บทความ

แนวโน้มเครื่องยนต์ยุคใหม่ ลดขนาดแล้วเพิ่มฝีมือ


ฉบับนี้ขอนำเทคนิคเครื่องยนต์ล่าสุด มาแนะนำให้รู้จักกันตามที่ได้สัญญาไว้ในฉบับที่แล้ว คำว่า “ล่าสุด” ในที่นี้หมายถึงการเป็นเครื่องยนต์ที่พวกเราสามารถซื้อมาใช้กันได้เลยในเร็วๆ นี้ ส่วนเทคโนโลยีล่ำยุคจริงๆซึ่งอยู่ในห้องทดลองของแต่ละโรงงานนั้น แน่นอนว่าต้องล้ำยุคไปอีกมากครับ

ที่เด่นที่สุดขณะนี้ คือเครื่องยนต์สี่สูบของ ไดมเลร์ ไครสเลอร์ เรียกกันง่ายๆ แบบที่พวกเรารู้จักกันดีว่าเครื่องยนต์ของเบนซ์ นี่แหละครับ รหัสของโรงงานคือ เอม 271 กำลังจะใส่รถออกวางตลาดราวปลายปีนี้ ทำรุ่นเดียวคุ้มมากเพราะไม่ใช่แค่เป็นเครื่องสี่สูบแบบเดี่ยว แต่มีขนาดเดียวจริงๆ คือความจุค่าเดียวเลยและน้อยมากด้วย คือเพียง 1,796ซีซี เท่านั้น ซึ่งก็คือเครื่องยนต์ขนาด 1,800 ซีซี หรือ 1.8 ลิตร ใช้ประโยชน์ได้สารพัด คือใช้กับ ซี-คลาสส์ และ อี-คลาสส์ เป็นหลัก และแน่นอนว่าต้องถูกนำไปใส่ในรุ่น ซีแอลเค/เอสแอลเค ด้วย แต่จะใช้กับตัวถังใหญ่อย่าง เอส-คลาสส์ หรือไม่ผมไม่แน่ใจ ถ้าใช้ก็คงจะเป็นรุ่น เอส ที่เครื่องยนต์เล็กที่สุดในประวัติศาสตร์ของโรงงานนี้

จุดประสงค์หลักของ เบนซ์ ในการพัฒนาเครื่องยนต์นี้ คือต้องการลดความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงลงโดยมีข้อแม้ว่าคุณภาพด้านอื่นๆ ที่ลูกค้าจะได้รับ ต้องไม่ลดลงตามไปด้วย

ตัวการสำคัญสองอย่างที่ทำให้สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงส่วนหนึ่งไปก็คือแรงเสียดทานที่เกิดจากการเสียดสีระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ กับแรงต้านจากความดันต่ำในกระบอกสูบขณะที่ลิ้นผีเสื้อเปิดแคบ พูดให้เข้าใจง่ายก็คือการที่เครื่องยนต์ต้องเสียพลังงานในการหมุนไปเพื่อดูดอากาศเข้ากระบอกสูบ แต่ดูดไม่ค่อยเข้าเพราะเราเหยียบคันเร่งแค่แผ่วๆ ลิ้นผีเสื้อจึงอ้าแค่นิดเดียวสภาวะเช่นนี้เกิดขึ้นบ่อยเสียด้วย เช่น การขับในเมืองที่ความเร็วต่ำ โดยเฉพาะรถเกียร์อัตโนมัติ

สาเหตุแรกไม่ต้องคิดมากก็เข้าใจได้นะครับ ว่าถ้าลดขนาดกระบอกสูบและลูกสูบลง แรงเสียดทานก็ลดลงตามแน่นอนส่วนสาเหตุที่สอง ก็ต้องอ้าลิ้นผีเสื้อให้กว้างได้แม้ขับไม่เร็ว ถ้าจะไม่ให้กำลังสูงเกิน ก็ลดขนาดเครื่องยนต์ลงนั่นเองพอลดขนาดลง กำลังสูงสุดเวลาอยากเร่งหรือขับเร็วก็ลดลงตาม ไม่ยากครับใช้วิธีอัดอากาศความดันสูงเข้ากระบอกสูบ ก็จะได้กำลังเพียงพอและถ้าจะให้ได้กำลังเหมือนเครื่องใหญ่ทั้งตอนรอบต่ำ ปานกลาง หรือรอบสูง ก็มีทางเดียวคือใช้ปั๊มลมแบบที่หมุนเร็วหรือช้าตามสัดส่วนเดียวกับเครื่องยนต์ ซึ่งก็คือซูเพอร์ชาร์เจอร์ที่เรารู้จักกันดีนั่นเอง

