บทความ

เครื่องยนต์ความจุน้อย ประหยัดมาก อนาคตสดใส


และแล้วทุกสิ่งทุกอย่างก็ต้องหวนกลับมาที่ความพอดีครับ ไม่มีอะไรที่เที่ยงแท้แน่นอนตลอดไป ไม่เว้นแม้แต่โลกของรถยนต์ จากที่เคยแข่งกันมานานว่าใครจะมีความจุของเครื่องยนต์ หรือจำนวนสูบมากกว่ากัน มาถึงวันนี้เราน่าจะเชื่อได้แล้วว่า หมดยุคของรถแรงจากการใช้เครื่องยนต์ใหญ่ จำนวนสูบมากๆ กันแล้ว

อย่างที่รู้กันว่าปัญหามลภาวะจากเครื่องยนต์ที่กระตุ้นให้เกิดภาวะโลกร้อนจากการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์อย่างมหาศาล รวมทั้งราคาเชื้อเพลิงที่นับวันก็ดูเหมือนจะยิ่งสูงขึ้นเรื่อยๆ จนเกินสัดส่วนความพอดีของค่าครองชีพในปัจจุบัน ผู้ผลิตรถยนต์รู้ถึงปัญหานี้ดีครับ แต่ทุกอย่างต้องดำเนินต่อไป ผู้ผลิตรถยนต์เลือกใช้วิธีลดจำนวนลูกสูบลง จากเครื่อง 12 สูบ ก็จะถูกลดจำนวนสูบลงเหลือ 8 สูบ เครื่องยนต์ 8 สูบ ก็จะลดเหลือแค่ 6 สูบ เครื่องยนต์ 6 สูบ จะถูกลดลงเหลือ 4 สูบ และเครื่องยนต์ 4 สูบ ก็จะถูกลดลงเหลือเพียง 3 สูบ หรือไม่ก็ลดลงแต่ความจุกระบอกสูบของเครื่องยนต์ครับ อาจมีคำถามว่า ทำไมผู้ผลิตรถยนต์ถึงไม่ลดจำนวนลูกสูบลงให้เหลือเพียง 2 สูบ ต้องขอบอกว่าจำนวน 2 สูบนั้น ถือเป็นสิ่งต้องห้ามก็ว่าได้ เพราะจะทำให้เกิดปัญหาจากความสั่นสะเทือน (VIBRATION) ที่แก้ไม่ตกกับจังหวะการจุดระเบิดที่ห่างกันเกินไป คือ 1 ครั้ง/1 รอบของเพลาข้อเหวี่ยง

การลดความจุกระบอกสูบ และจำนวนลูกสูบลง ย่อมทำให้แรงเสียดทานภายในเครื่องยนต์ลดลงตามไปด้วยครับ แรงเสียดทานที่ว่านี้คือตัวการสำคัญอย่างหนึ่ง ที่ทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง เพราะเราต้องใช้พลังงานส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิง เพื่อเอาชนะกับความฝืดของชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์ทุกชิ้นที่เสียดสีกัน กำลังที่ลดลงจากการลดความจุกระบอกสูบ ต้องถูกชดเชยด้วยการเพิ่มความหนาแน่นของอากาศที่ถูกป้อนเข้ากระบอกสูบ ซึ่งความจริงก็คือ การรักษาปริมาณออกซิเจนให้อยู่ในระดับเดียวกับของ “เครื่องใหญ่” นั่นเอง ซึ่งก็ทำได้ไม่ยากนักครับ ตามแต่ความถนัดของผู้ผลิตจะเลือกใช้ วิธีแรก คือ การใช้ปั๊มอัดอากาศที่รู้จักกันในชื่อ “เทอร์โบ” หรืออีกวิธีหนึ่ง คือ ใช้สายพานขับ โดยอาศัยกำลังจากเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ หรือในชื่อที่เรียกแบบเหมารวมว่า “ซูเพอร์ชาร์เจอร์”

ผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ที่เริ่มปรับตัวในแนวทางนี้อย่างเป็นรูปธรรมก่อนใคร คือ เมร์เซเดส-เบนซ์ ด้วยเครื่องยนต์ 4 สูบ ความจุ 1.8 ลิตร อัดอากาศด้วยซูเพอร์ชาร์เจอร์ให้กำลังที่แตกต่างกันไป ตามแต่เหตุผลทางการตลาด จากนั้นเปลี่ยนมาเป็นแบบเทอร์โบชาร์เจอร์ ส่วนคู่แข่งในระดับเดียวกันอย่าง บีเอมดับเบิลยู ก็ตามมาแบบห่างๆ เนื่องจากยังคงเสียดายเครื่องยนต์แบบ 6 สูบเรียง ที่ทำงานได้นุ่มนวล ราบเรียบ ระดับตำนานของโลก บวกกับความไม่แน่ใจว่าฐานลูกค้าที่ชอบในแนวทางเดิมจะยอมรับหรือไม่ จนกระทั่งเห็นผลชัดเจนจากความสำเร็จของคู่แข่งอย่าง เมร์เซเดส-เบนซ์

