การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า

การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า
Design and development for Electric Vehicle

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงาน ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา

https://fb.watch/6fV7tm_dFz/

ตอนที่ 2 >> โครงการ การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติ

โครงงาน การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า

ชื่อโครงงาน การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า
ชื่อปริญญา วิศวกรรมศาสตร์บัณฑิต
สาขาวิชา วิศวกรรมเครื่องกล
ปีการศึกษา 2562
อาจารย์ที่ปรึกษา อาจารย์ กิตติพงษ์ เยาวาจา

โครงงานนี้เป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาตามหลักสูตรปริญญาตรีวิศวกรรมศาสตรบัณฑิต
สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ปีการศึกษา 2562

บทคัดย่อ
การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้า เป็นการรถไฟฟ้าคันเดิมที่เคยได้มีการทำมาก่อนนั้น มาทำการออกแบบใหม่เพื่อให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น ออกแบบโครงสร้างใหม่เพื่อให้สามารถรับแรงได้มากขึ้น และใส่ที่นั่งเพื่อสามารถโดยสารได้ถึง 5 คน ปรับปรุงระบบบังคับเลี้ยว โดยปรับเปลี่ยนระยะ Toe มุม King pin มุม Caster ใส่ระบบขับเคลื่อนเป็นมอเตอร์ขนาด 1.5 kW ความเร็วรอบ 3000 rpm และแบตเตอรี่เป็นแบตเตอรี่ขนาด 12 V 7.8 AH จำนวน 4 ก้อน ต่ออนุกกรมกันเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าเพียงพอต่อแรงดันไฟฟ้าที่มอเตอร์ต้องการ ควบคุมโดยใช้กล่องไฟฟ้าที่คอยควบคุมมอเตอร์ และระบบต่าง ๆ จากการทดสอบได้พบว่ารถยนต์ที่ได้ทำการปรับปรุงนั้นสามารถขับได้โดยมีความสูงสุดอยู่ที่ 32 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ซึ่งใกล้เคียงกับที่คำนวณไว้โดยใช้ทฤษฏี และสามารถใช้งานได้ประมาณ 1 ชั่วโมงครึ่ง เนื่องจากแบตเตอรี่มีความจุไฟฟ้าได้น้อย สามารถแก้ได้โดยเพิ่มความจุของแบตเตอรี่ แต่ข้อเสียก็คือใช้เวลาในการชาร์จไฟฟ้านาน เนื่องจากการต่ออนุกรม.

บทที่1
บทนำ

จากแนวคิดที่ว่าพลังงานเชื้อเพลิงเป็นพลังงานที่มีค่าอย่างมากและนับวันยิ่งจะหมดไปจากโลก ทำให้เกิดความคิดที่อยากจะประดิษฐ์ยานยนต์ที่ใช้พลังงานอื่นมาทดแทนยิ่งใช้พลังงานทดแทนมากเท่าไรก็ยิ่งชะลอการหมดไปของพลังงานเชื้อเพลิงมากขึ้นไปเท่านั้น รวมถึงยังช่วยลดมลภาวะจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงได้อีกด้วย โครงงานรถไฟฟ้าต้นแบบ จึงถือกำเนิดขึ้นเพื่อส่งเสริมการประหยัดพลังงาน และคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ๆ เพื่อการประหยัดพลังงานเชื้อเพลิง
ในรายงานประกอบโครงงานวิศวกรรมฉบับนี้จะนำเสนอโดยเน้นไปที่กระบวนการผลิตจริงขั้นตอนต่างๆตั้งแต่โครงรถไปจนกระทั่งประกอบรวมทั้งหมด คณะผู้จัดทำได้นำเสนอเนื้อหาที่เป็นความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับยานยนต์ เนื้อหาโดยหลักจะมุ่งเน้นไปที่กระบวนการผลิต กล่าวถึงการทำงานของเครื่องจักรที่ใช้ ในส่วนสุดท้ายจะเป็นส่วนสรุปผลการทดลอง และข้อเสนอแนะที่เกี่ยวข้องทั้งหมดที่น่าจะก่อให้เกิดประโยชน์แก่ผู้ที่สนใจและต้องการนำไปปรับปรุงต่อไป

1.1 ความสำคัญและที่มาของปัญหา
มนุษย์มีการใช้พลังงานต่างๆ เพื่อการดำรงชีวิตมาตั้งแต่สมัยโบราณ เช่น มีการใช้ไฟที่เกิดจากการเสียดสีของไม้หรือหินเป็นพลังงานให้ความอบอุ่น แสงสว่างและหุงต้มอาหาร แต่พลังงานเหล่านี้เป็นพลังงานที่หาได้ง่ายตามธรรมชาติ ไม่มีวันหมดสิ้นไปจากโลกคือได้จากแสงแดด ลม น้ำและได้จากการออกแรงของสัตว์และมนุษย์ เมื่อโลกเรามีความเจริญมากขึ้นมนุษย์สามารถนำเชื้อเพลิงต่างๆ เช่น น้ำมัน ถ่านหินและน้ำมาเปลี่ยนเป็นพลังงานได้ แต่พลังงานเหล่านี้เป็นพลังงานที่มีวันหมดสิ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งเชื้อเพลิงที่เป็นน้ำมันซึ่งในปัจจุบันนี้ในโลกของเรานั้นมีการใช้กันอย่างฟุ่มเฟือยอีกทั้งมีราคาที่แพง การใช้เชื้อเพลิงที่เป็นน้ำมันนั้นไม่เพียงแต่มีประโยชน์แต่ก็ยังมีโทษที่เท่ากับประโยชน์เช่นกัน โดยการเผาไหม้ของเครื่องยนต์นั้นทำให้เกิดก๊าชคาร์บอนไดออกไซด์ที่ส่งผลต่อร่างกายทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยและเกิดมลพิษทางอากาศ ทำให้ทรัพยากรธรรมชาติและสภาพแวดล้อมเสียหาย ทำให้มนุษย์หันกลับมามองหาพลังงานทดแทนกันมากขึ้นไม่ว่าจะเป็นพลังงานลม พลังงานแสงอาทิตย์ พลังงานน้ำและพลังงานไฟฟ้า ซึ่งเป็นพลังงานที่ไม่ก่อให้เกิดมลพิษแก่สิ่งแวดล้อมและมนุษย์ อีกทั้งยังเป็นพลังงานที่ใช้แล้วไม่หมดไปมีราคาที่ถูกประหยัดพลังงานและช่วยลดปัญหาโลกร้อนได้อีกด้วย
ถ้าจะพูดถึงรถยนต์ที่นิยมใช้กันในปัจจุบัน รถไฟฟ้าต้นแบบที่นั่งเดียวเป็นอีกทางเลือกหนึ่งในด้านการประหยัดพลังงาน โดยมีการขับเคลื่อนที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ซึ่งเป็นพลังงานไฟฟ้าที่นิยมใช้กันมากในปัจจุบัน อีกทั้งเป็นการประหยัดค่าใช้จ่ายจากการใช้งานและปัจจุบันมีการส่งเสริมให้ใช้พลังงานทดแทนจำนวนมาก จึงมีความน่าสนใจในการศึกษาค้นคว้ากระบวนการและขั้นตอนการทำงานของรถไฟฟ้าต้นแบบที่นั่งเดียวเพื่อปรับปรุงและเปลี่ยนแปลงให้มีความแปลกใหม่และลดการใช้พลังงาน และมีความรู้ความเข้าใจในด้านการทำงานของกลไกของเครื่องยนต์ที่เกี่ยวข้องกับสาขาวิชาที่เรียน เพื่อให้สามารถนำความรู้มาปรับปรุงกับชีวิตประจำวัน ได้อย่างมีประโยชน์ต่อตนเองและสังคม

1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน
1.2.1 เพื่อออกแบบโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ
1.2.2 เพื่อสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบให้มีประสิทธิภาพให้ดีตามที่ออกแบบ
1.2.3 เพื่อช่วยประหยัดพลังงานเชื้อเพลิงและหันมาใช้พลังงานไฟฟ้าแทน
1.3 ขอบเขตของโครงงาน
1.3.1 ออกแบบรถยนต์ 4ล้อ 4ที่นั่ง
1.3.2 จัดหาแหล่งกำเนิดการขับเคลื่อนโดยใช้มอเตอร์ไฟฟ้าและหน่วยควบคุม
1.3.3 รถที่จัดสร้างขึ้นสามารถใช้งานได้จริง

1.4 ขั้นตอนการทำงาน
1.4.1 ศึกษางานที่ผ่านมา
ทำการศึกษาการออกแบบรถไฟฟ้าต้นแบบจากรถยนต์ 3 ล้อหรือรถที่มีรูปแบบใกล้เคียงกัน
1.4.2 ศึกษาทฤษฏีที่เกี่ยวข้อง
ทำการศึกษาทฤษฏีที่เกี่ยวกับแรงต้านการหมุนของล้อ อากาศพลศาสตร์ของยานยนต์
แรงต้านทางชัน แรงต้านทั้งหมด แรงขับเคลื่อน อัตราเร็วของรถยนต์ ความเร่งของรถยนต์ กำลังชับเคลื่อนของต้นกำลังและระบบบังคับเลี้ยว
1.4.3 การออกแบบ
ทำการออกแบบโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ ระบบการถ่ายทอดกำลังของมอเตอร์และออกแบบระบบบังคับเลี้ยวของรถไฟฟ้าต้นแบบ
1.4.4 การจัดสร้าง
ทำการสร้างโครงรถไฟฟ้าต้นแบบ พร้อมสร้างอุปกรณ์การถ่ายทอดกำลังของมอเตอร์รถไฟฟ้าต้นแบบและสร้างระบบบังคับเลี้ยวของรถไฟฟ้าต้นแบบ
1.4.5 การทดสองสมรรถนะ
หลังจากสร้างเสร็จทำการทดสองความเร็วสูงสุดที่สามารถทำได้และระยะเวลาการใช้งานของแบตเตอรี่

รื้อซากรถเก่า

รับปรุงระบบล้อ เบรก ช่วงล่าง ปรับปรุงระบบบังคับเลี้ยว

ระบบไฟฟ้า ระบบควบคุมมอเตอร์

เชื่อมต่อระบบไฟฟ้า เชื่อมต่อระบบเบรก

ปรับปรุงโครงสร้างต่างๆ ระบบบังคับเลี้ยว

การทดสอบ / การทดสอบภาคสนาม

ระบบควบคุม
ถ้าจำไม่ผิดตัวนี้ – ตอนนั้นเหมือนไม่ตรงบางตัว
Type: Brushless electric vehicle controller
🧑Rated power: 1500W (w)
👧Specifications: 48V60V64V1500W18 tube
👦size:2384cm
🧒Material:metal

Title Design and development of electric vehicle
Name Mr. Krissada Lerspan
Mr. Pitiwat Khangsri
Mr. Sarawut Teerarattapon
Mr. Saharat Sarikaked
Mr. Ekaphol Teehuachang
Degree Award Bachelor of Engineering
Study Program Mechanical Engineering
Academic Year 2562
Project Advisor Dr.Kittipong Yaovaja

Abstract
Development and design for electric vehicle is to bring old built electric car for redesign to make it more efficient. by redesign frame to make capable to handle weight and install a seat for 5 peoples. improve steering system by adjust Toe, King pin angle, Caster angle. install motor which has power of 1.5 kW 3000 RPM. Install 4 battery with 12 V 7.8 AH connect in a series to make enough volt for motor. from the test of improved electric car is result that this car can drive at the maximum speed of 32 kilometers per hour which close to the result of calculation from theories and it can use for around 1 hour and a helf because battery has low capacity can be fix by replace battery with more capacity.

