รู้ลึกเรื่องรถ

NETTUNO ขุมพลังจาก MASERATI พันธุ์แท้ แห่งศตวรรษที่ 21


เมื่อเอ่ยถึง MASERATI (มาเซราตี) คนส่วนใหญ่มักจะคิดว่าเป็นบแรนด์รถสปอร์ทที่ติดไปในทางครึ่งๆ กลางๆ มีสมรรถนะที่ดี แต่ก็ไม่ถึงขั้นจะไปเทียบชั้นกับพี่ใหญ่อย่าง FERRARI (แฟร์รารี) ซึ่งก็ไม่น่าแปลกใจอะไร เพราะแนวทางของค่ายเป็นเช่นนี้มากว่า 40 ปีแล้ว และกิจการที่ลุ่มๆ ดอนๆ มาโดยตลอด นับตั้งแต่ถูกคุมบังเหียน โดย CITROEN (ซีตรอง) ในยุค 60, DE TOMASO (เด โตมาโซ) ในยุค 70 และมาจนถึง FIAT (เฟียต) ในยุค 90

74.6

 

อย่างไรก็ตามในช่วงครึ่งแรกของ MASERATI ที่ถือกำเนิด เมื่อปี 1914 ในเมือง BOLOGNA (โบโลนญา) โดยใช้ตรีศูล (3 ง่าม) อาวุธของเทพเนปจูน ซึ่งมีอนุสาวรีย์อยู่ใจกลางเมือง BOLOGNA เป็นสัญลักษณ์บแรนด์ที่ยิ่งใหญ่ในด้านสมรรถนะ และเป็นผู้ผลิตรถแข่งที่น่าเกรงขาม

 

ช่วงทศวรรษที่ 30 พวกเขาได้ย้ายที่ทำการมายังเมือง MODENA (โมเดนา) ที่ซึ่งพวกเขาเป็นเพียงหนึ่งเดียวในอิตาลี ที่สามารถนำรถไปคว้าชัยในการแข่งขัน INDIANAPOLIS 500 (อินเดียนาโพลิส 500) ในสหรัฐอเมริกา ส่วนในยุโรปก็ขับเคี่ยวกับรถแข่งจาก AUTO UNION (เอาโท ยูเนียน) และ MERCEDES-BENZ (เมร์เซเดส-เบนซ์) อย่างถึงพริกถึงขิง โดยนักแข่งที่ขับรถ MASERATI ได้แก่ JUAN-MANUEL FANGIO (ฮูอัน มานูเอล ฟันโจ) และฮีโรของคนไทย พ. พีระ หรือพระวรวงศ์เธอ พระองค์เจ้าพีรพงศ์ ภาณุเดช ในยุคนั้นรถแข่งสมรรถนะสูงสายพันธุ์อิตาเลียนมีเพียง ALFA ROMEO (อัลฟา โรเมโอ) และ MASERATI เท่านั้น ส่วน FERRARI ยังไม่ถือกำเนิดขึ้นด้วยซ้ำ

 

แต่หลังเกิดอุบัติเหตุร้ายแรงในการแข่งขันรายการ MILLE MIGLIA (มิลเล มิลญา) ในปี 1957 พวกเขาก็เลิกพัฒนารถแข่ง และหันมาพัฒนารถสปอร์ทระดับพรีเมียม ซึ่งเป็นธุรกิจหลัก นับแต่นั้นเป็นต้นมากิจการและเทคโนโลยีของพวกเขาก็ดูจะย่อหย่อนลงไปทีละนิด จะมีความน่าสนใจบ้างก็ช่วงใช้เครื่องยนต์ไบเทอร์โบ ในยุค 80 ก่อนจะเริ่มกลับมามีบุคลิกรถสปอร์ทจริงๆ จังๆ อีกครั้งในยุคที่ FIAT ได้แตกหุ้นให้ FERRARI เข้ามาบริหาร จึงทำให้ MASERATI ได้ใช้เครื่องยนต์ของ FERRARI ซึ่งส่งผลให้รถมีสมรรถนะดีขึ้นจนผิดหูผิดตา

 

