- mythen รถแข่งไฟฟ้าที่สร้างโดยนักศึกษาจาก ETH Zurich และ Lucerne University of Applied Sciences and Arts ทำลายสถิติโลกด้านอัตราเร่งของรถไฟฟ้า ด้วยเวลา 0→100km/h ที่ 0.956 วินาที
- การวิ่งทำสถิติจัดขึ้นที่ Switzerland Innovation Park ใน Duebendorf ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ โดยรถทำความเร็วถึง 100km/h ได้ภายในระยะ 12.3 เมตร และผู้ขับคือ Kate Maggetti
- Guinness World Records รับรองสถิตินี้ และลดเวลาจากสถิติ 1.461 วินาที ของทีม University of Stuttgart เมื่อเดือนกันยายน 2022 ลงได้มากกว่าหนึ่งในสาม
- นักศึกษาเป็นผู้พัฒนาเองตั้งแต่ PCB, แชสซี ไปจนถึงแบตเตอรี่ และลดน้ำหนักรถลงเหลือประมาณ 140kg ด้วยคาร์บอนและอะลูมิเนียมฮันนีคอมบ์ พร้อมกำลังขับ 240kW หรือราว 326 แรงม้า
- เนื่องจากหัวใจสำคัญอยู่ที่การยึดเกาะถนนทันทีหลังออกตัว ทีม AMZ จึงพัฒนา อุปกรณ์ดูดติดพื้น ที่ดูดตัวรถให้แนบกับพื้น แทนการใช้หลักอากาศพลศาสตร์แบบทั่วไปที่ยิ่งมีผลมากเมื่อความเร็วสูงขึ้น
สถิติ 0→100km/h ที่จบใน 0.956 วินาที
- สมาชิกของ Academic Motorsports Club Zurich หรือ AMZ ใช้เวลาว่างเกือบ 1 ปีไปกับการสร้างรถไฟฟ้า mythen
- ระหว่างการพัฒนา มีชิ้นส่วนบางส่วนล้มเหลว และต้องออกแบบใหม่หลายครั้ง
- Guinness World Records รับรองว่า mythen ทำลาย สถิติโลกด้านอัตราเร่งของรถไฟฟ้า
- เงื่อนไขของการวิ่งทำสถิติมีดังนี้
- สถานที่: Switzerland Innovation Park ใน Duebendorf ประเทศสวิตเซอร์แลนด์
- ระยะทาง: 12.3 เมตร
- ความเร็ว: จาก 0 ถึง 100km/h หรือ 0 ถึง 62.15mph
- เวลา: 0.956 วินาที
- ผู้ขับ: Kate Maggetti
- สถิติเดิมคือ 1.461 วินาที ที่ทีม University of Stuttgart ทำไว้เมื่อเดือนกันยายน 2022 และ mythen ทำเวลาได้เร็วกว่ามากกว่าหนึ่งในสาม
โครงสร้างรถที่นักศึกษาสร้างเอง
- องค์ประกอบหลักของ mythen ได้รับการพัฒนาโดยนักศึกษาเองและปรับให้เหมาะกับหน้าที่ใช้งาน
- PCB
- แชสซี
- แบตเตอรี่
- ใช้คาร์บอนน้ำหนักเบาและอะลูมิเนียมฮันนีคอมบ์เพื่อลดน้ำหนักรถลงเหลือประมาณ 140kg หรือราว 309 ปอนด์
- มอเตอร์ฮับล้อ 4 ตัวที่นักศึกษาพัฒนาขึ้นเองและระบบส่งกำลังแบบพิเศษ ให้กำลัง 240kW หรือประมาณ 326 แรงม้า
วิธีรักษาการยึดเกาะถนนในช่วงออกตัว
- Dario Messerli ผู้รับผิดชอบด้านอากาศพลศาสตร์ของ AMZ มองว่า ในการทำลายสถิติอัตราเร่งนั้น การถ่ายทอดกำลังสู่พื้นอย่างมีประสิทธิภาพสำคัญพอๆ กับกำลังขับ
- รถ Formula One ทั่วไปใช้งาน อากาศพลศาสตร์ ผ่านปีกหน้าและปีกหลังเพื่อกดตัวรถลงสู่พื้น