โดย นาย กฤษฎา เลิศปาน 5930301034
นาย พิธิวัฒน์ เคียงศรี 5930301450
นาย ศราวุฒิ ธีรรัฐพล 5930301590
นาย สหรัฐ สาริกาเกด 5930301697
นาย เอกพล ทีหัวช้าง 5930301816

สารบัญ
บทคัดย่อ I
Abstract II
กิตติกรรมประกาศ III
บทที่1 1
1.1 ความสำคัญและที่มาของปัญหา 1
1.2 วัตถุประสงค์ของโครงงาน 2
1.3 ขอบเขตของโครงงาน 2
1.4 ขั้นตอนการทำงาน 2
1.4.1 ศึกษางานที่ผ่านมา 2
1.4.2 ศึกษาทฤษฏีที่เกี่ยวข้อง 2
1.4.3 การออกแบบ 2
1.4.4 การจัดสร้าง 3
1.4.5 การทดสองสมรรถนะ 3
บทที่ 2 4
2.1 แรงต้านการหมุนของล้อ 4
2.2 อากาศพลศาสตร์ของยานยนต์ 8
2.3 แรงต้านทางชัน 10
2.4 แรงต้านทั้งหมด 12
2.5 แรงขับเคลื่อน 13
2.6 อัตราเร็วของรถยนต์ 14
2.7 ความเร่งของรถยนต์ 15
2.8 กำลังขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ 16
2.9 ระบบบังคับเลี้ยว 17
2.9.1 หน้าที่ของระบบบังคับเลี้ยว 17
2.9.2 หลักการของระบบบังคับเลี้ยว 18
2.10 แบตเตอรี่ 20
2.10.1 ประเภทของแบตเตอรี่ 20
2.10.2 พิษภัยและอันตรายจากแบตเตอรี่ 21
2.10.3 การป้องกันปัญหามลพิษจากแบตเตอรี่ 22
2.11 มอเตอร์ 23
1.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหนึ่งเฟส 23
1.2 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหลายเฟส 24
บทที่ 3 26
3.1 การคำนวณ 26
3.2 เครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการผลิต 28

1. ปากกาจับชิ้นงาน 29
2. ตะไบ 30
3. เครื่องเชื่อมมิก 31
4. เครื่องตัดไฟเบอร์ 32
5. เครื่องกลึง 33
6. เครื่องกดเจาะ 34
7. เครื่องตัด เจาะและบากเหล็กอเนกประสงค์ 35
8. เครื่อง Press 36
9. เครื่องเจียรมือไฟฟ้า 37
10. เครื่องเจียรไฟฟ้า 38
    3.3 กระบวนการผลิต 39
    3.3.1 กระบวนการผลิตโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ 39
    3.3.2 กระบวนการผลิตในส่วนของชุดควบคุมการทำงานของมอเตอร์ 45
    บทที่ 4 47
    4.1 โครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้ออกแบบ 47
    4.2 การทดสอบโครงรถเปล่าพร้อมผู้ทดสอบ 49
    4.3 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์ 50
    4.4 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่ 51
    4.5 การทดสอบการสิ้นเปลืองพลังงาน 52
    ภาพประกอบขั้นตอนการทดสอบ 53
    4.6 ต้นทุนการผลิตและการใช้งาน 56
    4.6.1 ค่าใช้จ่ายในการผลิต 56
    4.6.2 ต้นทุนในการใช้งาน 56
    บทที่ 5 57
    5.1 สรุป 57
    5.2 ข้อเสนอแนะ 57

สารบัญรูป
ภาพที่ หน้า
รูปที่ 1 แรงต้านการหมุนของล้อที่เกิดจากการยุบตัวของยางซึ่งกลิ้งบนถนนแข็ง 4
รูปที่ 2 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงต้านการหมุนของล้อกับอัตราเร็วของรถยนต์ 6
รูปที่ 3 การเคลื่อนที่ของอากาศผ่านรูปทรงต่างๆ 8
รูปที่ 4 แสดงการเคลื่อนที่ของอากาศผ่านรถยนต์ที่มีรูปทรงต่างๆ 9
รูปที่ 5 แรงต้านทางชัน 10
รูปที่ 6 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงต้านทางชันกับอัตราเร็วรถยนต์ 11
รูปที่ 7 แรงต้านการเคลื่อนที่ทั้งหมด 12
รูปที่ 8 แสดงระบบเลี้ยวของล้อหน้าอิสระ 17
รูปที่ 9 มุมของชิงช้าโยก 18
รูปที่ 10 กลไก Achermen 18
รูปที่ 11 การเกิดโทเอาท์ขณะเลี้ยว 19
รูปที่ 12 รูปปากกาจับชิ้นงาน 29
รูปที่ 13 รูปตะไบ 30
รูปที่ 14 เครื่องเชื่อมมิก 31
รูปที่ 15 เครื่องตัดไฟเบอร์ 32
รูปที่ 16 เครื่องกลึง 33
รูปที่ 17 เครื่องกดเจาะ 34
รูปที่ 18 เครื่องตัด เจาะและบากเหล็กอเนกประสงค์ 35
รูปที่ 19 เครื่อง Press 36
รูปที่ 20 เครื่องเจียรมือไฟฟ้า 37
รูปที่ 21 เครื่องเจียรไฟฟ้า 38
รูปที่ 22 โครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ 39
รูปที่ 23 รถไฟฟ้าต้นแบบที่สมบูรณ์ 40
รูปที่ 24 โครงสร้างรถส่วนหน้า 41
รูปที่ 25 ช่องสำหรับวางแบตเตอรี่ 42
รูปที่ 26 ทากาวสำหรับการทำเบาะ 43
รูปที่ 27 เบาะที่ยึดสำหรับผู้โดยสารด้านหลัง 44
รูปที่ 28 เบาะที่ยึดสำหรับคนขับ 45
รูปที่ 29 แผนผังการเดินสายไฟ (Wiring Diagram) 46
รูปที่ 30 ลักษณะโครงสร้างที่ได้ออกแบบ 47
รูปที่ 31 ลักษณะโครงสร้างที่ได้ออกแบบที่ประกอบโครงสร้างเสร็จเรียบร้อย 48
รูปที่ 32 การทดสอบโครงเปล่าพร้อมผู้ขับขี่ 53
รูปที่ 33 การทดสอบโครงรถพร้อมมอเตอร์ 54
รูปที่ 34 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่ 54
รูปที่ 35 การทดสอบอัตราการใช้พลังงาน 55

สารบัญตาราง
ภาพที่ หน้า
ตารางที่ 1 สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ (Kr) ตามชนิดและสภาพของถนน 6
ตารางที่ 2 ค่าเฉลี่ยเปรียบเทียบของสัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อตามประเภทของรถยนต์ 7
ตารางที่ 3 ข้อมูลจำเพาะของรถไฟฟ้าต้นแบบสำหรับการคำนวณ 26
ตารางที่ 4 ข้อมูลโครงสร้างและมอเตอร์ไฟฟ้ารถไฟฟ้าต้นแบบ 48
ตารางที่ 5 ผลการทดสอบขับขี่โครงรถเปล่า 50
ตารางที่ 6 ผลการทดสอบโครงรถกับมอเตอร์ 51
ตารางที่ 7 ผลการทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่ 51
ตารางที่ 8 ผลการทดสอบ 53
ตารางที่ 9 ค่าใช้จ่ายในการผลิต 56

 
บทที่ 2
ทฤษฎีที่เกี่ยวข้อง
2.1 แรงต้านการหมุนของล้อ
แรงต้านการหมุนของล้อนั้นขึ้นอยู่กับปัจจัยหลายอย่าง ได้แก่ สภาพของผิวถนน ความเสียดทานในแบริ่งของล้อรถยนต์ การยุบตัวของยางและผิวถนน ความดันของลมในยางรถยนต์ การเสียดสีที่เบรกและขนาดของล้อภายใต้เงื่อนไขที่คงที่ แรงต้านการหมุนของล้อแปรผันโดยตรงกับน้ำหนักของรถยนต์ ถ้าสามารถลดน้ำหนักรถยนต์ลงได้มากก็จะยิ่งประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้มาก ทั้งในการวิ่งด้วยอัตราเร็วคงที่และในการเร่งรถยนต์
การลดน้ำหนักรถยนต์จะนำไปสู่การลดขนาดของเครื่องยนต์ ห้องเกียร์ ระบบกันสะเทือนและชิ้นส่วนอื่นๆ แต่อย่างไรก็ตาม สัดส่วนการเปลี่ยนแปลงของน้ำหนักรถยนต์ระหว่างรถเปล่ากับรถที่มีภาระบรรทุกเต็มนั้นต่างกันมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถยนต์ขนาดเล็ก
การยุบตัวของยางและผิวถนนมีความสำคัญอย่างยิ่ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของความดันลมในยางรถยนต์ต่ำมาก ยางจะยุบตัวมาก ซึ่งจะมีผลทำให้แรงต้านการหมุนของล้อสูงมากขึ้น

รูปที่ 1 แรงต้านการหมุนของล้อที่เกิดจากการยุบตัวของยางซึ่งกลิ้งบนถนนแข็ง
ถ้า P เป็นแรงดันที่ทำให้ล้อรถยนต์สามารถกลิ้งไปได้บนถนนแข็งดังแสดงในภาพที่ 1 ส่วนของยางที่สัมผัสกับถนนจะยุบตัว หน้าสัมผัสระหว่างยางกับถนนจะเป็นพื้นที่กว้าง น้ำหนักของรถยนต์จะกระจายบนผิวหน้าสัมผัสระหว่างยางกับถนน
ในขณะที่ล้อกลิ้งไปบนถนนนั้นยางจะยุบตัวและคืนตัวสลับกัน ทำให้เกิดความเสียดทานขึ้นในเนื้อยางและก่อให้เกิดความร้อนชื้น การยุบตัวบริเวณส่วนหน้าของยางจะมากขึ้นในขณะที่การยุบตัวบริเวณส่วนหลังของยางจะลดลง ดังนั้นถ้าแบ่งส่วนหน้าของยางเท่าๆ กัน คือ ส่วนหน้าและส่วนหลังโดยเทียบกับแนวดิ่งของเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อ จะมีแรงย่อยๆ กระทำไม่เท่ากันโดยแรงกระจายบริเวณส่วนหน้ามีค่ามากกว่าแรงกระจายบริเวณส่วนหลัง ดังแสดงในภาพ 1 (ข) แต่ขณะที่รถหยุดนิ่ง แรงกระจายบนหน้าสัมผัสของยางจะมีขนาดเท่ากันดังแสดงในภาพที่ 1 (ก)
ถ้าให้ N เป็นแรงลัพธ์ทั้งหมดของแรงย่อยในแนวตั้งฉากกับถนนและ W เป็นน้ำหนักที่กดลงบนล้อจากภาพที่ 1 (ข) เมื่อล้อกลิ้งด้วยความเร็วคงที่จะได้
เมื่อ P เป็นแรงที่กระทำให้ล้อกลิ้งไปบนถนนด้วยความเร็วคงที่
FY = 0 N = W (1)
เมื่อ P เป็นแรงที่กระทำให้ล้อกลิ้งไปบนถนนด้วยความเร็วคงที่
MA = 0 Pb – Na = 0 (2)
แรงต้านการหมุนของล้อจะมีค่าเท่ากับแรง P ในขณะนั้น
 P = “Na” /”b” = “Wa” /”b” (3)
แรงต้านการหมุนของล้อจะมีค่ามากหรือน้อยนั้นขึ้นอยู่กับสัดส่วนระหว่าง a/b และเรียกสัดส่วนนี้ว่า สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ (coefficient of rolling resistance) ใช้สัญลักษณ์ Kr ดังนั้นถ้ายางรถยนต์แบนมากค่า a/b จะมีค่าสูงขึ้น แรงต้านการหมุนของล้อจะมีค่าสูงขึ้น ถ้าเส้นผ่านศูนย์กลางของล้อมีขนาดใหญ่ขึ้นค่า Kr จะลดลงแรงต้านการหมุนของล้อจึงหาได้จากความสัมพันธ์ต่อไปนี้
Rr = KrW (4)
เมื่อ Rr = แรงต้านการหมุนของล้อ หน่วยเป็น N
Kr = สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ
W = น้ำหนักของรถยนต์ หน่วยเป็น N
ในบางกรณี ถ้าถนนมีลักษณะอ่อนตัว เช่น ถนนดินและถนนทราย ถนนจะมีการยุบตัวทำให้แรงต้านการหมุนของล้อเพิ่มขึ้น
เมื่อนำค่า Rr และความเร็วของรถยนต์ (V) มาเขียนกราฟจะได้ตามภาพที่ 2

