เทคโนโลยียานยนต์(Automotive of technology)

เทคโนโลยยี านยนต์(Bachelor of Technology) เรียบเรียงโดย นาย วทิ วัส เทยี่ งมณี สาขาวชิ า เทคนคิ เคร่ืองกล วิทยาลยั เทคนิคสโุ ขทัย

ระบบคอมมอนเรล ไดเรค อนิ เจคชั่น (Common rail Direct Injection) ระบบคอมมอนเรล หรือระบบจ่ายน้ามันแบบรางร่วม เป็นระบบจ่ายน้ามันท่ีได้พัฒนาข้ึนมาล่าสุดในปัจจุบัน ระบบจ่ายเช้ือเพลิงประกอบด้วย ป๊ัมแรงดันสูง (ปัจจุบันสามารถท้าได้สูงถึง 1800 บาร์ ในประเทศไทย) ในการอัดน้ามันเข้าสู่รางร่วม (Common Rail) เพื่อรอจังหวะการฉีดที่เหมาะสมท่ีประมวลได้จากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control Unit, ECU) เมื่อถึงจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงที่ ECU ประมวลผลออกมาได้ วาลว์น้ามันหรือเข็มหัวฉีดจะถูกยกด้วยแรงขับจากโซลีนอยด์โดยใช้ไฟฟ้า ซึ่งระบบฉีดเชื้อเพลิงในเครอื่ งยนตร์ ุ่นเก่าที่เปน็ ป๊ัมเช้ือเพลิงแบบแถวเรียงหรือจานจ่ายจะใช้วิธีการยกเข็มหัวฉีดด้วยแรงดันในตัวน้ามันท่ีป๊ัมเช้ือเพลิงอัดเข้ามา (ประมาณ 120 -250 บาร์) และสามารถเอาชนะแรงกดของสปริงที่หัวฉีดท้าให้เข็มหัวฉีดยกเปิดน้ามันให้ไหลผ่านไปได้ วิธีแบบเก่าน้ีจะไม่สามารถควบคุมจังหวะการฉีดเช้ือเพลิงให้ยืดหยุ่นได้แตกต่างจากระบบคอมมอนเรลซ้ึงใช้ไฟฟ้าในการควบคุม ดังนั้นระบบคอมมอนเรลจึงสามารถฉีดเช้ือเพลิงยืดหยุ่นได้ตามสภาวะการท้างานที่เหมาะสมตามการประมวลผลของ ECU โดย ECU ของเคร่ืองยนต์สามารถรับรสู้ ภาวะการท้างานของเครื่องยนตไ์ ด้จาก Sensor ต่าง ๆ เชน่ ปริมาณออกซเิ จนในไอเสีย แรงดันในรางร่วมคันเร่ง อุณหภูมิต่าง ๆ หรือ อ่ืน ๆ ข้อดีจากการที่เราสามารถควบคุมการฉีดเช้ือเพลิงได้ตามต้องการ ECUปัจจุบันจึงสามารถควบคุมให้มีการฉีดแบบหลายคร้ัง (Multiple-Injection) ซึ่งสามารถช่วยลดปริมาณมลพิษไนตริกออกไซด์ แลกชว่ ยใหม้ ีการเผาไหม้ท่ีไม่รุนแรงลดการน็อกของเครื่องยนต์ได้ บริษัทผู้ผลิตระบบเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์ปัจจุบันสามารถผลิต ECU ให้คุมคุมการฉีดสูงสุดได้ถึง 5 ครั้งมีพ้ืนฐานดังน้ีคือ การฉีดคร้ังท่ี 1เป็นการฉีดล่อ (Pilot Injection) เป็นส่วนช่วยให้เชื้อเพลิงส่วนแรกผสมกับอากาศได้ดีก่อน หลังจากนั้นจึงฉีดครั้งท่ี 