THROTTLE BY WIRE

 

ถึงยุคเปลี่ยนแปลง จากสายสลิงสู่สายไฟ

เทคโนโลยีในโลกยานยนต์ก้าวมาไกลและยังคงพัฒนาต่อไปเรื่อยๆ ย้อนกลับไปสัก 30 ปีที่แล้ว เครื่องยนต์เป็นระบบกลไกทั้งสิ้น มีสายไฟเข้าไปเกี่ยวข้องก็แค่ระบบจุดระเบิดเพียงไม่กี่เส้น และยิ่งเป็นเครื่องยนต์ดีเซลสมัยก่อนไม่ต้องมีสายไฟเลยก็ใช้งานได้

แต่วิศวกรผู้ออกแบบเครื่องยนต์ก็พยายามที่จะทำให้เครื่องยนต์มีกำลังหรือแรงม้ามากๆ มีการกินน้ำมันให้น้อยคุ้มค่ากับแรงม้าที่ออกมามากที่สุด มีมลพิษที่ปล่อยสู่อากาศให้น้อยที่สุด ระบบที่เคยเป็นแบบกลไกจึงไม่สามารถควบคุมให้เป็นไปอย่างที่ต้องการได้ เพราะมีข้าจำกัดในเรื่อง ความเร็ว ความแม่นยำ และขนาด

จึงทำให้ระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ เข้ามาเป็นตัวควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ แทนที่ระบบกลไก ที่เห็นได้อย่างชัดเจนคือระบบควบคุมการจ่ายน้ำมันและจุดระเบิด ที่เปลี่ยนจากคาร์บูเรเตอร์มาเป็นระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งช่วยให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงขึ้น แรงม้าสูงขึ้นในขณะที่กินน้ำมันน้อยลง

นอกจากการควบคุมการจ่ายน้ำมันแล้ว ปัจจุบันระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ยังเข้าไปควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ อย่างระบบปรับอากาศ เกียร์อัตโนมัติ และอุปกรณ์บางอย่าง ที่เราไม่คิดว่ามันจะเป็นไปได้ ที่เห็นได้ชัดเจนในรถปัจจุบันคือลิ้นปีกผีเสื้อ ซึ่งรถที่จำหน่ายในปัจจุบันเกือบ 100% มีลิ้นปีกไฟฟ้า

แต่ก่อนเราใช้สายสลิงต่อกับขาคันเร่ง เมื่อเราเหยียบคันเร่งสายสลิงก็จะไปดึงลิ้นปีกผีเสื้อให้เปิด เมื่อลิ้นเปิดอากาศไหลเข้ามากขึ้น เครื่องยนต์ก็เร่งขึ้น เมื่อเรายกเท้าออกจากคันเร่ง สายสลิงก็จะหย่อนลง ลิ้นก็จะปิด อากาศไหลเข้าได้น้อยลง เครื่องยนต์ก็จะเบาลง

แต่เมื่อเป็นคันเร่งแบบ Drive By Wire หรือคันเร่งไฟฟ้า ที่ขาคันเร่งก็จะมีเซนเซอร์วัดตำแหน่งของขาคันเร่ง ว่าเหยียบน้อย หรือมาก และส่งสัญญาณไปยังกล่องควบคุม กล่องควบคุมก็จะรู้ว่าผู้ขับขี่เหยียบคันเร่งมาก น้อย แค่ไหน ก็จะส่งสัญญาณไปยังลิ้นปีกผีเสื้อ ซึ่งติดตั้งมอเตอร์สำหรับเปิดลิ้นเอาไว้ ให้เปิดตามที่กล่องควบคุมสั่งงานมา

 

ทำไมถึงต้องทำให้ดูยุ่งยาก ทั้งๆ ที่สายสลิงแบบเดิมก็สามารถทำงานได้มาหลายสิบปี ก็เพราะคันเร่งไฟฟ้าจะทำงานบางอย่างที่สายคันเร่งแบบเดิมทำไม่ได้ อย่างในรถบ้านๆ ที่ต้องการความนุ่มนวลในการขับขี่ และความประหยัด คันเร่งแบบสายจะทำงานตามเท้าบางบคนเหยียบแรงและเร็วรถก็จะกระชาก และกินน้ำมัน แต่เมื่อเป็นลิ้นไฟฟ้า กล่องจะหน่วงคันเร่งไว้ ที่เท้าเหยียบเร็วแค่ไหน แต่กล่องบอกว่าลิ้นค่อยๆ เปิด รถก็จะเคลื่อนที่ด้วยความนุ่มนวล กินน้ำมันน้อยกว่า