อากาศที่ถูกอัดโดยซูเพอร์ชาร์เจอร์ ไม่เพียงมีความดันสูงเท่านั้น แต่มีอุณหภูมิสูงตามไปด้วยอันหลังนี่เป็นสิ่งไม่พึงประสงค์ครับ เพราะพอไปถูกลูกสูบอัดในกระบอกสูบอีกรอบ จะพาลชิงจุดระเบิดให้เกิดอาการ”นอค” ได้ นอกจากนี้อากาศความดันสูงและร้อนด้วยนั้น มีความดันสูงเพราะมันร้อน ไม่ได้หมายคามว่ามี “เนื้อ”อากาศมาก สู้อากาศความดันสูงแต่ไม่ร้อนไม่ได้ครับ แบบนี้เนื้อแน่นซึ่งหมายถึงมีออกซิเจนสำหรับเผาไหม้กับเชื้อเพลิงมาก จึงต้องติดตั้งอินเตอร์คูเลอร์ลดความร้อนของอากาศก่อนเข้าสู่เครื่องยนต์เสียก่อน

ได้อากาศอุ่นพอดีแล้วก็ยังไม่พอ ต้องหาทางเปิดปิดประตู ให้มันไหลเข้ากระบอกสูบได้เต็มที่ในทุกสภาพใช้งานด้วยเครื่องยนต์รุ่นนี้ จึงใช้ระบบปรับเพลาลูกเบี้ยวด้วยไฮดรอลิคแบบต่อเนื่อง ควบคุมด้วยอีเลคทรอนิคส์ทั้งด้านไอดีและด้านไอเสีย

ฝาสูบเป็นแบบสูบละสี่วาล์ว ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบไดเรคท์ (DIRECT INJECTION)หรือแบบฉีดในห้องเผาไหม้โดยตรง ห้องเผาไหม้เป็นหลุมอยู่ที่หัวลูกสูบ เอียงมาทางด้านวาล์วไอดีช่องหรือพอร์ทไอดีสำหรับแต่ละสูบ แยกเป็นสองช่องผ่านวาล์วไอดีแต่ละตัว ถ้าใช้กำลังของเครื่องยนต์ไม่มากลิ้นในพอร์ทไอดีช่องหนึ่งของแต่ละสูบ จะปิด เพื่อให้ไอดีไหลเข้ากระบอกสูบด้วยความเร็วสูงและเป็นการไหลเข้าด้านข้างของห้องเผาไหม้ ทำให้ได้อากาศหมุนควงตามที่ต้องการเพื่อให้มันพัดพาละออกเชื้อเพลิงควงรอบแกนแนวดิ่งผ่านเขี้ยวห้าเทียนและถูกเผาไหม้อย่างหมดจดโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงมาก

แต่ถ้าผู้ขับเหยียบคันเร่งลึกและรอบเครื่องสูงขึ้น ระบบอีเลคทรอนิคส์ก็จะเปิดลิ้นในพอร์ทไอดีกว้างอากาศจะหมุนควงรอบแกนนอนแทนที่จะหมุนควงรอบแกนแนวดิ่งเพราะเป็นช่วงที่ต้องการให้ไอดีในห้องเผาไหม้มีความเข้มเท่ากัน เพื่อเน้นกำลังของเครื่องยนต ไดมเลร์ ไครสเลอร์ตั้งชื่อเครื่องยนต์ไดเรคท์อินเจคชันนี้ว่ารุ่น ซีจีไอ (CGI)

เสื้อสูบหรือบลอคของเครื่องยนต์รุ่นนี้เป็นอลูมิเนียมล้วน ด้านล่างต่ำกว่าระดับเพลาข้อเหวี่ยงมีเพลาถ่วงสมดุลอยู่ข้างละท่อน (ต่างจากเครื่องยนต์สี่สูบล่าสุดของ บีเอม ฯที่เอาเพลานี้ไปไว้แนวกลางใต้เพลาข้อเหวี่ยง เพราะต้องการใช้ฟันเฟืองขับ) ขับด้วยโซ่เส้นเดี่ยวเพลานี้จะช่วยลดความสั่นสะเทือนที่มีความถี่เป็นสองเท่าของเพลาข้อเหวี่ยงอันเป็นจุดอ่อนของเครื่องยนต์สี่สูบเรียงทั้งหลาย เพลาถ่วงสมดุลทั้งคู่จึงต้องหมุนเร้าสองเท่าของเพลาข้อเหวี่ยงครับ

เท่าที่ได้ลองขับรถที่ใช้ระบบนี้ ผมว่าได้ผลดีอย่างมาก ความนุ่มนวลเข้าไปใกล้เครื่องยนต์หกสูบอย่างไม่ต้องตั้งใจสังเกตน้ำหนักเครื่องยนต์ลดลงเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์รุ่นเดิม 18 กก. ไม่ได้เก่งอะไรพิเศษหรอกครับของเดิมเสื้อสูบทำจากเหล็กหล่อนั่นเอง

จากการทดสอบความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงโดยโรงงาน เบนซ์ เอง (ซึ่งเท่าที่ผมติดตามมาหลายสิบปีเป็นตัวเลขจริงที่เชื่อถือได้ ไม่เหมือนกับตัวเลขของญี่ปุ่น) เครื่องรุ่นนี้ช่วยให้ประหยัดเชื้อเพลิงได้ถึง 19 %เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์รุ่นเดิม วิศวกร เบนซ์ บอกว่าระบบไดเรคท์อินเจคชันมีส่วนเพียงหนึ่งในสามเท่านั้น คือราวๆ 6ถึง 7 % อีกราวๆ สองในสามได้มาด้วยวิธีอื่น ซึ่งก็น่าจะเป็นเช่นนั้น เพราะกำลังของเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นทำให้ใช้อัตราทดเฟืองท้ายได้ต่ำลงอีก 13 %

