พลิกมิติ เปลี่ยนมุมมอง ซูเพอร์คาร์พันธุ์ใหม่ !

ช่วงที่ผ่านมา เราได้เห็นบรรดาซูเพอร์คาร์ทยอยเปิดตัวรถสายพันธ์ุใหม่ ที่ใช้แนวทางลดขนาดเครื่องยนต์เป็นแบบ วี 6 สูบ ความจุ 3.0 ลิตร อัดอากาศด้วยเทอร์โบคู่ และพ่วงด้วยระบบมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ พลัก-อิน ไฮบริด กันอย่างต่อเนื่อง อาทิ McLAREN ARTURA ที่เปิดตัวเมื่อต้นปีที่ผ่านมา และ FERRARI 296 GTB BERLINETTA ที่เพิ่งเปิดตัวเมื่อไตรมาส 2 ของปีนี้

นอกจากความจุ 3.0 ลิตรที่เหมือนกันแล้ว เครื่องยนต์ หรือหัวใจของรถทั้ง 2 รุ่นนี้ มีความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาด และเชื่อได้ว่าจะเป็นพื้นฐานที่ดีให้กับการพัฒนา ซูเพอร์คาร์ ไฮบริด ของค่ายอื่นๆ ต่อไป นั่นคือ ทั้ง 2 รุ่นมีเครื่องยนต์ที่ได้รับการออกแบบให้มีมุมระหว่างลูกสูบ 2 ฝั่งของเครื่องรูปตัว V กางออกไปกว้างถึง 120 องศา โดยค่าย McLAREN (แมคลาเรน) ที่เปิดตัวรถรุ่น ARTURA (อาร์ทูรา) สามารถเคลมได้ก่อนว่าเป็น พโรดัคชันคาร์รุ่นแรกของโลกที่ใช้เครื่องยนต์ วี 6 สูบ ที่มีมุมกว้างถึง 120 องศา   นอกจากนั้นรถทั้ง 2 รุ่นยังเลือกที่จะใช้ เทอร์โบ แบบ MONO-SCROLL (โมโน-สกรอลล์) หรือโข่งไอเสียเดี่ยว แทนที่จะเลือกใช้แบบ TWIN-SCROLL (ทวิน-สกรอลล์) หรือโข่งไอเสียแฝด เหมือนที่ได้รับความนิยมในช่วงที่ผ่านมา ซึ่งเหตุผลนั้นจะลองมาวิเคราะห์กันในช่วงต่อไป โดยทั้ง 2 รุ่นเลือกที่จะวางชุดไอเสีย และเทอร์โบคู่ อยู่ด้านบนของเครื่องเหมือนกัน   สุดท้าย คือ ทั้ง 2 รุ่นนั้นทำงานร่วมกันกับระบบมอเตอร์ไฟฟ้าแบบ พลัก-อิน ไฮบริด ซึ่งแม้ว่าโดยหลักการแล้วจะเหมือนกัน แต่ก็แตกต่างกันในรายละเอียดพอสมควร   ส่วนเรื่องสมรรถนะ เมื่อเทียบกันแล้ว รถทั้ง 2 รุ่นก็นับว่าแตกต่างกันพอสมควร โดย McLAREN ARTURA เปิดตัวมาพร้อมสมรรถนะจัดจ้าน สำหรับเครื่องยนต์ ความจุ 3.0 ลิตร โดยมีพละกำลังกำลัง 585 แรงม้า แรงบิดสูงสุด และแรงบิดมากถึง 59.7 กก.-ม. และเมื่อรวมเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า กำลัง 95 แรงม้า และมีแรงบิดสูงสุด 22.9 กก.-ม. ทำให้มีพละกำลังรวม 680 แรงม้า ที่ 7,500 รตน. และแรงบิดสูงสุดถึง 73.4 กก.-ม. ที่รอบต่ำเพียง 2,250 รตน. เรียกได้ว่า สมศักดิ์ศรีซูเพอร์คาร์   สำหรับ FERRARI 296 GTB BERLINETTA (แฟร์รารี 296 จีทีบี แบร์ลิเนตตา) นั้นมาทีหลัง แต่กลับดังกว่า ด้วยพละกำลังจากเครื่องยนต์ ความจุ 3.0 ลิตร เทอร์โบคู่ ระดับ 663 แรงม้า และเมื่อผสานเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้มีพละกำลังรวมถึง 830 แรงม้า ! ส่วนแรงบิดสูงสุดโดยรวมไม่ต่างกันมาก โดยทำได้ 75.5 กก.-ม. แต่มีออกมาที่รอบสูงถึง 6,250 รตน.   