บทความ

12 โวลท์ ไม่พอแล้ว


รถของเรากำลังจะกลายเป็นศูนย์รวมอุปกรณ์ไฟฟ้าไปแล้วนะครับจากของใหม่เมื่อไม่กี่สิบปีก่อน เช่นคลัทช์ของเครื่องปรับอากาศ พัดลมไฟฟ้า ระบายความร้อน หม้อน้ำ มอเตอร์ “กระจกไฟฟ้า” ระบบเซนทรัลลอค ระบบเบรคเอบีเอส มอเตอร์ฉีดน้ำล้างกระจก มอเตอร์เสาอากาศ เครื่องเสียง ฯลฯ กลายมาเป็นของมาตรฐานหรือธรรมดาไปแล้วในวันนี้ และถ้านับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่จะตามมาเป็นขบวน เพื่อให้เราสะดวกสบายขึ้น ปลอดภัยขึ้น ประหยัดเชื้อเพลิงขึ้นแล้วละก็ แรงเคลื่อนไฟฟ้าระดับ 12 ถึง 14 โวลท์ ในรถของเรา ที่เคยเหลือเฟือในอดีตนั้น กลับไมเพียงพอเสียแล้ว

ผู้อ่านที่ “เกิดทัน” คงจะพอจำได้ว่าเคยมีการปรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าโดยโรงงานรถยนต์ทั่วโลกกันมาครั้งหนึ่งแล้วเมื่อ 40
กว่าปีก่อนนี้ คือ จาก 6 ถึง 7 โวลท์ มาเป็น 12 ถึง 14 โวลท์ ด้วยเหตุผลทำนองเดียวกัน เพราะรถสมัยก่อนใช้กระแสไฟฟ้า สำหรับไฟส่องสว่างเป็นหลักเท่านั้นเอง มีแถมก็เพียงวิทยุมอเตอร์ปัดน้ำฝนและแตร แต่ครั้งนี้เพิ่มเป็นสามเท่าไปเลย คือ จาก 12 ถึง 14 โวลท์ เป็น 36 ถึง 42 โวลท์

คำถามประจำคอลัมน์เทคนิคก็ตามมาทันที คือ เพิ่มทำไม่ ? ไม่เพิ่มได้หรือเปล่า ? ผู้ที่อยู่ในแวดวงธุรกิจคงจะเดาคำถามหลังได้เลยว่า ไม่ได้ ถ้าได้คงไม่มีใครอยากเพิ่มให้เปลืองเงินเพราะการเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าในรถ หมายถึงการเปลี่ยนแปลงหลายสิ่ง และเพิ่มอุปกรณ์หลายชิ้นด้วย มันเปลืองเงินครับ ไม่มีพ่อค้าที่ไหนชอบอยู่แล้ว

กลับมาที่คำถามแรก ทางเทคนิคนั้นเราถือว่าอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหลายเป็นอุปกรณ์ให้กำลัง เช่นมอเตอร์ต่าง ๆ หลอดไฟฟ้าก็ให้กำลังเหมือนกัน เป็นกำลังส่องสว่างในรูปของพลังงานแสงและความร้อน กำลังในที่นี้ไม่ใช่แรงนะครับ แต่เป็นคำจำกัดความของพลังงานต่อหน่วยเวลา

ถ้าเราบอกว่ามอเตอร์ลูกหนึ่งให้กำลังมาก ก็หมายความว่ามอเตอร์นั้นให้พลังงานได้มากในช่วงเวลาหนึ่ง เช่น มอเตอร์ลูกแรกมีกำลังเป็นสองเท่าของมอเตอร์ลูกที่สอง ก็หมายความว่า มอเตอร์ลูกแรกให้พลังงานหรือทำงานได้มากเป็นสองเท่าของมอเตอร์ลูกที่สอง ในช่วงเวลาเท่ากันไม่ว่าจะเป็นใน 1 วินาที ใน 10 วินาที หรือกี่นาทีก็ตาม และก็เป็นกำลังอย่างเดียวกับที่เครื่องยนต์ของเรานั่นเองไม่มีอะไรแตกต่างกัน

