ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟ

Ayrton Senna ยก Nigel Mansell จาก Williams FW14B Renault (1992) ของเขา

อาจกล่าวได้ว่าระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟเป็นเทคโนโลยีที่มีผลกระทบมากที่สุดที่ฟอร์มูล่าวันเคยสั่งห้ามใช้ ต้องใช้เวลาถึงสิบปี F1 จากจุดลงตัวระหว่างความสูงตัวรถที่ต่ำและการดูดซับแรงกระแทก ไปสู่รถที่ยึดเกาะกับแพลตฟอร์มแอโรไดนามิกที่สมบูรณ์แบบได้อย่างลงตัว ไม่ว่าสภาพสนามจะเป็นอย่างไรก็ตาม เมื่อวิลเลียมส์สร้าง FW14B ขึ้นโดยยึดแนวคิดนี้ในปี 1992 คู่แข่งก็ต้องพยายามไล่ตามให้ทัน และภายในสิ้นปี 1993 FIA ได้ตัดสินใจแล้วว่าเทคโนโลยีนี้มีอำนาจเหนือกว่ามากเกินไป มีราคาแพงเกินไป และมีความอ่อนไหวต่อความปลอดภัยมากเกินไป จึงไม่ควรปล่อยให้ใช้งานต่อไป

ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟในฟอร์มูล่าวันคืออะไร?

ระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟแทนที่สปริงและโช้คอัพแบบเดิมด้วยแอคทูเอเตอร์ไฮดรอลิกหรืออิเล็กโทรไฮดรอลิกที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ เซ็นเซอร์รอบตัวรถจะวัดความสูงของตัวรถ น้ำหนักบรรทุกของล้อ ท่าทางของแชสซี และอัตราเร่งด้านข้าง หน่วยควบคุมจะอ่านข้อมูลเหล่านั้นหลายร้อยครั้งต่อวินาทีและขับเคลื่อนแอคทูเอเตอร์เพื่อรักษาระดับความสูงและมุมเอียงของตัวรถให้อยู่ในระดับที่ให้ประสิทธิภาพทางอากาศพลศาสตร์สูงสุด แทนที่จะตั้งค่ารถโดยคำนึงถึงประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับการวิ่งรอบสนามเพียงรอบเดียว วิศวกรได้กำหนดเป้าหมายที่ชัดเจน และซอฟต์แวร์ก็สามารถตอบสนองเป้าหมายเหล่านั้นได้ทุกที่

ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟทำงานอย่างไร

หัวใจสำคัญของระบบคือแอคทูเอเตอร์ไฮดรอลิกที่ล้อแต่ละล้อ ซึ่งขับเคลื่อนด้วยปั๊มแรงดันสูงที่รับพลังงานจากเครื่องยนต์ เซ็นเซอร์ตำแหน่งล้อและตัวถังจะส่งข้อมูลไปยังหน่วยควบคุม ซึ่งจะตัดสินใจว่าแอคทูเอเตอร์แต่ละตัวควรใช้แรงมากน้อยเพียงใด ในเวอร์ชันที่แข็งแกร่งซึ่งวิลเลียมส์เป็นผู้บุกเบิก แอคทูเอเตอร์สามารถยกตัวรถขึ้นเพื่อข้ามขอบทาง ลดระดับรถบนทางตรงเพื่อเพิ่มความเร็วสูงสุด และทำให้รถแข็งขึ้นเมื่อเบรก ในเวอร์ชัน "ตอบสนอง" ที่อ่อนกว่าซึ่งโลตัสและทีมอื่นๆ ใช้ในยุคแรกๆ ระบบจะตอบสนองต่อสิ่งที่เกิดขึ้นโดยไม่คาดการณ์หรือปรับเปลี่ยนล่วงหน้า

Lotus 92: รถยนต์แอคทีฟคันแรก F1 รถ

ความพยายามครั้งแรกอย่างจริงจังในการใช้ระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟในฟอร์มูล่าวัน คือรถ Lotus 92 ที่ลงแข่งในรายการบราซิลเลียน กรังด์ปรีซ์ และลองบีช กรังด์ปรีซ์ ในปี 1983 Lotus เลือกที่จะติดตั้งระบบนี้บนแชสซีที่ใช้เครื่องยนต์ Cosworth เนื่องจาก Renault ซึ่งเป็นพันธมิตรด้านเครื่องยนต์เทอร์โบชาร์จในขณะนั้น ไม่เต็มใจที่จะสนับสนุนเครื่องยนต์ให้กับแนวคิดที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ ผลลัพธ์ที่ได้นั้นเปราะบาง: ความล้มเหลวของระบบไฮดรอลิกและสัญญาณคอมพิวเตอร์ที่ผิดพลาดทำให้การควบคุมรถคาดเดาไม่ได้ และ ไนเจลเซลล์ พวกเขาไม่ชอบรถคันนั้นอย่างเปิดเผย ระบบดังกล่าวถูกนำไปแข่งเพียงสองครั้งในปีนั้น ก่อนที่โลตัสจะนำแนวคิดนี้กลับไปพัฒนาต่อ