- ผลของแรงกดอากาศนี้จะเริ่มทำงานได้ก็ต่อเมื่อรถมีความเร็วถึงระดับหนึ่งแล้ว
- เพื่อให้ได้แรงยึดเกาะสูงตั้งแต่วินาทีแรกที่ออกตัว ทีม AMZ จึงพัฒนา อุปกรณ์คล้ายเครื่องดูดฝุ่น ที่ดูดตัวรถให้แนบพื้น
สถิติอัตราเร่งรถไฟฟ้ากลับคืนสู่สวิตเซอร์แลนด์อีกครั้ง
- AMZ เคยทำ สถิติโลกด้านอัตราเร่งของรถไฟฟ้า มาแล้ว 2 ครั้งในปี 2014 และ 2016
- หลังจากนั้นทีม University of Stuttgart ก็ทำลายสถิติของ AMZ
- ด้วยสถิติของ mythen ครั้งนี้ สถิติโลกด้านอัตราเร่งของรถไฟฟ้าจึงกลับมาอยู่กับ ทีมจากสวิตเซอร์แลนด์ อีกครั้ง
- นักศึกษา ETH Zurich มั่นใจว่าจะไม่เสียสถิตินี้ไปอีกในเร็วๆ นี้
กิจกรรมของ AMZ
- AMZ ก่อตั้งขึ้นในปี 2006 โดยนักศึกษาจาก ETH Zurich
- มีสมาชิกประมาณ 30 คน และพัฒนารถแข่งคันใหม่ทุกปีเพื่อเข้าร่วมการแข่งขันด้านการออกแบบระดับนานาชาติ
- ในยุโรป การแข่งขันนี้รู้จักกันในชื่อ Formula Student
- ช่วงแรกทีมพัฒนารถเครื่องยนต์สันดาปภายใน 3 คัน แต่ตั้งแต่ปี 2010 เป็นต้นมาได้สร้างรถแข่งไฟฟ้าล้วน
- AMZ เปิดโอกาสให้นักศึกษาได้นำความรู้ภาคทฤษฎีที่เรียนมาไปใช้จริงในสภาพแวดล้อมทางเทคโนโลยีที่ซับซ้อน
- สโมสรมีความเป็นอิสระด้านการเงิน และได้รับการสนับสนุนจากสปอนเซอร์หลายรายรวมถึงมหาวิทยาลัยในสวิตเซอร์แลนด์
1 ความคิดเห็น
ความคิดเห็นจาก Hacker News
ระดับของ แรงยึดเกาะ ที่ต้องใช้เพื่อทำเรื่องแบบนี้น่าประทับใจมาก ดูเหมือนเอาเทคนิคเก่ามาสร้างเป็น sucker car แบบหนึ่ง
https://www.roadandtrack.com/motorsports/a32350/jim-hall-cha...
ยังเป็นเทคโนโลยีที่เจ๋งอยู่ แต่ถ้าองค์กรรับรองการแข่งขันไม่ปรับปรุงกฎ รถพวกนี้ก็น่าจะจบแค่เป็นของโชว์อวดความสามารถแบบครั้งเดียว
https://youtu.be/B294RfWj1QE?si=jxYpIgwtH44at6Bq
https://www.youtube.com/watch?v=5JYp9eGC3Cc
แต่รถคันนี้มีแบตเตอรี่และระบบส่งกำลังที่อัปเกรดเกินกว่าที่กฎอนุญาต และอาจมีการใช้เครื่องอุ่นยาง หรือใช้ยาง/กาวบนพื้นผิวออกตัวหรือยางรถด้วย
มีภาพหนึ่งที่สะดุดใจเป็นพิเศษ ตรงจุดที่ควรจะมีเพลาหรืออะไรทำนองนั้นไว้ส่งแรงบิดจากเครื่องยนต์ไปยังล้อ กลับมีแค่ สายไฟสีเหลือง
ผมรู้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าทำงานแบบนั้นอยู่แล้ว แต่พอเห็นในบริบทของรถแข่ง ก็ทำให้รู้สึกชัดเลยว่าไฟฟ้าทำงานต่างจากสัญชาตญาณที่เรามีต่อโลกมากแค่ไหน โรงงานสมัยก่อนส่งกำลังจากเครื่องจักรไอน้ำตรงกลางไปทั่วทุกมุมอาคารด้วยสายพานและเพลา แล้วเมื่อไฟฟ้าเข้ามา โรงงานก็ถูกออกแบบใหม่
