1.7 ความเป็นมาของยานยนต์ไฟฟ้าไฮบริดจ์

      น่าแปลก ที่แนวคิดของยานยนต์ไฟฟ้าไฮบริดจ์ เป็นแนวคิดที่มีมาตั้งนานแล้ว แต่ตอนนั้นมันยังไม่สามารถลดการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงได้มากพอ จึงยังไม่ค่อยมีใครสนใจ แต่ตอนนั้นมันก็พอที่จะช่วยให้เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในมีการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

      ซึ่งเมื่อเทียบประสิทธิภาพทางกลกันแล้ว เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน ประสิทธิภาพจะด้อยกว่ามอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อเทียบขนาดแรงม้าที่เท่ากัน

รูปรถยนต์ไฮบริดจ์สมัยก่อน

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

      ยานยนต์ไฮบริดจ์คันแรกที่เอาออกมาแสดงอยู่ที่งานแฟชันปารีส (Paris Salon) ในปี พ.ศ. 2442 มันถูกสร้างขึ้นโดย บริษัทสายส่งไฟฟ้าโลห์เนอร์-พอร์ช (ปอร์เช่) (Lohner-Porsche electric carriage) ที่ออกแบบโดย ปอร์เช่ (Porsche) รถยนต์ที่มาแสดงนั้น มันสามารถทำงานคู่ขนานกันได้ ระหว่างเครื่องยนต์ กับมอเตอร์ไฟฟ้า

รูปรถยนต์ไฮบริดจ์รุ่นแรก ๆ

มีรายงานว่าแบตเตอรี่จะถูกประจุชาร์จโดยเครื่องยนต์ ขณะรถยนต์จอดนิ่งอยู่กับที่ และในขณะที่กำลังจะขับเคลื่อนมีความจำเป็นที่จะต้องใช้กำลังงานมาก เครื่องยนต์จะทำหน้าที่หลักในการจ่ายกำลังงานขับเคลื่อน ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้าจะช่วยเสริมกำลังงานเพิ่มเติม

      เป็นครั้งแรกที่มีการทำงานของสองระบบช่วยกันเป็นหนึ่งเดียว และนี่อาจเรียกได้ว่าเป็นการเปิดตัวของยานยนต์ไฮบริดจ์อย่างเป็นทางการครั้งแรก

      ส่วนยานยนต์ไฮบริดจ์อื่น ๆ หลังจากที่งานแฟชันปารีสแล้ว ก็มีให้เห็นออกมาอีกหลายครั้ง ซึ่งจะออกมาสลับกันกับรถยนต์ที่เป็นไฟฟ้า ยานยนต์ไฮบริดจ์รุ่นหนึ่งที่สร้างโดย บริษัทของฝรั่งเศสชื่อ เวนโดเวลลิ และพรีสท์ลี (French firim Vendovelli and Priestly)

รูปยานยนต์กไฮบริดจ์แรก ๆ ของโลนเนอร์ ปอร์เช่

      มันเป็นรถยนต์สามล้อ ขับเคลื่อนโดยสองล้อหลังอย่างอิสระด้วยมอเตอร์ ในการทำงานของยานยนต์ จะมีเครื่องยนต์แก๊สโซลีนขนาด ¾ แรงม้า ทำงานคู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า 1.1 กิโลวัตต์ ที่ติดตั้งอยู่บนตัวพ่วง และถูกลากจูงอยู่ด้านหลัง ซึ่งเมื่อทำแบบนี้จะช่วยในการขยายเวลาการทำงานของรถยนต์โดยการช่วยชาร์จไฟฟ้าเข้ากับแบตเตอรี่เพิ่มเติม ในกรณีที่ฝรั่งเศสนี้ การออกแบบยานยนต์ไฮบริดจ์จะถูกต่อยอดมาจากยานยนต์ที่เป็นไฟฟ้า และไม่ได้มีการจ่ายกำลังงานเพิ่มขึ้นเมื่อไม่ได้ใช้เครื่องยนต์