แน่นอนว่าที่ความเร็วเท่ากัน ถ้าเครื่องยนต์หมุนช้าลงความสิ้นเปลืองก็ลดลงตาม ที่เหลือก็คงเป็นผลจากการลดขนาด(แรงเสียดทาน) ของเครื่องยนต์ การปรับมุมเพลาลูกเบี้ยว (ด้านไอดีปรับได้ 40 องศา ด้านไอเสีย 30 องศา)ได้อย่างต่อเนื่อง การปรับปรุงเพิ่มประสิทธิภาพของซูเพอร์ชาร์เจอร์ โดยใช้วัสดุพิเศษเคลือบใบพัดหรือโรเตอร์(ROTOR) แล้ว ลดช่องว่างระหว่างขอบใบพัดกับตัวเรือนลง ไม่มีการบวกค่านี้มาในรายละเอียดครับแต่เฉียดขนาดเอากระดาษบางเฉียบสอดก็ยังไม่ผ่าน

ในขั้นแรกจะมีเครื่องยนต์ตระกูลนี้สี่รุ่นด้วยกัน แตกต่างกันที่กำลังและแรงบิด โดยการปรับค่าความดันอากาศเท่านั้นเพราะขนาดของเครื่องยนต์เกือบทั้งหมด ต่อไปนี้ชื่อรุ่นของรถจากโรงงานนี้เกือบทั้งหมดจะไม่เกี่ยวข้องกับขนาดของเครื่องยนต์อีกแล้วนะครับ สำหรับตัวถัง ซี-คลาสส์

ผมขอคัดเฉพาะชื่อรุ่น ความจุ และกำลังสูงสุดมาให้ดูคร่าวๆ ก่อน

ซี 180 คอมเพรสเซอร์ 1,796 ซีซี 143 แรงม้า
ซี 200 คอมเพรสเซอร์ 1,796 ซีซี 163 แรงม้า
ซี 230 คอมเพรสเซอร์ 1,796 ซีซี 192 แรงม้า
ซี 200 ซีจีไอ 1,796 ซีซี 170 แรงม้า

2 รุ่นแรกใช้เบนซิน ออคเทน 95 ส่วน 2 รุ่นหลังใช้เบนซิน ออคเทน 98

ทั้งหมดนี้คือความคิด ความเชื่อมั่น ของวิศวกร เบนซ์ นะครับ ว่าเครื่องยนต์ดียุคนี้ต้องเป็นอย่างนี้ ส่วนจะดีจริงหรือไม่นักทดสอบรถของนิตยสารชั้นนำที่เป็นกลางในยุโรปนอกประเทศเยอรมนี จะบอกเราก่อนและกลุ่มผู้ใช้ตัวจริงเท่านั้นที่จะบอกได้ว่าเครื่องเล็กบวกเทคนิค จะดีกว่าเครื่องใหญ่ได้จริงหรือไม่ ?

จากประสบการณ์ส่วนตัวของผม ขออยู่ข้างเครื่องใหญ่เหมือนเดิมครับ



------------------------------
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
ภาพโดย : -
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน สิงหาคม ปี 2545
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/D9GIt

บทความที่เกี่ยวข้อง

ฮอนดา เอนเอสเอกซ์ 2017 ซูเพอร์คาร์แห่งอนาคต
ขุมพลังใหม่จากแดนมังกร
เคล็ดลับความประหยัดของ เชฟโรเลต์ ครูซ 2018
แบทเตอรี หัวใจของยานยนต์ไฟฟ้า (ตอนจบ)
มูลนิธิ ลมหายใจไร้มลทิน เสริมสร้างค่านิยมแห่งความซื่อสัตย์สุจริต
มูลนิธิ ลมหายใจไร้มลทิน เสริมสร้างค่านิยมแห่งความซื่อสัตย์สุจริต
อัพเดทล่าสุด
19 Aug 2017

Buyer's Guide | คู่มือซื้อรถ

Model Start Price (THB)
1.
609,000
2.
469,000
3.
469,000
5.
1,239,000
6.
1,399,000
7.
640,000
8.
3,090,000
9.
2,160,000
10.
2,120,000
11.
2,269,000
12.
2,980,000
13.
2,318,000
14.
6,899,000
15.
4,299,000
16.
3,629,000
17.
3,429,000
18.
2,229,000
19.
12,399,000
20.
8,399,000
  • MAIN SEARCH
  • EASY SEARCH
Make
Model
Price
Engine
More Option >
วัตถุประสงค์ในการใช้รถ (ประเภทรถ)
งบประมาณ
พฤติกรรมการขับรถ

Follow autoinfo.co.th