บทความ

ZF ADVANCED URBAN VEHICLE


เมื่อพูดถึงบริษัท เซดเอฟ จากเยอรมนี เราจะคุ้นเคยกันดีว่าเป็นผู้ผลิตเกียร์ที่ใช้กับรถในเยอรมนีหลายต่อหลายรุ่น โดยเฉพาะกับ บีเอมดับเบิลยู แต่ผลิตภัณฑ์ของ เซดเอฟ ไม่ได้มีแค่เกียร์ หากยังครอบคลุมไปถึงระบบต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับรถยนต์หลายต่อหลายระบบ และในงานแสดงรถยนต์ IAA (ย่อมาจากภาษาเยอรมันว่า INTERNATIONAL AUTOMOBIL-AUSSTELLUNG แปลเป็นไทย คือ งานแสดงรถยนต์นานาชาติ) ที่จัดขึ้นเป็นประจำทุกๆ 2 ปี ที่เมืองฟรังค์ฟวร์ท ประเทศเยอรมนี เซดเอฟ ได้นำเสนอรถแนวคิดคันเล็กๆ ที่จัดเป็นห้องสาธิตรูปแบบของการเดินทางในเขตเมืองที่จะมาถึงในอนาคตอันใกล้นี้ ภายใต้ชื่อ ZF ADVANCED URBAN VEHICLE

รถทดลองคันจิ๋วนี้ ไม่ได้มาในรูปทรงหวือหวา หรือแตกต่างไปจากอีโคคาร์ที่เราคุ้นเคยกัน แต่สิ่งที่ทีมวิศวกรของ เซดเอฟ ต้องการจะนำเสนอ คือ การแก้ปัญหาที่เกิดขึ้นจริง จากการใช้งาน ได้แก่ ความคล่องแคล่วขณะขับขี่ในเมือง และการเพิ่มความปลอดภัย

โจทย์ทั้ง 2 ข้อนี้ เป็นสิ่งที่เราได้ยินมานานนับตั้งแต่จำความได้ แต่ในครั้งนี้ เซดเอฟ มอบคำตอบที่ทำได้จริง ภายใต้งบประมาณที่ยั่งยืนอยู่บนพื้นฐานของความเป็นไปได้ในเชิงธุรกิจปัจจุบัน ซึ่งสามารถทำให้เห็นได้ดังนี้

ความคล่องแคล่ว
ปัจจุบันนี้อาจจะคิดว่าปัญหาการจราจรในบ้านเรามันแสนสาหัสไม่มีใครเทียบ แต่ในความเป็นจริง หลายประเทศในโลกก็ประสบปัญหาไม่ต่างกัน อาทิ กรุงโรม ประเทศอิตาลี ซึ่งเป็นเมืองที่เต็มไปด้วยตรอกซอยที่แสนคับแคบ การจอดรถ ทั้งแบบขนาน และจอดเข้าซอง ต้องทำในพื้นที่ที่แสนจะอึดอัด ทักษะในการหมุนพวงมาลัยเข้าและออกจากซอง เป็นเรื่องที่ไม่ใช่ทุกคนจะทำได้ดี จึงไม่น่าแปลกใจว่า รถยนต์ในยุโรปหลายๆ เมืองนั้น เราจะเห็นรอยถลอกรอบคัน

ความยากในการจอดรถนั้น ส่วนหนึ่งมาจากเรื่องของมุมเลี้ยวที่จำกัด อันเกิดจากรูปแบบของระบบขับเคลื่อน รถส่วนใหญ่ในปัจจุบันเป็นรถขับเคลื่อนล้อหน้า และมุมเลี้ยวของรถขับเคลื่อนล้อหน้าจะถูกจำกัดด้วยข้อต่อ (JOINT) ของเพลาขับ ทำให้ไม่สามารถเลี้ยวมุมแคบได้ดีนัก เมื่อเทียบกับรถที่ขับเคลื่อนล้อหลัง

