หลายคนอาจคิดว่า “รถยนต์สีเขียว” เพื่อสิ่งแวดล้อมต้องเป็นรถที่ใช้ขุมพลังลูกผสมไฮบริดหรือระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าเท่านั้นเพราะกินน้ำมันน้อย (หรือไม่ใช้น้ำมันเลย) และปล่อยมลพิษต่ำ แต่จริงๆแล้ว รถที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไปก็สามารถเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมได้เช่นกัน วันนี้เราจะมาสำรวจองค์ประกอบของการพัฒนา “ยานยนต์สีเขียว”
ขั้นตอนแรกของการพัฒนารถยนต์ที่บริโภคน้ำมันต่ำและมีมลพิษน้อยต้องเริ่มต้นที่แหล่งต้นตอหลักนั่นคือ “เครื่องยนต์” ปัจจุบันมีเทคโนโลยีสำคัญมากมายที่ช่วยให้รถวิ่งได้ไกลขึ้นแต่ใช้น้ำมันน้อยลง หนึ่งในนั้นคือ “ไดเรคอินเจคชั่น” ซึ่งเป็นเทคโนโลยียอดนิยมในโลกยานยนต์ปัจจุบัน เป็นการฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้โดยตรงด้วยแรงดันที่สูงมากจนทำให้เชื้อเพลิงมีลักษณะฟุ้งเหมือนแก๊ส ช่วยลดอัตราบริโภคน้ำมันลงได้มากเนื่องจากเชื้อเพลิงส่วนใหญ่ถูกเผาไหม้อย่างสมบูรณ์แบบมากขึ้น
ถัดมาคือการใช้ระบบอัดอากาศเทอร์โบชาร์จ ซึ่งใช้แรงดันไอเสียจากเครื่องยนต์มาปั่นใบเทอร์โบสร้างอากาศไอดีเข้าสู่เครื่องยนต์มากขึ้น ในอดีตเทอร์โบชาร์จมักมีขนาดใหญ่ เน้นสร้างแรงม้าเป็นหลัก แต่ทุกวันนี้ เทอร์โบมีขนาดเล็กลงและเน้นที่การปั๊มแรงบิดให้สูงขึ้นแทน ผู้ขับขี่เพียงแค่กดคันเร่งเพียงเล็กน้อยก็สามารถเรียกอัตราเร่งได้อย่างทันใจ
ด้วยเทคโนโลยีเทอร์โบและไดเรคอินเจคชั่น ทำให้ค่ายรถยนต์สามารถใช้เครื่องยนต์ที่มีขนาดเล็กลงและประหยัดน้ำมันมากกว่าเดิม แต่มีพละกำลังสูงขึ้นโดยไม่จำเป็นต้องเพิ่มความจุกระบอกสูบแต่อย่างใด
ทีมวิศวกรของบรรดาค่ายรถยนต์ยังสามารถปรับปรุงรายละเอียดปลีกย่อยต่างๆ เพื่อเพิ่มความประหยัดเชื้อเพลิง อาทิ การออกแบบฝาสูบใหม่เพื่อความไหลลื่น การลดแรงเสียดทานของชิ้นส่วนภายใน หรือการลดโหลดการทำงานของเครื่องยนต์ลง สิ่งเหล่านี้ช่วยลดอัตราการกินน้ำมันลงได้เช่นกัน
นอกจากแหล่งต้นตอของการกินน้ำมันอย่างเครื่องยนต์แล้ว ระบบส่งกำลังก็มีบทบาทสำคัญเช่นกัน โดยเฉพาะระบบเกียร์อัตโนมัติที่มีหลากหลายรูปแบบให้เลือกใช้ บางชนิดมีคลัตช์สองชุด บางชนิดมีเฟืองเกียร์มากมาย ขณะที่เกียร์บางประเภทไม่มีฟันเฟืองเลยอย่างระบบเกียร์อัตโนมัติแปรผันต่อเนื่องหรือ CVT ที่ใช้สายพานขับเคลื่อน ช่วยให้เครื่องยนต์มีพละกำลังต่อเนื่องและให้ความประหยัดอย่างเหนือชั้น
หลายคนอาจคิดถึงระบบเกียร์ดูอัลคลัตช์ที่ได้รับความนิยมในรถราคาแพง แต่จริงๆแล้ว ดูอัลคลัตช์มีความซับซ้อนกว่ามาก เพราะใช้คลัตช์สองชุดช่วยให้การเปลี่ยนเกียร์เป็นไปอย่างรวดเร็วทันใจ ลดอาการหน่วงดีเลย์ในจังหวะเปลี่ยนเกียร์ซึ่งมักเกิดขึ้นกับเกียร์ทอร์กคอนเวอร์เตอร์แบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม ระบบเกียร์ดูอัลคลัตช์มักมีราคาแพงและมีน้ำหนักมากซึ่งส่งผลต่ออัตราบริโภคน้ำมัน
การดีไซน์ตัวรถก็ช่วยในเรื่องความประหยัดน้ำมันเช่นกัน ยิ่งน้ำหนักตัวรถมากยิ่งกินน้ำมันมากซึ่งเป็นหลักฟิสิกส์ทั่วไป ค่ายรถต่างๆ จึงเน้นลดน้ำหนักตัวรถลงเมื่อเปิดตัวรถรุ่นใหม่ๆออกมา โดยหันไปใช้เหล็กกล้าความทนทานสูงและวัสดุที่มีราคาแพง อย่างอลูมิเนียมและแม็กนีเซียม รวมถึงการผสมผสานวัสดุคาร์บอนไฟเบอร์เข้ากับพลาสติก ถึงแม้เทคนิคการผลิตเช่นนี้จะมีต้นทุนสูง แต่ก็ช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านเชื้อเพลิงและทำให้ยางใช้งานได้ยาวนานยิ่งขึ้น
เมื่อพูดถึงยางรถยนต์แล้ว แน่นอนว่ามีบทบาทสำคัญต่อการกินน้ำมันเช่นกัน ยางแรงเสียดทานต่ำกำลังทวีความสำคัญมากยิ่งขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์เพราะช่วยลดการกินน้ำมันลงและเพิ่มความมั่นคงในการขับขี่
สิ่งสุดท้ายที่ค่ายรถให้ความสำคัญก็คือการสร้างความลู่ลมตามหลักอากาศพลศาสตร์ บอดี้คิทที่ได้รับการออกแบบมาเป็นอย่างดีจะช่วยลดแรงเสียดทานอากาศได้มาก แต่ถ้าออกแบบเน้นความหวือหวามากเกินไปก็อาจเพิ่มแรงเสียดทานให้มากขึ้นแทน โดยทั่วไปแล้วรถซีดานมีความลู่ลมมากกว่ารถแฮทช์แบ็กหรือวากอน แต่เป็นที่ยอมรับกันว่า รถที่มีท้ายตัดหรือ Kamm-tail อย่าง Toyota Prius และ Honda Insight ถือเป็นดีไซน์ที่มีความลู่ลมมากที่สุด
จึงไม่น่าแปลกใจที่สองยักษ์ใหญ่จากญี่ปุ่นจะดีไซน์รถไฮบริดให้มีลักษณะดังกล่าวเพื่อเน้นความประหยัดน้ำมันสูงสุด
ขอขอบคุณเวบไซต์ Livelifedrive เอื้อเฟื้อข้อมูล
LINE
ความคิดเห็น