2 ตามมาเรยี กว่า Pre-Injection เพือ่ เพิ่มความเข้มข้นของเช้ือเพลิงในการเร่ิมการเผาไหม้ส่วนแรก การฉีดครั้งท่ี 3 เป็นการฉีดเชื้อเพลิงหลัก Main-Injection เป็นการฉีดที่ควบคุมสภาวะการท้างานของเครื่องยนต์ตามคนั เร่ง การฉีดคร้ังท่ี 4 เรียกว่า After-Injection เป็นการฉีดเพ่ือเผาเขม่าหรืออนุภาคคาร์บอน (PM) ส่วนสุดท้ายเพ่ือให้มีการเผาไหม้สมบูรณ์ท่ีสุด และการฉีดท่ี 5 สุดท้ายคือ Post-Injection เป็นการฉีดควบคุมอุณหภูมิไอเสีย ส้าหรับในประเทศไทยส่วนใหญ่จะเป็นการฉีดเช้ือเพลิงแบบ 2 ครั้ง คือ Pilot และ Main-Injection แต่คาดว่าเทคโนโลยกี ารฉดี แบบ 5 ครงั้ จะเข้ามาตอ่ ไปเนือ่ งจากข้อก้าหนดของการปลดปล่อยมลพิษทเ่ี ข้มงวดมากขึ้น ระบบคอมมอนเรลประกอบด้วย ป๊มั แรงดนั สงู , รางร่วม, หวั ฉีดโซลนิ อย, อีซียู (ECU) และเซน็ เซอร์ต่าง ๆ ปัม๊ แรงดนั สงู สามารถฉีดนา้ มนั ให้มคี วามดนั ได้สงู ถึง 1,800บาร์ หรอื 180MPa ข้ึนอยู่กับเคร่อื งยนต์แตล่ ะรนุ่ และผู้ผลิต แตล่ ะเจ้า แรงดันท่สี ูงนท้ี ้าให้น้ามันแตกตัวเปน็ ละอองได้ดีกวา่ การใช้หวั ฉดี แบบเก่ามาก หรอื ที่เรยี กวา่Fuel Atomisation

รางร่วม มลี ักษณะเปน็ ท่อเลก็ ๆ ยาว ๆ ทมี่ ีความหนามากเพอ่ื ทนต่อแรงดนั สูง รางรว่ มน้ีจะรักษาความดนั ให้คงที่และช่วยให้ละอองนา้ มนั ที่จา่ ยไปยังห้องเผาไหมท้ ุกห้องมลี กั ษณะเหมอื นกัน หัวฉดี โซลินอย ชว่ ยทา้ ให้สามารถควบคุมเวลาของการฉีดน้ามนั และปริมาณน้ามนั ที่ฉดี เขา้ ไปในห้องเผาไหม้ ได้อย่างละเอียด อซี ียู หรือ Electronic Control Unit ท้าหน้าท่ีควบคุมการท้างานของท้ังระบบใหเ้ หมาะสมกับการขบั ข่ี ไม่ว่าจะเป็น การเร่งเครือ่ ง การขบั ด้วยความเร็วสงู หรอื ความเร็วตา้่ นอกจากน้อี ีซยี ูยังสามารถสั่งให้มีการฉีดน้ามันเล็กน้อย เข้าไปในห้องเผาไหม้ก่อนที่จะมีการฉีดน้ามันตามรอบ ได้อีกด้วย เรียกว่า ไพล็อต อินเจ็คช่ัน (PilotInjection) เพือ่ ที่จะลด ความรุนแรงของการระเบิดในรอบการจดุ ระเบิด ดังนัน้ ลดเสยี งดังและการสั่นสะเทือนซึ่งเป็นข้อเสียของเคร่ืองยนต์ดีเซลแบบเก่า นอกจากน้ี ไพล็อต อินเจ็คชั่น ยังช่วยให้เครื่องยนต์สามารถสร้างกา้ ลังงานอย่างตอ่ เนอื่ งอีกดว้ ย เซ็นเซอรต์ า่ ง ๆ เปน็ อปุ กรณ์ที่ใช้ส้าหรับทา้ การตรวจวัดและตรวจจับสภาวะต่าง ๆ ของระบบควบคุมของเครอ่ื งยนต์ เช่น เซ็นเซอร์อุณหภูมนิ ้ามนั เช้ือเพลงิ ก็มีหน้าท่ตี รวจวัดอณุ หภูมินา้ มันเช้ือเพลงิ และเซน็ เซอร์ขาคนั เร่งกม็ หี น้าท่ีตรวจจับตา้ แหน่งขาคันเร่งเปน็ ตน้ ด้วยกลไกการท้างานข้างต้น ระบบคอมมอนเรล จึงท้างานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบเก่าดังนั้นจึงช่วยประหยัดน้ามัน ปล่อยมลพิษน้อยกว่า อีกท้ังยังเงียบกว่า และมีการส่ันสะเทือนน้อยกว่าเครอ่ื งยนตแ์ บบเก่าอีกดว้ ย ปัจจุบัน ระบบคอมมอนเรล ได้ถูกน้ามาใช้ในรถกระบะในประเทศไทยเกือบทุกค่าย โดยมีชื่อเรียกทางการตลาดที่แตกต่างกันไป ส้าหรับรถยนต์นั่งน้ัน เครื่องยนต์ดีเซลยังไม่เป็นท่ีนิยมมากนักในประเทศไทยแต่ในยุโรปซ่ึงนิยมใช้รถเคร่ืองยนต์ดีเซล เพราะมีมลพิษต้่ากว่า ระบบคอมมอนเรลน้ี ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลาย ประวัติของระบบคอมมอนเรล เคร่ืองยนต์ระบบคอมมอนเรลถูกคิดค้นได้เป็นส้าเร็จคร้ังแรก โดยบริษัท Bosch ของเยอรมัน โดยในคร้ังแรกระบบคอมมอนเรลถูกใช้กับเครื่องจักรขนาดใหญ่ (โดยเป็นคอมมอนเรลระบบกลไกลูกเบี้ยวเปิดหัวฉีดช่วย) ต่อมา Bosch สามารถลดขนาดของระบบลงได้ และติดต้ังกับรถยนต์เมอร์เซเดส-เบนซ์ เป็นคร้ังแรก (ปี 2540) ปัจจุบันระบบนี้ ได้มีบริษัท ชั้นน้าผลิตออกมาเพ่ือจ้าหน่ายใหแ้ ก่บริษทั รถยนต์ เชน่ Nippon-Denso, Delphi เป็นตน้

ระบบขบั เคล่ือนสล่ี อ้ มที งั้ หมด 3 ประเภท ดังน้ี - แบบฟลู ไทม์ (Full Time) - แบบเรยี ลไทม์ (Real Time) - แบบพารท์ไทม์ (Part Time) ในแต่ละแบบก็มคี ุณสมบตั ดิ ังนี้แบบฟูลไทม์ (Full Time) เป็นระบบขับเคล่ือน 4 ล้อ แบบตลอดเวลา มีข้อดีคือ เกาะถนนดีมาก โดยเฉพาะเวลาเข้าโค้งแรง ๆหรือเวลาฝนตกถนนลื่น การออกตัวเวลาแข่งก็ไม่ต้องกลัวว่าล้อจะฟรีทิ้งมาก ท้าให้ออกตัวได้ดีกว่ารถระบ บขบั เคลอื่ น 2 ลอ้ ที่น้าหนกั และความแรงของเคร่ืองเทา่ กนั แตก่ ม็ ขี อ้ เสียคือ ยางสกึ หรอเร็ว กินน้ามันมากกว่ารถระบบขบั เคล่ือน 2 ล้อท่ีน้าหนักและความแรงของเครื่องเท่ากัน เพราะต้องถ่ายทอดก้าลังของเครื่องยนต์ทั้ง 4ล้อ โดยแบ่งเป็นล้อละ 25 เปอร์เซนต์ ซึ่งไม่เหมือนกับระบบขับเคล่ือน 2 ล้อ ท่ีต้องถ่ายทอดก้าลังเครื่องยนต์แค่ 2 ลอ้ โดยแบง่ เปน็ ลอ้ ละ 50 