|
| วีดิโอ : สุพรรณี ยังอยู่ • รายงาน : นาธัส แสงสุริยะ |
Saturday, 19 June, 2010 0:12 AM |
|
 |
| |
|
| |
 เมื่อวันที่ 11 มีนาคมที่ผ่านมา บริษัท โตโยต้า มอเตอร์ ประเทศไทย จำกัด ได้เชิญสื่อมวลชนเข้าร่วมฟังการบรรยาย Drive Confidence Drive Hybrid ซึ่งมีเนื้อหาเชิงลึกเกี่ยวข้องกับระบบไฮบริดรุ่นใหม่ล่าสุดของโตโยต้า ณ ศูนย์ฝึกอบรมโตโยต้า สุวินทวงศ์
ช่วงเช้าอุ่นเครื่องด้วยการปรับความรู้ความเข้าใจในระบบไฮบริดภาคทฤษฎี จากนั้นจึงสัมผัสของจริงอย่างใกล้ชิดด้วย 4 สถานีความรู้ ประกอบด้วยเรื่องหลัก คือ แบตเตอรี่, มอเตอร์และระบบส่งกำลัง, ชุดควบคุมการส่งกระแสไฟฟ้า และเครื่องยนต์ Atkinson Cycle โดยแบ่งเป็นช่วงเช้าและช่วงบ่ายอย่างละ 2 สถานี |
| |
 |
| |
| • อาจารย์มนัส ดาวมณี รองผู้อำนวยการ ฝ่ายข้อมูลเทคนิค หัวหน้าชุดผู้บรรยาย |
| |
 |
| |
| • คุณปรีชา โพธิ รองผู้อำนวยการ สำนักงานประชาสัมพันธ์ |
| |
 |
| |
| • ทดลองขับ คัมรี่ ไฮบรืด ในบริเวณศูนย์ฝึกอบรมโตโยต้า สุวินทวงศ์ |
| |
 |
| |
| • ขณะขับ มีอาจารย์มาช่วยอธิบายรายละเอียดต่างๆ ของระบบไฮบริด |
|
| |
จากนั้นมีการทดลองขับ โตโยต้า คัมรี่ ไฮบริด ในบริเวณศูนย์ฝึกอบรมโตโยต้า โดยมีอาจารย์นั่งไปด้วย เพื่ออธิบายถึงการทำงานของระบบไฮบริด ในสภาพการขับแบบต่างๆ ตั้งแต่ออกตัว ความเร็วต่ำ เร่งความเร็ว และเบรก
ปิดท้ายด้วยภาคทฤษฎีของระบบ ECB หรือ Electronic Brake Control จากนั้นจึงเข้าสู่ช่วงถาม-ตอบ ก่อนแยกย้ายกันเดินทางกลับโดยสวัสดิภาพ • |
| |
 |
| |
การเปลี่ยนแปลงโลกยานยนต์สู่ยุคไฮบริด
กว่าหนึ่งทศวรรษที่โตโยต้า นำเสนอเทคโนโลยีขับเคลื่อนระบบไฮบริด ที่สามารถใช้งานได้จริงบนถนนทั่วไป จนเป็นที่ยอมรับว่า นี่คือทางเลือกในการประหยัดพลังงานและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการพัฒนายานยนต์ในศตวรรษนี้
ระบบขับเคลื่อนไฮบริดที่โตโยต้าพัฒนาขึ้นคือ ระบบการทำงานร่วมกันแบบสมบูรณ์ครบวงจร หรือ Series Parallel Hybrid System ซึ่งนับเป็นเทคโนโลยีไฮบริดที่ก้าวหน้าที่สุดในปัจจุบัน เพราะเป็นระบบที่สะดวกง่ายต่อการใช้งาน และมีความทนทาน ให้สมรรถนะในการขับเหมือนรถยนต์ทั่วไป แต่ในขณะเดียวกันก็ให้คุณประโยชน์ที่เหนือกว่า ทั้งความประหยัดเชื้อเพลิง และลดมลพิษได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด
ในปี 2540 โตโยต้า นำรถยนต์ไฮบริดออกจำหน่ายในประเทศญี่ปุ่นเป็นครั้งแรก ด้วยรุ่น พริอุส (PRIUS) และในปี 2543 ก็เริ่มทำตลาดในต่างประเทศ โดยปัจจุบันมีจำหน่ายใน 44 ประเทศทั่วโลก ยอดจำหน่ายรวมมากกว่า 1.8 ล้านคัน
