รอบรู้เรื่องรถ
ไฮบริดประหยัดแค่ไหน ?
หลังจากที่เคยบรรยายหลักการทำงานของระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริด ที่เน้นด้านการประหยัดเชื้อเพลิงแล้ว ผมก็พยายามหารายงานการทดสอบ ที่มีการเปรียบเทียบความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง ในสภาพใช้งานแบบที่เกิดขึ้นจริงในชีวิตการทำงานของเรา ระหว่างรถที่ใช้เครื่องยนต์แบบปกติ กับรถที่ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริด
เพิ่งพบเมื่อช่วงขึ้นปีใหม่นี่เองครับ เป็นการทดสอบความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของรถ 3 รุ่น จาก 3 โรงงานที่เป็นรถ เอสยูวี ระดับเดียวกัน คันแรกเป็น เลกซัส รุ่น อาร์เอกซ์ 400 เอช ใช้ระบบขับเคลื่อนแบบไฮบริด คือ ใช้เครื่องยนต์เบนซิน ทำงานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้าแบทเตอรี คันที่สองเป็น เมร์เซเดส-เบนซ์ รุ่นเอมเอล 500 ใช้เครื่องยนต์เบนซิน และคันที่สาม คือ โฟล์คสวาเกน รุ่น ตูอเรก ใช้เครื่องยนต์ดีเซล
พวกเราส่วนใหญ่เพิ่งคุ้นเคยกับคำว่า ไฮบริด (HYBRID) ตอนที่ถูกนำมาใช้กับระบบขับเคลื่อนสองอย่างของรถยนต์ ที่จริงแล้วคำนี้ใช้บอกคุณลักษณะของอย่างอื่นๆ ได้มากมายครับ แรกเริ่มเดิมทีใช้กับพืชและสัตว์ที่เป็น "ลูกผสม" ที่ผสมกันแล้วดีขึ้น ให้ประโยชน์มากขึ้น พวกผสมแล้วเละเทะแย่ลง ไม่เรียกไฮบริดครับ ตอนหลังจึงมีการเปรียบเทียบ โยงมาใช้กับคนหรือสิ่งของด้วย เช่น เราอาจบอกว่าเชลโล เป็นเครื่องดนตรีแบบไฮบริด ระหว่างไวโอลิน และเบสส์ หรือถ้าเราเอ่ยถึงคนที่การศึกษาสูงมากแล้วทำงานที่ใช้ผีมือและแรงงานได้ดีด้วย แบบนี้เขา (คือพวกฝรั่งที่ใช้ภาษาตระกูลที่ใช้ภาษากรีกและละติน) ก็จะบอกว่า คนนี้เป็นพวกไฮบริด ข้อสำคัญ คือทั้งสองสิ่งที่เขาทำได้ดี ต้องไม่เกี่ยวข้องหรือเกื้อหนุนกันอยู่แล้ว
เครื่องยนต์ของ เบนซ์ เป็นเครื่องยนต์เบนซิน 8 สูบ ความจุ 4,966 ซีซี แรงบิดสูงสุด 460 นิวตันเมตร ที่ 2,700 รตน. ให้กำลังสูงสุด 306 แรงม้า ที่ 5,600 รตน. น้ำหนักรถ 2,240 กก. ดูตัวเลขเหล่านี้แล้วจะเห็นว่า ทั้งกำลังและแรงบิดเหลือเฟือครับ อัตราเร่งดีตามความคาดหมาย คือ 0-100 กม./ ชม. ในเวลา 7.0 วินาที 0-160 กม./ ชม. 17.0 วินาที รถเก๋งส่วนใหญ่ยังทำเวลาได้ไม่ดีขนาดนี้ กำลังของเครื่องยนต์ส่งผ่านเกียร์อัตโนมัติ 7 จังหวะ การออกรถฉับไวทันใจ เครื่องยนต์เดินเรียบและเงียบด้วย เร่งความเร็วบนถนนนอกเมืองได้ทันใจ ขับที่ความเร็วสูงก็แทบไม่ได้ยินเสียงเครื่องยนต์เลย ทำความเร็วสูงสุดได้ถึง 240 กม./ ชม.