จากแนวคิดนี้ หากเราลองหาตัวอย่าง ก็อาจพบว่าการเลี้ยวด้วยล้อหลังในแบบที่เห็นได้จากรถฟอร์คลิฟท์ ที่ใช้ในโรงงานจะสามารถเลี้ยวในมุมแคบได้อย่างน่าทึ่ง ขณะเดียวกัน แม้จะคล่องแคล่วในความเร็วต่ำ แต่การเลี้ยวด้วยล้อหลังนั้นอันตรายในความเร็วสูง (ให้ความรู้สึกส่ายเหมือนรถท้ายปัด) ทำให้วิศวกรของ เซดเอฟ นำเสนอแนวคิดที่ตรงไปตรงมา โดยยังคงรูปแบบการเลี้ยวที่เราคุ้นเคย คือ เลี้ยวด้วยล้อหน้า แต่เพิ่มมุมเลี้ยวให้มากขึ้น ด้วยการย้ายระบบขับเคลื่อนไปยังล้อหลัง เพื่อขจัดข้อจำกัดเรื่องมุมข้อต่อของเพลาขับด้านหน้า และใช้ระบบบังคับเลี้ยวแบบใหม่ที่จะสามารถทำมุมเลี้ยวได้เอียงมากถึง 75 องศา ซึ่งมากกว่ารถทั่วไปเกือบ 2 เท่า ดังจะเห็นได้จากรูป ว่ามุมของล้อหน้านั้นเอียงได้น่าอัศจรรย์ มุมเอียงที่เพิ่มมากขึ้นทำให้การเลี้ยวในที่แคบง่ายกว่าเดิมมาก โดยสามารถทำวงเลี้ยวได้แคบเพียง 6.50 เมตร

มุมเลี้ยวล้อหน้าที่มากกว่าปกติของรถคันนี้ จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องคิดค้นรูปแบบการส่งกำลังที่เหมาะสม เพราะเมื่อมุมเลี้ยวเกิดขึ้นมากๆ การเลี้ยวอาจเกิดแรงต้านจนเกิดการชะงัก ดังนั้น จึงมีการใช้ระบบจัดการแรงบิด (TORQUE VECTORING SYSTEM) ที่ทำงานร่วมกับเซนเซอร์ที่วัดมุมเลี้ยวของล้อหน้า โดยจัดส่งข้อมูลไปยังระบบส่งกำลังของล้อหลัง เพื่อให้ล้อหลังแต่ละด้านสามารถส่งกำลังได้อย่างอิสระ การออกแรงนั้นจะทำโดยล้อที่อยู่ตรงกันข้ามกับทิศทางการเลี้ยว อาทิ การเลี้ยวซ้ายมุมแคบ ระบบจะส่งกำลังไปยังล้อหลังขวา เพื่อช่วยในการผลักให้รถเลี้ยวซ้าย คล้ายคลึงกับรูปแบบการเลี้ยวของรถถังนั่นเอง

นี่เป็นที่มาของระบบขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า มาพร้อมกับระบบช่วงล่างที่มีชื่อเรียกว่า ETB (ELECTRIC TWIST BEAM) รูปแบบคานบิด พร้อมคอยล์สปริงและชอคอับที่เรียบง่าย ทำงานในแบบกึ่งอิสระ (SEMI-INDEPENDENT) พร้อมติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับขับเคลื่อนขนาดกะทัดรัดไว้ปลายคานทั้ง 2 ด้าน โดยมอเตอร์แต่ละตัวจะแยกกันขับล้อหลังแต่ละด้านอย่างเป็นอิสระ อาศัยซอฟท์แวร์ในการควบคุมอัตราการหมุนของล้อทั้ง 2 ด้านอย่างอิสระ

มอเตอร์แต่ละตัวผลิตกำลังได้ถึง 40 กิโลวัตต์ (ราว 53 แรงม้า) แต่มีแรงบิดมากถึง 1,400 นิวตัน-เมตร และสามารถหมุนได้มากถึง 21,000 รตน. ซึ่งเพียงพอกับการขับขี่ด้วยความเร็วสูงสุดได้ถึง 150 กม./ชม. ทั้งหมดนี้ไม่ต้องอาศัยการทดเกียร์ด้วยห้องเกียร์แบบที่เราคุ้นเคยแต่อย่างใด ด้วยรูปแบบนี้เราจะได้ระบบช่วงล่างที่กะทัดรัดและกินเนื้อที่น้อยกว่ารูปแบบการส่งกำลังเดิมๆ อย่างเทียบไม่ได้

นอกจากนี้ยังติดตั้งระบบจอดรถอัตโนมัติที่ทำงานร่วมกับเซนเซอร์รอบคัน ทำให้รถคันนี้สามารถจอดได้ด้วยตัวเองทั้งในแบบจอดขนาน และจอดเข้าซอง โดยที่สามารถควบคุมการจอดจากระยะไกลด้วยรีโมทคอนทโรลได้อีกด้วย และเมื่อทำงานร่วมกับระบบบังคับเลี้ยวที่ทำมุมได้แคบเป็นพิเศษทำให้การจอดในที่แคบทำได้ง่ายดายและรวดเร็วกว่าเดิม

