โครงสร้างตัวถังยุคใหม่ เบา ปลอดภัย !

โครงสร้างตัวถังยุคใหม่ เบา ปลอดภัย !

โครงสร้างตัวถังยุคใหม่ เบา ปลอดภัย !

May 27, 2015

ความปลอดภัย และสมรรถนะ เป็นเป้าหมายหลักของการออกแบบตัวถังรถยนต์ และเป็นประเด็นหลัก สำหรับการออกแบบ นอกเหนือจากเรื่องความสวยงาม โครงสร้างตัวถัง ถือเป็นหัวใจหลักของหลายส่วนในรถยนต์ ที่จะส่งผลดีหรือผลลบเลยทีเดียว ประเด็นแรก คือ เรื่องของความปลอดภัย เมื่อเกิดการ ชน โครงสร้างตัวถังนั้น ต้องมีความแข็งแรงปลอดภัย สามารถปกป้องห้องโดยสารให้ได้มากที่สุด เมื่อเกิดการชน หรือรถพลิกคว่ำ การออกแบบโครงสร้างตัวถังให้มีความปลอดภัยนั้น ไม่ใช่เรื่องยาก เพราะสามารถออกแบบได้โดยอาศัยหลักวิศวกรรมที่มีอยู่

แต่การออกแบบโครงสร้างให้มีความปลอดภัยนั้น ไม่สามารถทำให้ตัวรถขายได้ เพราะยังต้องคำนึงถึง เรื่องของน้ำหนัก เนื่องจากส่งผลโดยตรงต่อเรื่องสมรรถนะ นอกจากนี้โครงสร้างตัวถังที่มีน้ำหนักมาก ทำให้ต้องใช้เครื่องยนต์ขนาดใหญ่ขึ้น ผลที่ตามมา คือ เรื่องของความสิ้นเปลืองและมลพิษที่ถูกปล่อยออกมา และประเด็นสำคัญ คือ เรื่องของความสวยงาม ถือว่าเป็นประเด็นหลักที่จะทำให้รถคันนั้น ขายได้หรือไม่ได้เลยทีเดียว

ดังนั้นการออกแบบโครงสร้างตัวถัง ยังคงเป็นปัจจัยหลักดังที่กล่าวมา แต่การเรียงลำดับความสำคัญ ในการออกแบบตัวรถ จะเรียงสลับกันโดยอาศัยแบบร่างของตัวรถที่ดีไซจ์เนอร์ ออกแบบเสร็จสิ้นแล้ว เป็นอันดับแรก จากนั้นจะเป็นหน้าที่ของวิศวกรด้านโครงสร้าง จะเป็นผู้นำแบบตัวรถที่เสร็จแล้ว มา ออกแบบโครงสร้างตัวรถ ให้มีความปลอดภัยและมีน้ำหนักที่เบา การออกแบบลักษณะนี้ เป็นเรื่องยาก และท้าทายมาก เพราะรูปทรงของตัวรถอาจจะมีผลต่อการออกแบบโครงสร้างได้ การแก้ไขปัญหา จากโจทย์ดังกล่าว จึงเป็นเรื่องท้าทายเอาการ

โครงสร้างตัวถังที่ผ่านมา มักจะโฆษณาว่าผลิตจากเหล็กกล้า เพราะคำว่า "เหล็กกล้า" มันทำให้ผู้ซื้อ เกิดความอุ่นใจมากขึ้น แท้ที่จริงแล้วหาเป็นอย่างนั้นไม่ เพราะไม่ได้ออกแบบรถถัง หรือรถหุ้มเกราะ เหล็กที่ใช้ผลิตโครงสร้างตัวถังก็คือ เหล็กมาตรฐานทั่วไป แต่เรื่องความปลอดภัยจะขึ้นอยู่กับการ ออกแบบโครงสร้างมากกว่า การออกแบบให้เหล็กที่มีความหนาปกติ แต่มีความแข็งแรงมากขึ้น