การตัดสินใจเลือกซื้อรถนั้น ผมเชื่อว่าลูกค้าเกือบทั้งหมดไม่เกี่ยงว่าจะเป็นเครื่องยนต์แบบไหน จะเล็กหรือใหญ่เพียงใด หรือมีจำนวนสูบมากน้อยแค่ไหน สิ่งสำคัญที่สุด คือ รถต้องมีคุณภาพ ให้สมรรถนะที่ดี และยังคงความประหยัดเชื้อเพลิงในระดับที่รับได้ (ซึ่งส่วนหนึ่งก็มาจากเครื่องยนต์) เท่านั้น จะได้มาจากไหน อย่างไร ไม่มีความหมายครับ ดังนั้น บีเอมดับเบิลยู จึงเป็นผู้ผลิตรถยนต์รายใหญ่ลำดับที่ 2 ที่เปลี่ยนแนวทางมาใช้เครื่องยนต์ความจุต่ำ จำนวนสูบน้อยลง แล้วประจุอากาศความดันสูงกว่าบรรยากาศด้วยเทอร์โบ จาก 12 สูบ เหลือเพียง 8 สูบเทอร์โบ จาก 10 สูบ ใน เอม 5 กลายมาเป็น 8 สูบเทอร์โบคู่ และเครื่องวี 8 ในเอม 3 ปัจจุบันก็จะถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์ 6 สูบเทอร์โบคู่ใน เอฟ 30 เพราะฉะนั้นหมดยุคที่เลขรุ่นรถบอกความจุของเครื่องยนต์ไปนานแล้วครับ

เครื่องยนต์อีกค่ายหนึ่งที่ไม่พูดถึงไม่ได้ เพราะถือเป็นการลดขนาดความจุกระบอกสูบ และจำนวนลูกสูบอย่างชัดเจน แถมยังไม่ส่งผลกระทบต่อกำลังของเครื่องยนต์เลยแม้แต่น้อย ยังคงให้กำลังใกล้เคียงกับ “เครื่องใหญ่” แถมยังเป็นที่สนใจในขณะนี้อีกด้วย เครื่องยนต์ที่ว่านี้นับเป็นโครงการขนาดใหญ่ยักษ์ระดับโลกของบริษัท ฟอร์ด เขาครับ ด้วยเครื่องยนต์ที่ออกแบบมาเพื่อทดแทนเครื่องยนต์ความจุ 1.6 ลิตร 4 สูบแบบเดิม ด้วยเป้าหมายในการรักษากำลังไว้แถวๆ 120 ถึง 130 แรงม้า แต่ประหยัดเชื้อเพลิงลงหลาย 10 เปอร์เซนต์

เครื่องที่ว่านี้มีชื่อว่า อีโคบูสต์ (ECOBOOST) ที่ถูกลดความจุลงเหลือเพียง 1.0 ลิตร และลดจำนวนสูบลง 1 สูบ เหลือแค่ 3 สูบ ฟอร์ด คุยว่า ความกว้างและยาวของเสื้อเครื่องยนต์รุ่นนี้ไม่เกินขนาด A4 ตามมาตรฐานกระดาษ จากการออกแบบกระบอกสูบแคบกว่าระยะชักที่พวกเราเรียกกันง่ายๆ ว่าแบบ “ชักยาว” เพื่อประสิทธิภาพของการเผาไหม้เชื้อเพลิง และเพื่อให้ได้แรงบิดสูงโดยไม่ต้องหมุนเร็ว กำลังที่ได้ประมาณ 125 แรงม้า ต่อความจุ 1.0 ลิตร หรือ 1,000 ซีซี ซึ่งถือเป็นตัวเลขที่ดีมากครับ ฝาสูบเน้นให้สูญเสียพลังงานความร้อนน้อย หัวเทียนและหัวฉีดอยู่บริเวณกึ่งกลางเพื่อประสิทธิภาพของการเผาไหม้ ฉีดเชื้อเพลิงเข้าห้องเผาไหม้โดยตรง (DIRECT INJECTION) ด้วยความดัน 150 บาร์ (ประมาณ 2,200 ปอนด์/ตารางนิ้ว) ความดันสูงระดับนี้ นอกจากจะได้ละอองเชื้อเพลิงเป็นฝอยละเอียด ระเหยเร็วแล้ว ยังฉีดได้หลายครั้งต่อการทำงาน 1 จังหวะด้วย