การเพิ่มความปลอดภัย
ในหัวข้อนี้ทีมงานของ เซดเอฟ ใช้แนวคิดเรื่องข้อมูลความเร็วสูงผ่านระบบคลาวด์ โดยใช้ชื่อว่า ระบบ ZF PREVISION CLOUD ASSIST หรือระบบช่วยคาดการณ์ล่วงหน้าผ่านระบบคลาวด์

หลักการ คือ ปัจจุบันเราคุ้นเคยกันดีกับระบบนำทางด้วยดาวเทียม ที่สามารถให้ข้อมูลเรื่องของเส้นทาง ความโค้ง ความชัน ของถนน แต่ในระบบของ เซดเอฟ ได้เพิ่มการใช้ข้อมูลที่ได้จากรถคันอื่นๆ ที่ร่วมเส้นทางเข้ามาด้วย รวมถึงเก็บข้อมูลที่เราใช้หากเราใช้เส้นทางนั้นเป็นประจำ เพื่อใช้ในการประมวลผลทำให้ตัวรถนั้นสามารถเข้าใจได้ถึงความเร็วของการจราจรรอบตัว รวมถึงคาดการณ์ได้ถึงความเร็วที่เหมาะสมก่อนจะเข้าโค้งจากข้อมูลที่ได้จากทั้งดาวเทียม และรถคันอื่นๆ เพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่

ระโยชน์ที่ได้จากการคาดการณ์ล่วงหน้านี้ทำให้ สามารถชลอความเร็วได้อย่าง นุ่มนวล มีประสิทธิภาพที่สุดจากการเบรคให้น้อยที่สุด เพื่อลดการสึกหรอของระบบห้ามล้อ อีกทั้งช่วยเรื่องความประหยัด รวมไปถึงการชะลอโดยไม่ใช้ระบบห้ามล้อ แต่ใช้การชะลอด้วยการหน่วงของมอเตอร์ขับเคลื่อน และช่วยเรื่องการนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

นอกจากนั้น ด้านความปลอดภัยในการขับขี่ ยังมีการนำเสนอแนวคิด พวงมาลัยอัจฉริยะ พร้อมจอมัลทิฟังค์ชัน แม้จะมีหน้าตาธรรมดาไม่หวือหวา แต่กลับใส่แนวคิดสุดล้ำนานาชนิดไว้ อาทิ ด้าน ขอบบนของวงพวงมาลัยนั้นเป็นพื้นที่ของจอ OLED ขนาดเล็กที่จะแสดงข้อมูลที่จำเป็นกับการขับขี่ อาทิ ข้อมูลของการตัดกำลังระบบขับเคลื่อนให้เหมาะสมกับโค้ง แคบด้านหน้า หรือ การเตือนรูปแบบต่างๆ

แต่สิ่งที่น่าสนใจของวงพวงมาลัยอัจฉริยะนี้เห็นจะเป็นระบบตรวจสอบการสัมผัสที่เรียกว่า HOD (HANDS-ON DETECTION) เป็นระบบที่อาศัยการตรวจสอบการถ่ายเทประจุไฟฟ้าผ่านทางวัสดุหุ้มวงพวงมาลัย (คล้ายระบบที่เราพบได้บนหน้าจอระบบสัมผัสของสมาร์ทโฟน) รถสามารถรับรู้ได้ว่า ผู้ขับนั้นสัมผัสวงพวงมาลัยอยู่หรือไม่ ระบบจะตรวจสอบข้อมูลที่ได้จากวงพวงมาลัย และเตือนเมื่อจำเป็น รวมถึงเข้าทำงานแทนผู้ขับเมื่อมีความจำเป็นได้อย่างทันท่วงที อาทิ ในการจราจรที่คับคั่ง ผู้ขับขี่อาจจะละมือจากวงพวงมาลัยและปล่อยให้รถทำหน้าที่ เดินหน้าและหยุดได้ด้วยตัวเอง แต่เมื่อมีความจำเป็นรถก็เรียกหาให้ผู้ขับเข้ามาควบคุมพวงมาลัยได้ทันท่วงที

เรียกได้ว่า รถคันเล็กๆ หน้าตาเรียบง่ายคันนี้ ได้สาธิตให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของรูปแบบการขับขี่แห่งวันพรุ่งนี้ด้วยเทคนิคที่ไม่ไกลเกินฝันเลยจริงๆ



------------------------------
เรื่องโดย : ภัทรกิติ์ โกมลกิติ
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน ธันวาคม ปี 2558
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/LofmU

Follow autoinfo.co.th