รถยนต์ไฮบริด คือ รถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงาน 2 แบบในคันเดียว กล่าวคือ พลังงานจากเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเชื้อเพลิง และพลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้า ที่ใช้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ โดยทั้ง 2 ระบบจะทำงานสอดคล้องกันอย่างมีประสิทธิภาพตลอดเวลา เพื่อขับเคลื่อนรถยนต์ด้วยความประหยัดเชื้อเพลิง และลดการปล่อยมลพิษ รวมทั้งให้ประสิทธิภาพการขับเหนือกว่ารถยนต์ทั่วไป |
| |
 |
| |
| • หน้าตาแบตเตอรี่หลักของคัมรี่ ไฮบริด เป็นแบบนิกเกิล เมทัล ไฮดราย 34 โมดุล 204 เซลส์ แรงดันไฟฟ้า 244.8 โวลต์ ราคาประมาณ 8 หมื่นบาท |
| |
 |
| |
| • ติดตั้งในห้องเก็บสัมภาระด้านท้าย พร้อมพัดลมหมุนเวียนอากาศ พิสูจน์แล้วว่าแม้แบตเตอรี่จมน้ำทั้งลูก ก็ไม่มีกระแสไฟฟ้าแรงสูงรั่วออกมาทำอันตราย |
| |
 |
| |
| • แบตเตอรี่ลูกเล็ก สำหรับจ่ายไฟในการสตาร์ตและเลี้ยงระบบต่างๆ เป็นแบตเตอรี่พิเศษ มีเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิในตัว เพื่อตรวจสอบว่าแบตเตอรี่มีกระแสไฟฟ้าเต็มหรือยัง จะได้ไม่โอเวอร์ชาร์จ (เนื่องจากคัมรี่ ไฮบริด ไม่มีไดชาร์จ แต่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าทำหน้าที่แทน) ช่วยยืดอายุการใช้งานของแบตเตอรี่ |
| |
 |
| |
| • เครื่องกระตุ้นแบตเตอรี่หลัก ซึ่งไม่เคยถูกใช้งาน เพราะทดลองแล้วว่าเมื่อดึงไฟออกจากแบตเตอรี่จนหมด ทิ้งไว้สักพักไฟฟ้าก็จะฟื้นกลับมา จากการทำปฏิกิริยาภายในแบตเตอรี่ |
| |
 |
| |
| • ระบบไฮบริดรุ่นดั้งเดิมของโตโยต้า ปัจจุบันเลิกผลิตแล้ว |
|
| |
ประเภทของระบบไฮบริด
1. ระบบไฮบริดแบบอนุกรม
ระบบนี้ เครื่องยนต์จะหมุนเจนเนอเรเตอร์ จากนั้นมอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้กระแสไฟฟ้าที่ผลิตได้นี้ ส่งกำลังไปยังล้อขับเคลื่อน เครื่องยนต์ทำหน้าที่สร้างกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว ไม่ได้ขับเคลื่อนหรือหมุนล้อโดยตรง
ที่เรียกว่าไฮบริดแบบอนุกรม เพราะกำลังที่ใช้ขับเคลื่อนล้อนั้น จะจ่ายไปตามกำลังเครื่องยนต์และมอเตอร์ตามลำดับ ระบบนี้สามารถทำให้เครื่องยนต์กำลังต่ำทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพต่อเนื่อง โดยให้กำเนิดและจ่ายกระแสไฟฟ้าไปยังมอเตอร์ไฟฟ้า และช่วยชาร์จแบตเตอรี่ด้วย
2. ระบบไฮบริดแบบคู่ขนาน
ในระบบไฮบริดแบบคู่ขนาน ทั้งเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้าจะไปขับเคลื่อนล้อต่างๆ และกำลังขับเคลื่อนจากแหล่งพลังงานสองชนิดนี้ สามารถนำมาใช้งานได้ตามสภาวะการณ์ต่างๆ ที่เป็นอยู่ ณ ขณะนั้น และที่เรียกระบบนี้ว่าระบบไฮบริดแบบคู่ขนาน ก็เพราะว่ากำลังที่ส่งไปยังล้อต่างๆ นั้น ถูกส่งไปพร้อมๆ กันเป็นคู่ขนาน
ระบบนี้จะชาร์จไฟฟ้าโดยเปลี่ยนมอเตอร์ไฟฟ้าให้ทำงานเป็นเจเนเรเตอร์ ในขณะที่ใช้ไฟฟ้าจากแบตเตอรี่เป็นตัวขับเคลื่อนล้อต่างๆ แม้ว่าระบบนี้จะมีโครงสร้างไม่ซับซ้อน แต่ระบบไฮบริดแบบคู่ขนานก็ไม่สามารถส่งกำลังไปขับเคลื่อนล้อได้ ในขณะที่ทำการชาร์จไฟฟ้าไปด้วยในคราวเดียวกัน เพราะว่าระบบมีมอเตอร์เพียงตัวเดียว
3. ระบบไฮบริดแบบอนุกรม / คู่ขนาน
ระบบนี้รวมเอาระบบไฮบริดแบบอนุกรมและแบบคู่ขนานไว้ด้วยกัน เพื่อใช้ประโยชน์จากสองระบบให้ได้มากที่สุดระบบนี้มีมอเตอร์ 2 ตัว การทำงานของระบบนี้จะขึ้นอยู่กับสภาวะการขับว่าจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือจะใช้กำลังขับเคลื่อนจากทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์ เพื่อดึงประสิทธิภาพการทำงานออกมาให้ได้สูงที่สุด นอกจากนี้ ระบบยังส่งกำลังขับเคลื่อนไปยังล้อต่างๆ ในขณะที่เจเนเรเตอร์สร้างกระแสไฟฟ้าเมื่อจำเป็น ซึ่งระบบนี้เป็นระบบที่ติดตั้งให้กับพรีอุสไฮบริดและเอสติมาไฮบริด |
| |
 |
| |
| • สถานีนี้บรรยายโดยอาจารย์ ไกรศักดิ์ |
| |
 |
| |
| • แบบจำลองการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าทั้ง 2 ตัว ร่วมกับเครื่องยนต์และเกียร์ จนกระทั่งส่งกำลังไปที่ล้อ |
| |
 |
| |
| • หน้าตาของเกียร์ ECVT ที่มีมอเตอร์ไฟฟ้าอยู่ภายใน |
| |
 |
| |
| • ที่เรียกว่าเกียร์ ECVT เพราะแปรผันอัตราทดโดยรอบการหมุนของมอเตอร์ ไม่ได้ใช้พูเลย์แบบเกียร์ CVT ทั่วไป |
| |
 |
| |
| • ข้อมูลต่างๆ ของมอเตอร์ และเครื่องยนต์ แสดงบนเครื่อง Diagnosis |
|
| |
การทำงานของระบบไฮบริด
ระบบไฮบริด จะควบคุมและผสมผสานการทำงานของเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดในทุกสภาพการขับ โดยสามารถอธิบายเกี่ยวกับระบบการทำงานของไฮบริด 7 สถานะ ดังนี้
1. เริ่มต้นขับเคลื่อน (ใช้ประโยชน์ของมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีแรงบิดต่ำในการออกตัว)
เมื่อเริ่มการขับเคลื่อนระบบไฮบริดจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งทำงานด้วยพลังงานจากแบตเตอรี่เพียงอย่างเดียวโดยที่เครื่องยนต์จะไม่ทำงาน เนื่องจากเครื่องยนต์ไม่สามารถให้แรงบิดที่สูงได้ในจังหวะที่รอบเครื่องยนต์ยังต่ำอยู่ ซึ่งต่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งทำได้ และตอบสนองในการออกตัวที่ดีและนุ่มนวล
2. การขับด้วยความเร็วต่ำ / ปานกลาง (ใช้มอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ)
ในขณะขับด้วยความเร็วต่ำหรือปานกลาง เครื่องยนต์ไม่สามารถใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่มอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้พลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ดังนั้น ระบบไฮบริดจึงใช้พลังงานไฟฟ้าซึ่งเก็บอยู่ในแบตเตอรี่ เพื่อหมุนมอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อนรถยนต์ ในขณะขับด้วยความเร็วต่ำและปานกลาง
