พลังงานการขับเคลื่อนมีอะไรบ้าง

[AutoFun] AutoFun ได้แบ่งรูปแบบเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ได้แก่ เครื่องยนต์พลังงานเชื้อเพลิงเบนซิน ดีเซล, ระบบไฮบริด, ระบบไฟฟ้าล้วน, Plug-in Hybrid Electric (PHEV) และ Extended Range Electric Vehicle (E-REV)

1. รถยนต์ที่ใช้พลังงานเชื้อเพลิง

รถยนต์ส่วนใหญ่ที่เราเห็นในปัจจุบันใช้เครื่องยนต์ที่รองรับน้ำมันเบนซินและดีเซล และเนื่องจากราคาน้ำมันที่ค่อนข้างผันผวน ประกอบกับมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้มีการพัฒนากลายเป็นรถไฮบริดที่ขับเคลื่อนด้วยพลังไฟฟ้ากับเครื่องยนต์น้ำมัน ซึ่งการขับเคลื่อนด้วยพลังไฟฟ้านี้กำลังเริ่มเข้ามามีบทบาทมากขึ้นเรื่อยๆ

2. รถยนต์ไฮบริด 

รถยนต์ระบบไฮบริด (Hybrid Electric Vehicle: HEV) เป็นรถยนต์ที่ใช้พลังงานจาก 2 แหล่ง นั่นคือเครื่องยนต์แบบสันดาป (เครื่องยนต์พลังงานเชื้อเพลิงน้ำมันเบนซินหรือดีเซล) และแหล่งพลังงานไฟฟ้า (แบตเตอรี่และมอเตอร์ไฟฟ้า) โดยการใช้มอเตอร์ไฟ้าในรถยนต์ระบบไฮบริดนี้สามารถปรับตามสภาพการใช้งานจริงบนท้องถนน ซึ่งช่วยลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงและลดการปล่อยมลพิษด้วย

ระบบไฮบริดแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ แบบอนุกรม (ซีรีส์) แบบคู่ขนาน (พาราลเรล) และแบบผสม 

แบบแรกคือแบบอนุกรม (ซีรีส์) ซึ่งแบบนี้จะใช้เครื่องยนต์สันดาปเพื่อผลิตพลังงานไฟฟ้า จากนั้นพลังงานไฟฟาจะถูกส่งไปยังแบตเตอรี่ ผ่านชุดควบคุมกระแสไฟฟ้า จากนั้นก็จะส่งจากแบตเตอรี่ไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าเพื่อเปลี่ยนให้เป็นพลังงานจลน์และส่งกำลังไปที่ล้อขับเคลื่อน การขับเคลื่อนแบบนี้ให้เครื่องยนต์ที่กำลังต่ำ และทำงานได้มีประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง ส่วนใหญ่แบบอนุกรมนี้จะใช้ในรถโดยสาร ไม่นิยมใช้ในรถยนต์ทั่วไป 

แบบที่ 2 คือแบบคู่ขนาน (พาราลเรล) โดยระบบไฮบริดแบบนี้จะใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในกับมอเตอร์ไฟฟ้า โดยทั้งเครื่องยนต์และมอเตอร์ไฟฟ้าจะขับเคลื่อนหมุนล้อไปพร้อมๆกัน สามารถทำงานประสานด้วยกัน โดยระบบขับเคลื่อนจากแหล่งพลังงานทั้ง 2 แหล่งจะใช้งานตามสถานการณ์ต่างๆตามความเหมาะสม ซึ่งระบบไฮบริดแบบนี้เป็นระบบที่ไม่ซับซ้อน แต่ให้พลังงานมาก อีกทั้งยังต้นทุนต่ำอีกด้วย 

แบบที่ 3 เป็นแบบผสม โดยเป็นการรวมข้อดีของแบบอนุกรมกับแบบขนานเข้าด้วยกัน ระบบอนุกรมใช้กำลังที่มาจากมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างเดียว ขณะที่ระบบคู่ขนานใช้กำลังที่มาจากทั้งมอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องยนต์ ทำให้รถสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามสภาพถนนและสภาวะแวดล้อมการขับขี่ เมื่อเปรียบเทียบกับทั้งระบบอนุกรมและแบบคู่ขนานแล้ว ระบบผสมนี้ค่อนข้างดีกว่า ช่วยประหยัดพลังงาน ลดมลพิษจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และยังช่วยให้การขับขี่ราบรื่นเนื่องจากสามารถเปลี่ยนการส่งกำลังได้ แต่ระบบไฮบริดแบบผสมนี้ก็ค่อนข้างซับซ้อน จึงทำให้มีราคาแพงกว่าแบบข้างต้น

หลักการทำงานของระบบไฮบริด

ระบบไฮบริดในรถยนต์ประกอบด้วยเครื่องยนต์ มอเตอร์ไฟฟ้า และแบตเตอรี่ ซึ่งไฮบริดแต่ละประเภทก็มีความแตกต่างกัน ซึ่งหลักการทำงานของเครื่องยนต์ไฮบริดเป็นดังนี้ 

ในช่วงเริ่มต้นขณะออกตัว ระบบไฮบริดจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้าจากแบตเตอรีเพียงอย่างเดียว โดยเที่เครื่องยนต์ไม่ทำงาน เมื่อขับเคลื่อนด้วยความเร็วต่ำ การใช้มอเตอร์ไฟฟ้าจะใช้ได้มีประสิทธิภาพกว่าเครื่องยต์ และขับขี่ด้วยความเร็วปกติ จะใช้เครื่องยนต์เป็นหลัก เพื่อให้การใช้พลังงานมีประสิทธิภาพสูงสุด 

สำหรับรถยนต์ระบบไฮบริดนี้ ในกรณีฉุกเฉินเมื่อน้ำมันหมดสามารถขับเคลื่อนต่อไปได้ด้วยระบบมอเตอร์ไฟฟ้า ในทางกลับกันเมื่อแบตเตอรี่ไฟฟ้าหมด ก็สามารถเปลี่ยนไปใช้น้ำมันแทนได้ เพื่อให้รถสามารถขับเคลื่อนต่อไป 

เนื่องจากระบบไฮบริดมีการใช้แบตเตอรี่คู่กับเครื่องยนต์ทำให้ช่วยลดการใช้พลังงาน ส่งผลต่อการปล่อยมลพิษโดยจะทำให้ปล่อยมลพิษน้อยลงเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม