รถไฮบริดคืออะไร

รถไฮบริดคืออะไร

 

เทรนใหม่ของเทคโนโลยีปัจจุบัน ผู้คิดค้นนวัตกรรมต่างๆ ได้หันมาให้ความสนใจสิ่งอำนวยความสะดวกให้มนุษย์ที่ใส่ใจสิ่งแวดล้อม ลดการใช้พลังงาน และรักษ์โลกมากขึ้น  ซึ่งรถยนต์ก็เป็นอีกเทคโนโลยีหนึ่งที่กำลังก้าวเข้าสู่ยุคของ “ยานยนต์รักษ์โลก” และที่เริ่มออกมาสู่ผู้คนและมีการใช้งานบ้างแล้วอย่างชัดเจนคือรถยนต์แบบ “ไฮบริด”

“ไฮบริด” เมื่อนำมาใช้กับเครื่องจักรกล  คือ  เครื่องจักรที่มีแหล่งจ่ายพลังงานตั้งแต่สองแหล่งขึ้นไป  จริงๆแล้วเครื่องจักรกลไฮบริดเรารู้จักกันมานานแล้ว เช่น จักรยานไฟฟ้าซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างพลังงานที่ได้จากการปั่นด้วยเท้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า ผู้ใช้สามารถปรับการใช้พลังงานจากการปั่นด้วยเท้าหรือเปลี่ยนเป็นมอเตอร์อย่างใดอย่างหนึ่งได้

 

โครงสร้างของรถไฮบริด

รถยนต์แบบไฮบริดมีแหล่งจ่ายพลังงานอย่างน้อยสองแหล่ง คือ แบบไฮบริดขนาน  ภายในมีเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันและแบตเตอรี่ให้พลังงานกับมอเตอร์ไฟฟ้า  ซึ่งถ้าเป็นการต่อแบบขนานทั้งเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้าต่อเข้ากับระบบเกียร์ให้กำลังไปพร้อมๆกัน  ส่วนอีกแบบเป็นไฮบริดแบบอนุกรม เครื่องยนต์ของระบบนี้ไม่ไปหมุนเครื่องยนต์โดยตรง  แต่จะหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหรือเจนเนอร์เรเตอร์  อัดไฟให้กับแบตเตอรี่ เพื่อให้กำลังงานไปหมุนมอเตอร์  ขับเคลื่อนล้ออีกทีหนึ่ง

 

ส่วนประกอบของรถไฮบริด

เครื่องยนต์เบนซิน รถยนต์ไฮบริดประกอบด้วยเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันและมอเตอร์  ซึ่งเครื่องยนต์ที่ใช้ในไฮบริด วิศวกรออกแบบให้มีขนาดเล็กกว่าและใช้เทคโนโลยีชั้นสูงเพื่อลดไอเสีย

ถังน้ำมัน  ในรถยนต์ไฮบริด มีถังเก็บเชื้อเพลิง ซึ่งก็คือถังน้ำมัน  เพื่อกักเก็บพลังงาน  น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงเหลวที่มีพลังงานศักย์สะสมอยู่ภายในมากกว่าแบตเตอรี่ ยกตัวอย่างเช่น แบตเตอรี่ขนาด  400 กิโลกรัม  ให้พลังงานศักย์สะสมเทียบเท่ากับน้ำมัน 3 ลิตรเท่านั้น

มอเตอร์ไฟฟ้า  ออกแบบโดยใช้เทคโนโลยีที่สามารถทำงานเป็นเจนเนอเรเตอร์และมอเตอร์ไปพร้อมๆกัน   ถ้าอยู่ในหน้าที่ของเจนเนอร์เรเตอร์มันจะเปลี่ยนพลังงานจากเครื่องยนต์ให้กลับไปอัดแบตเตอรี่ และพลังงานที่ได้นี้มอเตอร์ก็จะนำกลับไปขับเคลื่อนรถ

เจนเนอร์เรเตอร์  เป็นตัวกำเนิดไฟฟ้าป้อนกลับไปให้กับแบตเตอรี่

แบตเตอรี่  ในรถยนต์แบบไฮบริดเป็นแหล่งเก็บกักพลังงานสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้า แตกต่างจากน้ำมันหรือเชื้อเพลิงเหลว  เพราะไม่ต้องอาศํยการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง

 

ทำไมต้องไฮบริด

รถยนต์แบบเก่ามีไอเสียออกมามาก  ถ้าเป็นรถไฮบริดไอเสียออกมาน้อยหรือแทบไม่มี เท่ากับลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปัจจุบันก็ถือว่าเป็นก๊าซมลพิษทำให้โลกร้อนขึ้น  ที่สำคัญยังเพิ่มระยะการเคลื่อนที่ต่อหน่วยน้ำมันมากขึ้น

 

กำลังที่แท้จริงของรถไฮบริด

เครื่องยนต์ของรถไฮบริดมีขนาดเล็กกว่าเครื่องยนต์ของรถทั่วไป  รถไฮบริดใช้พลังงานจากเครื่องยนต์แข่งกับรถขนาดใหญ่ทั่วไปได้อย่างสบาย  ไม่มีปัญหาเรื่องอัตราเร่งและความเร็ว แต่ถ้าขึ้นทางชันรถขนาดใหญ่มีความเร่งสูงกว่า ส่วนรถไฮบริดนั้นไม่มีอัตราเร่งเพียงพอถ้าใช้พลังงานจากเครื่องยนต์แต่เพียงอย่างเดียว  แต่พอได้พลังงานเสริมจากมอเตอร์ไฟฟ้า รถไฮบริดจะสามารถเร่งเครื่องเท่ากับเครื่องยนต์ของรถใหญ่ได้

เครื่องยนต์ของไฮบริดมีขนาดเล็กกว่าแต่มีประสิทธิภาพสูงกว่า ยังช่วยประหยัดน้ำมัน  และเพิ่มระยะการเคลื่อนที่ได้โดยอาศัยเทคนิคการนำพลังงานที่สูญเสียไปย้อนกลับเข้าสู่แบตเตอรี่ เมื่อไรก็ตามที่เหยียบเบรก  เรากำลังสูญเสียพลังงานออกจากรถในรูปของความร้อน  ถ้ายิ่งรถเคลื่อนที่เร็ว  พลังงานก็จะยิ่งสูญเสียมากขึ้นเท่านั้น  รถไฮบริดได้ออกแบบเก็บกักพลังงานนี้เปลี่ยนกลับเป็นพลังงานไฟฟ้าป้อนไปที่แบตเตอรี่  โดยใช้ระบบที่เรียกว่า  เบรกรีเจนเนอร์เรทีฟ  (regenerative braking)   คือแทนที่จะใช้เบรกปกติหยุดรถ   วิศวกรใช้มอเตอร์ไฟฟ้าชลอรถได้   โดยเปลี่ยนโมดของมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเจนเนอร์เรเตอร์  นำพลังงานที่ได้ไปอัดแบตเตอรี่ดับเครื่องยนต์ได้  รถยนต์ไฮบริดไม่จำเป็นต้องอาศัยเครื่องยนต์ขับเคลื่อนอยู่ตลอดเวลา   เพราะใช้มอเตอร์ไฟฟ้ามาขับเคลื่อนแทนได้   ดังนั้นเมื่อรถติดไฟแดงเป็นเวลานาน  รถยนต์ไฮบริดสามารถดับเครื่องยนต์ได้เลย และเมื่อออกตัว ขณะที่ความเร็วยังต่ำอยู่ก็ใช้แต่กำลังของมอเตอร์อย่างเดียว ไม่ต้องใช้เครื่องยนต์ขับ

นวัตกรรมใหม่ๆ เพื่อโลก เพื่อสิ่งแวดล้อม และเพื่อเงินในกระเป๋า กำลังจะมาแทนที่เทคโนโลยีเดิม เราต้องพร้อมปรับตัว และการมีข้อมูลที่เพียงพอจะเป็นตัวช่วยในการตัดสินใจเลือกใช้เทคโนโลยี

 

ข้อมูล : ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคล

ใส่ความเห็น

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / เปลี่ยนแปลง )

Connecting to %s