บทความ

เทคโนโลยีป้องกันเทอร์โบแลก ใน โวลโว


ทางลัดในการเพิ่มสมรรถนะให้กับเครื่องยนต์นั้น “ระบบอัดอากาศ” มีส่วนสำคัญมาก เนื่องจากเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ดูดอากาศจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบอย่างเดียวนั้น มันมีข้อจำกัดในการทำงานอยู่ในเรื่องของการประจุอากาศจากภายนอกเข้าห้องเผาไหม้

เพิ่มกำลัง แค่ใส่ระบบอัดอากาศ

ในรอบเครื่องยนต์สูงๆ นั้นอากาศจะถูกดูดเข้าห้องเผาไหม้ได้ราว 75-90 % ของความต้องการจริงของเครื่องยนต์ เพราะอากาศต้องเดินทางไกลมากกว่าจะผ่านกรองอากาศ ท่อทางเดินอากาศ ท่อร่วมไอดี กว่าจะผ่านวาล์วไอดีจนเข้าสู่กระบอกสูบได้ นอกจากนี้ยังรวมถึงช่วงเวลาการเปิดของวาล์วไอดีในรอบสูงๆ ที่มีช่วงเวลาการเปิดที่สั้นมาก ที่รอบเครื่องยนต์ 4,000 รตน. วาล์วไอดีต้องเปิดถึง 2,000 ครั้ง/นาที อากาศจึงเข้าไม่ได้เต็ม 100 % สำหรับรถยนต์ที่เราใช้กันอยู่ทั่วไปบนท้องถนน

 

ดังนั้น “ระบบอัดอากาศ” จึงเข้ามาช่วยเพิ่มการประจุอากาศเข้าห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ ในรถยนต์ใช้งานทั่วไป ให้มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น ยกตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ 2.0 ลิตร บลอคเดียวกัน เครื่องตัวหนึ่งไม่มีระบบอัดอากาศ อาจจะมีแรงม้าราว 160 แรงม้า เมื่อเพิ่มระบบอัดอากาศเข้าไปเครื่องยนต์ตัวนี้อาจจะทำแรงม้าได้ถึง 200 แรงม้าขึ้นไป ขึ้นอยู่กับการเลือกใช้ระบบอัดอากาศ

 

 

เทอร์โบชาร์เจอร์ ระบบอัดอากาศยอดนิยม

ระบบอัดอากาศที่เรานิยมกันมาก คือ เทอร์โบชาร์เจอร์ เนื่องจากเป็นระบบอัดอากาศที่ติดตั้งง่าย มีประสิทธิภาพสูง ในยุคแรกเทอร์โบชาร์เจอร์ถูกนำมาใช้กับเครื่องยนต์ที่มีความเร็วรอบคงที่ หรือเครื่องยนต์ที่มีการเปลี่ยนแปลงความเร็วรอบน้อย ส่วนมากเป็นเครื่องยนต์ในเรือ หรือเครื่องจักรขนาดใหญ่ เมื่อนำมาใช้กับรถยนต์นั้น มีปัญหาหลายอย่าง เช่น การเลือกใช้เทอร์โบขนาดเล็ก ก็จะทำให้อัดอากาศได้น้อยในรอบสูงๆ แม้ช่วงต้นจะตอบสนองได้ดี

 

ในทางกลับกัน เมื่อใช้เทอร์โบขนาดใหญ่ รอบกลางถึงรอบปลายจะตอบสนองได้ดี แต่ช่วงต้นจะมีอาการรอรอบ หรือที่เราเรียกว่าเทอร์โบแลก นั่นเอง แม้ทางออกจะมีโดยการใช้เทอร์โบ 2 ขนาดร่วมกัน คือ ลูกเล็กใช้ช่วงรอบต่ำถึงปานกลาง ลูกใหญ่ใช้รอบปานกลางถึงรอบสูง แต่ช่วงรอยต่อของการทำงานก็ยังมีอาการเทอร์โบแลกอยู่บ้าง และสิ่งสำคัญ คือ ต้นทุนจะสูง เมื่อมาถึงยุคของเทอร์โบแปรผันก็เกือบจะแก้ปัญหาดังกล่าวได้ ซึ่งเป็นที่นิยมอยู่นับสิบปี จนหลายค่ายกลับมาใช้เทอร์โบ 2 ลูกเหมือนเดิม แต่มีการปรับเซทให้ตอบสนองได้ดีกว่าเทอร์โบแปรผันลูกเดียว เห็นได้จากเครื่องยนต์ของรถเยอรมันในปัจจุบัน

 

 

ลดอาการเทอร์โบแลก ด้วยแรงดันอากาศ

โวลโว แตกต่างออกไป ยังคงใช้เทอร์โบแปรผันอยู่ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะการใช้เทอร์โบลูกเดียวสามารถออกแบบห้องเครื่องยนต์ได้ง่าย มีการระบายความร้อนดี และไม่เพิ่มน้ำหนักเครื่องยนต์ เทอร์โบแปรผันที่เราคิดว่าเป็นการแก้ปัญหาของการใช้เทอร์โบแบบทวินเทอร์โบ หรือเทอร์โบ 2 ขนาดได้ดี แต่ในช่วงจังหวะที่เทอร์โบแปรผันเริ่มทำงานในจังหวะแรกนั้น มันก็ยังมีอาการแลกอยู่ ในจังหวะนั้นไอเสียออกมาคงที่ แต่ครีบไอเสียเริ่มเปิดกว้าง จะมีจังหวะที่ความเร็วของไอเสียจะตกลงช่วงสั้นๆ

 

โวลโว ใช้เทคโนโลยี VOLVO POWER PULSE SYSTEM ที่ง่ายไม่ซับซ้อน คือ การใช้อากาศแรงดันสูงจ่ายเข้าด้านเทอร์ไบน์ หรือด้านใบพัดไอเสีย เพื่อเพิ่มความเร็วในการไหลของไอเสีย ช่วยให้มีความเร็วเพียงพอที่จะปั่นกังหันเทอร์ไบน์ได้อย่างทันท่วงที โดยการติดตั้งปั๊มอัดอากาศขนาดเล็กสำหรับอัดอากาศเข้าไปเก็บในถังแรงดันสูง เมื่อผู้ขับขี่กดคันเร่ง อากาศจะถูกจ่ายเข้าด้านเทอร์ไบน์ในทันที ช่วยเพิ่มรอบการหมุนด้านไอเสียให้มีความเร็วสูงขึ้น ผลที่ตามมา คือ การตอบสนองของเครื่องยนต์ที่รวดเร็ว เพราะไม่เกิดอาการแลกของเทอร์โบ การจ่ายอากาศเข้าด้านเทอร์ไบน์นั้นจะทำแค่เพียงช่วงสั้นๆ



------------------------------
เรื่องโดย : พหลฯ 30
นิตยสาร 4WHEELS ฉบับเดือน กรกฏาคม ปี 2560
คอลัมน์ : รู้ทันเทคนิค
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/vMFQ2

Follow autoinfo.co.th