ส่วนแบทเตอรีลิเธียม-ไอออน ที่ประจำการในรถทั้ง 2 รุ่นมีความจุใกล้เคียงกันราว 7.4 กิโลวัตต์ชั่วโมง (KWH) เช่นเดียวกับน้ำหนักโดยรวม โดย FERRARI 296 GTB BERLINETTA หนัก 1,470 กก. (ตัวเลขโรงงานของเวอร์ชันน้ำหนักเบา) ขณะที่ McLAREN หนัก 1,498 กก. (รวมน้ำมัน 90 % ในถัง) ซึ่งจุดนี้ถือว่าไม่ต่างกัน   พอมาดูเรื่องสมรรถนะ แม้จะมีตัวเลขแรงม้า และแรงบิดแตกต่างกันอยู่พอสมควร แต่ก็ใช่ว่าในโลกแห่งความเป็นจริงจะ “ทิ้งกันเป็นทุ่ง” เพราะซูเพอร์คาร์ทั้ง 2 คันต่างเคลม อัตราเร่ง 0-100 กม./ชม. ในเวลา 2.9 วินาที เท่ากัน ส่วนความเร็วสูงสุดมากกว่า 330 กม./ชม. (ไม่มีความจำเป็นต้องบอกว่าไปสุดเท่าไร เพราะเกิน 330 กม./ชม. นั้นปล่อยให้นักท้ามฤตยูขับจะดีกว่า)   แต่ด้วยความที่ว่า FERRARI มีแรงม้ามากกว่า จะเริ่มทิ้ง McLAREN ตั้งแต่ช่วง 100 กม./ชม. ขึ้นไป เพราะ ARTURA ใช้เวลา 8.3 วินาที ในการไต่ความเร็วไปที่ 200 กม./ชม. ขณะที่ 296 GTB กลับใช้เวลาเพียง 7.3 วินาที แต่งานนี้ทั้ง 2 รุ่นนี้ต่างกรุยทางให้แก่แนวคิดหลายประการในการออกแบบซูเพอร์คาร์ยุคต่อไปจากหลายปัจจัย ได้แก่   1. การออกแบบเครื่องยนต์ ในอดีตการออกแบบเครื่องยนต์แบบ วี 6 สูบ ถ้าไม่นับในรถแข่งสูตร 1 มุมของฝาสูบทั้งสองฝั่งจะกางออกไม่เกิน 90 องศา เนื่องด้วยข้อจำกัดเรื่องการจัดการกับท่อไอเสียที่มักจะอยู่ด้านฝั่งนอกของฝาสูบ โดยเทอร์โบก็จะติดอยู่กับชุดท่อไอเสียของทั้งสองฝั่ง และกึ่งกลางของฝาสูบแต่ละฝั่งนั้นจะเป็นที่รวมของท่อร่วมไอดี   แต่ด้วยการเปลี่ยนมุมมองใหม่ โดยจัดให้เสื้อสูบกางมุมออกมากถึง 120 องศา วิศวกรจะมีพื้นที่ตรงกลางมากขึ้น และพวกเขาได้ย้ายเอาระบบไอเสียทั้งหมด รวมถึงชุดเทอร์โบขึ้นมาวางอยู่กึ่งกลางของเครื่องแทน แล้วย้ายชุดท่อร่วมไอดีไปอยู่ที่ด้านของฝาสูบแทน   การปรับเปลี่ยนทิศทางของท่อร่วมไอดี ไอเสีย และเทอร์โบใหม่หมดนี้ เกิดข้อดีหลายประการ คือ ระบบท่อไอเสียสั้นลง ทำให้เทอร์โบทำงานได้ดีขึ้น แถมการกางองศาให้กว้างออกไป ช่วยทำให้เครื่องแบนลง ทำให้จุดศูนย์ถ่วงต่ำลง แต่ก็ยังมีข้อเสียความร้อนจากระบบไอเสียที่พุ่งมากระแทกหน้า ถ้าเราเปิดฝากระโปรงท้ายขึ้นมา (ฝาครอบเครื่องยนต์ของซูเพอร์คาร์เครื่องวางกลางลำ) เพราะท่อไอเสีย และเทอร์โบอยู่ด้านบนเครื่อง ทางที่ดีถ้าเพิ่งจอดก็อย่าเปิดดูเครื่องยนต์ดีกว่า   2. อากาศพลศาสตร์ที่ได้รับผลกระทบจากการออกแบบเครื่องยนต์ เมื่อท่อไอเสียย้ายไปอยู่ด้านบนของเครื่อง ทำให้ตำแหน่งการคายไอเสียย้ายไปอยู่ด้านบนแทน (สามารถเห็นได้ชัดจากด้านท้ายรถ เพราะท่อไอเสียจะอยู่สูงระดับใกล้เคียงกับไฟท้าย) จุดนี้สร้างความแตกต่างชัดเจนในเรื่องอากาศพลศาสตร์ เพราะมันส่งผลกระทบต่อการออกแบบใต้ท้องรถเป็นอย่างมาก เพราะเมื่อไม่มีท่อไอเสียอยู่ด้านล่าง นักออกแบบก็สามารถออกแบบแผงดิฟฟิวเซอร์ที่อยู่ใต้ท้องรถ ให้มีขนาดใหญ่ขึ้นได้ ช่วยสร้างแรงกดทางด้านอากาศพลศาสตร์ได้มากขึ้น แต่ด้วยเหตุที่ รถทั้ง 