รถ 𝐇𝐲𝐛𝐫𝐢𝐝 ประหยัดกว่ารถน้ำมันได้อย่างไร?

ตามปกติรถที่ใช้น้ำมันเครื่องยนต์ทำงานก็จะมีช่วงที่เร่งออกตัว (หรือเร่งแซง) ช่วงที่วิ่งด้วยความเร็วคงที่ แล้วก็ช่วงเบรค ซึ่งในสามช่วงนี้ ช่วงที่ออกตัวก็จะเปลืองพลังงานมากที่สุด เพราะเราต้องเร่งเครื่องยนต์จนถึงรอบสูงระดับหนึ่ง เครื่องยนต์ถึงจะมีกำลังมากพอที่จะทำให้รถสามารถออกตัวเคลื่อนที่ไปได้ ส่วนช่วงที่กินพลังงานน้อยที่สุดคือช่วงที่วิ่งด้วยความเร็วคงที่

อีกช่วงหนึ่งที่มีการสูญเสียพลังงานไปโดยเปล่าประโยชน์ก็คือช่วงเบรค เพราะความเร็วหรือพลังงานทั้งหมดของรถจะต้องถูกทำให้ลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าต้องเบรคจนจอดสนิทก็ต้องลดพลังงานลงให้เป็นศูนย์ ซึ่งพลังงานจากการเคลื่อนที่ที่มีอยู่เดิมก็จะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนที่เกิดขึ้นในการทำงานของระบบเบรค และถูกระบายทิ้งออกสู่อากาศโดยรอบ

สำหรับรถน้ำมัน มีงานวิจัยว่าพลังงาน 100% จากน้ำมันที่เครื่องยนต์เผาผลาญไปนั้น ถูกนำไปใช้ในการขับเคลื่อนตัวรถจริงๆ ประมาณ 16% – 25% เท่านั้น ที่เหลือสูญเสียไปเป็นความร้อนและอื่นๆ ซึ่งระบบขับเคลื่อนของรถ Hybrid ที่ยังมีการทำงานของเครื่องยนต์เช่นเดียวกัน แต่มีมอเตอร์ไฟฟ้าเข้าช่วยเสริมจะสามารถช่วยประหยัดพลังงานได้มากในสองช่วงคือ

1. ช่วงที่รถออกตัวหรือเร่งเครื่อง คือแทนที่จะต้องเร่งเครื่องขึ้นไปที่รอบสูงก่อน ก็เร่งเครื่องแค่ไม่มากนักหรือยังไม่ติดเครื่องด้วยซ้ำ แต่ใช้กำลังเสริมจากมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยทำให้รถออกตัวได้ในทันที ทำให้ประหยัดน้ำมันได้หลายสิบเปอร์เซ็นต์ ยิ่งเป็นการเร่งแล้วหยุดบ่อยๆ เช่น ขับตอนรถติดในเมือง ยิ่งเห็นความแตกต่างได้ชัดเจนว่าประหยัดจริง

2. ช่วงที่รถเบรค รถ Hybrid จะมีระบบเรียกคืนพลังงานจากการเบรค (energy recuperation หริอ regenerative braking) ซึ่งโดยมากมักจะให้มอเตอร์ไฟฟ้า ตัวเดียวกับที่ขับเคลื่อนรถนั่นแหละหมุนกลับทาง ก็จะกลายเป็นการปั่นไฟฟ้ากลับคืนเข้ามาชาร์จลงแบตเตอรี่ เพื่อเก็บไว้ใช้ตอนเร่งเครื่องคราวถัดไป และในขณะเดียวกันก็จะหน่วงให้รถช่าลงด้วย

นอกจากนี้ระบบปรับอากาศของรถที่ใช้น้ำมัน ส่วนมากมักจะใช้คอมเพรสเซอร์แอร์ที่เดินเครื่องได้ด้วยกำลังจากเครื่องยนต์โดยตรง ซึ่งก็หมายความว่าในช่วงเวลาที่รถจอดนิ่งๆ เช่น รถติด ถ้าจะให้แอร์ทำงานก็ต้องติดเรื่องยนต์เอาไว้ด้วย ซึ่งพลังงานที่ต้องใช้จริงอาจเป็นแค่เศษเสี้ยวของพลังงานทั้งหมดที่เครื่องยนต์ผลิตออกมาได้ ที่เหลือก็สูญเสียเป็นความร้อนไป เหมือนตอนรถติดนานๆ ถึงแม้จะเดินเครื่องยนต์ที่รอบต่ำๆ แล้วก็ตาม รถ Hybrid จะแก้ตรงนี้โดยใช้ระบบแอร์ไฟฟ้า ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ในการทำงานของคอมเพรสเซอร์แอร์แทน ทำให้ตอนรถติดจนจอดนิ่งเราไม่จำเป็นต้องติดเครื่องยนต์เอาไว้ ซึ่งจะลดความสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงได้อีกมากพอสมควร

หมายเหตุระบบแอร์ไฟฟ้าไม่ได้มีใช้แค่รถ Hybrid เท่านั้น รถน้ำมันล้วนๆ ก็สามารถใช้ได้ และมีใช้แล้วในรถหลายรุ่นด้วย ทั้งนี้ก็เพื่อให้สามารถดับเครื่องยนต์ได้ตอนที่รถจอดสนิท เป็นการประหยัดน้ำมัน ลดมลพิษ และทำให้การทำงานของเครื่องยนต์ให้กำลังสม่ำเสมอ ไม่ต้องคอยห่วงว่าคอมเพรสเซอร์แอร์จะทำงานขึ้นมาในช่วงคับขัน เช่นตอนเร่งแซง แล้วทำให้กำลังเครื่องยนต์ตก

ข้อมูลจากหนังสือ : รถไฟฟ้า EV 101
ซื้อได้ที่ : https://www.dplusshop.com/p/608