วัสดุประเภทอื่นๆ ถูกนำมาพัฒนาเพื่อทดแทนเหล็ก ด้วยเหตุผลที่ว่า ต้องการลดน้ำหนักของโครงสร้าง เพราะต้องการลดน้ำหนักของโครงสร้างลง เพื่อให้ตัวรถมีสมรรถนะดีขึ้น โดยไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์พิกัดใหญ่ๆ โดยไม่จำเป็น อลูมิเนียมหรืออลูมินัม อัลลอย ถูกนำมาใช้ในส่วนของ โครงสร้างตัวถังมากขึ้น เริ่มแรกมีการนำมาใช้ในส่วนของฝากระโปรง หลังคา หรือส่วนที่ไม่ได้ รับแรงกระแทกมากนัก หลังจากนั้นก็เริ่มเพิ่มในส่วนของตัวถัง เช่น บังโคลนหน้า ประตู ฯลฯ การพัฒนาขั้นต่อมา คือ ส่วนของโครงสร้างด้านหน้า เพราะสามารถทำเป็นทรงกล่องที่สามารถ ดูดซับแรงกระแทกได้ดี แต่ก็มีบางค่ายที่หาญกล้าในการสร้างตัวถังด้วยอลูมิเนียมทั้งคัน การ ใช้อลูมิเนียมบางส่วน สามารถลดน้ำหนักได้ตั้งแต่ 5-15 % ในรถบางรุ่นที่ใช้โครงสร้างอลูมิเนียม ทั้งคันนั้น สามารถลดน้ำหนักได้มากถึง 40 % เมื่อเทียบกับการใช้เหล็กทั้งคัน

เทคโนโลยี HIGH-STRENGTH MULTI-PHASE STEEL เป็นเทคโนโลยีที่มาพร้อมน้ำหนักเบา แต่ยัง คงไว้ด้วยความแข็งแรงแบบ ULTRA HIGH-STRENGTH HEAT-MOULDED STEEL โดยเฉพาะฝา กระโปรงหน้า นอกเหนือจากการลดน้ำหนักแล้ว ยังมีส่วนช่วยเพิ่มความปลอดภัยให้แก่ผู้เดินถนน อีกด้วย ฝากระโปรงแบบนี้ ถูกออกแบบให้ช่วยลดแรงปะทะ เมื่อกรณีเกิดการชนคน การชนจะเกิดขึ้น บริเวณขาและท่อนบนของลำตัวและศีรษะ จะกระแทกกับฝากระโปรงหน้า การออกแบบให้ฝากระโปรง ช่วยลดแรงปะทะ ช่วยลดการบาดเจ็บต่อผู้เดินถนนอีกทางหนึ่งด้วย การเพิ่มชิ้นส่วนที่เป็นอลูมิเนียม ทั้งโครงสร้างและชิ้นส่วนตัวถังภายนอก ไม่ได้ทำให้ความแข็งแรงของโครงสร้างตัวถังลดลง แต่กลับกัน สามารถเพิ่มความแข็งแรงให้กับโครงสร้างตัวถัง โดยรวมได้มากถึง 55 % เลยทีเดียว โครงสร้างตัวถัง ที่นำอลูมิเนียมเข้ามาเสริมในหลายๆ จุด ทำให้สมรรถนะด้านอื่นๆ เพิ่มขึ้นด้วย เช่น ประสิทธิภาพด้าน การทรงตัว เพราะการให้ตัวของอลูมิเนียมทำได้ดีกว่า การบังคับควบคุมก็ทำได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า อนาคตอันใกล้นี้ เราจะเห็นการนำวัสดุอื่นๆ มาใช้ในการพัฒนาโครงสร้างตัวถังมากขึ้น


Credit: พหล ฯ 30 4WHEELS MAGAZINE
รูปภาพ: www.iStockphoto.com