- รถเก๋ง มีการจัดการเรื่องอากาศพลศาสตร์ที่ดีกว่า พื้นที่หน้าตัดน้อยกว่า และลู่ลมกว่า
ทำให้การขับที่ความเร็วสูงดีกว่า รวมถึงพละกำลังเครื่องยนต์ที่ฝ่าแรงต้านอากาศน้อยกว่า เลยทำให้ขับดีกว่า
ต่างกับรถกระบะหรือรถทรงสูงๆ ที่ต้านลมกว่า ทำให้เป็นภาระของเครื่องยนต์ และออกอาการมากกว่า
- จากข้อเมื่อกี้ คือเหตุผลที่รถ PPV SUV หรือรถกระบะ
ควรใช้เครื่องดีเซลเพื่อฝ่าแรงต้านอากาศ แรงเสียดทานของยาง รวมถึงน้ำหนักตัวหรือไม่??
- รถเก๋งที่เป็นรถซีดาน เทียบกับรุ่นเดียวกันที่เป็นแฮชแบค
รถซีดานจะทำความเร็วสูงสุดได้มากกว่า ประหยัดน้ำมันกว่า และวิ่งได้มั่นคงกว่า??
Aerodynamics ของรถเก๋งดีกว่ากระบะครับ นั่นส่งผลให้ Air Friction(Coefficient of Drag, Cd) มีค่าต่ำแต่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องกับชนิดของเครื่องยนต์ครับ ไม่ว่าจะเบนซินหรือดีเซล สิ่งที่ใช้ในการแหวกแรงต้านคือกำลังของเครื่องยนต์(Power มีหน่วยเป็น Watt)
ซึ่งกำลังจะส่งผลโดยตรงกับ Top speed ของรถยนต์(จริงๆ แล้วมันมีทั้งปัจจัยภายนอกและภายในที่ส่งผลต่อ Top speed)
ไหนๆ ก็พูดถึง Top speed แล้ว ขออธิบายเหตุผลที่ว่าทำไมแรงม้าไม่แปรผันตรงกับ Top speed แบบคงอัตรา
เช่น ม้า 100 Top speed 180, ม้า 200 Top speed 360 เป็นต้น นั่นก็เพราะว่าแรงด้านอากาศ มันจะเพิ่มขึ้นยกกำลังสองตามความเร็ว
(ความเร็วเพิ่ม 2 แรงต้านเพิ่ม 4 ความเร็วเพิ่ม 4 แรงต้านเพิ่ม 16 ตามหลักฟิสิกส์ Air Friction = 0.5 x Air Density x (V^2) x Drag Coefficient (Cd) x Surface Area)
ที่กล่าวมาคือการอธิบายว่า
การฝ่าแรงต้านของลมที่ Top speed นั้น ไม่ได้เกี่ยวของโดยตรงกับแรงบิดที่เกิดจาก
การใช้แหล่งพลังงานที่ต่างกันของเครื่องยนต์ แต่เกี่ยวข้องโดยตรง กำลังของเครื่องยนต์ที่มีหน่วยเป็น Watt หรือ แรงม้าส่วนการฝ่าแรงด้านของลมที่คำเร็วต่ำๆ นั้น แรงต้านจะน้อยมากเมื่อเทียบกับที่ Top speed ถือว่าไม่มีนัยสำคัญ
ที่จะต้องเอาแรงต้านลมไปพิจารณาอัตราเร่งของรถ หรืออัตราการฝ่าแรงต้านอากาศ แต่เราจะพูดถึงปัจจัยอื่น
ซึ่งส่งผลต่ออัตราเร่งของรถแทน เช่น อัตราความต่อเนื่องของแรงบิด การส่งกำลัง และอื่นๆ
ส่วนประเด็นเรื่องรถ Sedan กับ Hatchback, Liftback และ Station Wagon นั้น ก็ไม่ได้มีส่วนโดยตรงกับค่า Cd เช่นกันครับสิ่งที่เกี่ยวของโดยตรงตามหลักฟิสิกส์ข้างบนคือพื้นที่ปะทะลม(หน้ารถ) แล้วมันยังไปเกี่ยวพันกับ Flow ของกากาศ ว่ามี Turbulence Flow สูงหรือไม่ซึ่งตรง Flow ของอากาศนี่คือสิ่งที่ต้อง Model เพราะพื้นที่ปะทะลมของรถมันพอๆ กันอยู่แล้วขึ้นกับขนาดรถ การลด Friction ที่เกิดจาก Air Flow
ไม่ว่าจะใต้ท้องรถ พื้นที่ส่วนปะทะลมโดยตรงหรือด้านหลังรถ ก็มีหลายวิธีแตกต่างกันไป เช่น ไส่สปอยเลอร์ โหลดต่ำ เป็นต้น
Hatchback บางคัน ขนาดเท่ากับกับ Sedan ก็สามารถมีค่า Cd ที่ต่ำกว่ากว่า Sedan ได้ ลองดูข้อมูลตรงนี้ดูครับ
รุ่นรถ, พื้นที่หน้าสัมผัส, ค่า Cd
MB C200D , 0.30 , 2.05
MB W124 , 0.30 , 2.32 (เป็นค่า Cd ที่ต่ำที่สุดในยุคนั้นทีเดียว)
Audi A8 , 0.28 , 2.25
Porsche 911 , 0.33 , 1.86
Volvo 960 , 0.36
Volvo S80 , 0.28
Toyota camry , 0.28
Toyota Prius , 0.26
การมีค่า Cd ต่ำ ช่วยให้แรงปะทะลมน้อย เครื่องยนต์ไม่ต้องออกแรงฝ่าแรงต้านลมมาก แต่ก็ต้องดูด้วยว่าการออกแบบเครื่องยนต์นั้น
ออกแบบมาเพื่อให้ประหยัดในช่วงความเร็วเท่าไหร่ และไม่ได้หมายความว่ารถที่มีกำลังเครื่องยนต์มาก จะประหยัดน้อยกว่ารถที่มีกำลังเครื่องยนต์น้อยเสมอไป
มันขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ ซึ่งหลักๆ คือ ย่านความเร็วที่ใช้ทดสอบด้วยครับ และนั่นก็หมายโยงไปถึงหลายๆ อย่างที่มีผลเนื่องจากความเร็วที่เพิ่มขึ้น โดยเฉพาะ
"แรงต้านอากาศ" ที่เรากำลังพูดถึงกันนี้ด้วยครับ
อ้างอิง tamiya.co.th,
http://en.wikipedia.org/wiki/Automobile_drag_coefficient, E-Learning Faculty of Engineering Carnegie Mellon University