เปอร์เซนต์ ตวั อยา่ งของรถระบบขับเคลือ่ น 4 ลอ้ แบบฟูลไทมม์ ดี ังน้ีแบบเรยี ลไทม์ (Real Time) เปน็ ระบบขบั เคล่อื น 4 ล้อ แบบอตั โนมัติ หรอื มกี ารถ่ายทอดแรงบิดของล้อหน้ากับล้อหลังให้สัมพันธ์กัน โดยจะมีเซนเซอร์คอยตรวจจับความเร็วของล้อคู่หน้ากับคู่หลังเมื่อมีล้อใดล้อหนึ่งมีการล่ืนไถลหรือฟรีท้ิงเวลาออกตัวแรง ๆ มีข้อดคี อื ประหยัดน้ามันกว่าแบบฟูลไทม์ เกาะถนนได้ดีเหมือนกับฟูลไทม์ โดยเฉพาะเวลารถว่ิง ระบบถ่ายทอดแรงบิดท้ัง 4 ล้อ จะแบ่งแรงบิดของก้าลังเครื่องยนต์ให้กับล้อคู่หน้ากับคู่หลังดังน้ี ระบบขับเคล่ือนจะแบ่งก้าลังส่วนใหญ่ไปท่ีล้อหลังเสมอ แต่ถ้าเวลาออกตัวแรง ๆ ล้อหลังจะมีการฟรี ระบบก็จะถ่ายทอดแรงบิดท่ีล้อหน้าด้วย เริ่มตั้งแต่ 50 เปอร์เซนต์หรือต้่ากว่านั้นขึ้นอยู่กับความเร็วและก้าลังของเครื่องยนต์ แต่เม่ือรถวิ่งได้ความเร็วซักระยะหนึ่งระบบก็จะลดก้าลังขับเคลื่อนของล้อหน้าลงมาจนเกือบ 0เปอร์เซนต์ หรือล้อหน้าไม่ฟรีแล้ว สาเหตุท่ีต้องถ่ายทอดก้าลังส่วนใหญ่ไปท่ีล้อหลังก็เพราะว่าน้าหนักของรถเวลาว่ิงจะตกลงท่ีล้อหลังเป็นส่วนใหญ่ การควมคุมการท้างานของระบบขับเคล่ือนแบบนี้ ก็จะมีการใช้กล่องสมองกลควบคุมและแบบใช้ระบบเกียร์ที่ควบคุมแรงบิดได้ด้วยตัวเอง ตัวอย่างของรถระบบขับเคล่ือน 4 ล้อแบบเรยี ลไทม์มีดังน้ีแบบพาร์ทไทม์ (Part Time) เป็นระบบขับเคล่ือน 4 ล้อ แบบท่ีคุณสามารถเลือกเองได้ โดยจะมีเกียร์ของระบบขับเคลื่อนแยกออกมาต่างจากเกียร์ 1, 2, 3, 4, 5, R และเกียร์ของระบบขับเคล่ือนน้ีก็สามารถเลือกที่จะขับเคล่ือน 2 ล้อ 4ล้อ ว่ิงช้าหรือเร็วได้ (Low High) ข้ึนอยู่กับสภาพของถนนท่ีว่ิง เช่น บนถนนทางเรียบปกติ ก็ใช้ระบบขับเคลื่อน 2 ล้อ ทางท่ีค่อนข้างขรุขระล่ืนไถลก็ใช้ ระบบขับเคล่ือน 4 ล้อ แบบวิ่งเร็ว (High) และทางที่เป็นโคลนลื่นมาก ๆ การปีนไต่ทางสูงชัน ก็ใช้ระบบขับเคลื่อน 4 ล้อ แบบว่ิงช้า (Low) ตัวอย่างของรถระบบขบั เคล่ือน 4 ลอ้ แบบพารท์ ไทมด์ งั นี้