แต่การจะเป็นบแรนด์ที่ยิ่งใหญ่ได้นั้น พวกเขารู้ดีว่าต้องมีเครื่องยนต์สมรรถนะสูงเป็นของตัวเอง และได้เริ่มต้นพโรเจคท์นี้มากว่า 5 ปี ซึ่งผลก็คือ เครื่องยนต์ NETTUNO (เนตตูโน) ที่วางในรถ MASERATI MC 20 (มาเซราตี เอมซี 20) (MC 20 ย่อมาจาก MASERATI CORSE 2020 หรือ MASERATI RACING 2020) รถซูเพอร์คาร์ เครื่องยนต์วางกลางลำคันแรกในรอบทศวรรษของพวกเขานั่นเอง

 

74.2

 

NETTUNO นี้เป็นเครื่องยนต์แบบ วี 6 สูบ ความจุ 3.0 ลิตร ทวินเทอร์โบ ให้พละกำลัง 620 แรงม้า ที่ 7,500 รตน. (มากกว่า 200 แรงม้า/ลิตร) และแรงบิดสูงสุด 74.4 กก.-ม. ที่ 3,000-5,500 รตน. สร้างขึ้นที่โรงงาน MASERATI ใน MODENA 100 % ถือเป็นการกลับสู่รากเหง้าของตนเองอีกครั้ง หลังจากที่พึ่งใบบุญของ FERRARI มายาวนานกว่า 2 ทศวรรษ

 

74.5

 

เครื่องยนต์นี้ได้ติดตั้งเทคโนโลยีที่ MASERATI ถือครองสิทธิบัตร ซึ่งเป็นการพัฒนาเทคโนโลยีในรถแข่งสูตร 1 โดยนำมาใช้กับรถถนนได้สำเร็จ นั่นคือเครื่องยนต์ที่มีห้องเผาไหม้แยกเป็น 2 ส่วน เรียกว่า MTC หรือ MASERATI TWIN CHAMBER COMBUSTION

 

ห้องเผาไหม้แบบคู่นี้ คือ ความตั้งใจที่จะทำให้การจุดระเบิดสมบูรณ์แบบที่สุด โดยเฉพาะในช่วงรอบสูง ด้วยการควบคุมเปลวเพลิงให้เกิดความเป็นระเบียบ เพื่อดึงเอาศักยภาพของเชื้อเพลิงที่ถูกส่งเข้าไปภายในห้องเผาไหม้ออกมาให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

 

รูปแบบของเครื่องยนต์ NETTUNO ในแต่ละกระบอกสูบจะใช้หัวเทียน 2 ชุด และหัวฉีดเชื้อเพลิง 2 ชุด โดยหัวเทียนชุดแรก ติดตั้งอยู่เหนือกึ่งกลางของฝาสูบ แต่ไม่ได้ยื่นเข้ามาในห้องเผาไหม้ (COMBUSTION CHAMBER) โดยตรงเหมือนเครื่องยนต์ทั่วไป แต่หัวเทียนจะถูกติดตั้งอยู่ในห้องเผาไหม้เอกเทศ ที่เรียกว่าเป็นห้องเผาไหม้ย่อย หรือ PRE-CHAMBER ส่วนหัวเทียนอันที่ 2 ติดตั้งอยู่ด้านข้างของห้องเผาไหม้หลัก (SIDE SPARK PLUG) ออกแบบให้ทำงานเสริมกับหัวเทียนหลักในห้องเผาไหม้ย่อย ในช่วงที่เครื่องยนต์รับภาระน้อย

 

ส่วนหัวฉีดเชื้อเพลิงนั้นมี 2 ชุด ชุดแรกอยู่ในท่อร่วมไอดี (PORT INJECTION) หรือเรียกว่าแบบ “INDIRECT INJECTION” ซึ่งมีข้อดี คือ ช่วยลดการเกิดคราบบริเวณวาล์วไอดี เนื่องจากน้ำมันเชื้อเพลิงจะช่วยชะล้างคราบสะสมได้ ส่วนหัวฉีดอีกชุดทำงานแบบฉีดตรงเข้าห้องเผาไหม้ หรือแบบ “DIRECT INJECTION” โดยฉีดด้วยแรงดันสูงถึง 350 บาร์ ซึ่งถือว่าสูงมากทีเดียว เมื่อเทียบกับของหัวฉีดในท่อร่วมไอดีที่มีแรงดันเพียง 6 บาร์เท่านั้น

 

การใช้ห้องเผาไหม้ย่อยนี้ มีใช้ในรถแข่งสูตร 1 มาตั้งแต่ยุคทศวรรษที่ 70 แล้ว แต่ยังไม่สามารถนำมาใช้กับรถบ้านได้ เนื่องจากในรถแข่งเครื่องยนต์จะทำงานที่รอบสูงตลอดเวลา ดังนั้นหากจะพัฒนานำมาใช้กับรถบ้าน ที่ทำงานในรอบต่ำ จะต้องนำระบบจ่ายเชื้อเพลิง และระบบเผาไหม้อีกชุดเข้ามาเสริม และเพื่อให้ทั้ง 2 ระบบทำงานร่วมกันได้ดีตั้งแต่ช่วงรอบเครื่องยนต์ต่ำยันรอบสูง ต้องอาศัยการคำนวณ และการวิเคราะห์อย่างหนักหน่วง เพื่อสร้างสมการการทำงานที่มีประสิทธิภาพ

 

เรื่องห้องเผาไหม้ย่อยนี้ มีการแบ่งเป็น 2 แบบ คือ แบบแอคทีฟ (ACTIVE PRE-CHAMBER) และพาสสีฟ (PASSIVE PRE-CHAMBER) โดยของ MASERATI นี้เป็นแบบพาสสีฟ ความแตกต่างอยู่ที่รูปแบบการทำงานของห้องเผาไหม้ย่อย

 

74.3

 

แบบแอคทีฟ จะติดตั้งหัวฉีดเชื้อเพลิง 2 ชุด ชุดหนึ่งฉีดตรงเข้าในห้องเผาไหม้ย่อย ส่วนอีกชุดอยู่ในท่อไอดี ก่อนถึงวาล์วไอดี โดยหัวฉีดในท่อไอดีจะฉีดเชื้อเพลิงให้ส่วนผสมกับอากาศให้บาง หรือ LEAN AIR MIXTURE (ส่วนผสม อากาศ:น้ำมัน มากกว่า 14.7:1) หลังจากนั้นหัวฉีดเชื้อเพลิงในห้องเผาไหม้ย่อย จะฉีดในแบบเชื้อเพลิงผสมกับอากาศให้หนา หรือ RICH AIR MIXTURE (อัตราส่วน อากาศ:น้ำมัน น้อยกว่า 14.7:1) ตามด้วยการสปาร์คในห้องเผาไหม้ย่อย เปลวไฟที่พวยพุ่งออกมาจากห้องเผาไหม้ย่อย จะออกมาตามช่องที่เปิดไว้ ก่อให้เกิดรูปแบบของเปลวเพลิงการระเบิดที่มีความเร็วสูง แต่ทิศทางเป็นระเบียบ ซึ่งจะไปเผาไหม้กับเชื้อเพลิงที่ผสมกับไอดีที่มีละอองเชื้อเพลิงแบบบางอย่างสมบูรณ์ เป็นรูปแบบที่มีประสิทธิภาพสูง แต่การเผาไหม้เชื้อเพลิงแบบบาง ไม่ค่อยเหมาะกับการใช้งานร่วมกันกับตัวกรองไอพิษ หรือแคทาไลทิค คอนเวอร์เตอร์ เท่าไรนัก เนื่องจากมีความร้อนสูงมาก

 

แต่สำหรับเครื่องยนต์ NETTUNO ห้องเผาไหม้ย่อยที่อยู่กึ่งกลางของฝาสูบด้านบน มีเพียงหัวเทียนอยู่ในนั้น ไม่มีหัวฉีดในห้องเผาไหม้ การจุดระเบิด จะเกิดขึ้นในจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้น อัดเอาไอดี ซึ่งมีส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิง มาจากหัวฉีดในท่อร่วมไอดี และ/หรือ จากแบบฉีดตรง ขึ้นอยู่กับภาระของเครื่องยนต์ ณ ช่วงเวลานั้น ในสัดส่วนสมดุล (ส่วนผสม 14.7:1) ให้ไหลขึ้นไปยังห้องเผาไหม้ย่อย ที่มีความจุพื้นที่เพียง 1.5 ซีซีเท่านั้น ซึ่งเมื่อเจอกับประกายไฟจากหัวเทียนในห้องเผาไหม้ย่อยก็จะเกิดการสันดาป และเกิดเปลวไฟพุ่งออกมาจากห้องเผาไหม้ย่อยอย่างเป็นระเบียบตามรูปทรงที่กำหนดจากช่องเปิดที่ออกแบบไว้ ราว 6-9 ช่อง (ตามที่จดสิทธิบัตร) และเปลวไฟที่พุ่งออกมาจะเผาไหม้ส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงที่เหลืออย่างสมบูรณ์แบบ และเป็นมิตรต่อระบบกรองไอเสีย จึงสามารถนำมาใช้กับรถบ้านได้