สรุปแล้วแทบจะหาที่ติเครื่องยนต์และระบบขับเคลื่อนของรุ่นนี้ไม่ได้เลย ยกเว้นอย่างเดียว คือ เรื่องซดน้ำมัน ค่าเฉลี่ยที่ได้จากการทดสอบในประเทศเยอรมนี ซึ่งก็ต้องคำนึงว่าอยู่ในสภาพรถติดน้อยมาก 6.21 กม./ ลิตร ถ้าใช้งานในสภาพรถติดในเมือง (ของประเทศเขา) ก็จะเหลือราวๆ 4 กม. / ลิตร ถ้าแบบกรุงเทพ ฯ ก็ต้องได้เห็นเลข 3 หรือเลข 2 แน่
โฟล์คสวาเกน ตูอเรก ใช้เครื่องยนต์ขนาด 5 ลิตร (4,921 ซีซี) เท่ากับของ เบนซ์ แต่เป็นเครื่องยนต์ดีเซลระบบไดเรคท์อินเจคชัน ที่ผมไม่ค่อยชอบ แปลเป็นไทยตามความนิยมว่า "ฉีดตรง" ความหมายที่แท้จริงคือ ฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ที่หัวลูกสูบโดยตรง โฟล์ค ฯ ไม่ใช้อีเลคทรอนิกส์ควบคุม เหมือนแบบคอมมอนเรล เพราะโรงงาน พัฒนาระบบฉีดเชื้อเพลิงของตนเองมาเกือบยี่สิบปีแล้ว ใช้ลูกสูบอัดเชื้อเพลิงเข้ากระบอกสูบสูบละชุดตั้งชื่อว่าแบบ ยูนิท อินเจคเตอร์ ซึ่งได้เปรียบแบบคอมมอนเรล ตรงที่ใช้ความดันสูงกว่า แต่อีกไม่กี่ปีแบบคอมมอนเรลก็คงตามทัน เครื่องของ ตูอเรก ใช้ความดันเชื้อเพลิงสูงถึง 2,050 บาร์ ฉีดเชื้อเพลิงได้เป็นฝอยละเอียดมาก แต่พอเป็นเครื่องยนต์แบบ วี จำนวนถึง 10 สูบ ความจุ 5 ลิตร แล้วยังใช้ขับรถที่มีน้ำหนักตัวถึง 2,704 กก. ก็คงไม่เหลือค่าที่จะเรียกได้ว่าประหยัดแล้วความสิ้นเปลืองเฉลี่ยที่วัดได้ในสภาพใช้งานเดียวกับ เบนซ์ คือ 6.62 กม./ ลิตร ที่ "กิน" น้อยกว่า เบนซ์แค่นิดเดียว เป็นเพราะน้ำหนักตัวที่มากกว่าเกือบ 500 กก. แต่ถ้าใช้ในเมือง จะเห็นจุดเด่นด้านการประหยัดของเครื่องยนต์ดีเซลเมื่อใช้โหลดน้อย วัดความสิ้นเปลืองได้ 7.25 กม. / ลิตร อยู่ในระดับ "พอทน" ครับ สำหรับรถขับเคลื่อน 4 ล้อ เกียร์อัตโนมัติ น้ำหนักเกือบ 3 ตัน
กำลังสูงสุดของเครื่อง 10 สูบ รุ่นนี้คือ 313 แรงม้า ที่ 3,750 รตน. มากกว่า เบนซ์ แค่ 7 แรงม้า แต่แรงบิดมหาศาล ระดับ 750 นิวตันเมตร ที่ 2,000 รตน. มาจากการใช้เทอร์โบช่วยอัดอากาศเข้ากระบอกสูบ จุดอ่อนเหมือนกันหมด ของบรรดาเครื่องยนต์ดีเซลเทอร์โบ คือ อาการอ่อนแรงตอนออกรถ ขนาดใช้ทอร์ค คอนเวอร์เตอร์ของเกียร์อัตโนมัติช่วยแล้ว ก็ยังมีอาการหลงเหลืออยู่ ความเร็วสูงสุดที่ ตูอเรกทำได้ คือ 225 กม./ชม.
ถึงตาพระเอกของงานนี้ คือ เลกซัส อาร์เอกซ์ 400 เอส ตัวอักษร เอช คือ ตัวย่อของคำว่าไฮบริดครับใครที่สนใจและรู้จัก เลกซัส ดี คงจะทายว่า เลข 400 ต้องหมายถึงเครื่องยนต์เบนซิน 8 สูบ ความจุ 4,000 ซีซี ถ้าเป็นรุ่นธรรมดาทั่วไปก็คงถูกครับ แต่สำหรับรุ่นไฮบริด เลกซัส ใช้เครื่อง วี-6 สูบ ความจุแค่ 3,311 ซีซี เท่านั้น ให้กำลังสูงสุด 288 นิวตันเมตร ที่ 4,400 รตน. กำลัง และแรงบิด ส่วนที่ขาดไป ในการจะประกบกับเมร์เซเดส-เบนซ์ และโฟล์คสวาเกน เลกซัส ให้เป็นหน้าที่ของมอเตอร์ไฟฟ้า 2 ลูก ลูกหน้าขนาดใหญ่