เพราะฉะนั้นหน่วยของมันก็ต้องเหมือนกันแน่นอน ตามมาตรฐานสากล คือ วัตต์ (W) ถ้ามาก ๆ ก็ใช้หนึ่งพันเข้าไปคูณเอาไว้ คือ กิโลวัตต์ (kW) หรือใครอยากจะใช้ “แรงม้า” ตามความคุ้นเคยดั้งเดิมก็ได้ กำลังหรือพลังงานต่อหน่วยเวลานี้ เกิดขึ้นมาลอย ๆ ไม่ได้นะครับ ต้องมีที่มที่ไปเสมอ เครื่องยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้าให้กำลังหรือพลังงานต่อหน่วยเวลาแก่เราได้ มันก็ต้องเอาพลังานมาจากไหนสักแห่ง จากกฎที่ว่า “พลังงาน ย่อมไม่มีวันสูญหาย” แต่แปรรูปได้

มาดูที่เครื่องยนต์กันก่อน ซึ่งให้กำลังขับเคลื่อนรถของเรา สู้กับแรงต้านอากาศได้ โดยเอาพลังงานจากการเผาไหม้ของอากาศผสมน้ำมันในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ เกิดการขยายตัวของแกสในกระบอกสูบ พลังงานที่ทำให้มันขยายตัวก็เป็นพลังงานในรูปสารเคมีที่อยู่ในหยดหรือละอองเชื้อเพลิงนั่นเองรวมกับพลังงานในการแปรสภาพของแกสต่าง ๆ ในอากาศ

พลังงานหลักในหยดเชื้อเพลิง ก็มาจากพลังงานที่ซากพืชและสัตว์สะสมไว้ไต้ดินเป็นเวลานานนับร้อยล้านปี และพลังงานนี้ก็มาจากพลังงานในแสงอาทิตย์ที่ส่องมาสู่ผิวโลก ตัวสัตว์ที่กินพืช และพืชก่อนตายนั่นเอง พลังงานในแสงแดดก็มาจากการแปรสภาพทางเคมีฟิสิคส์ของธาตุที่ดวงอาทิตย์อีกที

มาดูตัวอย่างมอเตอร์พัดลมในบ้านของเรากันบ้างครับ มันก็เอาพลังงานมาจากแรงดูดของแม่เหล็กไฟฟ้าในมอเตอร์ของพัดลม ทำให้เกิดแรงดูดและผลักให้แกนมอเตอร์หมุน แรงนี้ก็มาจากกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดในมอเตอร์อีกที พลังงานไฟฟ้าในขดลวดก็มาตามสายไฟจากโรงไฟฟ้า โรงไฟฟ้าที่ใช้เครื่องยนต์ปั่นไฟ ก็เอาพลังงานไฟฟ้าจากน้ำมันดีเซลที่มาจากใต้ดิน มาหมุนเจเนอเรเตอร์ให้เกิดแรงแยกประจุไฟฟ้า แล้วส่งไปตามสายมา “ขาย” ให้เราใช้หมุนพัดลมนั่นเอง

เพราะฉะนั้นเราก็จะเป็นผู้ซื้อพลังงานจากไฟฟ้า ฯ มาใช้คลายร้อนทุกเดือนพลักงานก็จะมาเก็บค่าพลังงานที่ขายให้เรา ได้เงินไปก็เจียดส่วนหนึ่งไปซื้อน้ำมันเชื้อเพลิงมาปั่นไฟขายเรา อีกส่วนก็เป็นค่าจ้างพนักงาน ค่าบำรุงรักษาเครื่องปั่นไฟ ค่าพนักงาน ที่เหลือก็เป็นกำไรจากการขายพลังงาน

การแปรรูปพลังงานนี้สำคัญมากนะครับ ใครที่เข้าใจ ก็จะมองสิ่งรอบตัวและปรากฎการณ์ต่าง ๆ เป็นเรื่องง่ายไปหมดไม่ต้องไปเชื่อดวงชะตาภูตผีโชคลางต่าง ๆ นา ๆ อีกต่อไป โดยเฉพาะนักศึกษาวิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์ ผมเห็นหลายคนรัรบปริญญามาแล้ว ก็ยังไม่เข้าใจเรื่องพวกนี้ ซึ่งเป็นหัวใจของการทำงานในสาขาอาชีพ

กำลังทางไฟฟ้านั้น คือ ผลคูณระหว่างแรงเคลื่อนไฟฟ้า (ซึ่งมีหน่วยเป็นโวลท์) และกระแสไฟฟ้า (ซึ่งมีหน่วยเป็นแอมแปร์) หรือที่ช่างไฟฟ้าชอบท่องกันง่าย ๆ โดยใช้หน่วยแทนว่า วัตต์เท่ากับโวลท์คูณแอมแปร์สมมุติว่าเรามีมอเตอร์ขนาด 120 วัตต์อยู่ลูกหนึ่ง แล้วระบบไฟฟ้าของเรามีแรงเคลื่อนไฟฟ้า 12 โวลท์ เราก็จะต้องใช้กระแสไฟฟ้า 10 แอมแปร์ เพื่อให้ได้กำลัง 120 วัตต์ คือ 12 โวลท์ คูณ 10 แอมแปร์ ถ้าแรงเคลื่อนไฟฟ้ามีเพียง 6 โวลท์ เราก็จะต้องเพิ่มกระแสไฟฟ้าเป็น 20 แอมแปร์ มอเตอร์จึงจะให้กำลังได้ 120 วัตต์ (ในภาคปฎิบัติต้องเป็นมอเตอร์สำหรับแรงเคลื่อนไฟฟ้าใดโดยเฉพาะนะครับ)