รูปที่ 2ความสัมพันธ์ระหว่างแรงต้านการหมุนของล้อกับอัตราเร็วของรถยนต์
ในทางปฏิบัตินั้นค่า Rr จะมีค่าเพิ่มขึ้นเมื่ออัตราเร็วของรถยนต์เพิ่มขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม ในที่นี้จะถือว่าค่า Rr มีค่าคงที่โดยคำนวณได้จากสูตร Rr = KrW
สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อบนสภาพถนนต่างๆ แสดงในตารางที่ 1
ตารางที่ 1 สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ (Kr) ตามชนิดและสภาพของถนน
ชนิดและสภาพของถนน Kr (เฉลี่ย)
ถนนลาดยางและถนนคอนกรีต
สภาพดีเยี่ยม
สภาพดีพอใช้
ถนนหินปูพื้น
ถนนลูกรัง
ถนนดิน
ดินแห้งอัดแน่น
ดินเปียกหลังฝนตก
ถนนทราย
0.014-0.018
0.018-0.020
0.023-0.030
0.020-0.025

0.025-0.0.35
0.050-0.150
0.10-0.30

เนื่องจากสภาพของผิวถนนมีส่วนสำคัญมากต่อค่าสัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ ดังแสดงในตารางที่ 1 ถนนที่มีผิวหยาบจะทำให้แรงต้านการหมุนของล้อเพิ่มขึ้น ถนนคอนกรีตและถนนลาดยางที่มีผิวเรียบจะสามารถลดแรงต้านการหมุนของล้อได้ร้อยละ 10 ในขณะเดียวกัน ถนนลาดยางที่มีผิวหยาบก็จะทำให้แรงต้านการหมุนของล้อเพิ่มมากขึ้นถึงร้อยละ 10 หรือมากกว่านี้
อย่างไรก็ตามสัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อในรถยนต์แต่ละประเภทมีค่าไม่เท่ากันถึงแม้ว่าจะเป็นสภาพถนนเดียวกันก็ตาม ในตารางที่ 2 แสดงตัวอย่างของค่า Kr ของรถยนต์และถนนประเภทต่างๆ

ตารางที่ 2 ค่าเฉลี่ยเปรียบเทียบของสัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อตามประเภทของรถยนต์และถนน

ประเภทของรถยนต์ Kr
ถนนคอนกรีต ถนนดินอัดแน่นปานกลาง ถนนทราย
รถเก๋ง
รถบรรทุก
รถแทรกเตอร์ 0.015
0.012
0.020 0.08
0.06
0.04 0.30
0.25
0.20

จากตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่าค่า Kr ของรถบรรทุกมีค่าน้อยกว่าค่า Kr ของรถเก๋ง กรณีนี้ไม่ได้หมายความว่าแรงต้านการหมุนของล้อรถบรรทุกจะน้อยกว่าของรถเก๋ง ทั้งนี้เพราะว่าน้ำหนักของรถบรรทุกมากกว่าของรถเก๋งเนื่องจากแรงต้านการหมุนของล้อ Rr = KrW
ถึงแม้ว่าค่า Kr ของรถบรรทุกจะมีค่าต่ำกว่าค่า Kr ของรถเก๋ง แต่ผลคูณระหว่างค่า Kr และ W ของรถบรรทุกมีค่ามากกว่าของรถเก๋ง
ปัจจัยสำคัญที่ทำให้ค่า Kr รถบรรทุกลดลงคือรถบรรทุกมีล้อขนาดใหญ่กว่ารถเก๋ง

2.2 อากาศพลศาสตร์ของยานยนต์
การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการลดแรงฉุดของอากาศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะเห็นได้ชัดเจนในกรณีของการขับขี่ด้วยอัตราเร็วคงที่ อย่างไรก็ตามอาจเห็นไม่ชัดเจนในกรณีของการขับขี่ทั่วๆ ไปที่มีทั้งการเบรกการเร่งสลับกันไป
การลดแรงฉุดของอากาศมิใช่พิจารณาเฉพาะอากาศพลศาสตร์เพียงอย่างเดียวเท่านั้น การไหลของอากาศ ยังมีผลต่อแรงยกของอากาศและตำแหน่งของจุดศูนย์กลางของความดันที่กระทำกับรถยนต์ ทั้งสองประการนี้จะมีผลกระทบอย่างมากต่อการควบคุมและการทรงตัวของรถยนต์ ระยะห่างจากพื้นรถถึงพื้นถนนมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อแรงฉุดอากาศ แต่กลับมา มีผลกระทบอย่างมากต่อแรงยกของอากาศ
จากการทดสอบวัตถุภาพทรงต่างๆ เพื่อหาแรงฉุดหรือแรงต้านของอากาศ พบว่าวัตถุที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นวงกลมและมีพื้นที่เท่ากันแต่ภาพทรงต่างกันจะมีแรงต้านอากาศไม่เท่ากัน เช่น แท่งทรงกระบอก ทรงกลม ทรงหยดน้ำ ดังแสดงภาพที่ 3 วัตถุรูปทรงหยดน้ำจะมีอากาศหมุนซึ่งเกิดขึ้นด้านหลังน้อยกว่าวัตถุทรงกลมและทรงกระบอกตามลำดับ จึงทำให้วัตถุทรงหยดน้ำมีแรงต้านอากาศน้อยมากและน้อยกว่าวัตถุรูปทรงอื่นๆ ที่มีพื้นที่หน้าตัดเท่ากัน

รูปที่ 3 การเคลื่อนที่ของอากาศผ่านรูปทรงต่างๆ

แรงต้านอากาศที่เกิดขึ้นในขณะที่รถยนต์กำลังเคลื่อนที่นั้นส่วนมากมาจากความแตกต่างระหว่างความดันอากาศด้านหน้ากับด้านหลังรถยนต์ ดังแสดงในภาพที่ 4 แสดงการเคลื่อนที่ของอากาศผ่านรถยนต์ที่มีรูปทรงต่างๆ กัน

รูปที่ 4 แสดงการเคลื่อนที่ของอากาศผ่านรถยนต์ที่มีรูปทรงต่างๆ

การเคลื่อนไหวของอากาศผ่านรถยนต์ในขณะที่รถยนต์กำลังเคลื่อนที่นั้นแสดงให้เห็นในภาพที่ 4 (ก) (ข) และ (ค) บริเวณท้ายรถจะมีอากาศหมุนวนซึ่งมีความเร็วสูงกว่าอากาศบริเวณหน้ารถยนต์ ดังนั้นความดันอากาศบริเวณท้ายรถยนต์จึงต่ำกว่าอากาศบริเวณหน้ารถยนต์ จึงเกิดความแตกต่างของความดัน ซึ่งทำให้เกิดแรงต้านอากาศขึ้น
ภาพที่ 4 (ก) แสดงลักษณะของรถยนต์โดยทั่วๆ ไป อากาศหมุนวนท้ายรถยนต์มีจำนวนปานกลาง ภาพที่ 4 (ข) แสดงลักษณะของรถตู้อากาศหมุนวนท้ายรถตู้มีจำนวนมาก ภาพที่ 4 (ค) แสดงลักษณะของรถบรรทุกซึ่งมีอากาศหมุนวนจำนวนมากกว่ารถตู้ ภาพที่ 4 (ง) แสดงอากาศหมุนวนจำนวนน้อยของรถยนต์ในอุดมคติ
ดังนั้นในการออกแบบรูปทรงของรถยนต์ เพื่อลดแรงต้านของอากาศจะต้องพยายามลดอากาศหมุนวนบริเวณท้ายรถยนต์ให้เหลือน้อยที่สุด
2.3 แรงต้านทางชัน
ในขณะที่รถวิ่งขึ้นทางชันกำลังจากเครื่องยนต์บางส่วนต้องถูกใช้ไปเพื่อเอาชนะแรงต้านทางชัน (Gradient resistance) ทำให้เครื่องยนต์ทำงานหนักมากกว่าการวิ่งบนถนนระดับ
แต่ในทางกลับกันถ้ารถยนต์วิ่งบนทางลาดเครื่องยนต์จะทำงานน้อยลงเพราะมีแรงเสริมจากแรงโน้มถ่วงของโลก
แรงต้านทางชันจะมีมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับน้ำหนักของรถยนต์และความชันของถนน

รูปที่ 5 แรงต้านทางชัน

น้ำหนัก W ของรถยนต์สามารถแตกออกเป็นสองแนว ได้แก่ Wsin”θ” และ Wcos”θ”
แรงต้านทางชันเกิดจาก Wsin”θ” คือรถยนต์จะต้องเพิ่มแรงขับเคลื่อนเพื่อเอาชนะแรง Wcos”θ”
ดังนั้นแรงต้านทางชัน Rg = Wsin”θ”
ในกรณีที่มี “θ” มีค่าน้อย (น้อยกว่า 20o) จะได้ว่า tan”θ” มีค่าเกือบเท่ากับ sin”θ”
ดังนั้น Rg = Wtan”θ” ถ้าให้ G = ความชันเป็นเปอร์เซนต์ = tan”θ” × 100%
เช่น ถ้า tan”θ” = 0.1 จะได้ G = 10%
ซึ่งก็หมายถึงความชัน 1 ใน 10 หรือมุม “θ” = 5.71o
ดังนั้น Rg = “WG” /”100″ (5)
เมื่อ Rg = แรงต้านทางชัน มีหน่วยป็น N
W = น้ำหนักของรถยนต์ มีหน่วยเป็น N
G = ความชัน มีหน่วยเป็น %
หมายเหตุ เมื่อ “θ” = 20o จะได้ tan20o = 0.36397 ดังนั้น G = 36.397%

รูปที่ 6 ความสัมพันธ์ระหว่างแรงต้านทางชันกับอัตราเร็วรถยนต์

จะเห็นได้ว่าแรงต้านทางชันมีค่าคงที่สม่ำเสมอตราบที่น้ำหนักของรถยนต์และความชันของถนนไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อเขียนกราฟระหว่างแรงต้านทางชันกับอัตราเร็วรถยนต์จะได้กราฟเป็นเส้นตรงแนวนอนตามภาพที่ 6

2.4 แรงต้านทั้งหมด
เมื่อรวมแรงต้านการหมุนของล้อ แรงต้านอากาศ และแรงต้านทางชันจะได้แรงต้านทั้งหมดของรถยนต์ในขณะที่กำลังวิ่งขึ้นทางชัน (ถ้ารถยนต์วิ่งบนถนนระดับ แรงต้านทั้งหมดจะมีเพียงแรงต้านการหมุนของล้อและแรงต้านอากาศ) ดังนั้นจะได้
Rt = Rr + Ra + Rg (6)
เมื่อ Rt = แรงต้านทั้งหมด มีหน่วยเป็น N
Rr = แรงต้านการหมุนของล้อ มีหน่วยเป็น N
Ra = แรงต้านอากาศ มีหน่วยเป็น N
Rg = แรงต้านทางชัน มีหน่วยเป็น N

รูปที่ 7 แรงต้านการเคลื่อนที่ทั้งหมด

เมื่อเขียนกราฟระหว่างค่าแรงต้านทั้งหมดกับอัตราเร็วรถยนต์จะได้กราฟซึ่งมีลักษณะคล้ายกับที่แสดงในภาพที่ 7

2.5 แรงขับเคลื่อน
ในขณะที่รถยนต์กำลังวิ่งด้วยอัตราเร็วคงที่ใดๆ เครื่องยนต์จะถ่ายทอดกำลังไปยังล้อขับเคลื่อน แรงขับเคลื่อนที่ล้อจะต้องมีค่าเท่ากับแรงต้านทานทั้งหมด ในขณะนั้นเพื่อรักษาอัตราเร็วรถยนต์ให้คงที่ แรงขับเคลื่อนจะเกิดขึ้นที่บริเวณผิวสัมผัสระหว่างยางกับถนน ดังนั้นสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างยางกับถนนต้องสูงมากพอที่จะไม่ทำให้เกิดการลื่นไถลบริเวณผิวสัมผัสดังกล่าว
แรงขับเคลื่อนที่ล้อสามารถหาได้จากกำลังเครื่องยนต์หรือในทางกลับกันก็สามารถหากำลังเคลื่องยนต์ได้จากแรงขับเคลื่อนที่ล้อ โดยใช้ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังเครื่องยนต์กับทอร์กของเครื่องยนต์ดังต่อไปนี้
“P” “e” ” = 2πN” “T” “e” (7)
เมื่อ Pe = กำลังของเครื่องยนต์ มีหน่วยเป็น W
N = อัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์ มีหน่วยเป็น rps
Te = ทอร์กของเครื่องยนต์ มีหน่วยเป็น Nm
โดยทั่วไปแล้วอัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์มักบอกเป็นรอบต่อนาที (rpm) ดังนั้นต้องเปลี่ยนเป็นรอบต่อวินาที (rps) โดยหารด้วย 60
ทอร์กจากเครื่องยนต์ที่ถ่ายทอดไปยังล้อขับเคลื่อนจะมีบางส่วนสูญเสียไปในกระบวนการถ่ายทอดกำลัง แต่ทอร์กจะเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากอัตราทดเฟืองที่ห้องเกียร์และเฟืองท้าย ดังนั้นเมื่อรวมทั้งหมดแล้วจะได้ความสัมพันธ์ระหว่างทอร์กที่ล้อขับเคลื่อนกับทอร์กของเครื่องยนต์ดังนี้
Tw = (〖”η” “t” ” i” 〗“g ” “i” “f ” “T” “e” )/”100″ (8)