Williams FW14B: รองเท้าแอคทีฟที่สมบูรณ์แบบ F1 รถ

เกือบสิบปีต่อมา วิลเลียมส์ได้ส่งมอบเวอร์ชันที่สมบูรณ์แบบ รถแข่งวิลเลียมส์ FW14B ปี 1992 สร้างขึ้นจากระบบแอคทีฟเต็มรูปแบบที่พัฒนามาจากงานของ Automotive Products สำหรับรถยนต์บนท้องถนน และมันก็ครองแชมป์ในมือของไนเจล แมนเซลล์ ระบบนี้ช่วยให้รถวิ่งด้วยระดับความสูงที่เหมาะสมที่สุดในทุกโค้งและทุกทางตรง ปลดล็อกประสิทธิภาพด้านอากาศพลศาสตร์ที่คู่แข่งแบบพาสซีฟไม่สามารถเทียบได้ วิวัฒนาการของมันคือ FW15C ก็คว้าชัยชนะอีกครั้งในปี 1993 ด้วย หญิงอแลงภายในสองฤดูกาล วิลเลียมส์ได้สร้างมาตรฐานใหม่ให้กับการใช้งานระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟอย่างแท้จริง

เหตุใดการระงับการทำงานแบบแอคทีฟจึงถูกห้ามในปี 1994

การประกาศห้ามดังกล่าวเกิดขึ้นในฤดูกาล 1993 โดยเป็นส่วนหนึ่งของมาตรการจำกัดอุปกรณ์ช่วยขับขี่ที่ครอบคลุมมากขึ้น ซึ่งรวมถึงการห้ามใช้ระบบควบคุมการยึดเกาะถนน ระบบควบคุมการออกตัว และระบบเบรก ABS ด้วย โดย FIA ระบุข้อกังวลสามประการดังนี้:

• ความเร็วในการเข้าโค้ง: ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟทำให้แรงกระทำด้านข้างเพิ่มขึ้นถึงระดับที่หน่วยงานกำกับดูแลกังวล
• ค่าใช้จ่าย: อุปกรณ์ไฮดรอลิก ชุดเซ็นเซอร์ และซอฟต์แวร์ควบคุมนั้นเกินกำลังของทีมขนาดเล็ก และกำลังทำให้ช่องว่างในการแข่งขันกว้างขึ้น
• ความน่าเชื่อถือและการควบคุมของผู้ขับขี่: หากระบบทำงานผิดพลาด รถอาจควบคุมได้ยาก และ FIA ต้องการให้คนขับกลับมาเป็นศูนย์กลางของการควบคุมอีกครั้ง

การแบนในปี 1994 ทำให้ยุคของระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟใน F1 สิ้นสุดลงในช่วงที่รุ่งเรืองที่สุด รถแข่ง Williams FW16 ที่สร้างขึ้นตามกฎใหม่ของระบบกันสะเทือนแบบพาสซีฟนั้น ทำให้ผู้ขับขี่รู้สึกเหมือนเป็นการถอยหลังในทุกด้าน ยกเว้นความซับซ้อนของระบบคอมพิวเตอร์ และข้อถกเถียงในช่วงต้นฤดูกาลส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับว่าทีมต่างๆ ยังคงใช้ระบบช่วยเหลือทางอิเล็กทรอนิกส์แบบซ่อนเร้นอยู่หรือไม่

ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟในปัจจุบัน

ฟอร์มูล่าวันได้ยกเว้นระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟออกจากข้อบังคับมาโดยตลอด รถแข่งในปัจจุบันใช้สปริงแบบธรรมดา ทอร์ชั่นบาร์ และส่วนประกอบไฮดรอลิกที่สาม ซึ่งถูกต้องตามกฎหมายเพราะไม่ได้อยู่ภายใต้การควบคุมของผู้ขับขี่หรือการคาดการณ์ล่วงหน้า มีการพูดคุยกันเป็นระยะเกี่ยวกับการนำระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟในรูปแบบจำกัดกลับมาใช้ เพื่อช่วยให้รถยนต์ที่ใช้หลักการแรงยกตัวจากพื้นดินรับมือกับอาการกระโดดขึ้นลง แต่ ณ ปัจจุบัน... 2026 เนื่องจากกฎระเบียบต่างๆ ทำให้เทคโนโลยีนี้ยังคงถูกห้ามอยู่ ในขณะเดียวกัน รถยนต์ทั่วไปได้สืบทอดแนวคิดหลายอย่างมาจากเทคโนโลยีนี้ เช่น ระบบกันสะเทือนแบบถุงลมปรับได้ และระบบหน่วงแบบคาดการณ์ล่วงหน้าในรถยนต์หรูสมัยใหม่ ซึ่งล้วนมาจากผลงานที่โลตัสและวิลเลียมส์ทำไว้ในช่วงต้นทศวรรษ 1990

ข่าวสารล่าสุดเกี่ยวกับระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟ

• 

  13 เมษายน 2017

  Brawn: ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟจะทำให้การแซงดีขึ้น

• 

  17 เมษายน 2014

  รายงาน: การระงับใช้งานล่าสุดสามารถกลับไปที่ F1

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟ

ทีมใดเป็นผู้บุกเบิกการใช้ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟในวงการฟอร์มูล่าวัน?