ระบบดฟิ เฟอร์เรนเชียวลอค (Differential Lock)ระบบขับเคลอ่ื นสีล่ อ้ แบบซเู ปอร์ซเี ลก็เทคโนโลยคี วามปลอดภัยระบบ Pre-crash safetyกระจกมองหลงั แบบ Electrochromic (EC Rear View Mirror)เทคโนโลยเี พอ่ื สงิ่ แวดลอ้ มการทา้ งานของรถยนต์ไฮบรดิ (Hybrid)เทคโนโลยีเพื่อความสะดวกสบายระบบครูสคอนโทล (Cruise control) เป็นระบบที่ช่วยให้ผู้ขับข่ีรักษาความเร็วของรถให้อยู่ในระดับคงที่โดยไม่ต้องเหยียบคันเร่ง ช่วยลดความเหนื่อยลา้ ในการขับระยะทางไกล โดยท่ัวไปเม่ือขับถึงความเร็วที่ต้องการและ ต้ังให้ระบบท้างานแล้ว รถก็จะรักษาความเรว็ ทร่ี ะดับนน้ั โดยอัตโนมตั ิ โดยที่ผู้ขับไมต่ อ้ งเหยียบคันเร่ง ระบบจะถูกยกเลิกโดยอัตโนมัติเม่ือความเร็วของรถต่้ากว่า หรือสูงกว่าท่ีก้าหนดไว้ เช่น ต้่ากว่า 40 ก.ม./ช.ม หรือสูงกว่า 140 ก.ม./ช.ม เป็นต้นรายละเอียดจะขึ้นอย่กู บั ระบบของแต่ละผูผ้ ลิต โดยท่วั ไปเมื่อเหยยี บเบรกรถจะชลอความเร็วลงตามปกติ แต่ถ้าความเรว็ ยังไม่ต้า่ กวา่ ท่ีระบบกา้ หนดไว้ เม่อื ปลอ่ ยคนั เบรกระบบจะเร่งความเรว็ ใหร้ ถกลบั มาอยู่ในความเร็วเดิมทีต่ งั้ ไวโ้ ดยอตั โนมตั ิ เพื่อความปลอดภยั ผขู้ บั สามารถยกเลิกระบบได้ทุกเม่ือโดยการกดปมุ่ ยกเลกิระบบครูสคอนโทล มีใช้กันอย่างแพร่หลายในรถท่ีใช้เกียร์อัตโนมัติ แต่ในความเป็นจริงแล้ว รถท่ีใช้เกียร์ธรรมดา กส็ ามารถใชร้ ะบบนไ้ี ด้เช่นกนั โดยเมื่อขบั ในความเร็วคงที่และไม่มีการเปลี่ยนเกียร์ ก็จะสามารถสั่งให้ระบบ ท้างานได้ โดยระบบจะรักษาความเรว็ ให้คงท่ีโดยผู้ขับไม่ต้องเหยยี บคันเร่ง แต่เมื่อใดที่มีการเปล่ียนเกียร์ระบบกจ็ ะถูกยกเลกิ ทันที ครูสคอนโทลในเกียร์ธรรมดาน้ียังไม่มีใช้ในประเทศไทย เน่ืองจากสภาพถนนและลักษณะการขับขี่ที่ต้องมีการเปล่ียนเกียร์บ่อยครั้ง แต่ในต่างประเทศอย่างเช่น ประเทศออสเตรเลีย ระบบนี้มีใช้ในรถกะบะเกียร์ธรรมดาด้วย ในปัจจุบันระบบนี้ได้ถูกพัฒนาขึ้นไปอีก เป็นระบบครูสคอนโทลแบบปรับความเร็วอัตโนมัติ(Adaptive Cruise Control) ซึ่งรถจะลดความเร็วลงอัตโนมัติ เมื่อตรวจพอส่ิงที่อยู่ ด้านหน้า โดยระบบจะลดความเร็วของรถให้เท่ากับรถคันหน้า และรักษาระยะห่างท่ีคงที่ ข้ึนอยู่ กับความเร็ว จนกว่ารถคันหน้าจะหลบไป ระบบจงึ จะเร่งให้ความเร็วกลบั มาอยูใ่ นระดับเดมิ ที่ตง้ั ไว้ โดยอตั โนมตั ิเทคโนโลยกี ารสอ่ื สารในรถยนต์ระบบการควบคุมรถยนต์