เมื่อ “T” “w” = ทอร์กที่ล้อขับเคลื่อน มีหน่วยเป็น Nm “η” “t” = ประสิทธิภาพการถ่ายทอดกำลัง มีหน่วยเป็น %
“i” “g” = อัตราทดเฟืองของห้องเกียร์ “i” “f” = อัตราทดเฟืองของชุดเฟืองท้าย
“T” “e” = ทอร์กที่เครื่องยนต์ มีหน่วยเป็น Nm ทอร์กที่ล้อขับเคลื่อนสามารถเปลี่ยนเป็นแรงขับเคลื่อนได้โดยใช้สูตรดังนี้ F = “T” “w” /”r” (9)
เมื่อ F = แรงขับเคลื่อน มีหน่วยเป็น N
“T” “w” = ทอร์กที่ล้อขับเคลื่อน มีหน่วยเป็น Nm r = รัศมีของยางรถยนต์ มีหน่วยเป็น m ดังนั้นเมื่อรวมสูตรทั้งสองเข้าด้วยกันจะสามารถหาแรงขับเคลื่อนได้ดังนี้ F = (〖”η” “t” ” i” 〗“g ” “i” “f ” “T” “e” )/”100r” (10) หรือ F = (〖”η” “t” ” i” 〗“o ” “T” “e” )/”100r” (11)
เมื่อ “i” (“o” ) “= ” “i” “g” “∙” 〖” i” 〗“f ” “=” อัตราทดเฟืองรวมทั้งหมด (overall gear ratio) 2.6 อัตราเร็วของรถยนต์ อัตราเร็วของรถยนต์และอัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์จะมีความสัมพันธ์กัน โดยทั่วไปแล้วเมื่ออัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น อัตราเร็วของรถยนต์จะเพิ่มขึ้นด้วย แต่ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับการใช้อัตราทดเฟืองของห้องเกียร์ด้วย เมื่อทราบอัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์ก็จะสามารถหาอัตราเร็วของรถยนต์ได้ดังนี้ V = “2πrN” /”i” “o” (12)
เมื่อ V = อัตราเร็วของรถยนต์ มีหน่วยเป็น m/s
r = รัศมียางรถยนต์ มีหน่วยเป็น m
N = อัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์ มีหน่วยเป็น rps
“i” (“o” ) “= ” “i” “g” “∙” 〖” i” 〗“f ” “=” อัตราทดเฟืองรวมทั้งหมด อัตราเร็วของรถยนต์ที่คำนวณได้จากสูตรนี้มีหน่วยเป็นเมตรต่อวินาที (m/s) ถ้าต้องการเปลี่ยนหน่วยเป็นกิโลเมตรต่อชั่วโมง (km/h) ให้คูณด้วย 3.6 หรือในทางกลับกันก็หารด้วย 3.6 เช่น อัตราเร็ว 20 m/s มีค่าเท่ากับ 20(3.6) = 72 km/h 2.7 ความเร่งของรถยนต์ เนื่องจากแรงที่ใช้ในการเร่งรถยนต์นั้น บางส่วนจะถูกใช้ไปในการเร่งให้ชิ้นส่วนต่างๆ ที่กำลังหมุนอยู่นั้นมีความเร่งเชิงมุมด้วย ดังนั้นการหาความเร่งของรถยนต์จะคำนวณจากมวลของ รถยนต์อย่างเดียวนั้นจึงไม่ถูกต้องนัก จะต้องหามวลสมมูลมาแทนมวลของรถยนต์ จากกฎข้อที่สองของนิวตัน “ΣF = ” “m” “e” “a” (13)
เมื่อ “ΣF” = แรงขับเคลื่อน – แรงต้านทั้งหมด = แรงที่ใช้ในการเร่งรถยนต์
“m” “e” = มวลสมบูรณ์ มีหน่วยเป็น kg a = ความเร่ง มีหน่วยเป็น m/s2 จะเห็นได้ว่ามวล “m” “e” นั้นไม่ใช่มวลของรถยนต์เพียงอย่างเดียวทั้งนี้ เพราะว่าชิ้นส่วนต่างๆ ของรถยนต์ เช่น เพลาข้อเหวี่ยง เฟืองในห้องเกียร์ เพลากลาง เพลาท้าย ฯลฯ ต่างก็ต้องมีความเร่งเชิงมุมเช่นกันและชิ้นส่วนเหล่านี้ต่างก็มีโมเมนต์ความเฉื่อยด้วยเช่นกัน ดังนั้นรถยนต์จะต้องใช้กำลังบางส่วนในการเร่งชิ้นส่วนเหล่านี้ให้หมุนเร็วขึ้นด้วย
ดังนั้นเพื่อความสะดวกในการคำนวณจึงเปลี่ยนโมเมนต์ความเฉื่อยไปเป็นมวลที่สมมูลกัน แล้วนำมวลนั้นไปรวมกับมวลของรถยนต์ ถ้าใช้ “m” “e” เท่ากับมวลของรถยนต์จะได้ความเร่งที่ไม่ถูกต้องนัก เป็นเพียงค่าประมาณเท่านั้น ดังนั้นค่าที่ถูกต้องของ〖” m” 〗“e” คือ
“m” “e” “= m + ” “m” “l” (14)
เมื่อ “m” “e” = มวลสมบูรณ์ มีหน่วยเป็น kg m = มวลรถยนต์ มีหน่วยเป็น kg “m” “l” = มวลของชิ้นส่วนที่หมุน มีหน่วยเป็น kg
2.8 กำลังขับเคลื่อนของเครื่องยนต์
จากกฏข้อที่หนึ่งของนิวตัน เราสามารถสรุปได้ว่าขณะที่รถยนต์กำลังเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วคงที่นั้น แรงขับเคลื่อนจะมีค่าเท่ากับแรงต้านทั้งหมดในขณะนั้น
ดังนั้น แรงขับเคลื่อน = แรงต้านทั้งหมด (15)
เราสามารถหากำลังขับเคลื่อนที่ล้อรถยนต์ได้โดยใช้แรงขับเคลื่อนคูณกับอัตราเร็วของรถยนต์ในขณะนั้น ดังนั้นจะได้
Pw = FV (16)
เมื่อ Pw = กำลังขับเคลื่อนที่ล้อ มีหน่วยเป็น W
F = แรงขับเคลื่อน มีหน่วยเป็น N
V = อัตราเร็วของรถยนต์ มีหน่วยเป็น m/s
จากกำลังขับเคลื่อนที่ล้อ เราสามารถหากำลังของเครื่องยนต์ได้ เนื่องจากการถ่ายทอดกำลังจะมีการสูญเสียกำลังไปบางส่วน ดังนั้นเมื่อหาย้อนกลับไปที่เครื่องยนต์กำลังของเครื่องยนต์จะต้องมีค่ามากกว่ากำลังขับเคลื่อนที่ล้อ ดังนั้นจะได้
Pe = (“100” “P” “w” )/”η” “t” (17)

หรือเขียนได้ดังนี้              Pe =  "100 FV" /"η" _"t"                    (18)
เมื่อ   Pe =  กำลังของเครื่องยนต์  มีหน่วยเป็น W
    "η" _"t"  =  ประสิทธิภาพการถ่ายทอดกำลัง  มีหน่วยเป็น %

2.9 ระบบบังคับเลี้ยว

รูปที่ 8แสดงระบบเลี้ยวของล้อหน้าอิสระ

ระบบบังคับเลี้ยวเป็นระบบที่จะทำให้การขับรถไปในทิศทางที่ต้องการตามปกติล้อจะต้องไม่ลื่นไถลขณะเลี้ยวและยังต้องใช้แรงกระแทกระหว่างยางกับถนนถ่ายทอดไปยังพวงมาลัยได้น้อยที่สุด
2.9.1 หน้าที่ของระบบบังคับเลี้ยว
ระบบบังคับเลี้ยวที่ดีจะต้องทำหน้าที่ดังต่อไปนี้

1. ต้องเลี้ยวรถได้สะดวกสบาย โดยการหมุนพวงมาลัยด้วยแรงเพียงเล็กน้อย
2. มุมของการเลี้ยวต้องน้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
3. ขณะเลี้ยวโค้งรถต้องมีการทรงตัวที่ดี แม้ในขณะที่รถมีความเร็วสูง
4. ระหว่างการเลี้ยว ต้องไม่ออกแรงในการหมุนพวงมาลัยมาก
5. เมื่อรถผ่านสิ่งกีดขวางต้องมีแรงสะเทือนน้อย
   สภาพนี้อธิบายได้จากหลักการของชิงช้าโยกจากภาพที่ 9 จะเห็นว่ามุมของแขนรองแกว่งเป็นมุมที่แตกต่างกัน

รูปที่ 9 มุมของชิงช้าโยก
2.9.2 หลักการของระบบบังคับเลี้ยว
ระบบบังคับเลี้ยวในปัจจุบันเป็นระบบที่ Acherman คิดค้นและ Jauteau ได้ปรับปรุงขึ้นจนเรียกว่า Acherman Jauteau Type ซึ่งระบบนี้ ทั้งล้อหน้าและล้อหลังจะไม่ลื่นไถลหรือลากไปด้านข้างขณะเลี้ยว
เมื่อพิจารณาถึงระบบเลี้ยวแบบเก่าที่ล้อหน้าทั้ง 2 เลี้ยวไปเป็นมุมเท่ากันจากภาพที่ 10 จะเห็นว่าศูนย์กลางการเลี้ยวของล้อหน้าทั้ง 2 อยู่ที่จุด A และจุด B เป็นมุมเท่ากัน เมื่อเลี้ยวไปในสภาพการนี้ แนวทางของล้อที่หมุนไปก็จะเป็นตามเส้นประที่ได้แสดงในภาพ และต้องไปพบกันที่จุดๆ หนึ่ง แต่ในความจริงแล้วไม่ใช่เช่นนั้น เพราะล้อทั้ง 2 ยึดติดกับกลไกบังคับเลี้ยวและเคลื่อนที่ไปตามแนวเส้นทึบ ดังนั้นในขณะที่ล้อหมุนไปจึงเกิดการลากหรือครูดทางด้านข้าง แรงนี้ทำให้ล้อด้านนอกไปตามเส้นทึบนอกเส้นประ ล้อด้านในมุมไปในเส้นไข่ปลาการที่ล้อถูกลากจะทำให้ยางเกิดการสึกหรอมาก
Acherman ได้ออกแบบเพื่อปรับปรุงการบังคับเลี้ยวระบบเดิมที่มีข้อบกพร่องข้างต้นจนเป็นที่ดีขึ้น นั่นคือเมื่อพวงมาลัยกลไก Acherman ได้จัดให้ล้อด้านนอกและด้านในเลี้ยวไปเป็นมุมที่มากหรือน้อยกว่ากัน