โลตัสเป็นผู้บุกเบิกระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟด้วยรถโลตัส 92 ซึ่งลงแข่งในรายการแกรนด์ปรีซ์บราซิลและลองบีชในปี 1983 ระบบนี้มีความเปราะบางและไม่เป็นที่นิยมในหมู่นักขับ และต้องใช้เวลาอีกสิบปีกว่าที่วิลเลียมส์จะพัฒนาระบบนี้ให้กลายเป็นชุดอุปกรณ์ที่นำไปสู่ชัยชนะในการแข่งขันได้

ระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟใดที่ประสบความสำเร็จมากที่สุด F1 รถ?

รถแข่ง Williams FW14B ปี 1992 ได้รับการยกย่องว่าเป็นรถแข่งที่มีระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟที่ดีที่สุด F1 รถคันนี้เองที่ไนเจล แมนเซลล์คว้าแชมป์โลกประเภทนักขับ และรุ่นที่พัฒนาต่อมาคือ FW15C ก็พาอลัน โปรสต์คว้าแชมป์โลกอีกครั้งในปี 1993

เหตุใดจึงมีการห้ามใช้ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟ?

FIA สั่งห้ามใช้ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟสำหรับฤดูกาล 1994 โดยให้เหตุผลเรื่องต้นทุน ความปลอดภัย และระบบช่วยเหลือผู้ขับขี่ ความเร็วในการเข้าโค้งที่เพิ่มสูงขึ้น ช่องว่างการแข่งขันที่กว้างขึ้นระหว่างทีมที่ร่ำรวยและทีมขนาดเล็ก และความกังวลเกี่ยวกับพฤติกรรมที่ไม่สามารถคาดเดาได้หากระบบทำงานผิดพลาด เป็นสามปัจจัยหลักที่นำไปสู่การตัดสินใจครั้งนี้

ระบบช่วงล่างแบบแอคทีฟได้รับอนุญาตในกีฬาฟอร์มูล่าวันยุคปัจจุบันหรือไม่?

ไม่ การระงับการทำงานขณะเคลื่อนไหวถูกห้ามมาตั้งแต่ปี 1994 และยังคงถูกห้ามภายใต้กฎหมายปัจจุบัน 2026 ข้อกำหนดระบุว่า สปริงแบบพาสซีฟ แดมเปอร์ และองค์ประกอบไฮดรอลิกที่สามได้รับอนุญาต แต่ระบบควบคุมโดยผู้ขับขี่หรือระบบคาดการณ์ใดๆ ถือว่าผิดกฎหมาย

ระบบกันสะเทือนแบบตอบสนอง (reactive suspension) กับระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟเต็มรูปแบบ (full active suspension) แตกต่างกันอย่างไร?

ระบบแบบตอบสนอง (Reactive System) จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งของล้อและตัวถังหลังจากที่เกิดขึ้นแล้ว ในขณะที่ระบบแบบแอคทีฟเต็มรูปแบบ (Fully Active System) จะใช้ข้อมูลจากเซ็นเซอร์และการสร้างแบบจำลองเพื่อกำหนดแรงกระทำของแอคทูเอเตอร์ล่วงหน้าก่อนที่การเปลี่ยนแปลงจะเกิดขึ้น รถแข่ง Williams FW14B ใช้ระบบแบบแอคทีฟเต็มรูปแบบ ในขณะที่ Lotus 92 รุ่นดั้งเดิมนั้นใกล้เคียงกับระบบแบบตอบสนองมากกว่า

รถยนต์ที่วิ่งบนท้องถนนในปัจจุบันใช้ระบบกันสะเทือนแบบแอคทีฟหรือไม่?

ใช่แล้ว รถยนต์ระดับพรีเมียมสมัยใหม่หลายรุ่นใช้ระบบช่วงล่างแบบปรับได้หรือแบบคาดการณ์ล่วงหน้า ซึ่งมีต้นกำเนิดทางวิศวกรรมมาจากงานในวงการฟอร์มูล่าวันในช่วงต้นทศวรรษ 1990 ระบบช่วงล่างแบบถุงลมและระบบช่วงล่างแม่เหล็กสมัยใหม่จะปรับการหน่วงแบบเรียลไทม์ตามสภาพถนน โหมดการขับขี่ และข้อมูลพื้นผิวถนนที่สแกนจากกล้อง