 

ส่วนโลหะที่ล้อมรอบห้องเผาไหม้ย่อยนั้นเป็นทองแดง เพื่อช่วยให้ระบายความร้อนเข้าสู่ระบบหล่อเย็นได้รวดเร็วที่สุด เนื่องจากในห้องเผาไหม้ย่อย ต่างจากห้องเผาไหม้หลัก ที่มีการถ่ายเทความร้อนจากไอดีที่ไหลเข้ามา และไอเสียที่ไหลออกไปอย่างต่อเนื่อง แต่ความร้อนสะสมในห้องเผาไหม้ย่อยนั้นสูงมาก เนื่องจากมีแต่การระเบิด ดังนั้นทองแดงที่เป็นวัสดุที่นำความร้อน และถ่ายเทความร้อนได้ดีจึงถูกนำมาเป็นส่วนหนึ่งของระบบ

 

ส่วนหัวเทียนที่ 2 ในห้องเผาไหม้หลัก จะถูกใช้งานในช่วงภาระน้อย นั่นคือ ภาระเครื่องยนต์อยู่ในช่วง 20-40 % ซึ่งจะทำงานร่วมกันกับหัวเทียนหลักในห้องเผาไหม้ย่อย เพื่อช่วยให้เผาไหม้หมดจด แต่เมื่อโหลดมาก รอบสูง การจุดระเบิดจะมาจากหัวเทียนหลักในห้องเผาไหม้ย่อยเท่านั้น

 

การที่เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยรูปแบบของการใช้ห้องเผาไหม้แบบย่อยนี้ ช่วยลดการบริโภคเชื้อเพลิงลงได้ 30 % และสามารถลดความจุเครื่องยนต์ลงได้ถึง 25 % (เมื่อเทียบกับแรงม้าที่ได้) หรือหากจะอธิบายง่ายๆ ก็คือ ด้วยรูปแบบการทำงานนี้ เครื่องยนต์แบบ 3 สูบ ความจุ 1.5 ลิตร สามารถมีพละกำลังเทียบเท่ากับเครื่องยนต์แบบ 4 สูบ ความจุ 2.0 ลิตร

 

เครื่องยนต์ NETTUNO โดยหลักการแล้วมีความน่าสนใจมาก ในด้านการรีดสมรรถนะของเครื่องยนต์ออกมาได้เต็มที่ ขณะเดียวกัน การจุดระเบิดที่สมบูรณ์แบบ จะช่วยลดอาการนอคอย่างมีประสิทธิภาพ และหัวเทียน 2 ชุด สามารถควบคุมจังหวะการจุดระเบิดให้มีความสมดุลในช่วงเครื่องเย็น เร่งอุณหภูมิไอเสียให้ถึงจุดที่สอดคล้องกับการทำงานของตัวกรองไอพิษได้เร็ว เพื่อช่วยลดมลพิษในช่วงเครื่องยนต์เย็นได้ดี

 

แน่นอนว่า มีข้อดี ก็ต้องมีข้อด้อย ซึ่งทุกคนก็น่าจะมองออก นั่นคือ ความซับซ้อนของเครื่องยนต์ เนื่องจากมีหัวเทียนกับหัวฉีดจำนวน 2 เท่าของเครื่องยนต์ทั่วไป และห้องเผาไหม้ย่อยที่มีความจุเพียง 1.5 ซีซี จะเกิดอาการ “ตัน” จากคราบของการเผาไหม้

 

แม้เราอาจจะกังขาในเรื่องความสลับซับซ้อนของระบบ แต่ก็ต้องขอชื่นชมในความพยายามของวิศวกรค่าย MASERATI ที่กล้าหันหลังให้กับเครื่องยนต์ FERRARI และได้สร้างนวัตกรรมที่จะทำให้ MASERATI กลับมาโดดเด่นไม่ต้องเป็นมวยรองบ่อนใครอีก และสักวันหนึ่งเศรษฐีไทยจะได้สัมผัสสุดยอดเทคโนโลยีนี้อย่างแน่นอน !



------------------------------
เรื่องโดย : ภัทรกิติ์ โกมลกิติ
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน มกราคม ปี 2564
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/l1Uno
เพิ่มเพื่อน