จำนวนวาล์วต่อสูบ ต้องเป็นเลข 4 แน่นอนครับ ควบคุมด้วยเพลาลูกเบี้ยว 2 ท่อนแบบปรับมุมเป็นอิสระต่อกัน ทั้งไอดีและไอเสีย ถ้าหมุนช้าให้แรงบิดสูง และถ้าหมุนเร็วก็เน้นการให้กำลังสูง ระบบน้ำหล่อเย็นฝาสูบแยกเป็น 2 วงจร เพื่อให้เครื่องยนต์ร้อนถึงอุณหภูมิใช้งานโดยเร็วที่สุด แล้วลิ้นอัตโนมัติจึงจะปล่อยน้ำให้ไหลสู่วงจรที่ 2 ท่อร่วมไอเสียมีน้ำหล่อเย็นช่วยลดอุณหภูมิไอเสีย จึงใช้ไอดีเจือจางได้ที่ความเร็วต่ำและปานกลาง โดยกังหันเทอร์โบ ไม่ร้อนเกิน จึงช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้อีกส่วนหนึ่ง ชุดไส้ในของเทอร์โบเป็นแบบโมเมนท์แรงเฉื่อยต่ำ แม้ไม่มีครีบจัดแนวไอเสียแบบปรับตัวอัตโนมัติ ก็ยังเร่งความเร็วของกังหันได้โดยใช้อัตราไหลของไอเสียไม่มาก แรงบิดสูงสุดจึง “มา” ตั้งแต่ 1,400 รตน. เท่านั้นครับ

นอกจากนี้ระบบควบคุมเวสต์เกท หรือลิ้นระบายไอเสียก่อนเข้าเทอร์โบแบบพิเศษ ยังอ้าระบายไอเสียได้ตอนผู้ขับเหยียบคันเร่งไม่ลึก เป็นการลดความดันในท่อร่วมไอเสียที่ช่วยให้ไอเสียออกจากกระบอกสูบได้ดีขึ้น ลดแรงต้านตอนลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น และลดปริมาณไอเสียตกค้างในการจุดระเบิดไอดีครั้งถัดไป ซึ่งก็ล้วนส่งผลให้ประหยัดเชื้อเพลิงลงได้อีก

ส่วนที่ต้องถือว่าใหม่แหวกแนวจริงๆ คือ สายพานขับเพลาลูกเบี้ยว หรือสายพานไทมิง ที่เป็นแบบ “เปียก” คือ ถูกปิดผนึกและหล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่อง ฟอร์ด เผยว่า วิธีนี้ช่วยลดเสียงรบกวน แล้วยังยืดอายุการใช้งานของสายพานได้ในระดับเส้นเดียวตลอดอายุเครื่องยนต์ ฟังดูไม่น่าจะเป็นไปได้นะครับ ส่วนตัวผมก็ยังไม่อยากเชื่อเสียทีเดียว ไว้ให้เวลาเป็นเครื่องพิสูจน์ดีกว่าครับ

เครื่องยนต์ตัวนี้ถูกจับมาประจำการแล้วใน ฟอร์ด ฟิเอสตา โฉมล่าสุด (2014) ที่มีขายในประเทศไทย โดยยกเลิกเครื่องยนต์ 1.6 ลิตร 4 สูบ บลอคเดิมไป ฟอร์ด เลือกใช้รถรุ่นนี้แทนที่จะใช้กับรุ่น โฟคัส เหมือนในต่างประเทศ อาจเพราะรู้ดีถึงนิสัยคนไทย ที่ชอบยึดติดกับความคิดเดิมๆ ว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์เล็ก กับรถที่ตัวถังขนาดใหญ่ จะทำให้วิ่งไม่ออก และกินน้ำมัน ยุคสมัยมันเปลี่ยนไปเร็วครับ การพัฒนาเครื่องยนต์ก็เปลี่ยนไปอย่างรวดเร็วเช่นกัน ผมว่าเปิดใจรับอะไรใหม่ๆ น่าจะดีกว่า

กลับมาที่ ฟิเอสตา ซึ่งทีมทดสอบของ “ฟอร์มูลา” ได้ทดสอบด้วยเครื่องมือ “ดาทรอน” เรียบร้อยแล้ว เครื่องยนต์ตัวนี้เป็นเครื่องยนต์เบนซินเทอร์โบ 1.0 ลิตร 3 สูบเรียง ฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงให้กำลัง 125 แรงม้า โดยจับคู่กับเกียร์อัตโนมัติแบบคลัทช์คู่ 6 จังหวะ ทำให้ได้แรงบิดสูดสุดที่มากถึง 17.3 กก.-ม. ด้วยรอบต่ำเพียง 4,000-5,000 รตน. เท่านั้น ซึ่งแรงบิดมาในรอบต่ำขนาดนี้ คู่แข่งที่ใช้เครื่องยนต์ขนาด 1.5 ลิตร ในตลาด ไม่สามารถเทียบได้เลย