กระแสไฟฟ้านั้นเปรียบได้กับกระแสน้ำหรือของเหลว สายไฟก็เปรียบได้กับท่อน้ำ ถ้าต้องการให้กระแสน้ำไหลมากขึ้น ก็ต้องใช้ท่อใหญ่ขึ้น ถ้าต้องการให้กระแสไฟฟ้าไหลมากขึ้น ก็ต้องใช้สายไฟฟ้าใหญ่ขึ้นเช่นกันแรงเคลื่อนไฟฟ้าก็เปรียบได้ดับความดันในท่อน้ำประปาของเรา ต้องการให้น้ำเต็มถังเร็ว ก็ต้องเพิ่มความดันในท่อ หรือเพิ่มขนาดท่อ หรือเพิ่มทั้งสองอย่างยิ่งดี พวกเราเข้าใจจุดนี้แล้ว ก็เป็นเรื่องง่ายที่จะเข้าใจว่า ทำไมต้องเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าในรถรุ่นใหม่ที่กำลังจะวางตลาดเร็ว ๆ นี้เป็นสามเท่า

อุปกรณ์ไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นมากมายในรถของเรานั้น ล้วนต้องการกำลัง และหลายอย่างต้องการกำลังสูงมากด้วย อัลเทอร์เนเตอร์หรือเครื่องปั่นไฟฟ้าประจำรถของเรา ก็จะต้องจ่ายกำลังมากขึ้นด้วย เมื่อแรงเคลื่อนไฟฟ้าคงเดิมตายตัว คือ 12 ถึง 14 โวลท์ ก็มีทางเดียวที่จะเพิ่มกำลังคือเพิ่มกระแสไฟฟ้าเมื่อเพิ่มกระแสไฟฟ้าก็ต้องเพิ่มขนาดสายไฟฟ้าตามไปด้วย มิฉะนั้นสายไฟฟ้าจะร้อนจัด จนเปลือกฉนวนละลายหรือลุกไหม้ได้ มัดสายไฟในรถยุคนี้ วันข้างหน้าจะต้องใหญ่กว่านี้อีกจะเปลืองเนื้อที่และเพิ่มน้ำหนักรถอีกมากทางออกก็คือเราพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าแทนกระแส ฯ

ที่ผมเขียน 6 ถึง 7 โวลท์ และ 12 ถึง 14 โวลท์ ไว้ตั้งแต่ต้นนั้น มีเหตุผลครับ ว่าเราจะเรียกแรงเคลื่อนไฟฟ้าจากอัลเทอร์เนเตอร์ หรือจะเรียกแรงเคลื่อนไฟฟ้าจากแบทเตอรี ค่าน้อยคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าจากแบทเตอรี ส่วนค่ามากคือแรงเคลื่อนไฟฟ้าจากอัลเทอร์เนเตอร์หรือเครื่องปั่นไฟของรถเราซึ่งนอกจากจะทำหน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้าให้อุปกรณ์ต่าง ๆ แล้ว ยังต้องประจุหรือป้อนให้แบทเตอรีด้วย ซึ่งก็ไม่ต่างจากการป้อนน้ำเลยครับ

ถ้าเราจะเพิ่มน้ำในถังหนึ่ง เราก็ต้องมีน้ำที่มีระดับสูงกว่าเสมอ ไม่ว่าจะเป็นน้ำในขันที่เราถืออยู่ก็ต้องอยู่สูงกว่าผิวน้ำในถังเสมอ (ไม่อย่างนั้นจะเทได้อย่างไร?) หรือจะต่อท่อจากถังหรือบ่ออื่นก็ต้องมีระดับสูงกว่าเสมอ น้ำจึงจะไหลเข้าถังได้ในเมื่อแบทเตอรีมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าในตัวของมันอยู่ 12 โวลท์เศษแล้ว อัลเทอร์เนเตอร์ ก็จะต้องมีแรงเคลื่อนไฟฟ้ามากกว่า จึงจะป้อนประจุไฟฟ้าเข้าสู่แบทเตอรีได้

ในรถยุคนี้ที่ใช้ “ไฟ 12 โวลท์” แรงเคลื่อนไฟฟ้าจากอัลเทอร์เนเตอร์ จะมีค่าประมาณ 13.8 โวลท์ (อนุโลมเรียกว่า 14 โวลท์) ซึ่งสูงพอที่จะป้อนแบทเตอรีโดยไม่ใช้เวลามากนัก และไม่สูงจนแบทเตอรีเสื่อมเร็ว เพราะฉะนั้นอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหลายในรถของเรา จึงต้องถูกออกแบบมาให้ทำงานได้ดีที่สุดที่ 14 โวลท์ ไม่ใช่ 12 โวลท์ เพราะต้องทำงานในช่วงที่เครื่องยนต์ทำงานและอัลเทอร์เนเตอร์ก็ทำงาน คือ ช่วงที่เราขับรถนั่นเอง ยกเว้นสตาร์เตอร์ (ที่ช่างเรียกผิดว่า “ไดสตาร์ท”) ซึ่งจะทำงานเฉพาะช่วงที่เครื่องยนต์ดับเท่านั้น

ปัญหาอยู่ที่ว่า ฝรั่งเพิ่งจะมาเคร่งเอาครั้งนี้ แทนที่จะเรียกระบบไฟฟ้าใหม่ ซึ่งถูกเพิ่มเป็น 3 เท่า ตามแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบทเตอรี คือ 36 โวลท์ กลับเรียกว่า 42 โวลท์ ตามแรงเคลื่อนไฟฟ้าของอัลเทอร์เนเตอร์ ซึ่งจ่ายไฟฟ้าขณะที่เราขับ ซึ่งก็ถูกต้องที่สุด ถ้าจะเรียกแบบนี้ ก็ต้องแบกว่า ที่แล้วมาใช้ไฟ 7 และ 14 โวลท์ แต่ในเมื่อพวกเราและ “ผรั่ง” เรียกค่าของแบทเตอรีกันมาแต่ไหนแต่ไรแล้ว ผมก็เห็นว่าต้องเรียกระบบใหม่ว่า 36 โวลท์ ไม่ใช่ 42 โวลท์ (ค่าจริงประมาณ 41 โวลท์เศษ)

รถยุคใหม่ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า จะมีระบบไฟฟ้าควบคู่กัน ทั้ง 12 โวลท์ และ36 โวลท์ ครับทั้งนี้เพราะอุปกรณ์ดั้งเดิมอื่น ๆ ที่ใช้ระบบ 12 โวลท์ได้โดยไม่มีปัญหาก็ต้องคงไว้ตามเดิม (ใครจะไปบังคับซัพพลายเออร์หลอดไฟ มอเตอร์ปัดน้ำฝน วิทยุ ฯลฯ ให้ลงทุนพัฒนาใหม่ให้เป็น 36 โวลท์ได้ ?) ส่วนอุปกรณ์ใหม่ล้ำยุค ซึ่งล้วนกินกำลังอย่างมาก จึงจะใช้กับระบบ 36 โวลท์ รถยุคใหม่จึงต้องมีแบทเตอรี 2 ลูก ทั้ง 12 และ 36 โวลท์

ก็เป็นข่าวร้ายสำหรับผู้ที่เน้นความประหยัด แต่เป็นข่าวดีของศูนย์บริการและร้านขายแบทเตอรี



------------------------------
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน มกราคม ปี 2548
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/1QohA

บทความที่เกี่ยวข้อง

ฮอนดา เอนเอสเอกซ์ 2017 ซูเพอร์คาร์แห่งอนาคต
ขุมพลังใหม่จากแดนมังกร
เคล็ดลับความประหยัดของ เชฟโรเลต์ ครูซ 2018
อัพเดทล่าสุด
26 Sep 2017

Buyer's Guide | คู่มือซื้อรถ

Model Start Price (THB)
1.
2,549,000
3.
1,749,000
4.
2,249,000
5.
4,590,000
6.
1,999,000
7.
3,990,000
8.
3,065,000
9.
2,790,000
10.
5,490,000
11.
1,354,000
12.
3,399,000
13.
750,000
14.
1,129,000
  • MAIN SEARCH
  • EASY SEARCH
Make
Model
Price
Engine
More Option >
วัตถุประสงค์ในการใช้รถ (ประเภทรถ)
งบประมาณ
พฤติกรรมการขับรถ

Follow autoinfo.co.th