หลังคาผ้าใบหรือฝาครอบไฟเบอร์ อย่างไรต้านลมกว่ากัน

ไม่ว่าจะเป็นการขับรถเลียบชายฝั่งอ่าวไทยหรือไต่ขึ้นเขาที่สูงชันที่สุดในประเทศไทยอย่างดอยอินทนนท์ ผู้ขับขี่จะต้องเผชิญกับลมพัดระหว่างการขับขี่มากน้อยต่างกันไป บางครั้งลมอาจพัดแรงถึงขั้นทําให้รถสั่นสะเทือนหรือเกิดเสียงดังจนต้องเร่งเสียงวิทยุขึ้นบริษัทรถยนต์ต่างให้ความสําคัญกับการออกแบบรถตามหลักอากาศพลศาสตร์เนื่องจาก

ทุกชิ้นส่วนมีความสําคัญแม้กระทั่งเส้นสายบนพื้นผิวตัวรถก็สามารถลดหรือเพิ่มการไหลเวียนของอากาศที่ส่งผลอย่างมากต่ออัตราการประหยัดน้ํามันและความเงียบภายในห้องโดยสารได้เพื่อศึกษาการไหลเวียนของอากาศทั้งบนตัวรถ ใต้ท้อง และรอบตัวรถทีมวิศวกรของเจนเนอรัล มอเตอร์ส ได้ใช้ห้องแล็บทดลองอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamics Lab) โดยมีอุโมงค์ลมความยาว 228.6 เมตร และพัดลมขนาดยักษ์ 13 เมตร ปั่นแรงลมด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงกําลัง 4,500 แรงม้า (ประมาณ 3,357 กิโลวัตต์) สามารถสร้างแรงลมได้สูงสุด 222 กม./ชม. หรือมากกว่าพายุทอร์นาโดระดับเอฟ 2คําถามคือทําไมวิศวกรถึงต้องทดสอบจนถึงขีดสุดเช่นนั้นChevrolet Aerodynamics Testitng - 2

“อุโมงค์ลมช่วยให้เราดําเนินการทดสอบในแบบที่ไม่สามารถทําได้บนถนนจริงนั่นคือการขับขี่ด้วยความเร็วสูงและตรวจสอบประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์ของตัวรถได้อย่างแม่นยําสูงสุดเราสามารถทดสอบแบบเดียวกันได้หลายครั้งในอุโมงค์ลมนี้และประเมินการเปลี่ยนแปลงที่เล็กน้อยที่สุดได้” แฟรงก์ ไมเนิร์ต วิศวกรฝ่ายผสมผสานทางเทคนิค จีเอ็ม โกลเบิล แอโรไดนามิคส์ กล่าว2009 Holden Cruze, Global Cruze Development.

“ข้อมูลที่ได้จากอุโมงค์ลมถือเป็นเครื่องมืออันมีค่าที่ให้ประโยชน์อย่างมาก อากาศพลศาสตร์ถูกวัดเป็น “ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน” (ค่าCD)

อากาศมีการเปลี่ยนแปลงอย่างง่ายดายเมื่อชิ้นส่วนของตัวรถถูกออกแบบไม่ถูกต้อง เช่น กระจกมองข้าง มุมด้านหน้า การออกแบบกระจังหน้า ซุ้มล้อ ความลาดเอียงของกระจก (หน้าและหลัง) การออกแบบด้านท้าย (ซุ้มล้อหลัง ฝากระโปรง และกันชน) รวมถึงชิ้นส่วนอื่นๆ ที่อาจกีดขวางการไหลเวียนของอากาศ วิศวกรวิเคราะห์ชิ้นส่วนเหล่านี้ในอุโมงค์ลมซึ่งนําไปสู่การปรับปรุงการออกแบบที่ดียิ่งขึ้นรถที่มีการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่ดีจะช่วยเพิ่มการประหยัด น้ำมันขึ้นสูงสุด 1.06 กม./ลิตร ซึ่งการประหยัดนี้ถือเป็นหนึ่งในปัจจัยสําคัญที่ลูกค้าคํานึงถึงเมื่อซื้อรถ