ผมจะขอเปรียบเทียบ ฟอร์ด ฟิเอสตา เครื่องยนต์อีโคบูสต์ กับ ฟอร์ด ฟิเอสตา บลอคเดิม เครื่องยนต์ 1.6 ลิตร 4 สูบ 121 แรงม้านะครับ ถ้าดูจากแรงม้าที่ต่างกัน 4 ตัว อาจเดาได้ยาก จากการทดสอบอัตราเร่ง 0-100 กม./ชม. เครื่องอีโคบูสต์ ทำได้ 10.1 วินาที ส่วนบลอค 1.6 ลิตรเดิม ทำได้ 12.5 วินาที (ต่างกันอยู่ 2.4 วินาที) ด้านอัตราเร่งยืดหยุ่น 80-120 กม./ชม. เครื่องอีโคบูสต์ ทำได้ 7.4 วินาที ส่วนเครื่องบลอคเดิม 1.6 ลิตร ทำได้ 8.4 วินาที(ต่างกัน 1 วินาที) ช่วงระยะทางไกล 0 – 1,000 เมตร ที่เครื่องใหญ่น่าจะเป็นต่อ ปรากฏว่าเครื่องอีโคบูสต์ ทำเวลาได้ 31.9 วินาที ที่ความเร็ว 165.0 กม./ชม. ในขณะที่เครื่องบลอคเดิม 1.6 ลิตร ทำได้ 33.6 วินาที ที่ความเร็ว 155.1 กม./ชม. (ต่างกัน 1.7 วินาที 9.9 กม./ชม.) แสดงให้เห็นว่าเครื่องยนต์อีโคบูสต์สามารถให้กำลังได้อย่างต่อเนื่อง เหนือกว่าเครื่องยนต์ 1.6 ลิตร ในทุกย่านความเร็ว

มาดูที่อัตราสิ้นเปลืองกันบ้างครับ เราวัดจากการวิ่งด้วยความเร็วคงที่ และปิดแอร์ตลอดการทดสอบ ที่ความเร็ว 60/80/100 และ120 กม./ชม. เครื่องยนต์อีโคบูสต์ทำได้ 23.6/21.9/18.8 และ 13.9 กม./ลิตร ตามลำดับ ส่วนเครื่องบลอคเดิม 1.6 ลิตร ทำได้ 21.6/19.7/16.9 และ 14.6 กม./ลิตร เห็นได้ว่า เครื่องยนต์อีโคบูสต์ที่ความเร็วต่ำ (60-100 กม./ชม.) ให้อัตราสิ้นเปลืองที่ต่ำกว่าเครื่องบลอคเดิม 1.6 ลิตร อยู่นิดหน่อย แต่ถ้าวิ่งด้วยความเร็วสูง (เกินกว่า 100 กม./ชม.) จะเริ่มใช้เชื้อเพลิงที่มากกว่าเครื่องยนต์ 1.6 ลิตร บลอคเดิมเล็กน้อย และใช้มากขึ้นเรื่อยๆ ถ้าวิ่งด้วยความเร็วที่สูงขึ้น

จากอัตราเร่งที่ดีกว่าในทุกย่านความเร็ว และอัตราสิ้นเปลืองที่ใกล้เคียง หรือดีกว่าเครื่องใหญ่ ถือได้ว่าเครื่องยนต์อีโคบูสต์ เป็นเครื่องยนต์ความจุน้อยยุคใหม่ ที่เปลี่ยนคำจำกัดความของเครื่องยนต์เล็กอย่างแท้จริง ผมเชื่อว่าอีกไม่นาน เราน่าจะเห็นเครื่องยนต์ลักษณะนี้จากหลายค่ายมากขึ้น แล้วเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ก็จะค่อยๆ ลดจำนวนลงทีละน้อย ตามกาลเวลาครับ



------------------------------
เรื่องโดย : วิธวินท์ ไตรพิศ
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน มิถุนายน ปี 2557
คอลัมน์ : รอบรู้เรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/DlMvt
อัพเดทล่าสุด
8 Oct 2018

Buyer's Guide | คู่มือซื้อรถ

Model Start Price (THB)
2.
2,090,000
3.
2,229,000
4.
779,000
5.
3,590,000
7.
1,316,000
8.
1,749,000
9.
1,699,000
11.
3,299,000
12.
5,399,000
13.
6,799,000
14.
3,249,000
15.
4,980,000
16.
53,500,000
18.
3,600,000
19.
13,500,000
20.
6,799,000
  • MAIN SEARCH
  • EASY SEARCH
Make
Model
Price
Engine
More Option >
วัตถุประสงค์ในการใช้รถ (ประเภทรถ)
งบประมาณ
พฤติกรรมการขับรถ

Follow autoinfo.co.th