Yanika Seesai
วิศวะกรเจ้าของช่อง Engineering Explained ยกให้รถยนต์ไฟฟ้าต้นแบบ Mercedes-Benz EQXX เป็นรถยนต์ประสิทธิภาพสูงสุด วิ่งได้ไกล เพราะถูกออกแบบโดยคำนึงถึงแรงต้านและค่าสัมประสิทธิ์การลากมาอย่างดี
Engineering Explained ยกให้ Mercedes-Benz EQXX เป็นรถยนต์ประสิทธิภาพสูงสุด ด้วยหลักการออกแบบที่เฉียบคม
Engineering Explained ยกให้ Mercedes-Benz EQXX เป็นยานพาหนะที่มีประสิทธิภาพสูงสุด ที่อาจทำให้ Tesla และผู้ผลิตรถยนต์รายอื่นต้องคิดหนัก เพราะรถคันนี้มีประสิทธิภาพที่น่าประทับใจมาก
ชมวิดีโอ
ความท้าทายที่สุดของรถยนต์ไฟฟ้าก็คือ แบตเตอรี่ เมื่อต้องการให้รถ EV วิ่งได้ไกลขึ้น ก็ใส่แบตเตอรี่ที่ใหญ่ขึ้น แต่มีข้อเสียของการใส่แบตเตอรี่ขนาดใหญ่ขึ้นก็หมายถึงว่ารถต้องการพลังงานในการขับเคลื่อนมากขึ้น หมายความว่ารถจะมอบระยะทางต่อกิโลวัตต์ชั่วโมงน้อยถ้าเกิดว่าว่าเราใส่แบตเตอรี่เพิ่มขึ้น
รถยนต์ไฟฟ้าทั่วไปในปัจจุบันจะวิ่งได้ประมาณ 480 กม./ชาร์จ ในรถที่มีแบตเตอรี่ขนาด 100 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งรถ EV บางรุ่นก็ทำได้น้อยกว่านี้ ซึ่งทาง Mercedes-Benz ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพในเรื่องแบตเตอรี่เป็นสองเท่า เพื่อให้ได้ระยะทางการวิ่งต่อชาร์จอยู่ที่ 600 กม./ชาร์จ ด้วยแบตเตอรี่ขนาด 100 กิโลวัตต์ชั่วโมง ซึ่งเป็นสิ่งที่ค่อนข้างท้าทายมาก
คุณ Jason (วิศวกรในคลิปวิดีโอ) อธิบายว่า การจอดอยู่เฉย ๆ จะประหยัดพลังงานที่สุด เพราะไม่ได้ใช้พลังงานมาก ถ้าหากใช้พลังประมวลผลของรถ เช่น ระบบควบคุมสภาพอากาศ วิทยุ และสิ่งอื่น ๆ แต่ยังไม่ได้ขับออกไป จะมีการใช้พลังงานค่อนข้างเยอะ
แต่เมื่อรถเริ่มเคลื่อนที่ และวิ่งเร็วขึ้นเรื่อย ๆ ปริมาณพลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนที่ต่อ 1.6 กม จะมีการใช้พลังงานมากขึ้นเรื่อย ๆ เพราะมีเรื่องของการแหวกอากาศเข้ามา และหากว่ารถ EV คันไหนมีความเร็วสูงสุดสูงมาก ๆ รถจะใช้พลังงานมากกว่าที่มอเตอร์ของรถจะผลิตได้เต็มกำลัง
และยังมีเรื่องของแรงต้านของยางกับพื้นถนน ที่มีปัจจัยสองอย่างคือ การออกแบบยางและน้ำหนักโดยรวมของรถ ก็มีผลเช่นกัน
Mercedes-Benz ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพของยานพาหนะเพื่อวิ่งบนทางหลวงด้วยความเร็วให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้นทั้งสองปัจจัยที่ต้องคำนึงก็คือ คือแรงต้านทานการหมุนของล้อกับถนนและประสิทธิภาพแอโรไดนามิก ปัญหาการลากแอโรไดนามิกคือ 62% ส่วนท่ีเหลือคือแรงต้านทานการหมุนที่ Mercedes-Benz ต้องคำนึง
การเพิ่มประสิทธิภาพแอโรไดนามิก
สองตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อการออกแบบยานพาหนะ : ค่าสัมประสิทธิ์การลากและพื้นที่ส่วนหน้ารถทั้งหมดที่จะสัมผัสกับอากาศ
สำหรับพื้นที่ส่วนหน้ารถ รถที่ใหญ่กว่าจะดันผ่านอากาศได้ยากกว่ารถที่เล็กกว่าเพราะรถที่ใหญ่กว่าจะจับอากาศได้มากกว่า ดังนั้น อาจแก้ปัญหาได้ด้วยการทำให้หน้ารถต่ำลง หรือมีชิ้นส่วนบริเวณด้านหน้ารถให้น้อยลง
ค่าสัมประสิทธิ์การลาก เป็นการคูณสำหรับพื้นที่ส่วนหน้ากับแรงต้านอากาศ ยิ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การลากต่ำเท่าไหร่ก็ยิ่งดี ดังนั้นรถจะต้องมีรูปทรงที่ออกแบบโดยคำนึงถึงการลู่ลม ดูเหมือนว่าหากรถถูกออกแบบเป็นรูปทรงหยดย้ำแบบแนวนอนน่าจะเป็นหลักการออกแบบที่จะช่วยในเรื่องแอโรไดนามิคได้ดีที่สุด
รถยนต์ไฟฟ้า EQS ของ Mercedes-Benz มีค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านที่ 0.20 ซึ่งถือว่าดีมาก แน่นอนว่าพวกเขาต้องการปรับปรุงให้ดีขึ้นและเข้าใกล้รูปร่างหยดน้ำมากยิ่งขึ้น และล่าสุด Mercedes-Benz EQXX มีค่าสัมประสิทธิ์การลากที่ .17 ได้ ซึ่งยังน้อยกว่ารถ Aptera ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การลากที่ .13 อยู่มาก
อะไรทำให้ Mercedes-Benz EQXX มีค่าสัมประสิทธิ์การลากอยู่ที่ .17 ?
- บานประตูระบบระบายความร้อนช่วยปิดอากาศไม่ให้เข้าไปในหม้อน้ำ
- ดิฟฟิวเซอร์หลังแบบแอคทีฟที่ควบคุมการไหลเวียนของอากาศใต้ท้องรถไปในทิศทางที่ดีขึ้น
หากปิดล้อหลัง พวกเขาอาจทำให้ตัวเลขอยู่ที่ .16 ได้ แต่ทางวิศวกรคิดว่าอะไรก็ตามที่มีค่าสัมประสิทธิ์การลากต่ำกว่า .16 จะดูไม่เหมือนรถยนต์อีกต่อไป
ในวิดีโอเป็นเพียงพาร์ทแรกของการวิเคราะห์ของช่อง Engineering Explained เท่านั้น รถคันนี้จะมีสิ่งใดที่น่าประทับใจอีก มารอติดตามกัน
ที่มา – cleantechnica