การประหยัดที่เพิ่มขึ้นดังกล่าวเทียบเท่ากับระยะทางการขับขี่ที่เพิ่มขึ้น 58 กม. ของรถ ที่มีความจุถังน้ํามันมาตรฐาน 55 ลิตร (ปัจจุบันรถกระบะส่วนใหญ่มีความจุถัง80ลิตร) การประหยัดน้ํามันที่ดียิ่งขึ้นยังหมายถึงการปล่อยมลพิษคาร์บอนไดออกไซด์ที่ลดลง เครื่องยนต์ไม่ต้องทํางานหนักในการรักษาความเร็วคงที่ เผาผลาญเชื้อเพลิงน้อยกว่า การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ยังช่วยให้ห้องโดยสารเงียบลงซึ่งเป็นปัจจัยสําคัญของผู้ซื้อรถระดับพรีเมียมและเป็นคุณสมบัติที่ส่งผลต่อความพึงพอใจของลูกค้าในรถทุกเซกเมนท์

การสร้างความเงียบในห้องโดยสารด้วยการออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ทําให้บริษัทผู้ผลิตรถสามารถลดการใช้วัสดุฉนวนดูดซับเสียงที่มีน้ําหนักมาก การลดวัสดุดังกล่าวยังจะช่วยเพิ่มการประหยัดน้ํามันได้อีกทางหนึ่ง นอกจากนี้หลักอากาศพลศาสตร์ที่ดียังช่วยส่งเสริมความปลอดภัย เสถียรภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์ระหว่างการขับขี่ช่วงความเร็วสูงทําให้รถขับเคลื่อนไปบนถนนได้อย่างมั่นคง ช่วยเพิ่มการยึดเกาะของยาง

ขณะเดียวกันยังช่วยลดผลกระทบจากการเปลี่ยนทิศทางลมที่อาจทําให้รถเสียสมดุลภายใต้สถานการณ์หลักอากาศพลศาสตร์  ซึ่งการตกแต่งชิ้นส่วนบางอย่างอาจส่งผลต่อหลักอากาศพลศาสตร์ของตัวรถ เช่น แผงกันแมลงบนฝาประโปรงหน้า หรือยางออฟโรด ตลอดจนแผงกันชนแบบออฟโรดที่เพิ่มแรงเสียดทานอากาศและน้ําหนักมากขึ้น ผลที่ได้คือเสียงรบกวนที่ดังกว่าเดิม

วิศวกรด้านหลักอากาศพลศาสตร์ของจีเอ็มชี้ว่าประเด็นที่ถกเถียงกันมาอย่างยาวนานในกลุ่มผู้ใช้รถกระบะเกี่ยวกับฝากระบะท้ายที่ควรปิดไว้หรือเปิดออก แบบใดจะมีประสิทธิภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์มากกว่ากัน แท้จริงแล้วฝากระบะท้ายที่ปิดไว้จะให้ประสิทธิภาพที่มากกว่า เนื่องจากอากาศบนตัวรถจะตกลงที่กระบะและถูกผลักให้ไหลออกไปทางด้านท้าย ถ้าฝากระบะท้ายเปิดออก การไหลของอากาศที่เป็นประโยชน์ดังกล่าวจะไม่เกิดขึ้น สําหรับชิ้นส่วนที่เจ้าของรถกระบะควรพิจารณาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพด้านหลักอากาศพลศาสตร์ คือ”ผ้าคลุมกระบะท้าย”ที่ทําให้อากาศไหลต่อเนื่องได้มากขึ้น ผ้าคลุมที่ทําจาก”วัสดุผ้าใบ”ให้ประโยชน์มากกว่า”วัสดุแบบเนื้อแข็ง”เพราะจะปรับสภาพไปตามการไหลของอากาศ บันไดข้างยังช่วยเพิ่มการไหลของอากาศทางด้านข้างของตัวรถ บันไดข้าง”ทรงกลมคล้ายท่อ”จะให้ประโยชน์ด้านแรงเสียดทานเพียงเล็กน้อย ขณะที่บันไดข้างที่ติดตั้งเป็นส่วนหนึ่งของตัวรถจะให้ประโยชน์ที่มากกว่า[fblike]

ที่มา:Chevrolet Aerodynamics Testing บริษัท เจนเนอรัล มอเตอร์ส (ประเทศไทย) จำกัด