2 รุ่นเป็นรถไฮบริด ชุดเฟืองท้ายจึงมีการพ่วงระบบมอเตอร์ไฟฟ้าเข้าไปด้วย จึงอาจจะทำให้กินพื้นที่ใต้ท้องรถไปบ้างพอสมควร ทำให้การออกแบบดิฟฟิวเซอร์อาจจะทำได้ไม่เต็มที่นัก   3. เทอร์โบแบบโข่งไอเสียเทอร์โบ โมโนสกรอลล์ แทนทวินสกรอลล์ ในช่วงที่ผ่านมา เทอร์โบแบบโข่งไอเสียแฝด หรือ ทวินสกรอลล์ ได้รับความนิยมเป็นอย่างมาก ในฐานะที่มันตอบสนองได้ไวกว่าแบบ โมโนสกรอลล์ ดั้งเดิม แต่เนื่องจากโข่งไอเสียแฝดเหมาะกับการใช้งานกับจำนวนลูกสูบ “เลขคู่” อาทิ เครื่องยนต์ 4 สูบแถวเรียง 6 สูบแถวเรียง หรือเครื่องยนต์แบบ วี 8 สูบ จากการที่โข่งแฝดนั้นต้องการแรงดันจากไอเสียของลูกสูบเป็นคู่สัมพันธ์กัน เพื่อให้การตอบสนองทำได้รวดเร็ว และหนักหน่วง   แต่สำหรับเครื่องยนต์แบบ วี 6 สูบ เทอร์โบคู่ ทำงานแยกฝั่งซ้าย/ขวา การจะจัดการให้ไอเสียจากลูกสูบที่มีฝั่งละ 3 สูบ ทำงานร่วมกันกับโข่งแฝด ดูจะไม่ใช่วิธีที่สะดวกนัก เนื่องจากขาดสมดุล ดังนั้น ทั้ง 2 ค่ายจึงเลือกใช้แบบ โมโนสกรอลล์ หรือแบบโข่งไอเสียเดี่ยวสไตล์ดั้งเดิมแทน   ถึงจุดนี้คงต้องถามว่า แล้วพวกเขาจะแก้ปัญหาการตอบสนองที่ช้าลง หรือ TURBO LAG (เทอร์โบแลก) ได้อย่างไร คำตอบ คือ 1. วิศวกรเลือกใช้กังหันที่มีน้ำหนักเบา เพื่อลดแรงเฉื่อย 2. พวกมันทำงานร่วมกันกับมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีแรงบิดที่ตอบสนองทันที โดยจะเข้ามาจัดการช่วงรอบต่ำได้อย่างว่องไว   4. ระบบพลัก-อิน ไฮบริด สำหรับทั้ง 2 ค่าย ระบบนี้ไม่ใช่เรื่องใหม่ เพราะพวกเขาได้บุกเบิกระบบนี้มาก่อนแล้วในไฮเพอร์คาร์ของตนเอง ไม่ว่าจะเป็น McLAREN P1 (แมคราเลน พี 1) หรือ FERRARI SF90 STRADALE (แฟร์รารี เอสเอฟ 90 สตราดาเล)   ซูเพอร์คาร์ทั้ง 2 ค่าย ต่างใช้ระบบกำลังแบบคลัทช์คู่ 8 จังหวะ จับคู่กับมอเตอร์ไฟฟ้าขับเคลื่อนล้อหลัง แตกต่างกันที่พละกำลังของมอเตอร์ไฟฟ้า โดย McLAREN ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเดี่ยว กำลัง 95 แรงม้า ส่วน FERRARI ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเดี่ยวเช่นกัน แต่มีกำลัง 167 แรงม้า จากการใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับชนิดแม่เหล็กถาวรตามแนวแกน (AXIAL FLUX) แบบโรเตอร์คู่ สเตเตอร์เดี่ยว (DUAL ROTOR, SINGLE STATOR)   ตรงจุดนี้จะต่างกันเล็กน้อย คือ McLAREN ภายในห้องเกียร์จะไม่มีชุดเกียร์ถอยหลัง เพราะระบบถอยหลังจะทำงานโดยระบบมอเตอร์ไฟฟ้า ส่วนรุ่นพี่อย่าง FERRARI SF90 STRADALE ใช้ระบบ 3 มอเตอร์ คือ มอเตอร์เดี่ยวขับล้อหลัง และมอเตอร์คู่แยกกันขับล้อหน้าซ้าย และขวา   ถึงจุดนี้เรายังไม่ต้องไปพูดถึงการออกแบบอื่นๆ เพราะองค์ประกอบ 4 ข้อ ที่เกิดจากการพัฒนาเครื่องยนต์ และระบบขับเคลื่อนของทั้ง 2 ค่ายนี้ จะปฏิวัติแนวคิดการออกแบบของค่ายรถยนต์อื่นๆ ในอนาคตอย่างแน่นอน !