12 โวลท์ไม่พอแล้ว !

ในฉบับก่อนคุยถึงสาเหตุที่จำเป็นต้องเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าจาก 12 โวลท์เป็น 36 โวลท์สำหรับแบทเตอรีไปแล้ว ส่วนแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่อัลเทอร์เนเตอร์ของรถ "ปั่นไฟ"ย่อมต้องสูงกว่าของแบทเตอรี คือจากเดิมเกือบ 14 โวลท์ ถูกเพิ่มขึ้นเป็นราวๆ 42 โวลท์เพราะมีอุปกรณ์ใหม่หลายอย่างด้วยกัน ถูกพัฒนาขึ้นมาให้ความสะดวกสบายความปลอดภัยหรือไม่ก็ความประหยัด ต่อพวกเราผู้ใช้รถ เดือนนี้มาดูกันต่อครับ ว่ามีอะไรบ้างที่รอเราอยู่ในอนาคตอันใกล้ คืออีก 2 ถึง 5 ปี ข้างหน้านี้เอง เริ่มกันที่เครื่องยนต์ก่อน ฝันของวิศวกรเครื่องยนต์กำลังจะเป็นจริงโดยความสามารถที่จะควบคุมการไหลของไอดีและไอเสียให้เหมาะกับโหลดหรือสภาวะที่เครื่องยนต์ถูกใช้งาน การใช้ลูกเบี้ยวสองแบบเช่นระบบ "วีเทค" ของ ฮอนดาหรือการปรับตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยวตามความเร็วรอบของเครื่องยนต์ซึ่งมีทั้งแบบ "ประหยัด"คือปรับเฉพาะด้านไอดี และแบบ "เต็มที่" คือปรับทั้งด้านไอดีและด้านไอเสียที่โรงงานรถยนต์ตั้งชื่อกันให้ดูพิเศษเช่น วานอส วาริโอแคม วาริโอวาล์วไทมิง ฯลฯ เหล่านี้จะหมดความหมายไปทันทีเมื่อระบบควบคุมการทำงานของวาล์วด้วยแม่เหล็กไฟฟ้าเข้ามาทำงานแทนลูกเบี้ยวและสปริงวาล์วเป็นการเปิดมิติใหม่ของการควบคุมกำลังของเครื่องยนต์ ซึ่งผมได้อธิบายไปแล้วเมื่อไม่นานมานี้การเปิดและปิดวาล์วให้รวดเร็วต้องใช้กำลังมากมายครับ ลองดูจากตัวอย่างเครื่องยนต์ที่หมุนด้วยความเร็วรอบสัก 6,000 รตน. หรือ 100 รอบ/วินาทีซึ่งเป็นค่าปกติของรถเก๋งทั่วไป วาล์วต้องเปิดและปิดให้ทันภายในช่วงที่เครื่องยนต์หมุนไปราวครึ่งรอบเมื่อเครื่องยนต์หมุนหนี่งรอบ ในเวลา 1/100 วินาที หรือหมุนรอบในเวลา 1/200 วินาทีเพราะฉะนั้นวาล์วจะต้องถูกเปิดให้อ้าสุดในเวลาเพียงครึ่งหนึ่งของ 1/200 วินาที ซึ่งเท่ากับ 1/400วินาที หรือ 0.0025 วินาทีเท่านั้น แม่เหล็กไฟฟ้าต้องเป็นแบบสมรรถนะสูงเท่านั้นและต้องมีขนาดกะทัดรัด รวมทั้งต้องเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าเป็น 42 โวลท์ จึงจะมีกำลังเพียงพอครับ อย่างที่สองคือเบรคไฟฟ้า (ที่ผมเอารายละเอียดมาแนะนำไว้ในคอลัมน์ "รอบรู้เรื่องรถ" ในฉบับบนี้)ซึ่งต้องใช้ มอเตอร์ขนาดจิ๋ว แต่ใช้กำลังสูงพอ ก็ต้องอาศัยแรงเคลื่อนไฟฟ้าระดับ 42 โวลท์ เช่นเดียวกัน ถัดมาเป็นระบบผ่อนแรงพวงมาลัยที่ใช้กำลังจากปั๊มไฮดรอลิคมาช่วยเราออกแรงหมุนพวงมาลัยปั๊มนี้จะถูกขับด้วยกำลังของเครื่องยนต์โดยสายพานมันจึงต้องทำงานอยู่ตลอดเวลาไม่ว่าจะจำเป็นหรือไม่เช่นขณะขับทางตรง เราไม่ต้องการให้ระบบนี้ช่วยผ่อนแรงแต่อย่างใดแต่มันก็ต้องหมุนอยู่ตลอดเวลาเป็นการสูญเสียพลังงานและเกิดการสึกหรอโดยไม่จำเป็นด้วย เพื่อตัดจุดอ่อนนี้ออกไป จึงมีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าช่วยผ่อนแรงแทนผลพลอยได้ที่ได้จากการใช้ระบบไฟฟ้านี้แทบจะไม่มีขอบเขตเลยครับเพราะคราวนี้เราสามารถเอาสัญญาณจากเซนเซอร์ต่างๆ เช่น ความเร็ว อัตราเร่งแรงหนีศูนย์ความหน่วง มาเป็นตัวแปรร่วมได้ ทำได้เแม้กระทั่งให้พวงมาลัย "หนัก"ขึ้นตอนฝนตกเพียงแค่รับสัญญาณจากเซนเซอร์ฝนมาใช้เท่านั้นเองพ่วงกับเซนเซอร์วัดแสงให้ขับกลางคืนพวงมาลัย "เบา" กว่าขับกลางวันก็ได้และแน่นอนว่าจะมีปุ่มให้ผู้ขับเลือกระดับการผ่อนแรงได้ตามใจชอบด้วยครับ พอมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูงกว่าเดิม 3 เท่า จากความจำเป็นในการนำระบบดังกล่าวมาใช้แล้ว โอกาสอื่นๆก็ตามมาอีก เป็นขบวนครับ แคทาไลทิค คอนเวอร์เตอร์ หรืออุปกรณ์ปรับสภาพไอเสีย ซึ่งมีปัญหาตรงที่ทำงานได้เฉพาะเมื่อตัวของมันร้อนจัดเท่านั้น จะมีประสิทธิภาพสูงพอตั้งแต่ติดเครื่องยนต์ได้ไม่นาน (ปกติต้องใช้เวลาหลายนาที) โดยใช้ไฟฟ้าช่วยเร่งให้มันร้อนตั้งแต่บิดกุญแจสตาร์ทเครื่องยนต์ ปริมาณสารพิษในไอเสียขณะเครื่อง "เย็น" จะลดลงอย่างมาก เทอร์โบชาร์เจอร์ ซึ่งใช้ไอเสียพ่นใส่กังหันให้หมุน เพื่ออัดอากาศเข้าสู่เครื่อง และมีปัญหาประจำตัวคือทำงานได้ไม่เต็มที่ถ้าเครื่องยนต์หมุนรอบต่ำจะถูกดัดแปลงให้ทำงานด้วยกำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเล็กแต่กำลังสูง เป็นการลดปัญหา "รอรอบ" ของเครื่องเทอร์โบอย่างได้ผล แม้แต่คอมเพรสเซอร์ของระบบปรับอากาศซึ่งเป็นปัญหาของวิศวกรมาตลอด แต่พวกเราผู้ใช้รถส่วนใหญ่ไม่ทราบนั่นคือการที่มันต้องอาศัยกำลังจากเครื่องยนต์ขับโดยใช้สายพาน จึงมีอัตราทดคงที่ขณะเครื่องยนต์เดินเบา (ขณะรถหยุด) คอมเพรสเซอร์จะหมุนช้าเกินไปแต่เมื่อเครื่องยนต์ทำงานที่ความเร็วรอบสูง