3. การขับความเร็วปกติ (ใช้เครื่องยนต์เป็นระบบขับเคลื่อนหลัก เพื่อใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ)
ระบบไฮบริดจะใช้เครื่องยนต์ในการขับเคลื่อนในระดับความเร็วปกติเพื่อให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพสูงสุด โดยพลังงานที่ถูกผลิตขึ้นจากน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกนำไปใช้ขับเคลื่อนล้อทั้งสี่โดยตรง และขึ้นอยู่กับสภาวะการณ์ต่างๆ ในการขับ พลังงานส่วนหนึ่งจะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยพลังงานที่ผลิตจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อช่วยเสริมการทำงานของเครื่องยนต์
4. การขับความเร็วปกติ / การชาร์จแบตเตอรี่ (การชาร์จแบตเตอรี่จากพลังงานส่วนเกิน)
เนื่องจากระบบไฮบริด จะทำหน้าที่ควบคุมเครื่องยนต์ให้ทำงานได้อย่างมีสมรรถนะสูงสุด จึงอาจทำให้เครื่องยนต์ผลิตพลังงานออกมา มากเกินความจำเป็น ในกรณีดังกล่าว พลังงานส่วนเกินที่ถูกผลิตออกมาจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้า เพื่อเก็บไว้ในแบตเตอรี่
5. การเร่งเครื่องยนต์ (อัตราเร่งที่เหนือกว่าจากแหล่งพลังงานคู่)
เมื่อมีการเร่งเครื่องยนต์อย่างเต็มที่ เช่น ในขณะขับขึ้นทางลาดชันหรือในจังหวะเร่งแซง พลังงานจากแบตเตอรี่จะถูกส่งไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อช่วยเสริมการขับเคลื่อน และด้วยการผสานพลังงานทั้งจากเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้ระบบไฮบริด สามารถส่งพลังงานเพื่อไปขับเคลื่อนรถยนต์ เทียบได้กับรถยนต์ซึ่งมีเครื่องยนต์ที่ใหญ่กว่าหนึ่งเท่าตัว
6. การลดความเร็ว / การผลิตพลังงานเพิ่ม (พลังงานที่ได้จากการลดความเร็วจะถูกส่งไปเก็บไว้ในแบตเตอรี่)
ในจังหวะเบรกหรือลดความเร็ว ระบบไฮบริดจะใช้พลังงานจลที่เกิดขึ้นเพื่อทำให้ล้อหมุน มอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งทำงานเสมือนเป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า และพลังงานก็จะถูกแปลงเป็นกระแสไฟฟ้า ซึ่งจะถูกส่งไปเก็บไว้ในแบตเตอรี่เพื่อใช้งานต่อไป
7. เมื่อหยุดอยู่กับที่ (ระบบทั้งหมดจะหยุดทำงาน เมื่อรถยนต์หยุดอยู่กับที่)
เครื่องยนต์ มอเตอร์ไฟฟ้า และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติ เมื่อรถยนต์หยุดอยู่กับที่ดังนั้นจึงไม่มีการสูญเสียพลังงานใดๆ ทั้งสิ้น |
| |
 |
| |
| • หัวข้อระบบอิเล็กทรอนิกส์ หรือ Power Control Unit ที่คั่นกลางระหว่างแบตเตอรี่กับเกียร์ บรรยายโดยอาจารย์ทศพร |
| |
 |
| |
| • ภาพกราฟิกแสดงอุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างแบตเตอรี่กับเกียร์ |
| |
 |
| |
| • Boost Converter แปลงกำลังไฟฟ้า 244.8 โวลต์ที่ส่งจากแบตเตอรี่ ให้เพิ่มสูงสุดเป็น 650 โวลต์ ส่วนในเวลาขับจริงอาจจะน้อยกว่านี้ตามความเหมาะสม |