พอเห็นภาพนั้นก็รู้สึกว่าเรื่องคล้าย ๆ กันได้เกิดขึ้นไปแล้ว หรือกำลังเกิดขึ้นอยู่ ในงาน ผมมักย้ำเรื่อง “เทคโนโลยีน่าเบื่อ” เพื่อไม่ให้ไล่ตามแต่สายรุ้ง แต่บางครั้งก็ต้องจำไว้ว่ามีทองคำแท้อยู่จริง ๆ ด้วย ไม่อย่างนั้นโรงงานของผมคงยังใช้พลังไอน้ำต่อไป
รถยนต์ไฟฟ้าควบคุมการยึดเกาะได้แม่นยำกว่ามาก จนทำสิ่งที่ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ได้ มีวิดีโอเปรียบเทียบ Audi หลายรุ่นขึ้นทางหิมะระหว่างรถเครื่องยนต์สันดาปกับรถยนต์ไฟฟ้า ซึ่งแสดงให้เห็นว่าระบบควบคุมแรงยึดเกาะไฟฟ้ารับมือกับสภาพแรงเสียดทานต่ำอย่างเหลือเชื่อได้ง่าย ๆ: https://www.youtube.com/watch?v=HJRRvHlvhAI
การประหยัดพื้นที่ก็คงเป็นเสน่ห์อย่างหนึ่ง แต่การที่ต้องซื้อมอเตอร์ไฟฟ้าแค่ตัวเดียวน่าจะเป็นเรื่องใหญ่ด้วย ตอนนี้มอเตอร์ที่ดีพอจะเปลี่ยนชีวิตได้กลายเป็นชิ้นส่วนทั่วไปไปแล้ว และมอเตอร์ที่สร้างอย่างประณีตก็กำลังทำสถิติโลกด้านอัตราเร่ง เป็นยุคที่น่าอยู่จริง ๆ
รถของทีมนี้แทบจะถูกออกแบบมาเพื่อการเร่งโดยเฉพาะ จึงใช้วิธีที่หาได้ยากในรถที่ต้องรักษาความเร็วหรือวิ่งอย่างมีประสิทธิภาพได้ เป็นไอเดียที่ยอดเยี่ยมจริง ๆ
ในศูนย์ของ Amazon หลายแห่ง คอมเพรสเซอร์หลักจะอยู่ที่ไหนสักแห่งในไซต์และเติมลมไว้ในถังขนาดใหญ่ อากาศอัดถูกส่งผ่านท่อไปทั่วทั้งศูนย์[0] และขับเคลื่อนชิ้นส่วนเคลื่อนไหวหลายอย่างแบบวงจรเปิด ทำให้เกิดเสียง “ฟู่” อันเป็นเอกลักษณ์[1] ตอนอุปกรณ์ขยับและปล่อยลม ไม่ใช่ทั้งหมด แต่มีอุปกรณ์เรียบง่ายจำนวนมากที่ต้องเคลื่อนไหวเร็วและมีแรงพอสมควรที่เป็นแบบนี้
ทุกอย่างถูกควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ และไฟฟ้าก็มีบทบาทมาก แต่แรงขับเคลื่อนจริงมาจากอากาศอัด เจ๋งดี
[0] ช่างเทคนิคควบคุมประจำไซต์อธิบายไว้แบบนั้น
[1] https://www.youtube.com/watch?v=Y5Hf08XrI_A ได้ยินชัดเป็นพิเศษช่วงประมาณ 30 วินาทีแรก
เป็นเรื่องน่าทึ่งที่การเคลื่อนขึ้นลงของกระบอกสูบในรถยนต์ หรือพูดให้แม่นคือการเคลื่อนขึ้นลงที่ถูกบังคับด้วยการระเบิดเล็ก ๆ ถูกแปลงเป็นงานได้ การเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนให้เป็นงานเป็นวิธีที่มนุษยชาติใช้มานาน และในอนาคตที่เราออกไปสู่อวกาศ มันอาจไม่ได้มีสัดส่วนสำคัญมากขนาดนั้น
แม้จะน่าประทับใจ แต่ถ้าเทียบกันแล้วก็อยู่ราวครึ่งหนึ่งของอัตราเร่งของ Top Fuel dragster และฝั่งนั้นก็ยังเร็วขึ้นเรื่อย ๆ อยู่
สถิติปัจจุบันของ Brittany Force ซึ่งมีทั้งเวลาที่สั้นที่สุดและความเร็วสูงสุดอยู่ที่นี่: https://www.nhra.com/news/2022/brittany-force-sets-national-...
ทำ 0→338.43mph ในระยะ 1000 ฟุตได้ใน 3.665 วินาที รถพวกนี้เร็วเกินไปสำหรับระยะ 1320 ฟุต จึงแข่งที่ 1000 ฟุตมาตั้งแต่ปี 2008
ยิ่งน่าประทับใจเป็นพิเศษเมื่อคิดว่าสถิติก่อนหน้านี้คือ 1.461 วินาที สถิติที่ถูกทำลายด้วยส่วนต่างขนาดนี้ไม่ได้พบกันบ่อยนัก
ผมมองว่า hub motor แบบนี้คืออนาคต สามารถใช้พื้นที่ใต้ท้องรถสำหรับแบตเตอรี่ได้มากขึ้น ตัดความซับซ้อนของเพลาขับและข้อต่อ universal joint ออกไป และซอฟต์แวร์ก็สามารถควบคุมการยึดเกาะได้อย่างสมบูรณ์
เวลาออกแบบรถรุ่นใหม่ก็ลดลงด้วย แค่ต่อสายไฟและสายข้อมูลไปที่ล้อก็เหมือนเป็นรถคันหนึ่งแล้ว และยังเป็นก้าวแรกสู่การเบรกแบบไฟฟ้าล้วนด้วย
ข้อเสียคือมวลที่ไม่ได้รองรับด้วยช่วงล่างเพิ่มขึ้น แต่ motor สมัยใหม่ก็กำลังเบาลงเรื่อย ๆ หากไม่มีเพลาขับ ก็อาจทำท่าทางสุดโต่งได้ เช่น ล้อขยับเข้าออกเพื่อหลบหลุมบนถนน หรือปรับ camber แบบไดนามิกให้เหมาะกับถนนที่กำลังวิ่งอยู่
ผมสงสัยว่าถ้าเทียบกับมอเตอร์ไซค์จะเป็นอย่างไร และเพิ่งรู้ว่ามอเตอร์ไซค์ผลิตขายทั่วไปในปัจจุบันไม่ได้เร็วกว่าไฮเปอร์คาร์ยุคใหม่มากนัก แม้มอเตอร์ไซค์ที่เร็วที่สุดก็ถูกบันทึกไว้ที่ 2.2 วินาที[1]
แม้ตัดสปอร์ตคาร์ราคาล้านดอลลาร์ออกไป รถอย่าง Porsche 911 Turbo S รุ่นปี 2020 ก็ทำได้ 2.1 วินาที[2]
รู้ว่ารถอย่าง Tesla หรือ Lucid ก็เร็วบ้าคลั่งเหมือนกัน แต่เข้าใจว่าสถิติ 0→60 ที่ประกาศทั้งหมดเป็นค่าที่รวม rollout แล้ว
[1]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_mot...
[2]https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_fastest_production_car...
มอเตอร์ไซค์แข็งแกร่งในด้านอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก แต่ใช้กำลังทั้งหมดไม่ได้ เพราะถ้าใช้หมดล้อก็จะหมุนฟรีไปเฉย ๆ
ผมรู้สึกน่าสนใจมากที่หนึ่งในความก้าวหน้าครั้งใหญ่ของการแข่งขันแก้เขาวงกต คือการใส่พัดลมไว้ใน “หนู” ตัวเล็ก ๆ เพื่อกดมันลง เพิ่มแรงยึดเกาะของล้อ
https://hackaday.com/2008/11/26/vacuum-micromouse/
คำอธิบายละเอียดของ Veritasium เกี่ยวกับการแข่งขันเขาวงกต: https://www.youtube.com/watch?v=ZMQbHMgK2rw
https://youtu.be/_3868Dnogrk?si=o4rkjjOcdHIBSbMt
สงสัยว่าบทบาทของคนขับในรถแบบนี้คืออะไร นอกจากนั่งอยู่ในรถเพื่อเพิ่มน้ำหนักแล้ว มีอะไรที่ทำจริง ๆ มากไหม?
ถามจริง ๆ และอาจเป็นคำถามที่ไม่รู้เรื่องก็ได้ ที่ถามเพราะทุกอย่างเกิดขึ้นในเวลาไม่ถึง 1 วินาที ดูเหมือนจะไม่มีเกียร์ให้เปลี่ยน และไม่น่ามีโค้งให้เลี้ยว เลยไม่รู้ว่าคนขับทำอะไร
ไม่ได้เป็นวิศวกรเครื่องกล แต่ถ้าเป็นอุปกรณ์ที่ไม่ต้องบรรทุกคน ก็ดูเหมือนว่าจะทำให้ 0→100 ได้ภายใน 1 วินาทีอย่างแน่นอน
น่าจะเป็นเงื่อนไขที่หมวดสถิติ Guinness นี้กำหนดไว้ หรือไม่ก็เพราะไม่อยากต้องไปยุ่งกับซอฟต์แวร์ด้วย
ส่วนที่สำคัญคือ “เพื่อให้ได้แรงยึดเกาะสูงทันทีหลังออกตัว ทีม AMZ ได้พัฒนาอุปกรณ์คล้ายเครื่องดูดฝุ่นที่ใช้แรงดูดกดรถให้ติดกับพื้น”
ตอนนี้ แรงยึดเกาะ คือปัจจัยจำกัด ดังนั้นสถิติการเร่งที่ดีกว่านี้ก็น่าจะมาจากการยึดเกาะที่ดีกว่า
เหตุผลที่ Civic Type R ทำเวลาต่อรอบได้เร็วกว่าเอ็กโซติกซูเปอร์คาร์ช่วงต้นทศวรรษ 2010 ก็เพราะคอมพาวด์ยางถนนสมัยใหม่ยึดเกาะได้ดีพอ ๆ กับยางสลิกแข่งในยุคนั้น ตอนนี้ยางแข่งเมื่ออุ่นถึงอุณหภูมิแล้วจะเกาะติดถนนจริง ๆ จน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานสถิต มากกว่า 1
มันทำงานได้ดีเกินไป จึงถูกแบนอย่างรวดเร็วตามคาด
เป็นการเร่งเกือบ 3G น่าประทับใจมาก
ดังนั้น 100km/h คือ 27.8m/s หากถึงความเร็วนั้นใน 0.956 วินาที ความเร่งเฉลี่ยคือ 29.1m/s² และเมื่อนำไปหารด้วย 9.8m/s² ก็ได้ 2.96g
ถ้า 0.3 วินาทีจะประมาณ 11G ซึ่งมากพอจะฆ่าคนได้ ตัวเลขทั้งหมดอ้างอิงจากที่ค้นหาเร็ว ๆ
ถ้ารถทำได้ 9G ต่อเนื่อง 2 วินาที ก็เท่ากับไปถึงประมาณ 635km/h
ผมดูการทดสอบอัตราเร่งรถยนต์ใน YouTube มาเยอะ (ต้องขอบคุณ COVID) และรถ EV โดยเฉพาะคันที่ใช้ ดาวน์ฟอร์ซสุญญากาศ แบบสร้างขึ้นเอง กำลังเข้าใกล้ขีดจำกัดที่ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้
คนขับที่ไม่ได้ฝึกมามากนักดูเหมือนจะได้รับผลกระทบชั่วคราวต่อการทำงานพื้นฐานอย่างการพูดเพราะแรงเร่ง
แต่เมื่อเทียบกับการทดสอบเร่งและชะลอซ้ำ ๆ ที่ John Stapp เคยประสบ อาจดูเบาไปเลย: https://en.wikipedia.org/wiki/John_Stapp
ผมหาความเร็วของเขาที่จุด 1 วินาทีไม่เจอ แต่ในวิกิพีเดียระบุว่าเมื่อวันที่ 3 มกราคม 1955 เขาเร่งเป็นระยะ 2,800 ฟุต (850 ม.) เป็นเวลา 5 วินาทีจนถึง 632mph (1,017km/h) จากนั้นเคลื่อนที่ต่ออีก 0.5 วินาที และหยุดลงใน 1.4 วินาที ความยาวแทร็กอยู่ที่ 3,500 ฟุต (1,100 ม.)