึกว่ายาง "แบน"
ถ้าเป็นคนช่างสังเกตโอกาสที่ยางแบบไม่มียางในจะระเบิดให้เราได้ยินจึงมีน้อยมาก
อีกประการหนึ่งก็คือการพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตยางก้าวหน้าไปมากจนให้ความปลอดภัยสูงถ้าไม่
ใช่ความละเลยของผู้ใช้รถในการตรวจความดันลมยาง
หรือความบกพร่องทางโครงสร้างหรือกรรมวิธีผลิตแล้ว โอกาสที่ยางระเบิดจะเกิดขึ้นได้ยากมาก
แต่ยางแบบไม่มียางในก็ระเบิดได้ครับ !
เมื่อใดที่โครงสร้างส่วนที่รับแรงชำรุดแต่ชั้นกันลมยังปกติ ยางแบบไม่มียางในก็จะระเบิดได้เหมือนกัน
ตัวอย่างก็มีให้เห็นกันอยู่เรื่อยๆ ในบ้านเรา ซึ่งส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากใช้ความเร็วสูงเป็นเวลานาน
แต่ไม่ตรวจความดันลมยางก่อนขับหรือจากการผิดพลาดของผู้ผลิต ตายไปไม่รู้เท่าไรแล้วครับ
อย่าเพิ่งกลัวจนเกินกว่าเหตุนะครับ ถ้าใช้ยางคุณภาพสูงพอ อายุไม่มาก ไม่มีแผลช้ำ
หรือถูกปะอย่างผิดวิธี สูบลมยางตามกำหนด ไม่ต้องกังวลครับ ก่อนยางแบบไม่ใช้ยางในจะระเบิด
ส่วนใหญ่จะมีเสียงเนื้อยางแยกตัวจากโครงสร้างรวมทั้งความสะเทือน (จากความไม่กลมของยาง)
เตือนให้ผู้ขับรู้ตัว ห้ามชะล่าใจขับต่อเด็ดขาดครับ
รีบลดความเร็วแล้วหยุดตรวจสอบยางทุกล้ออย่างละเอียด เอามือจับหน้ายางดูก็ได้ครับ
เส้นที่มีปัญหาจะร้อนจัด แตกต่างจากเส้นปกติ
ก่อนจบขอแนะนำให้ผู้ที่คำนึงถึงความปลอดภัย ซื้อที่วัดความดันลมยาง ติดประจำรถไว้
เกนวัดตามปั๊มน้ำมันเชื่อถือไม่ค่อยได้ครับ
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
นิตยสาร Formula ฉบับเดือน มีนาคม ปี 2547
คอลัมน์ Online : เทคนิค
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://www.autoinfo.co.th/archive/7508