Passive Safety ว่าด้วยเรื่องของ โครงสร้างรถยนต์

ภาพและภาพยนตร์ : VOLVO CAR

เรียบเรียง : Pitak Boon

 

 

 

แนวคิดการพัฒนาโครงสร้างรถยนต์ในอดีต แตกต่างจากรถยนต์สมัยใหม่อย่างสิ้นเชิง รถยนต์ยุคคุณปู่วิศวกรมุ่งเน้นผลิตโครงสร้างที่แข็งแกร่งเพียงอย่างเดียว หากย้อนเวลากลับไปซัก 30 ปี โครงสร้างและตัวถังรถยนต์จะมีความแข็งแกร่งระดับน้องๆ รถถัง แต่เมื่อเกิดอุบัติเหตุ กลับพบว่า ผู้โดยสารมีโอกาสได้รับบาดเจ็บมากยิ่งขึ้น ผู้ประสบเหตุหลายท่านๆ เต็มไปด้วยบาดแผลฟกช้ำ จนถึงขั้นกะโหลกแตก กระดูกหัก ทั้งๆ ที่ตัวถังของรถเสียหายไม่มากนัก ซ่อมเพียงเล็กน้อยก็น่าจะนำกลับมาใช้งานต่อได้แล้ว เพราะเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น

ลองจิตนาการตามตัวอย่างนี้นะครับ สมมติรถถัง 2 คัน เกิดอุบัติเหตุชนกันเข้า ตัวถังของรถถังอาจเสียหายไม่มากนัก เนื่องจากมันเป็นเหล็กหุ้มเกราะที่แข็งแกร่งมากๆ แต่จะเกิดอะไรขึ้นบ้างกับสิ่งที่อยู่ภายในรถถัง ข้าวของกระจัดกระจาย พลขับ และพลยิง ถ้าไม่คาดเข็มขัดนิรภัย ก็จะกระเด็นกระดอนไปกระแทกเข้ากับส่วนต่างๆ ของห้องโดยสาร แต่ถ้าคาดเข็มขัดนิรภัยอยู่ แรงกระแทกระดับมหาศาลก็จะทำให้เข็มขัดนิรภัยยึดร่างกายผู้โดยสารเอาไว้อย่างเหนียวแน่น โดยไม่คำนึงว่า ซี่โครงมนุษย์ยังอยู่ในสภาพปกติหรือไม่ กรณีตัวอย่างนี้ เป็นแนวคิดที่ดูไม่เข้าท่าเลย ถ้าจะมาประยุกต์ใช้ในรถยนต์ แต่มันก็เกิดขึ้นมาแล้ว

ดังนั้น ‘โครงสร้างรถยนต์ที่แข็งแกร่ง จะไม่ได้ทำให้ผู้โดยสารปลอดภัยเสมอไป’ วิศวกรยุคต่อมา จึงแบ่งโครงสร้างรถยนต์ออกเป็น 3 ส่วน ได้แก่ ส่วนหน้ารถ, ส่วนกลางหรือห้องโดยสาร และส่วนท้ายรถ ซึ่งทั้ง 3 ส่วน จะมีระดับความแข็งแรงที่แตกต่างกัน โครงสร้างรถยนต์ส่วนหน้ารถ และส่วนท้ายรถ ถูกเรียกว่า ‘Crumple Zone’ สร้างขึ้นมาเพื่อรองรับการยุบตัวโดยเฉพาะ (เมื่อเกิดการชนอย่างรุนแรง) ประโยชน์ของการยุบตัวก็เพื่อ ‘ดูดซับ’ แรงที่เกิดขึ้นจากการปะทะ เพื่อไปคงสภาพของส่วนกลางตัวรถ หรือ ที่เรียกว่า ‘Passenger Space’ ซึ่งก็คือ ส่วนห้องโดยสารให้เสียหายน้อยที่สุด

สรุปได้ว่า โครงสร้างทั้งชุดของรถยนต์สมัยใหม่ตั้งแต่กันชนหน้า ไล่มาจนถึงกันชนหลัง จะมีความแข็งแรงไม่เท่ากัน โครงสร้างในส่วนของห้องโดยสารซึ่งทำหน้าที่เสมือนเปลือกไข่ จะมีความแข็งแรงมากที่สุด ขณะที่ส่วน ‘Crumple Zone’ จะมีความแข็งแรงลดระดับลงมา ด้วยแนวคิด เมื่อเกิดการชนส่วนที่แข็งแรงน้อยกว่าจะได้ยุบตัวลง ช่วยลดทอนแรงกระแทกให้เหลือน้อยที่สุด ก่อนที่แรงดังกล่าวจะถูกส่งถ่ายไปสร้างความเสียหายให้กับโครงสร้างห้องโดยสาร ขณะที่โครงสร้างด้านข้างของตัวถังก็ได้รับการออกแบบให้สามารถกระจายไปยังส่วนอื่นได้เช่นกัน กรณีเกิดการชนมาจากทางด้านข้าง

การออกแบบรถยนต์ถือเป็นงานศิลป์ แต่งานออกแบบโครงสร้างเป็นวิทยาศาสตร์ล้วนๆ โครงสร้างของรถเกิดจากการต่อเชื่อมเป็นเครือข่ายของโลหะในรูปแบบต่างๆ กัน และต่างชนิดกัน (เช่น เหล็กกล้า, อะลูมีเนียม และคาร์บอนไฟเบอร์) ซึ่งการเชื่อมต่อ และการเลือกชนิดของวัสดุดังกล่าว เกิดขึ้นจากการคำนวณอย่างถี่ถ้วนด้วยคอมพิวเตอร์ เป็นการคำนวณในเรื่องของจุดรับแรง และกระจายแรง เพราะฉะนั้นถ้ามีแรงกระทำกับโครงสร้างส่วนหนึ่งส่วนใด ก็จะส่งผลกระทบเป็นลูกโซ่ไปยังโครงสร้างส่วนอื่นๆ ด้วยเช่นกัน

Powered by MakeWebEasy.com