หรือในเกียร์อัตโนมัติบางรุ่น อาจมีการหรี่ลิ้นหรือยกคันเร่งในช่วงที่เปลี่ยนเกียร์ ทำให้รถวิ่งด้วยความราบรื่น ไม่กระตุกเวลาเปลี่ยนเกียร์ ในส่วนความปลอดภัยลิ้นจะทำงานร่วมกับระบบอื่นๆ อย่าง Traction Control เมื่อเหยียบคันเร่งมากจนล้อหมุนฟรี กล่องจะรับค่าความเร็วแต่ละล้อมาคำนวณ แล้วสั่งให้ลิ้นหรี่ลงเอง โดยที่เราไม่ต้องยกคันเร่งเอง ระบบควบคุมการทรงตัวก็เช่นกัน เมื่อรถมีอาการหน้าดื้อเลี้ยวไม่เข้า ระบบจะทำการหรี่คันเร่งให้เอง

และในส่วนของการป้องกันความเสียหายของเครื่องยนต์ หรือระบบเซฟตัวเองที่รถยนต์สมัยใหม่มีแทบทุกคัน เพื่อป้องกันความเสียหาย ซึ่งอาจเกิดมาจากปัญหาเล็กๆ น้อยๆ แต่อาจลุกลามไปใหญ่ได้ ระบบป้องกันก็จะจัดการหรี่คันเร่งลง เพื่อไม่ให้ใช้งานได้อย่าง 100% บางรุ่นเร่งไม่ได้เลย บางรุ่นให้ขับได้แต่จำกัดความเร็วไว้ เพื่อให้นำรถเข้าตรวจสอบได้

นั่นเป็นประโยชน์จากการเปลี่ยนคันเร่งสายสลิง มาเป็นคันเร่งไฟฟ้า แต่ในทางรถแต่งอย่างพวกเราๆ แล้ว ความนุ่มนวล ความประหยัดมันไม่ค่อยอยู่ในสายเลือดอยู่แล้ว ปัญหาของรถที่ใช้คันเร่งไฟฟ้าสำหรับพวกๆ เรา คือความเชื่องช้าของลิ้นที่ไม่เปิดตามเท้า ทำให้เราไม่ทันใจ จนต้องหาอุปกรณ์เสริมมาหลอกกล่องควบคุมให้สั่งลิ้นปีกผีเสื้อให้ทำงานเร็วขึ้น หรือเรียกง่ายๆ ว่าตามเท้ามากขึ้น

ปัญหาอีกอย่างสำหรับลิ้นไฟฟ้า และจะเกิดกับพวกเราที่ชอบซน ชอบแต่ง ชอบเค้นแรงม้าออกมาจากเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น โดยอาศัยกล่อง ECU แบบเสริมการทำงานกับกล่องหลัก หรือ Piggyback ซึ่งการต่อบพ่วงยังคงต้องอาศัยสัญญาณบางอย่างจากกล่องหลักมาควบคุมอุปกรณ์อื่นๆ อย่างเช่นพวงมาลัยเพาว์เวอร์ไฟฟ้า ซึ่งต้องสั่งงานมาจากกล่องหลัก เมื่อเราเอากล่องเสริมต่อพ่วงเข้าไป ทำให้ระบบเดิมมีการตรวจเช็คว่าอุปกรณ์ไม่สมบูรณ์ กล่องหลักก็จะทำการหรี่ลิ้นปีกผีเสื้อ เข้าสู่เซฟโหมด ซึ่งเป็นปัญหาของกล่องต่อพ่วงกับลิ้นปีกผีเสื้อไฟฟ้า

เราได้สอบถามข้อมูลจากกล่องแบรนด์ไทย 2 แบรนด์ดัง คือ ECU=SHOP และ DATATEC ซึ่งเป็น 2 แบรนด์ดังที่ขาซิ่งนิยมใช้ในปัจจุบัน กับปัญหาลิ้นไฟฟ้าหรี่ หรือไม่ทำงานตามเท้าเรา โดยหลักการของทั้ง 2 แบรนด์ เหมือนๆ กัน โดยกล่องที่ควบคุมเครื่องยนต์จะสั่งการหัวฉีดและระบบจุดระเบิด หากจะให้ควบคุมลิ้นปีกผีเสื้อไฟฟ้าจะต้องต่อกล่องควบคุมลิ้นไฟฟ้าอีกกล่อง เท่านี้ปัญหาลิ้นที่ไม่ทำตามเท้าเราก็จะหมดไป

เทคโนโลยี Drive By Wire ไม่ได้มีแค่ลิ้นปีกผีเสื้อ แต่กำลังพัฒนาไปสู่ระบบอื่นๆ อย่าง Brake by Wire หรือเบรกไฟฟ้า Steer by wire พวงมาลัยไฟฟ้า ซึ่งอนาคตรถยนต์คงจะถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์แทบทั้งคัน เมื่อถึงเวลานั้นเราอาจจะต้องโมฯ คอมในรถ หลังจากโมฯ เครื่องยนต์ด้วยก็ได้