รูปที่ 10 กลไก Achermen
จากภาพที่ 10 เมื่อจุด A และจุด B แทนสลักล้อ (King-pin) จุด C และจุด D แทนแขนของแกนล้อ (Steering Knuckle Arm) เส้นที่ลากระหว่าง A กับ B แทนคาน (I – Beam) และเส้นระหว่าง A กับ C และ D แทน Steering Knuckle Arm ทั้ง 2 ข้างตามลำดับ เส้น CD ก็คือคันส่ง (Tie Rod) ขณะที่ล้อตรง เมื่อลากเส้น B – D ต่อออกไป จะตัดกับเส้นที่ลากมาจาก A – C ที่จุด E ซึ่งเป็นเฟืองท้าย
เมื่อล้อหน้าตรงไปข้างหน้าล้อทั้ง 2 ข้างจะขนานกัน แต่เมื่อพวงมาลัยเลี้ยวขวาศูนย์กลางการเลี้ยวด้านนอกและด้านในล้อจะอยู่ที่จุดเดียวกัน คือที่จุด E และล้อหน้าจะเลี้ยวไปได้โดยไม่ลาก เมื่อรัศมีการเลี้ยวของล้อทั้ง 2 อยู่ที่จุดเดียวกันจะเป็นได้ว่ามุมเลี้ยวของล้อด้านใน B จะโตกว่ามุมเลี้ยวของด้านนอก A มุมเลี้ยวที่ต่างกันนี้เรียกว่า “ โทเอาท์ขณะเลี้ยว” (Toe – out On Turn)

รูปที่ 11 การเกิดโทเอาท์ขณะเลี้ยว
รถบางชนิดมุมเลี้ยวของล้อหน้ามากที่สุดคือมุม A = 32 องศา 30 ลิปดา (สำหรับล้อด้านนอก) และมุม B = 38 องศา (สำหรับล้อด้านใน) และรถบางชนิดมุม A = 30 องศา 35 ลิปดา และ B = 37
ก้านต่อบังคับเลี้ยว (Steering Linking) เป็นก้านต่อสำหรับถ่ายทอดกำลังจากเกียร์พวงมาลัยไปยังล้อ โครงสร้างของก้านต่อบังคับเลี้ยวขึ้นอยู่กับความแตกต่างของระบบช่วงล่างของล้อหน้าซึ่ง ได้แก่ แบบคานแข็งหรือแบบอิสระ

2.10 แบตเตอรี่
แบตเตอรี่เป็นผลิตภัณฑ์ที่ใช้กันอย่างกว้างขวาง ทั้งในวงการอุตสาหกรรมและในชีวิตประจำวัน ที่เห็นได้ชัดคือถ่านไฟฉาย แบตเตอรี่ที่ใช้ในรถยนต์รวมทั้งอุปกรณ์ต่างๆ ในวงการวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม นอกจากนี้นับตั้งแต่วิทยุรับส่งชนิดมือถือและโทรศัพท์มือถือได้เข้ามามีบทบาทในชีวิตประจำวันและนิยมใช้กันอย่างแพร่หลาย ในแวดวงโทรคมนาคม
2.10.1 ประเภทของแบตเตอรี่
1. ถ่านไฟฉายทั่วไป ถ่านประเภทนี้เป็นถ่ายแบบเก่า ประเภทใช้แล้วทิ้ง ไม่สามารถอัดประจุใหม่ได้ มีส่วนประกอบที่สำคัญคือแมงกานีสออกไซด์รวมทั้งตัวกลางที่ช่วยทำให้เกิดปฏิกิริยาทางไฟฟ้า-เคมีอื่นๆ เช่น เกลือแอมโมเนีย ถ่านไฟฉายประเภทนี้นับเป็นอันตรายอย่างหนึ่งซึ่งไม่สามารถทิ้งรวมกับขยะทั่วไปอื่นๆ ได้
2. ถ่านอัลคาไลน์ ถ่านประเภทนี้ไม่สามารถนำกลับมาอัดไฟใช้ได้อีก แต่จำเป็นต้องทิ้งไปเมื่อเสื่อมหรือหมดอายุ ขนาดที่ใช้โดยทั่วไปมีตั้งแต่ขนาด AAA AA A C D และ 9 โวลต์ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่นำไปใช้ เช่น ของเด็กเล่น ไฟฉายหรืออุปกรณ์ไฟฟ้าที่ใช้ตามบ้านเรือนโดยทั่วไป ปัจจุบันจึงนิยมนำมาใช้แทนถ่านไฟฉายแบบเก่ามากขึ้น
3. ถ่านกระดุม ถ่านประเภทนี้มักใช้ทั่วไปกับนาฬิกาข้อมือ เครื่องคิดเลข เครื่องช่วยฟัง กล้องถ่ายรูปและเครื่องใช้ไฟฟ้าขนาดเล็กอื่นๆ ส่วนประกอบที่สำคัญของถ่านประเภทนี้คือ ปรอทซิลเวอร์ออกไซด์ แคดเมี่ยมหรือลิเธียม การจำแนกชนิดจึงมักเรียกตามเซลล์ที่เป็นส่วนประกอบซึ่งดูได้จากหีบห่อที่บรรจุ เช่น ชนิดปรอท/สังกะสี ชนิดคาร์บอน/สังกะสี
ชนิดซิลเวอร์ออกไซด์และสังกะสี/อากาศ เป็นต้น ถ่านประเภทนี้เมื่อหมดอายุต้องแยกทิ้งหรือรวบรวมขายคืนให้กับบริษัทผู้ผลิต โดยสามารถดูรายละเอียดได้จากหีบห่อที่บรรจุ
4. แบตเตอรี่ชนิดตะกั่ว-กรด เป็นแบตเตอรี่ซึ่งใช้ในรถยนต์และรถมอเตอร์ไซด์ โดยมีปริมาณตะกั่วบรรจุไว้ตามกำหนด และมีกรดกำมะถันเป็นตัวช่วยในการเกิดปฏิกิริยาไฟฟ้าเคมี ส่วนใหญ่แบตเตอรี่ประเภทนี้สามารถนำมาอัดประจุไฟไหม้ได้ แต่เมื่อหมดอายุควรนำกากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วไปรีไซเคิล

1. แบตเตอรี่ชนิดนิเกล-แคดเมียม เป็นแบตเตอรี่ที่นำมาอัดไฟใช้ใหม่ได้ซ้ำแล้ว ซ้ำอีก โดยมากใช้กับวิทยุมือถือ โทรศัพท์มือถือ อุปกรณ์ไฟฟ้าและของเล่นเด็ก ถ่านประเภทนี้จะมีแคดเมียมและนิเกลเป็นส่วนประกอบที่สำคัญซึ่งถือว่าเป็นวัตถุอันตรายที่ต้องกำจัดหรือทิ้งอย่างถูกวิธี โดยทั่วไปแล้วบริษัทผู้รับซื้อกลับคืนเพื่อนำไปกำจัดให้ถูกต้อง 2.10.2 พิษภัยและอันตรายจากแบตเตอรี่ พิษภัยและอันตรายจากแบตเตอรี่มาจากสารที่ใช้ในการทำแบตเตอรี่ที่สำคัญคือสารตะกั่ว สารแมงกานีส สารแคดเมียม สารนิเกิล สารปรอทและสารเคมีที่ใช้ในการทำปฏิกิริยา เช่น กรดซัลฟูริก เป็นต้น สารพิษต่างๆ เหล่านี้หากไม่ได้รับการจัดการอย่างถูกวิธีโอกาสที่จะเกิดการปนเปื้อนต่อแหล่งน้ำ ผิวดิน พื้นดินและบรรยากาศแล้วแพร่ไปสู่คน พืชและสัตว์ก็มีสูง ลักษณะของผลกระทบที่เกิดขึ้นมีดังนี้
   1. ทำให้เกิดการเจ็บป่วยอย่างเฉียบพลันหรืออย่างเรื้อรัง สืบเนื่องมาจากการสัมผัสกับสารพิษหรือกากแบตเตอรี่ใช้แล้วที่มีสารพิษเป็นส่วนประกอบอยู่ ซึ่งมักพบในคนงานที่ประกอบการในโรงงานทำไฟฉายและแบตเตอรี่ หรือคนงานเก็บขยะมูลฝอยและชาวบ้านที่มาขุดคุ้ยขยะ โดยสารพิษเหล่านี้สามารถเข้าสู่ร่างกายโดยการหายใจเอาฝุ่นและไอระเหยเข้าไปและโดยการกินอาหารที่มีสารดังกล่าวปนเปื้อน นอกจากนี้ยังคงดูดซึมผ่านทางผิวหนังได้อีกด้วย
   2. ทำให้เกิดการปนเปื้อนต่อดิน น้ำใต้ดินและแหล่งน้ำผิวดินใกล้เคียงที่ใช้เป็นแหล่งน้ำอุปโภคริโภคในครัวเรือน ส่วนใหญ่มาจากการทิ้งแบตเตอรี่ที่เหลือใช้แล้ว ทำให้สารพิษดังกล่าวปนเปื้อนลงในดิน น้ำก็จะชะสารพิษที่ปนเปื้อนแล้วซึมผ่านชั้นดินและแหล่งน้ำส่งผ่านต่อมายังพืชและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ต่อไป
   3. ทำให้เกิดภาวะมลพิษทางอากาศจากการแพร่กระจายของไอสารเคมี หรือฝุ่นละอองจากการเผาขยะมูลฝอยที่มีกากแบตเตอรี่ทิ้งปะปนอยู่ มลพิษทางอากาศอาจถูกสูดหายใจเข้าสู่ร่างกายโดยเฉพาะคนงานที่เก็บขยะมูลฝอย ชาวบ้านที่มาขุดคุ้ยแยกขยะมูลฝอยและประชาชนที่อาศัยอยู่รอบๆ สถานที่กำจัดขยะ

2.10.3 การป้องกันปัญหามลพิษจากแบตเตอรี่
1. สำหรับประชาชนทั่วไป
1.1 ไม่ควรนำกากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วนำกลับมาใช้อีกโดยเด็ดขาด
1.2 ไม่ทิ้งกากแบตเตอรี่รวมทั้งถ่านไฟฉายที่ใช้แล้วลงสู่แหล่งน้ำ ท่อระบายน้ำ
1.3 ห้ามนำกากแบตเตอรี่รวมทั้งถ่านไฟฉายไปเผาโดยเด็ดขาด
1.4 หลีกเลี่ยงการสัมผัสกับกากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วโดยตรงรวมทั้งถ่านไฟฉายใช้แล้วที่แตกรั่ว ควรสวมถุงมือป้องกัน
2. สำหรับผู้ประกอบการและคนงาน
2.1 คนงาน ควรสวมเครื่องป้องกันอันตรายส่วนบุคคล เช่น หน้ากากกรองฝุ่น ถุงมือในขณะปฏิบัติงาน
2.2 คนงาน ควรระมัดระวังในเรื่องสุขอนามัย เช่น ไม่ควรรับประทานอาหาร ดื่มน้ำ สูบบุหรี่ในบริเวณและขณะทำงาน
2.3 ผู้ประกอบการต้องจัดให้มีระบบระบายอากาศและกำจัดมลพิษในบริเวณที่ทำงาน
2.4 จัดให้มีบริการตรวจสุขภาพคนงานเป็นพิเศษโดยเฉพาะการตรวจเลือด และปัสสาวะเพื่อดูปริมาณสารพิษเหล่านั้น
2.5 ห้ามนำกากแบตเตอรี่ที่ใช้แล้วไปทิ้งในที่สาธารณะ ทางโรงงานจะต้องปฏิบัติตามประกาศกรมโรงงานอุตสาหกรรม ฉบับที่ 1 (พ.ศ.2531) เรื่องกำหนดวิธีการเก็บทำลายฤทธิ์ กำจัด ฝัง ทิ้ง เคลื่อนย้ายและการขนสิ่งปฏิกูลหรือวัสดุที่ไม่ใช้แล้ว เช่น การใช้ปูนขาวทำลายฤทธิ์และนำไปทิ้งในหลุมที่ปูด้วยวัสดุกันซึม หรือบดอัดด้วยดินเหนียวตามมาตรฐานที่กำหนด

2.11 มอเตอร์
การทำงานปกติของมอเตอร์ไฟฟ้าส่วนใหญ่เกิดจากการทำงานร่วมกันระหว่างสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กในตัวมอเตอร์ และสนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสในขดลวดทำให้เกิดแรงดูดและแรงผลักของสนามแม่เหล็กทั้งสองนอกจากนั้นแล้ว มอเตอร์ไฟฟ้ายังสามารถทำงานได้ถึงสองแบบ ได้แก่ การสร้างพลังงานกล และ การผลิตพลังงานไฟฟ้า
มอเตอร์ไฟฟ้า (Electric motor) คือเครื่องกลที่เปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล เพื่อใช้ในการ ขับโหลดชนิดต่าง ๆ ซึ่งแบ่งได้เป็น ประเภทใหญ่ตามระบบไฟฟ้าที่ป้อนให้กับมอเตอร์ได้ 2 ประเภท คือ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (Alternating current motor) และมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง (Direct current motor)
1. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ จัดแบ่งได้เป็น 3 ประเภท ประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ หนึ่งเฟส (Single phase motor) มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหลายเฟส (Poly phase motor) และยูนิเวอร์แซลมอเตอร์ (Universal motor) ซึ่งเป็นมอเตอร์ที่ใช้กับแหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสสลับหนึ่งเฟสและสามเฟสที่มี ใช้อยู่ในปัจจุบัน สะดวกต่อการใช้งาน
1.1 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหนึ่งเฟส สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบ คือ มอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ (Induction motor) กับมอเตอร์ซิงโครนัส (Synchronous motor)
1.1.1 มอเตอร์หนึ่งเฟสแบบเหนี่ยวนำ แบ่งตามลักษณะของตัวหมุน (Rotor) มี 2 แบบ คือ ตัวหมุนแบบกรงกระรอก (Squirrel cage rotor ) และตัวหมุนแบบพันด้วยขดลวด (Wound rotor) หรือเรียก อีกอย่างหนึ่งว่าตัวหมุนเป็นแบบอาร์เมเจอร์ (Armature) สำหรับมอเตอร์ที่มีตัวหมุนแบบกรงกระรอก แบ่งออกได้เป็น 5 ชนิด ประกอบด้วย สปลิตเฟสมอเตอร์ (Split phase motor) คาปาซิเตอร์สตาร์ตมอเตอร์ (Capacitor start motor) คาปาซิเตอร์รันมอเตอร์ (Capacitor run motor) หรือ มอเตอร์ที่มีคาปาซิเตอร์ต่อแบบถาวร (Permanent split capacitor motor) เช็ดเดดโพลมอเตอร์ (Shaded pole motor) คาปาซิเตอร์สตาร์ตแอนด์รันมอเตอร์ (Capacitor start and run motor) หรือ มอเตอร์แบบมีคาปาซิเตอร์สองค่า (Twovalue capacitor motor)
ส่วนมอเตอร์ที่มีตัวหมุนแบบอาร์เมเจอร์ แบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด คือ รีพัลชั่นมอเตอร์(Repulsion motor) รีพัลชั่นสตาร์ตมอเตอร์ (Repulsion start motor) รีพัสชั่นอินดักชั่นมอเตอร์ (Repulsion induction motor)
1.1.2 มอเตอร์หนึ่งเฟสแบบซิงโครนัส แบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด ด้วยกันคือ เช็ดเดดโพลมอเตอร์ (Shaded pole motor) ฮีสเตอริซีสมอเตอร์ (Hyteresis motor) รีลักแตนซ์มอเตอร์ (Reluctance motor) และมอเตอร์แม่เหล็กถาวร (Permanent magnet motor)
1.2 มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหลายเฟส
ในที่นี่หมายถึง มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส (Three phase motor) สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 แบบด้วยกัน เหมือนกันกับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับหนึ่ง เฟส คือ มอเตอร์แบบเหนี่ยวนำ และมอเตอร์ซิงโครนัส มีดังนี้
1.2.1 มอเตอร์สามเฟสแบบเหนี่ยวนำ (Three phase induction motor) แบ่งตามลักษณะ ของตัวหมุน มี 2 แบบ คือ ตัวหมุนแบบกรงกระรอก กับตัวหมุนแบบพันขดลวด ส าหรับมอเตอร์ที่มีตัวหมุนแบบกรงกระรอกได้มีการออกแบบลักษณะร่องของตัวนำบนตัวโรเตอร์ได้ 6 แบบ คือ คลาสเอ (Class A) คลาสบี (Class B) คลาสซี (Class C) คลาสดี (Class D) คลาสอี (Class E) และ คลาสเอฟ (Class F) ตามล าดับ ส่วนมอเตอร์ที่มีตัวหมุนแบบพันขดลวด จะมีการพันขดลวดที่ตัวโรเตอร์เป็นแบบสามเฟส เช่นเดียวกัน กับที่สเตเตอร์มีการต่อแบบสตาร์ ผ่านทางสลิปริง และแปรงถ่าน ออกสู่ความต้านทานภายนอก (External variable resistance ) ที่ใช้ในการเริ่มเดินมอเตอร์
1.2.2 มอเตอร์สามเฟสแบบซิงโครนัส (Three phase synchronous motor) มอเตอร์ชนิดนี้ ที่ตัวหมุนจะมีการพันขดลวดสนามแม่เหล็กไว้เพื่อรับไฟฟ้ากระแสตรงมากระตุ้น และทำงานด้วยความเร็ว ซิงโครนัส 1.3 ยูนิเวอร์แซลมอเตอร์
เป็นมอเตอร์หนึ่งเฟสขนาดเล็ก ที่ใช้ประกอบเข้ากับเครื่องใช้ไฟฟ้า เครื่องมือต่าง ๆ ซึ่งลักษณะของตัวหมุนเป็นแบบอาร์เมเจอร์ 2. มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรง จัดแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ประกอบด้วย มอเตอร์ชนิดกระตุ้นฟีลด์ จากภายนอก (Separated excited motor) และมอเตอร์ชนิดกระตุ้นฟีลด์จากภายในตัวเอง (Self excited motor) สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นฟีลด์จากภายนอกมีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงให้กับ มอเตอร์สองแหล่งจ่าย คือจ่ายแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงค่าคงที่ให้กับขดลวดฟีลด์ และจ่ายแรงดันไฟฟ้า กระแสตรงปรับค่าได้ให้กับขดลวดอาร์เมเจอร์ ส่วนมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงชนิดกระตุ้นฟีลด์จากภายใน จะมีการจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงแหล่งจ่าย เดียวเป็นแรงดันไฟฟ้าค่าคงที่ ให้ทั้งขดลวดฟีลด์และขดลวดอาร์เมเจอร์ มอเตอร์ชนิดนี้ยังแบ่งออกได้เป็น 4 ชนิด คือ มอเตอร์แม่เหล็กถาวร (Permanent magnet motor) ซีรีส์มอเตอร์ (Series motor) ชันต์มอเตอร์ (Shunt motor) และ คอมปาวด์มอเตอร์ (Compound motor) เป็นต้น

บทที่ 3
การคำนวณ และเครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการผลิต

3.1 การคำนวณ
ในส่วนนี้เป็นการคำนวณเพื่อออกแบบรถตามทฤษฎียานยนต์ที่ได้นำเสนอไว้ในบทที่ 2 โดยใช้ข้อมูลรถไฟฟ้าต้นแบบที่นั่งเดียวในการคำนวณดังแสดงในตารางที่ 3

ตารางที่ 3 ข้อมูลจำเพาะของรถไฟฟ้าต้นแบบสำหรับการคำนวณ
ขนาดมอเตอร์ 1500 W 3000 rpm
ขนาดความจุแบตเตอรรี่ 12 V 7.8 A (จำนวน 4 ลูก ต่ออนุกรมกัน)
วัสดุโครงรถ เหล็กท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 27 mm
หนา 2.5 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหน้า 1,010 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหลัง 1,020
mm
ระยะจากแกนเพลาของล้อหน้ากับล้อหลัง 1,690 mm
น้ำหนักรวม 270 kg
สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ 0.016
ความหนาแน่นของอากาศ 1.2 kg/m3
ขนาดล้อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 580 mm
หน้ากว้าง 190 mm
อัตราทดเฟืองในมอเตอร์ ig เกียร์ต่ำ 20 : 1 เกียร์สูง 10 : 1
อัตราทดเฟืองท้าย if 1:1
ประสิทธิภาพการถ่ายทอดกำลัง 95%

จากทฤษฎีบทที่ 2 สามารถคำนวณได้ดังนี้
3.1.1 แรงต้านทั้งหมด
จาก Rt = Rr + Ra + Rg
เมื่อ Rg = 0 กรณีวิ่งในแนวระดับ
Ra = 0 กรณีความเร็วน้อยกว่า 80 km/h
Rr = 42.38 N
จะได้ Rt = 42.38 N
3.1.2 ทอร์กของต้นกำลัง
จาก “P” “e” ” = 2πN” “T” “e”
จะได้ Te = “1500” /”2π” (“3000″ /”60” )
Te = 4.77 Nm
3.1.3 ทอร์กที่ล้อขับเคลื่อน
จาก Tw = (〖”η” “t” ” i” 〗“g ” “i” “f ” “T” “e” )/”100″
จะได้ Tw = 〖”(95)(10)(1)(4.77) ” 〗” ” /”100″ Tw = 45.31 N•m 3.1.4 แรงขับเคลื่อน จาก F = “T” “w” /”r”
จะได้ F = “45.31” /((“0.58″ /”2” ) )
F = 156.24 N

3.1.5 แรงต้านการหมุนของล้อ
จาก Rr = Kr W
จะได้ Rr = (0.016)(270)(9.81)
Rr = 42.38 N
3.1.6 ความสามารถในการขึ้นทางชัน
จาก F = Rr + Rg
Rg = F – Rr
((270×9.81)xG)/100 =156.24 – 42.38
G = 4.30 %

3.1.7 ความเร็วสูงสุด
จาก V = “2πrN” /”i” _”o”
จะได้ V = (“2π(” “0.58” /”2″ “)(” “3000” /”60″ “)” )/”(1)(10)”
V = 9.11 m/s หรือ 32.8 km/h

3.2 เครื่องมือที่ใช้ในกระบวนการผลิต
ก่อนที่จะทำการผลิต เราต้องทราบวิธีการผลิตอย่างถูกต้อง เลือกใช้เครื่องมือเครื่องจักรให้เหมาะสมกับงานและถูกวิธี ดังนั้นเราจึงต้องเรียนรู้การใช้เครื่องมือ เครื่องจักรต่างๆ ให้ถูกต้องเสียก่อน ซึ่งได้อธิบายคุณสมบัติไว้ดังต่อไปนี้ ซึ่งทั้งหมดมีในห้องปฏิบัติการอุตสาหกรรม

1. ปากกาจับชิ้นงาน
   ปากกาจับชิ้นงานใช้สำหรับจับยึดชิ้นงานที่ต้องการไม่ให้เคลื่อนไหว เพื่อเป็นการสะดวกในการดำเนินกระบวนการต่างๆ ต่อไปนี้ เช่น ตัด ตะไบ ตีพับขึ้นรูป เป็นต้น

รูปที่ 12 รูปปากกาจับชิ้นงาน

1. ตะไบ
   เป็นอุปกรณ์ที่ใช้เพื่อทำให้ผิวของชิ้นงานมีความเรียบหรือลักษณะตามที่ต้องการ เพื่อเป็นการง่ายต่อการดำเนินการอื่นๆ ต่อไป เช่น ตะไบลบมุมเพื่อเชื่อม ตะไบส่วนที่เกินออก เป็นต้น ตะไบมีหลายชนิดแบ่งตามการใช้งาน เช่น ตะไบกลม ตะไบเหลี่ยม ตะไบครึ่งวงกลม และตะไบสามเหลี่ยม เป็นต้น การใช้ตะไบควรควบคู่กับแปลงลวดทองแดง เพื่อขจัดเศษโลหะตามร่องรอยการตะไบ จะทำให้ชิ้นงานตะไบดีขึ้น

รูปที่ 13 รูปตะไบ

1. เครื่องเชื่อมมิก
   เครื่องเชื่อมมิก MIG (Metal Inert Gas) หรือที่ช่างเรียกับว่าเครื่องเชื่อมคาร์บอน (CO2) ซึ่งที่จริงแล้วเครื่องเชื่อมนี้อาจจะใช้แก๊สผสมด้วยคาร์บอนก็ได้ขึ้นอยู่กับชิ้นงานที่ต้องการเชื่อม สามารถเชื่อมชิ้นงานที่มีความบางได้ดีกว่าเครื่องเชื่อมไฟฟ้าที่ใช้ธูปเชื่อม เครื่องเชื่อมมิกจะเชื่อมโดยการป้อนเนื้อลวดลงไปที่ชิ้นงานอัตโนมัติทำให้เกิดการหลอมละลายอย่างต่อเนื่อง โดยจะมีแก๊สเกิดขึ้นที่แนวเชื่อมทำหน้าที่คอยป้องกันอากาศจากภายนอกเข้าไปที่บ่อหลอมละลาย เพราะหากอากาศจากภายนอกเข้าไปทำปฏิกิริยาในระหว่างเชื่อมจะส่งผลให้คุณภาพของงานเชื่อมต่ำได้