ให้กำลังสูงสุด 167 แรงม้า และแรงบิด 333 นิวตันเมตร ส่วนลูกหลังขนาดเล็กกว่า ให้กำลังสูงสุด 68 แรงม้า แรงบิดสูงสุด 130 นิวตันเมตร น้ำหนักรถเบาอย่างไม่น่าเชื่อ ทั้งๆ ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าและแบทเตอรีอยู่ในตัว ชั่งน้ำหนักได้ 2,032 กก. เท่านั้น แบทเตอรีที่ใช้กับระบบขับเคลื่อน เป็นแบบนิกเคิล-เมทัลไฮดรายด์ (NiMh) ที่ประจุไฟได้ตลอดเวลา ไม่ว่าจะมีประจุไฟฟ้าอยู่มากหรือน้อย
ระบบขับเคลื่อนล้อหน้า รับกำลังจากเครื่องยนต์และมอเตอร์ลูกใหญ่ จะใช้กำลังจากใคร มากน้อยแค่ไหน หรือเอากำลังจากทั้งมอเตอร์และเครื่องยนต์มา "ผสม" กันในระดับไหน เป็นหน้าที่ของระบบควบคุมที่คำนวณด้วยคอมพิวเตอร์สมรรถภาพสูง ให้เหมาะสมแก่สภาพใช้งาน โดยเน้นความประหยัดเชื้อเพลิงเป็นหัวข้อหลัก ส่วนล้อหลังใช้มอเตอร์ลูกเล็กขับเคลื่อนแต่เพียงอย่างเดียว ระหว่างล้อหน้าและล้อหลัง จึงไม่มีการเชื่อมต่อทางกลไก (เช่น เพลา) ใดๆ ทั้งสิ้น
แต่ระบบขับเคลื่อนของรถนี้ก็ยังคงเป็นแบบขับเคลื่อน 4 ล้ออยู่ ตอนออกรถแบบปกติ จะใช้กำลังจากมอเตอร์ไฟฟ้าเท่านั้น ยกเว้นผู้ขับจะส่งสัญญาณว่าต้องการอัตราเร่งสูง โดยการเหยียบคันเร่งลึกหรือจนถึงพื้นรถ หรือเมื่อถึงความเร็วที่เกินกำลังที่มอเตอร์ให้ได้ เครื่องยนต์จะถูกติดขึ้นมาร่วมส่งกลังด้วยโดยประสานงานกันผ่านเกียร์ดาวเคราะห์ (PLANETARY GEAR) สองชุด ทุกอย่างเป็นไปอย่างนุ่มนวล โดยการควบคุมของระบบอีเลคทรอนิคส์ ผู้ขับจะทราบรูปแบบการส่งกำลังจากภาพบนจอที่แผงหน้าปัด
หัวใจของการประหยัดเชื้อเพลิงของรถไฮบริด อยู่ที่การเอาพลังงานที่จะสูญเสียไปขณะเบรคกลับมาสะสมไว่ในแบทเตอรีในรูปของพลังงานไฟฟ้า เมื่อผู้ขับถอนคันเร่ง มอเตอร์จะทำหน้าที่เป็นเครื่องปั่นไฟโดยเอาแรงบิดจากล้อทั้งสี่ ซึ่งก็มาจากแรงเฉื่อยของมวลของรถทั้งคันนั่นเอง รถไฮบริดจึงประหยัดเชื้อเพลิงได้เป็นพิเศษ เมื่อถูกใช้งานในเมืองครับ ค่าความสิ้นเปลืองเฉลี่ยที่วัดได้คือ 8.40 กม. / ลิตร ถ้าวัดเฉพาะการใช้ในเมือง รถนี้ทำได้ถึง 14.7 กม. / ลิตร
ถ้าจะเทียบความสิ้นเปลืองเงินค่าเชื้อเพลิงของรถสามรุ่นนี้ ก็ต้องใช้ค่าความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉลี่ยแบบที่ถูกต้องทางเทคนิค คือ ค่าปริมาตรเชื้อเพลิงต่อระยะทาง (ที่นิยมเป็นมาตรฐาน) 100 กม. ดังนี้
เมร์เซเดส-เบนซ์ เอมเอล 500 (เบนซิน) 16.1 ลิตร
โฟล์ค ตูอเรก วี 10 TDI (ดีเซล) 15.1 ลิตร
เลกซัส อาร์เอกซ์ 400 เอช (เบนซิน) 11.9 ลิตร
ถ้าเทียบเป็นร้อยละ เบนซ์ กินน้ำมันมากกว่า 35 % ส่วน โฟล์ค ฯ ดีเซล ก็ยังกินน้ำมันกว่าถึง 27 % ลองเอาราคาเชื้อเพลิงของเมืองไทยคูณดูนะครับ แล้วคูณด้วย 1,000 ก็จะพอ "มีภาพ" ว่ารถไฮบริดประเภทนี้จะประหยัดเชื้อเพลิงได้กี่บาท เมื่อใช้งานไป 100,000 กม.
คิดเล่นๆ เท่านั้นนะครับ เพราะถ้าจะเปรียบเทียบจริงๆ ก็ต้องมีการประเมินค่าเสื่อมสภาพเมื่อต้องการขาย ค่าเปลี่ยนแบทเตอรีชุดใหม่ เป็นต้น
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
นิตยสาร 399 ฉบับเดือน เมษายน ปี 2549
คอลัมน์ Online : รอบรู้เรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/article/52789