| |
 |
| |
| • Inverter แปลงไฟฟ้าระหว่างกระแสตรงกับกระแสสลับ |
| |
 |
| |
| • เสียบ Diagnosis ดูข้อมูลของอุปกรณ์ในส่วนของ Power Control Unit |
|
| |
ข้อดีของระบบไฮบริด
1. ประหยัดพลังงาน
ระบบไฮบริดช่วยเพิ่มประสิทธิภาพใช้เชื้อเพลิงในการขับเคลื่อนได้อย่างดีเยี่ยม โดยขณะออกตัวจะใช้พลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้าในการขับเคลื่อนเท่านั้น ซึ่งช่วยลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิง และเมื่อลดความเร็ว โดยการแตะเบรกเครื่องยนต์จะหยุดทำงาน เป็นการลดปริมาณการใช้เชื้อเพลิง และพลังงานความร้อนที่ปกติจะสูญเสียไปจะถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าเพื่อชาร์จไปเก็บไว้ที่แบตเตอรี่
2. ลดมลพิษจากการปล่อยไอเสีย
ระบบไฮบริดสามารถช่วยลดมลพิษจากการปล่อยไอเสียด้วยการหยุดการทำงานของเครื่องยนต์ในบางจังหวะของการขับเคลื่อน เช่น การจอดและการลดความเร็ว
3. อัตราเร่งราบรื่นไม่ติดขัด
ด้วยการผสานการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพของเครื่องยนต์มอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้รถยนต์ระบบไฮบริดมีสมรรถนะการขับที่ดีเยี่ยมในทุกสภาพการขับ และยังให้อัตราเร่งดีกว่ารถยนต์ทั่วไปในรุ่นเท่าเทียมกัน
4. ไร้เสียงรบกวนขณะขับ
ระบบไฮบริดโดดเด่นด้วยความเงียบ ที่เป็นผลมาจากการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าขณะขับที่ความเร็วต่ำ และจะดับเครื่องยนต์อัตโนมัติขณะจอด • |
| |
 |
| |
| • อาจารย์ยุทธศักดิ์ บรรยายเกี่ยวกับเครื่องยนต์ Atkinson และระบบ Brake by Wire |
| |
 |
| |
| • ตารางเปรียบเทียบระหว่างเครื่องยนต์ 2AZ-FE ในคัมรี่รุ่นธรรมดา และ 2AZ-FXE ในคัมรี่ ไฮบริด |
| |
 |
| |
| • จุดหลักที่แตกต่างของเครื่องยนต์ทั้ง 2 รุ่น |
| |
 |
| |
| • เพลาลูกเบี้ยวฝั่งไอดีของ 2AZ-FXE ถูกออกแบบให้เปิดไอดีนานขึ้น แต่ระยะยกต่ำลง ส่วนวาล์วไอเสียคงเดิม โดยใช้ระบบ VVT-i เป็นตัวควบคุมจังหวะการจุดระเบิดของเครื่องยนต์ |
| |
 |
| |
| • ระบบเบรกของคัมรี่ ไฮบริด ไม่มีหม้อลมเบรกเพราะเป็นแบบ Brake by Wire จากการทดลองขับในช่วงสั้นๆ ความรู้สึกขณะเหยียบเบรก แทบไม่แตกต่างจากระบบเบรกที่ใช้หม้อลมผ่อนแรง โดยเป็นแบบ ECB หรือ Electronic Brake Control ทำงานร่วมกันระหว่างแรงดันไฮดรอลิกกับ Regenerative Brake หรือการเบรกด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า |
|
| |
ขอบคุณ บริษัท โตโยต้า มอเตอร์ ประเทศไทย จำกัด อำนวยความสะดวกตลอดการฟังบรรยาย
เยี่ยมชมเว็บไซท์ หรือติดตามข่าวสารอื่นๆ ได้ที่ www.toyota.co.th ครับ • |
| |
|
| R E L A T E D - N E W S : |
| |
|
|
 : อ่านข่าวทั้งหมดของ โตโยต้า คลิ๊กที่นี่ครับ : Toyota News Section |
|
 |
|
| |