รูปที่ 14 เครื่องเชื่อมมิก

1. เครื่องตัดไฟเบอร์
   เป็นอุปกรณ์ประเภทตัดชิ้นงานโลหะหรือเจียรผิวโลหะ ซึ่งเป็นแท่นที่สามารถเคลื่อนย้ายได้ Sจับให้ท่อนโลหะอยู่กับที่และทำมุมในการตัดได้มากมาย โดยมีใบตัดเป็นไฟเบอร์

รูปที่ 15 เครื่องตัดไฟเบอร์

1. เครื่องกลึง
   เป็นเครื่องจักรที่นำเนื้อโลหะออก โดยการหมุนชิ้นงานป้อนเข้าหามีดตัดจุดเดียว (Single-point Cutter) ชิ้นงานจะถูกทำการจับยึดไว้ระหว่างศูนย์กลางเข้ากับแผ่นหน้าจาน ซึ่งประกอบติดกับภมรจับงานหรืออาจถูกจับด้วยภมรดึงใน (Draw – in Chuck) หรือเรียวบีบ (Collet) ได้ตามความเหมาะสม งานที่นำเข้ากระบวนการกลึงโดยทั่วไปแล้วจะเป็นงานทรงกระบอก อย่างไรก็ดีเครื่องก็สามารถทำการปาดหน้าเรียบวาง จุดศูนย์กลาง เจาะ คว้าน ตัดละเอียด ทำดุม ตัดเกลียวหรือกลึงเรียวได้เช่นกัน

รูปที่ 16 เครื่องกลึง

1. เครื่องกดเจาะ
   เครื่องกดเจาะเป็นเครื่องมือที่มีการใช้ประโยชน์ได้มาก และมีราคาไม่สูงนักเมื่อเทียบกับเครื่องมือกลประเภทอื่นๆ จึงเป็นที่รู้จักและใช้กันอย่างกว้างขวาง โดยสามารถแบ่งชนิดของ เครื่องเจาะไปตามขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดของดอกสว่าน ที่เครื่องสามารถจับ ยึดได้ เช่น ในหน่วยเจาะแบบหิ้วถือ (Portable Drilling Unit) หรือขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่ที่สุดซึ่งเครื่องเจาะสามารถจับยึดไว้ได้ เช่น ในเครื่องเจาะไวหรือเครื่องเจาะแบบตั้งดิ่งที่มีขนาด 600 มม. จะต้องมีระยะห่างที่น้อยที่สุด ระหว่างเส้นผ่านศูนย์กลางของดอกเจาะและโครงเครื่องจักรเป็น 300 มม. ส่วนในเครื่องเจาะแนวรัศมีขนาดของมันจะวัดได้จากความยาวของแขน ซึ่งโดยปกติจะมีขนาด 1.2 เมตร 1.8 เมตร และ 2.4 เมตร

รูปที่ 17 เครื่องกดเจาะ

1. เครื่องตัด เจาะและบากเหล็กอเนกประสงค์
   เป็นเครื่องที่ใช้ประโยชน์ได้ทั้งกระบวนการตัด เจาะและบากโดยใช้แรงดันลมสามารถเจาะ บากและตัดเหล็กฉากหรือแผ่นที่มีขนาดไม่ใหญ่มากนักหนาไม่เกิน 1 เซนติเมตร โดยเครื่องจะทำการ Press ตัดลงไปบนชิ้นงานซึ่งเครื่องสามารถทำงานได้ 3 กระบวนการในเวลาเดียวกัน ในตำแหน่งของแต่ละกระบวนการ

รูปที่ 18 เครื่องตัด เจาะและบากเหล็กอเนกประสงค์

1. เครื่อง Press
   เป็นเครื่องจักรที่ใช้ในการอัดแน่นหรือคลายชิ้นงาน 2 ชิ้นเข้าหรือออกจากกันโดยชิ้นงานที่นำมา Press จะต้องมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางใกล้เคียงกัน ที่สามารถทำการกดอัดชิ้นงานได้ โดยก่อนทำการกดอัดจะต้องตรวจเช็คให้ชิ้นงาน 2 ชิ้นขนานกัน เพื่อตอนที่ทำการกดอัดชิ้นงานจะได้ไม่มีการบิดเบี้ยวเกิดขึ้น

รูปที่ 19 เครื่อง Press

1. เครื่องเจียรมือไฟฟ้า
   เป็นเครื่องมือที่ใช้ในการตกแต่งพื้นผิว ให้เรียบหรือมีขนาดตามต้องการซึ่งพื้นผิวนั้นต้องมีขนาดไม่ใหญ่มากนัก สามารถทำการเจียรในพื้นที่ที่เป็นมุมแคบได้ เช่น การเจียรผิวรอยเชื่อม และสามารถเปลี่ยนหินเจียรได้

รูปที่ 20 เครื่องเจียรมือไฟฟ้า

1. เครื่องเจียรไฟฟ้า
   เครื่องเจียรชนิดนี้จะทำการติดตั้งให้อยู่กับที่ เนื่องจากสามารถใช้กับชิ้นงานที่มีขนาดใหญ่กว่าเครื่องเจียรมือไฟฟ้า แต่ก็ไม่สามารถเจียรในส่วนที่มีมุมแคบหรือเล็กได้ เครื่องเจียรไฟฟ้านี้มีหลายขนาดโดยแบ่งตามความละเอียดของหินเจียร

รูปที่ 21 เครื่องเจียรไฟฟ้า

3.3 กระบวนการผลิต
ในการดำเนินการสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบมีการแบ่งขั้นตอนการดำเนินงานออกเป็น 2 ส่วนคือ ส่วนของโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบและส่วนของมอเตอร์และชุดควบคุมการทำงานของมอเตอร์ ดังมีรายละเอียดต่อไปนี้
3.3.1 กระบวนการผลิตโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ
โครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบจำเป็นต้องประกอบด้วยคุณสมบัติต่างที่ส่งผลกระทบการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้าให้น้อยที่สุดไม่ว่าจะเป็น น้ำหนัดเบา ขนาดเล็ก แต่ต้องมีความแข็งแรงและมีความปลอดภัยในการขับขี่ ซึ่งจะเห็นได้ว่าคุณสมบัติเหล่านี้ต้องมีควบคู่กันไป ดังนั้นการเลือกวัสดุที่จะนำมาสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบนั้นจึงต้องพิจารณาคุณสมบัติเหล่านี้ด้วย

รูปที่ 22 โครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบ

โครงสร้างรถได้สร้างขึ้นโดยใช้เหล็กกลมมาเป็นวัสดุเนื่องจากมีความแข็งแรงและไม่หนักมากนักและทำการประกอบชิ้นส่วนต่างๆ ด้วย Bolt และ nut และการเชื่อมด้วยลวดเชื่อมไฟฟ้า

รูปที่ 23 รถไฟฟ้าต้นแบบที่สมบูรณ์

โครงสร้างรถที่ออกแบบแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนประกอบใหญ่ๆ คือ 1.ส่วนล้อหน้า 2.ส่วนของแบตเตอรี่และ 3.ส่วนของเบาะที่นั่งโดยสาร ซึ่งมีกระบวนการผลิตและวัสดุที่ใช้ดังนี้

1. ส่วนล้อหน้า ได้ทำการสร้างขึ้นโดยใช้เหล็กกลมเป็นวัสดุหลัก เนื่องจากมีความแข็งแรงน้ำหนักเบาจึงลดปัญหาการเชื่อมต่อสามารถแยกออกเป็นส่วนประกอบที่สำคัญได้ดังนี้
   1.1 โครงรถส่วนหน้า ใช้เหล็กกลมเป็นวัสดุและเป็นโครงเก่าที่มีอยู่แล้วและทำการติดตั้งกันชนเพิ่ม

รูปที่ 24 โครงสร้างรถส่วนหน้า
1.2 หูยึด ได้ทำการทำหูยึดใหม่เพื่อให้สามารถยึดกับปีกนกและโช๊คได้เพราะหูยึดแบบเก่าทำให้ล้อหน้าของรถกว้างมากเกินไปและทำการติดตั้ง โช๊ค มุมโทอิน โทเอ้าท์และมุมแคมเบอร์ใหม่
2. ส่วนแบตเตอรี่ โครงสร้างส่วนนี้รับน้ำหนักของแบตเตอรี่ซึ่งมีน้ำหนักไม่มากนักเมื่อเทียบกับส่วนอื่นและเพื่อให้โครงสร้างมีความแข็งแรงจึงพิจารณาเลือกเหล็กฉากทำเป็นที่วางอลูมิเนียมและใช้แผ่นอลูมิเนียมตัวรับน้ำหนักแบตเตอรี่โดยจะวางแบตเตอรี่ไว้บนอลูมิเนียมที่สร้างขึ้นเพื่อให้ง่ายต่อการประกอบเข้ากับส่วนอื่น

รูปที่ 25 ช่องสำหรับวางแบตเตอรี่

1. ส่วนของเบาะที่นั่งโดยสาร ทำการทำเบาะโดยสารขึ้นเองเพราะราคาถูกกว่าซื้อที่ร้าน โดยทำการตัดไม้ตามขนาดที่ต้องการ ทากาวติดโฟมและหุ้มด้วยหนังและยึดด้วยรีเวท

รูปที่ 26 ทากาวสำหรับการทำเบาะ

รูปที่ 27 เบาะที่ยึดสำหรับผู้โดยสารด้านหลัง

รูปที่ 28 เบาะที่ยึดสำหรับคนขับ

3.3.2 กระบวนการผลิตในส่วนของชุดควบคุมการทำงานของมอเตอร์

1. การติดตั้งแผงวงจรชุดควบคุม จากที่ได้ศึกษาพบว่าในขณะที่มอเตอร์กำลังทำงานนั้นมีการหมุนเกิดขึ้นซึ่งอาจทำให้สายไฟ และชุดควบคุมมอเตอร์เกิดความเสียหายได้จึงพิจารณาติดตั้งแผงควบคุมวงจรในจุดที่ไกลจากล้อซึ่งจุดที่ปลอดภัยก็คือจุดที่เป็นส่วนล่างของผู้ขับขี่และเพื่อความเป็นระเบียบและสวยงามได้ติดตั้งสายไฟให้เป็นทิศทางแนวเดียวกับโครงรถ
2. แผนผังการเดินสายไฟ (Wiring Diagram)

รูปที่ 29 แผนผังการเดินสายไฟ (Wiring Diagram)

บทที่ 4
ผลการดำเนินงาน

4.1 โครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้ออกแบบ
ภาพเขียนแบบและมิติโครงสร้างรถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้ออกแบบเป็นดังภาพที่ 30

รูปที่ 30 ลักษณะโครงสร้างที่ได้ออกแบบ

รูปที่ 31 ลักษณะโครงสร้างที่ได้ออกแบบที่ประกอบโครงสร้างเสร็จเรียบร้อย

รถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้สร้างขึ้นมีรายละเอียดดังตารางที่ 4
ตารางที่ 4 ข้อมูลโครงสร้างและมอเตอร์ไฟฟ้ารถไฟฟ้าต้นแบบ
ขนาดมอเตอร์ 1500 W 3500 rpm
ขนาดความจุแบตเตอรี่ 12 V 7.8 A ต่ออนุกรมกันจำนวน 4 ลูก
วัสดุโครงรถ เหล็กท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 27mm.
หนา 2.5 mm
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหน้า 1,010 mm.
ระยะจากแกนเพลาระหว่างล้อหลัง 1,020 mm.
ระยะจากแกนเพลาของล้อหน้ากับล้อหลัง 1,690 mm.
น้ำหนักรถรวม 270 kg.
สัมประสิทธิ์แรงต้านการหมุนของล้อ 0.016
ความหนาแน่นของอากาศ 1.2 〖kg/m〗^3
ขนาดล้อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 580 mm.
หน้ากว้าง 190 mm.
อัตราทดเฟืองในมอเตอร์ เกียร์ต่ำ 20 : 1 เกียร์สูง 10.1
อัตราทดเฟืองท้าย 1:1
ประสิทธิภาพในการส่งกำลัง 95%