คอมเพรสเซอร์ก็จะหมุนเร็วเกินไปทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ถ้าปรับอัตราทดให้มันหมุนเร็วขณะเดินเบามันก็จะหมุนเร็วเกินเขตปลอดภัย เมื่อใช้เครื่องยนต์ที่รอบสูง ถ้าปรับให้หมุนพอเหมาะขณะเครื่องยนต์ทำงานที่รอบสูง ตอนหยุดรถแอร์ของเราก็จะเย็นไม่พอเพราะคอมเพรสเซอร์หมุนช้าเกินไป ปัญหาทั้งหมดนี้แก้ด้วยระบบไฟฟ้า 42 โวลท์ โดยการใช้มอเตอร์ขับคอมเพรสเซอร์อีกต่อหนึ่งความเร็วของคอมเพรสเซอร์จะไม่แปรผันตามความเร็วของเครื่องยนต์อีกต่อไป แต่จะหมุนเร็วหรือช้าตามความเหมาะสมทางเทคนิคเช่น เมื่อเริ่มใช้รถที่จอดตากแดดไว้แม้การจราจรจะติดขัดตั้งแต่ออกรถแต่มอเตอร์ไฟฟ้าก็จะขับให้คอมเพรสเซอร์ช้าๆ ทั้งๆที่เครื่องยนต์ของรถทำงานที่รอบสูง เพราะอุณหภูมิห้องโดยสารต่างจากอุณหภูมินอกรถไม่มากผู้ออกแบบระบบปรับอากาศจะสามารถใช้โพรแกรม ที่คำนึงถึงทิศทางและความเข้มของแสงแดดที่ส่องเข้ามาในห้องโดยสารได้ด้วย อัลเทอร์เนเตอร์หรือ "เครื่องปั่นไฟ" ประจำรถของเราที่ใช้สายพานขับกันมาเกือบศตวรรษแล้วจะถูกย้ายตำแหน่งไปติดอยู่กับเพลาของเครื่องยนต์ที่ด้านหลังคือใช้แทนฟลายวีลหรือ "ล้อช่วยแรง"ไปเลย ไม่เพียงเท่านั้น อัลเทอร์เนเตอร์ยุคใหม่ จะทำหน้าที่เป็นมอเตอร์สำหรับสตาร์ทเครื่องยนต์ด้วยสตาร์เตอร์ หรือ "ไดสตาร์ท" ที่เคยส่งเสียงโครมครามทุกครั้งที่เราติดเครื่องยนต์เพราะต้องมีกลไกดันฟันเฟือง พุ่งเข้าหาฟันเฟืองที่ขอบฟลาย วีล จะค่อยๆ สูญพันธุ์ไปอย่างแน่นอน เมื่อป้อนกระแสไฟฟ้าให้ อัลเทอร์เนเตอร์นี้จะเปลี่ยนสภาพไปเป็นสตาร์เตอร์ทันทีเครื่องยนต์ยุคใหม่ของรถหรูหราบางรุ่นในอีกไม่เกิน 3 ปีข้างหน้า จะถูกสตาร์ทโดยไม่มีเสียงให้ใครรู้ได้เลย นอกจากนี้ยังให้มันช่วยเสริมกำลังขณะเร่งความเร็วได้ด้วยโดยใช้ไฟฟ้าที่สะสมไว้ในแบทเตอรี เป็นการช่วยประหยัดเชื่อเพลิงได้อีกทางหนึ่ง ยางแบบไม่มียางในก็ระเบิดได้ ! ผู้อ่านที่ติดตามข่าวต่างประเทศทางโทรทัศน์และหนังสือพิมพ์เป็นประจำคงจะทราบข่าวร้ายสำหรับผู้ใช้รถ อันเนื่องมาจากความบกพร่องของยาง "ยี่ห้อ"หนึ่งบางรุ่นในต่างประเทศแล้วนะครับ มีการตอบปัญหาเกี่ยวกับรถยนต์ตามสื่อต่างๆ ของไทย เกี่ยวกับกรณีนี้ ว่ายางรถยนต์แบบที่ไม่ใช้ยางในนั้น จะไม่มีวันระเบิดได้เด็ดขาด เป็นความเข้าใจผิดนะครับ ยางแบบที่ใช้ยางในจะมียางในทำหน้าที่กั้นอากาศไม่ให้ซึมออกมาทางเนื้อยางนอก ทางหน้าสัมผัสระหว่างยางและกระทะล้อ ส่วนยางนอกมีหน้าที่รักษารูปทรง รับแรงอันเกิดจากความดันอากาศภายในยางในเมื่อใดที่โครงสร้างของยางนอกชำรุด ยางในจะพองออกมาทาง "แผล" นั้เนื้อยางจะถูกความดันของอากาศดันให้ยืดจนขาดทันทีทันใด อากาศความดันสูงที่พุ่งออกมาทันที จะก่อให้เกิดคลื่นความดันสูง กระจายไปรอบด้านทุกทิศทุกทางและพุ่งเข้าหูเราจนได้ยินเสียง "ระเบิด"ไม่ต่างอะไรกับลูกโป่งแตกเลยครับ เพราะฉะนั้นเมื่อใดที่โครงสร้างของยางนอกฉีกขาด ก็จะมีการ"ระเบิด" ให้ได้ยินเกือบทุกครั้ง ส่วนยางแบบไม่มียางใน หรือ ทิวบ์เลสส์ (TUBELESS) ที่คนขายยางและช่างชอบเรียกกันว่า "จุ๊บเลส"นี่ จะมียางแบบเนื้อแน่นเป็นชั้นกันลมรั่วอยู่ในเนื้อของยางนอกเบ็ดเสร็จเมื่อใดทียางเป็นแผลทะลุลมก็จะรั่วออกถ้าเรากำลังขับอยู่ ก็จะเริ่มรู้สึกว่ายาง "แบน"ถ้าเป็นคนช่างสังเกตโอกาสที่ยางแบบไม่มียางในจะระเบิดให้เราได้ยินจึงมีน้อยมากอีกประการหนึ่งก็คือการพัฒนาเทคโนโลยีในการผลิตยางก้าวหน้าไปมากจนให้ความปลอดภัยสูงถ้าไม่ใช่ความละเลยของผู้ใช้รถในการตรวจความดันลมยาง หรือความบกพร่องทางโครงสร้างหรือกรรมวิธีผลิตแล้ว โอกาสที่ยางระเบิดจะเกิดขึ้นได้ยากมาก แต่ยางแบบไม่มียางในก็ระเบิดได้ครับ ! เมื่อใดที่โครงสร้างส่วนที่รับแรงชำรุดแต่ชั้นกันลมยังปกติ ยางแบบไม่มียางในก็จะระเบิดได้เหมือนกันตัวอย่างก็มีให้เห็นกันอยู่เรื่อยๆ ในบ้านเรา ซึ่งส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากใช้ความเร็วสูงเป็นเวลานานแต่ไม่ตรวจความดันลมยางก่อนขับหรือจากการผิดพลาดของผู้ผลิต ตายไปไม่รู้เท่าไรแล้วครับ อย่าเพิ่งกลัวจนเกินกว่าเหตุนะครับ ถ้าใช้ยางคุณภาพสูงพอ อายุไม่มาก ไม่มีแผลช้ำ หรือถูกปะอย่างผิดวิธี สูบลมยางตามกำหนด ไม่ต้องกังวลครับ ก่อนยางแบบไม่ใช้ยางในจะระเบิดส่วนใหญ่จะมีเสียงเนื้อยางแยกตัวจากโครงสร้างรวมทั้งความสะเทือน (จากความไม่กลมของยาง)เตือนให้ผู้ขับรู้ตัว ห้ามชะล่าใจขับต่อเด็ดขาดครับ รีบลดความเร็วแล้วหยุดตรวจสอบยางทุกล้ออย่างละเอียด เอามือจับหน้ายางดูก็ได้ครับเส้นที่มีปัญหาจะร้อนจัด แตกต่างจากเส้นปกติ ก่อนจบขอแนะนำให้ผู้ที่คำนึงถึงความปลอดภัย ซื้อที่วัดความดันลมยาง ติดประจำรถไว้เกนวัดตามปั๊มน้ำมันเชื่อถือไม่ค่อยได้ครับ