รูปรถยนต์ไฮบริดจ์ของโลนเนอร์ ปอร์เช่ ที่มีมอเตอร์อยู่ 4 ล้อ

      ชาวฝรั่งเศสชื่อ คามิลล์ เจแนตซี (Camille Jenatzy) ได้นำเสนอยานยนต์ไฮบริดจ์คู่ขนานที่งานปารีสแฟชัน ปี พ.ศ. 2446 ยานยนต์นี้ทำงานร่วมกันของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน 6 แรงม้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า 14 แรงม้า การประจุพลังงาน ทั้งสามารถประจุชาร์จแบตเตอรี่จากเครื่องยนต์ หรือตัวช่วยอื่นภายหลังที่ไม่ได้ใช้งานแล้ว

      คนอื่น ๆ ก็มีคือ เฮช คริเกอร์ (H.Krieger) ได้สร้างรายงานชุดที่สองของยานยนต์ไฮบริดจ์ในปี พ.ศ. 2445 การออกแบบของเขาใช้มอเตอร์กระแสตรงสองตัวทำงานอิสระแก่กันในการขับเคลื่อนล้อหน้า พวกมันใช้พลังงานจากเซลล์แบตเตอรี่ตะกั่ว-กรด 44 เซลล์ จะถูกประจุชาร์จด้วยเครื่องยนต์แอลกอฮอล์ (Alcohol spark-ignited engine) ใช้หัวเทียนในการจุดระเบิด ทำงานคู่กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบชันท์ (Shunt DC generator)

      ส่วนยานยนต์ไฮบริดจ์อื่น ๆ ที่สร้างรุ่นแรก ๆ มีทั้งแบบทำงานคู่กัน หรือทำงานแบบอนุกรมกัน ยานยนต์ไฮบริดจ์เหล่านี้จะถูกสร้างในระหว่างปี พ.ศ. 2442 จนถึง พ.ศ. 2457 นอกจากนี้ยังมีการใช้เบรกไฟฟ้าเข้ามาออกแบบใช้งานในตอนต้นด้วย แต่ตอนนั้นยังไม่เป็นรูปแบบ การเบรกโดยการจ่ายพลังงานคืน (Regenerative braking)

      มันเป็นเพียง การออกแบบการใช้เบรกแบบพลวัต (Dynamics brake) การทำงานของมันก็คือ การลัดวงจรไฟฟ้า หรือโดยการใส่ความต้านทานลงไปในทุ่นอาเมเจอร์ของมอเตอร์ขับเคลื่อน ยานยนต์ของโลนเนอร์-ปอร์เช่ ในปี พ.ศ. 2446 เป็นตัวอย่างที่ใช้วิธีการเบรกแบบนี้ แล้วก็มีบ่อยครั้งมีการใช้คลัตช์แม่เหล็กไฟฟ้า และข้อต่อแบบแม่เหล็กที่ออกแบบมาใช้ร่วมกันกับยานยนต์ไฮบริดจ์

รูปรถยนต์ของโลนเนอร์-ปอร์เช่ที่ใช้การเบรกแบบพลวัต

รูปอุปกรณ์เบรกพลวัต ของยานยนต์ไฮบริดจ์รุ่นแรก ๆ

      ยานยนต์ไฮบริดจ์ในช่วงเริ่มแรก มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยเสริมข้อด้อยของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในตอนนั้น หรือวัตถุประสงค์อีกอย่างก็เพื่อช่วยปรับปรุงให้ยานยนต์ไฟฟ้าสามารถทำการวิ่งได้ไกลยิ่งขึ้น พวกมันถูกสร้างขึ้นมาจากเทคโนโลยีไฟฟ้าพื้นฐานที่เป็นไปได้ในตอนนั้น ทั้งที่มีความคิดสร้างสรรค์เป็นหลักในการออกแบบ แต่เนื่องด้วยขีดจำกัดของเทคโนโลยีในตอนนั้นทำให้รูปร่างของยานยนต์ และการใช้งานจึงยังไม่ดีเท่าที่ควร

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ถึงแม้ว่าเราจะไม่พบสิ่งที่พอใจ อย่างน้อย เราก็จะได้เจอสิ่งใหม่ๆ

If we do not find anything very pleasant, at least we shall find something new.”
                                                                                         Voltaire