ส้าหรับปี 2017 น้ี ผทู้ ่ีใชร้ ถยนตว์ อลโว่จะสามารถพดู คยุ กับรถยนต์ของพวกเขาได้โดยผ่านทางอุปกรณ์ท่ถี ูกตดิ ตงั้ ภายในรถยนต์ จะสามารถควบคุมรถยนต์ได้ ผ่านทาง Microsoft Band 2 สายรัดข้อมืออัจฉริยะ ที่ถูกคิดค้นข้ึนมาเพ่ือใช้ส่ังการรถยนต์ คุณจะสามารถควบคุมรถยนต์ของคุณได้จากระยะไกล ไม่ว่าจะเป็นการปลดล็อกประตู การควบคุมการท้างานของระบบปรับอากาศ ระบบไฟต่างๆ หรือแม้กระท่ังการส่ังสตาร์ทเคร่ืองยนต์ การท้างานท้ังหมดน้ีสามารถส่ังการได้ด้วยเสียงของคุณเอง Volvo และ Microsoft ตั้งใจที่จะน้าเสนอเทคโนโลยีน้ีในช่วงเร่ิมต้นฤดูใบไม้ผลิ แต่เทคโนโลยีนี้จะพร้อมลงตลาดให้ได้ใช้งานเฉพาะในตลาดสหรัฐอเมริกา, ประเทศในทวีปยุโรป, รัสเซีย, แคนาดา และจีน ถือเป็นอีกหน่ึงเทคโนโลยีท่ีถูกพัฒนาร่วมกันเพ่ือเพ่ิมความสะดวกสบายให้กับเจา้ ของรถไม่มากก็น้อยทเี ดียวเทคโนโลยีการขบั เคล่ือน รถขับเคลื่อนอัตโนมัติของ Mitsubishi สามารถจอดรถให้เราได้เลยโดยเฉพาะในเมืองที่หาท่ีจอดรถยากหรือบางทีเราเจอแต่ที่แคบๆ ที่เราต้องใช้เวลานานในการจอด ท้าให้เสียเวลามากและอาจท้าให้เกิดอบุ ตั ิเหตเุ นื่องจากการเบียดหรอื ชนสิ่งของบรเิ วณน้ัน หลงั จากนี้เราแค่ไปถึงที่หมาย สั่งให้รถจอดด้วยตัวมันเองแลว้ เราก็เดนิ ไปทา้ ธรุ ะไดอ้ ยา่ งสบายใจไมต่ ้องเสยี เวลาจอดรถกันอกี ต่อไปแลว้นวตั กรรมรถยนต์สุดล้าทบี่ อกรายละเอียดเส้นทางบนกระจกหนา้ รถ นวตั กรรมรถยนต์สุดล้าทีบ่ อกรายละเอยี ดเสน้ ทางบนกระจกหนา้ รถ การเดินทางของเรามีรายละเอียดต่างๆ ปรากฏขึ้นบนกระจกหน้ารถแบบเลียลไทม์ นอกจากที่จะท้าให้เราไม่ต้องละสายตาจากถนนแล้ว เรายังเห็นภาพจริงซ้อนทับกับ Holographic เหมือนการขับขี่ยานอวกาศในหนัง Sifi มันจะท้าให้การขับข่ีจะกลายเป็นเรื่องที่น่าสนุกและตื่นเต้นมากย่ิงขึ้นและเพิ่มความปลอดภัยความสะดวกในการขับข่ี ซึ่งบริษัทWayRay ไดส้ ร้างระบบ Navion ขนึ้ มาที่เฉพาะคนขับเท่านั้นที่จะมองเห็นภาพ Holographic ซ่ึงท้าให้การขับรถตอนกลางคืนมีความปลอดภัยมากย่ิงข้ึนด้วย ซ่ึงนั่นท้าให้เราคาดการณ์กันว่าในอนาคตอันใกล้นี้การเพิ่มรายละเอยี ดลงในภาพจริงและจะกลายเปน็ เรื่องปกติของการขบั ขี่แหลง่ ขอ้ มลู อ้างองิ https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B9%80%E0%B8%97%E0%B8%84%E0%B9%82%E0%B8%99%E0%B9%82 %E0%B8%A5%E0%B8%A2%E0%B8%B5%E0%B8%A2%E0%B8%B2%E0%B8%99%E0%B8%A2%E0%B8%9 9%E0%B8%95%E0%B9%8C สืบค้นขอ้ มลู วันท่ี 31/7/2560