4.2 การทดสอบโครงรถเปล่าพร้อมผู้ทดสอบ
การทดสอบเป็นการทดสอบระบบต่างๆ เช่น ความเข็งแรงของระบบบังคับเลี้ยว รัศมีวงเลี้ยว การทรงตัวและสมรรถนะของรถในสภาพถนนตรงและโค้งลาดเอียง
สมมุติฐานและตัวแปรที่เกี่ยวข้อง
– น้ำหนักโครงรถเปล่าที่มีน้ำหนัก 270 kg วัสดุที่ใช้คือเหล็กท่อ เส้นผ่านศูนย์กลาง 27mm. หนา 2.5 mm

• น้ำหนักตัวของผู้ทดสอบ 70 kg
  • แกนเพลาของสองล้อหน้ามีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1,010 mm แยกเป็นโครงรถ 270 kg ผู้ทดสอบ 70 kg

ตารางที่ 5 ผลการทดสอบขับขี่โครงรถเปล่า
การทดลอง สมมุติฐาน ผลการทดสอบ

1. แกนเพลาล้อหน้า
   (รถหยุดนิ่งและเคลื่อนที่) ไม่ต้องเกิดการโค้งงอขึ้นของแกนเพลาของล้อหน้าหากมีการขับขี่เป็นเวลานาน ไม่เกิดการโค้งงอขึ้นที่บริเวณแกนเพลาล้อหน้า ทดสอบโดยการนั่งรถเฉยๆ และขับขี่เป็นเวลา 60 นาทีติดต่อกัน
2. รัศมีวงเลี้ยว
   (ทำการขับขี่จริง) ขณะผู้ทดสอบทำการหักวงเลี้ยวจะต้องได้รัศมีไม่เกิน 4 m โดยล้อไม่เกิดการไถล ไม่เกิน 4 m
   ประมาณ 3.16 m
3. การทดสอบการทรงตัวขณะเคลื่อนที่รัศมีความโค้งต่างๆ กัน ไม่เกิดการสั่นและโคลงเคลงในขณะเคลื่อนที่ลงทางลาดชัน มีการสั่นนิดหน่อยเนื่องจากการสั่นสะเทือนของลูกปืน
4. ทดสอบการต้านแรงบิดของจุดยึดและสกรู ของเฟรมกับชุดล้อหน้าและชุดล้อหลัง ไม่เกิดการขยายตัวของรูร้อยสกรูและการบิดงอของสกรู ที่จุดยึดมอเตอร์ และไม่มีการขยายตัวของโครงสร้างล้อหน้าและล้อหลัง เกิดการขยายเป็นปกติ เมื่อมีการทดสอบเป็นเวลานาน

4.3 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์
สมมุติฐานและตัวแปรที่เกี่ยวข้อง
– มอตอร์มีอัตราทด 10 เท่า และ 20 เท่าทดลองดูว่าอัตราทดของมอเตอร์สามารถขับเคลื่อนรถได้หรือไม่
-ทำการชาร์จแบตเตอรี่ให้ใหม่แต่เนื่องจากแบตเตอรี่อาจจากแบตได้ถูกผ่านการใช้งานมาก่อน

ตารางที่ 6 ผลการทดสอบโครงรถกับมอเตอร์
การทดสอบ สมมุติฐาน ผลการทดสอบ

1. การทำงานของมอเตอร์
   (ไม่มีโหลด) มอเตอร์มีกำลังเพียงพอที่จะทำงานได้อย่างปกติคือ สามารถฉุดให้ระบบส่งกำลังหมุนได้ มอเตอร์สามารถทำงานได้อย่างปกติคือ สามารถฉุดให้ระบบส่งกำลังหมุนได้
2. ระบบไฟฟ้าและแบตเตอรี่ สามารถทำงานได้อย่างปกติ สามารถทำงานได้อย่างปกติ

4.4 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่
เป็นการทดสอบขับขี่จริงการทดสอบความพร้อมต่างๆ เมื่อมีโหลด เช่น มอเตอร์ แบตเตอรี่ ชุดควบคุมวงจร ระบบเบรก ระบบส่งกำลัง เป็นต้น

ตารางที่ 7 ผลการทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่
การทดสอบ สมมุติฐาน ผลการทดสอบ

1. ระบบเบรก
   1.1. ทดสอบโดยการปล่อยให้ไหลจากพื้นเอียง 30o และเหยียบเบรกให้แน่นไว้ (ทดสอบ 3 ครั้ง)
   1.2. ทดสอบโดยออกแรงผลักอย่างแรงให้รถวิ่ง
   จะต้องไม่เกิดการไหลลงของรถเมื่อปล่อยลงบนพื้นเอียงโดยอิสระ ไม่เหยียบคันเร่ง

ต้องสามารถหยุดล้อได้ทันทีที่เหยียบเบรกแน่น
จากการตั้งเบรก 1 ครั้ง พบว่าเมื่อย้ำเบรก 2-3 ครั้ง ทำให้เบรกคลายตัว เนื่องจากเป็นปั๊มเบรกจากจักรยานยนต์ ระบบเบรกจึงมีปัญหา

1. ระบบไฟฟ้าและแบตเตอรี่ สามารถทำงานได้ปกติและไม่เกิดการไหม้ของสายไฟหรือที่กล่องควบคุมวงจร สามารถทำงานได้ปกติคือมอเตอร์และระบบไฟฟ้าทำงานได้ปกติ
2. การทำงานของมอเตอร์เมื่อมีโหลด (น้ำหนักของผู้ทดสอบและความฝืดของพื้น) สามารถใช้งานได้ปกติเมื่อโหลดมาฉุดกำลังของมอเตอร์เพิ่มขึ้น สามารถทำงานได้อย่างปกติ
3. การรับน้ำหนักของแกนเพลา ไม่เกิดการแอ่นตัวและบิดงอขณะที่รับน้ำหนักในลักษณะต่างๆ กัน (บนทางตรงเรียบ ทางโค้งเรียบ ทางโค้งเรียบและโค้งเอียง 30o) ไม่เกิดการบิดงอหรือแอ่นตัวของแกนเพลาทั้งสองข้าง
4. การรับน้ำหนักของโครงสร้างของรถ (เฟรม ชุดล้อหน้าและหลัง) ไม่เกิดการแอ่นตัว บิดงอหรือเสียรูปขณะที่รับน้ำหนักในลักษณะต่างๆ กัน (บนทางตรงเรียบ ทางโค้งเรียบ ทางโค้งเรียบและโค้งเอียง 30o) ไม่เกิดการแอ่นตัว บิดงอหรือเสียรูปของส่วนหนึ่งส่วนใดของโครงสร้างรถขณะเข็นลงด้วยความเร็วจากทางลงตึกการบินฯ และปล่อยให้ไหลตรงไปเป็นระยะทาง 200 m (แต่มีอาการล้อแกว่งเล็กน้อย)
5. ทดสอบการขับขี่ระยะทางประมาณ 500 m สามารถขับขี่ได้อย่างปลอดภัยและสามารถทำความเร็วที่ประมาณ 32 km/h ออกตัวด้วยความรวดเร็วและสามารถวิ่งได้ด้วยความเร็วประมาณ 32 km/h
   ซึ่งไม่เกิดความเสียหายใดๆ

4.5 การทดสอบการสิ้นเปลืองพลังงาน
เมื่อได้ทำการประดิษฐ์รถแล้วเสร็จก็ได้ทำการทดสอบเกี่ยวกับตัวรถจนไม่เกิดปัญหา จึงได้ทำการทดลองเพื่อหาอัตราการใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ โดยทำการทดลองบริเวณถนนหน้ามหาวิทยาลัยดังมีรายละเอียดดังนี้

ตารางที่ 8 ผลการทดสอบ
ข้อมูล การทดลอง การคำนวณ
น้ำหนักรถ 270 kg –
น้ำหนักผู้ขับขี่ 70 kg –
ระยะทางในการวิ่ง มากกว่า 1000 m –
ระยะเวลาในการวิ่ง มากกว่า 60 min –
ปริมาณพลังงานที่ใช้ แบตเตอรี่ขนาด 12 V 7.8 A ต่ออนุกรมกัน 4 ลูก –
ความเร็วสูงสุด 32 km/h 32 km/h
ระยะเวลาในการชาร์จไฟ (แบตเตอรี่ 1 ลูก) 90 min
–

ภาพประกอบขั้นตอนการทดสอบ

รูปที่ 32 การทดสอบโครงเปล่าพร้อมผู้ขับขี่

รูปที่ 33 การทดสอบโครงรถพร้อมมอเตอร์

รูปที่ 34 การทดสอบโครงรถและมอเตอร์พร้อมผู้ขับขี่

รูปที่ 35 การทดสอบอัตราการใช้พลังงาน

4.6.2 ต้นทุนในการใช้งาน
ต้นทุนในการใช้งานรถต้นแบบไฟฟ้าที่นั่งเดียวคือ การชาร์จแบตเตอรี่ซึ่งในการชาร์จแต่ละครั้ง จะใช้ระยะเวลาในการชาร์จนาน 90 นาทีต่อแบตเตอรี่ 1 ลูก เมื่อเทียบกับการที่ให้ร้านที่รับชาร์จแบตเตอรี่แล้วคิดเป็นเงิน 10 บาทต่อแบตเตอรี่ 1 ลูก และสามารถใช้งานต่อเนื่องได้นาน 90 นาที วิ่งด้วยความเร็ว 32 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ถ้าเทียบเป็นอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงคือ 0.83 บาทต่อกิโลเมตร

บทที่ 5
สรุปและข้อเสนอแนะ
5.1 สรุป
รถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้ถูกออกแบบและจัดสร้างขึ้นโดยใช้โครงสร้างตัวถังทั้งหมดเป็นเหล็กกลม เส้นผ่าศูนย์กลาง 27 mm. หนา 2.5 mm. ต้นกำลังที่ใช้สำหรับรถไฟฟ้าเป็นมอเตอร์กระแสตรงขนาด 1500 W 3500 rpm และใช้แบตเตอรี่เป็นแหล่งจ่ายพลังงานขนาด 12 V 7.8 A ต่ออนุกรมกัน 4 ลูก จากการทดลองพบว่ารถไฟฟ้าต้นแบบสามารถทำความเร็วสูงสุดได้ 32 km/h ระยะเวลาการในการวิ่งมากกว่า 1 ชั่วโมงและระยะทางในการวิ่งมากกว่า 1000 m สรุปโดยรวม รถไฟฟ้าต้นแบบที่ได้ออกแบบและสร้างขึ้นสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่เป็นพลังงงานทดแทนรถที่ใช้เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในได้

5.2 ข้อเสนอแนะ

1. ควรจะลดขนาดของโครงสร้างเนื่องจากโครงสร้างที่ทำมีขนาดใหญ่ จึงมีน้ำหนักที่มากทำให้ความเร็วสูงสุดยังไม่เร็วเท่าที่ควร
2. ศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับมอเตอร์ เพื่อง่านต่อการดำเนินการ
3. สร้างทักษะในการปฏิบัติการเพื่อไม่ให้มีความล่าช้าในการปฏิบัติงาน
4. ทำการทดลองซ้ำหลายครั้งเพื่อผลที่สามารถเชื่อถือได้
5. ควรจะทำการเติมลมยางให้แข็งที่สุด เพื่อให้พื้นที่หน้าสัมผัสพื้นผิวถนนน้อยที่สุดและควรเลือกยางที่ดอกยางเรียบ
6. ควรศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับชนิดและอันตรายที่เกิดจากแบตเตอรี่

ตอนที่ 2

โครงการ การออกแบบและพัฒนารถยนต์ไฟฟ้ากึ่งอัตโนมัติ

ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ดร.กิตติพงษ์ เยาวาจา หัวหน้ากลุ่มวิจัยวิทยาการหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติขั้นสูง และผู้รับผิดชอบหลักสูตรหุ่นยนต์และระบบอัตโนมัติ (นานาชาติ)​ ม.เกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา