บทความ

มีอะไรในเครื่อง เอฟ 1


ในฉบับที่แล้ว เราได้รู้จักสุดยอดเครื่องยนต์ของโลกกันในระดับหนึ่ง ซึ่งถ้าไม่ใช่เป็นผู้ที่อยู่ในวงการจริงๆแล้ว ใครที่ได้ฟังได้อ่านคุณสมบัติของมัน จะต้องยอมรับว่า เหนือจินตนาการจริงๆ จะยกเว้นก็คงเฉพาะผู้ที่ไม่มีความรู้ด้านเครื่องยนต์เลยจริงๆ เท่านั้น

ส่วนผู้ที่คุ้นเคยกับเครื่องยนต์นั้น ยิ่งคุ้นมาก ก็จะยิ่งทึ่งมากครับ เราเชื่อกันว่าสำหรับเครื่องยนต์ความจุเกิน 2,000 ซีซี ความเร็วระดับใกล้ 10,000 รตน. นั้นเข้าใกล้ได้ยาก เป็นเทคนิคระดับที่ต้องใช้ทั้งความรู้ และวัสดุพิเศษ หรือการรีดกำลัง โดยไม่ใช้อุปกรณ์ช่วยอัดอากาศเข้าสู่กระบอกสูบ อย่าง เทอร์โบ หรือซูเพอร์ชาร์เจอร์ ซึ่งได้เพียง 100 กว่าแรงม้า ต่อความจุ 1,000 ซีซี หรือ 1 ลิตร แต่เครื่อง เอฟ 1 ให้กำลังได้เกิน 300 แรงม้า ต่อทุกๆ 1,000 ซีซี ในขณะที่เพลาข้อเหวี่ยงหมุนได้เร็วถึง 19,000 รตน. ครับ

มาดูของจริงกันดีกว่า ปกติแล้วถ้าไม่ใช้ผู้ที่ทำงานเกี่ยวข้องกับมันโดยตรง ไม่มีใครได้เห็นชิ้นส่วนภายในของเครื่อง เอฟ 1 ในระยะใกล้ได้เลย เพราะเป็นความลับระดับสูงสุด เพราะแค่ได้ภาพขณะที่เครื่องยนต์ถูกเปิดฝาสูบออกภาพเดียว ข้อมูลจำนวนมากที่เป็นความลับ ก็จะถูกเผยออกมาทันที เพราะสามารถให้ผู้เชี่ยวชาญการวิเคราะห์ภาพถ่าย หาขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบได้เลย โดยเทียบสัดส่วนจากขนาดของเครื่องยนต์ ซึ่งทำได้อยู่แล้ว โดยการเทียบสัดส่วนกับความยาวของตัวรถ ซึ่งมิได้เป็นความลับ พอได้เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ ก็สามารถคำนวณจากค่าความจุ เช่น 300 ซีซี/สูบ สำหรับเครื่อง เอฟ 1 ในปัจจุบัน ก็จะได้ค่าระยะชัก ซึ่งสัดส่วนนี้เป็นความลับที่หวงแหนมากของทีมที่มีเครื่องยนต์แรงอยู่ในระดับหัวแถว ส่วนพวกที่ทำแล้วแรงสู้ไม่ได้ คงไม่ต้องหวงเท่าไรนัก

ยังไม่หมดครับ ขนาดของกระบอกสูบ จะบอกถึงขนาดหัววาล์วไอดีด้วย เพราะจะต้องใหญ่ที่สุดเท่าที่จะมีเนื้อที่เพียงพอ เพื่อให้อากาศไหลเข้ากระบอกสูบได้ในอัตราสูงสุด ถึงจะคำนวณได้จากขนาดกระบอกสูบแล้ว ก็ยังมีภาพหลุม “หลบหัววาล์ว” ให้เทียบอัตราส่วนหาขนาดได้อยู่ดี เป็นตัวยืนยัน แต่สิ่งที่ภาพหลุมหลบหัววาล์วไอดี และไอเสีย บนหัวลูกสูบบอกได้อีก ก็คือ มุมของก้านวาล์วที่ทำกับแกนของกระบอกสูบ ซึ่งเป็นความลับระดับสูงเช่นเดียวกัน ยุคนี้ไม่ต้องเหนื่อยครับ ป้อนภาพเข้าคอมพิวเตอร์ แล้วใช้พโรแกรมหามุมได้ทุกระนาบอย่างง่ายดาย

เป็นโชคดีของพวกเราครับ ที่ โตโยตา “เลิกกิจการ” เอฟ 1 ไปตั้งแต่ปีที่ผ่านมา หลังจากทุ่มเททรัพยากรที่มีไปอย่างหนัก ทั้งเงินและบุคลากร เป็นเวลา 9 ปีเราจึงได้มีโอกาสเห็นภาพเครื่องยนต์ เอฟ 1 แบบเดียวกับที่ทีมต่างๆ ใช้ขับเคี่ยวกันอยู่เมื่อเลิกใช้แล้ว โตโยตา จึงไม่เห็นเหตุผลอันใดที่จะต้องซ่อนมันเอาไว้ เอามา เปิดเผยเป็นวิทยาทาน พ่วงกับการโฆษณาเรียกความเชื่อมั่นจากลูกค้าดีกว่า แล้วยิ่งมีคุณสมบัติเด่นเหนือคู่แข่งแล้ว ยิ่งน่าเผยแพร่เข้าไปอีก ส่วนมันคืออะไรนั้น ผมขออุบไว้ไปเผยตอนจบนะครับ

ไม่ใช่แค่เพราะ โตโยตา ยุติการร่วมแข่ง เอฟ 1 ตั้งแต่ปีที่แล้วนะครับ ที่ทำให้พวกเราได้มีโอกาสเห็นชิ้นส่วนภายในของเครื่อง เอฟ 1 ที่ยังทันสมัย ระดับเดียวกับที่ยังใช้กันอยู่ในสนามสุดท้ายของการแข่งขัน แต่เป็นเพราะทีมที่ร่วมแข่งขัน ถูกห้ามพัฒนาเครื่องยนต์ให้แรงขึ้น เพราะกลุ่มผู้จัดต้องการจำกัดค่าใช้จ่ายของทีมต่างๆ ในการเข้าร่วมแข่งขันครับ

เราต้องเข้าใจว่า องค์กรที่จัดการแข่ง เอฟ 1 นี้ เป็นองค์กรที่ผูกขาดและเผด็จการพอสมควรจุดประสงค์ของการจัดการแข่งขันความเร็วของรถประเภทนี้ ถ้าอยากฟังแบบให้เคลิบเคลิ้มรู้ลึกดี ก็คือส่งเสริมการกีฬาระดับสากล ส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยียานยนต์ทุกด้าน ทั้งโครงสร้างตัวถัง ระบบรองรับ (ช่วงล่าง) ยาง ระบบเบรค ชิ้นส่วนและวัสดุสำหรับเครื่องยนต์ ระบบควบคุมกำลังของเครื่องยนต์ด้วยอีเลคทรอนิคส์ ระบบจ่ายเชื้อเพลิง ฯลฯ

แต่ที่จริงแล้วมีเหตุผลเดียวครับ คือ หากำไรให้นายทุนที่ร่วมเป็นเจ้าของบริษัทที่จัดการแข่งขัน ให้มากที่สุด และแบบยั่งยืนด้วย ถ้ารู้จุดประสงค์ที่แท้จริงแล้ว เราก็จะได้เลิกหลงแปลกใจว่าทำไมจึงมีกฎแปลกใหม่ ที่ไม่เข้าท่า หรือถึงขั้นบ้าบอออกมา ก็ด้วยจุดประสงค์นี้เท่านั้นเองครับ การพัฒนาต่างๆ ที่ผมยกตัวอย่างมานั้น เป็นแค่ผลพลอยได้เอาไว้อ้างกลบเกลื่อน ให้คนภายนอกรู้สึกดีเท่านั้นเอง

การจำกัดต้นทุนด้านเครื่องยนต์สำหรับทีมที่ร่วมแข่งขัน เรียกกันว่าการแช่แข็งเครื่องยนต์ หรือ ENGINE FREEZE ไม่มีอะไรมากไปกว่า การกำหนดให้ใช้ชิ้นส่วนแบบง่ายๆ เดิมๆ ที่มีอยู่แล้วนั่นเองด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์ที่ยังใช้กันอยู่ ยกตัวอย่างเช่น ในช่วง 2 ปีที่ผ่านมา จึงยังไม่ “ตกรุ่น” เป็นเทคโนโลยี “ล่าสุด” ไปเรื่อยๆ หมายความว่ามันยังคงเป็นความลับที่ต้องปกปิดอยู่ และถ้า โตโยตา ไม่ถอนตัว พวกเราก็คงยังไม่มีโอกาสได้เห็นอย่างแน่นอน ถือเป็นโชคดีพิเศษจริงๆ ครับ

โตโยตา ตั้งชื่อเครื่องนี้ว่า RVX-09 R หมายถึง เครื่องยนต์แข่ง (RACING) ส่วน VX สื่อว่าเป็นเครื่องยนต์แบบ วี 10 สูบ โดยใช้เลข 10 ของโรมัน เลข 09 หมายถึงจำนวนปี นับตั้งแต่เริ่มพัฒนา ซึ่งเป็นปีที่ 9 ก่อนปี 2006 เครื่องยนต์นี้ยังเป็นแบบ วี 10 สูบอยู่ครับ ก่อนที่จะถูกลดความจุโดยคณะกรรมการ ซึ่งใช้วิธีเผด็จการ จาก 10 สูบ ความจุ 3,000 ซีซี ให้เป็นแบบวี 8 สูบ ความจุไม่เกิน 2,400 ซีซี เราจะเห็นว่าถ้าเอาความจุหารด้วยจำนวนสูบแล้ว จะยังคงได้ 300 ซีซี/สูบเหมือนเดิม

ไม่ใช่ความบังเอิญครับ เขารู้ว่ามีหลายทีม หรืออาจจะทุกทีมก็ได้ ที่ไม่สามารถออกแบบ สร้างเครื่องยนต์ใหม่ได้ทันเวลา ก็จะสามารถใช้โครงสร้าง และชิ้นส่วนเดิมได้เกือบหมด โดย “หั่น” เครื่องยนต์เดิมออกไป 2 สูบ และ โตโยตา ก็ต้องทำเช่นนี้จริงๆ ความกว้างของกระบอกสูบและระยะชัก คงเดิมเหมือนของรุ่น วี 10 สูบ เช่นเดียวกับ ขนาดของวาล์วและมุม รูปตรงของเสื้อสูบ ฝาสูบ งานใหญ่ที่ต้องออกแบบและทดลองใหม่หมด คือ เพลาข้อเหวี่ยง ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายเหมือนในเครื่องยนต์ที่พวกเราใช้กันอยู่ ปัญหาความสั่นสะเทือน (VIBRATION) เป็นเรื่องใหญ่ถึงขั้นทำให้เพลาหักได้ เพราะต้องหมุนเร็วเกือบ 20,000 รตน. ครับ

บลอคเครื่องยนต์ทำจากอลูมิเนียมไม่ผสมแมกนีเซียม ซึ่งเบากว่า เพราะถูกห้าม เนื่องจากเป็นสารติดไฟง่าย แผงกระบอกสูบทำมุม 90 องศาต่อกัน เพื่อให้ได้ระยะจุดระเบิดสม่ำเสมอทั้ง 8 สูบ จำนวนวาล์ว ต่อสูบถูกจำกัดโดยกติกา ไม่ให้เกิน 4 น่าจะเป็นเพราะความกลัวว่า ฝ่ายญี่ปุ่นจะได้เปรียบ เพราะเชี่ยวชาญด้านเครื่องยนต์สูบละ 5 วาล์ว มากกว่า กระบอกสูบถูกบังคับให้กลม ทรงกระบอก เพราะ ฮอนดา เป็นผู้เชี่ยวชาญด้านกระบอกสูบ รี สูบละ 2 ก้านสูบ แต่ผู้เดียว จากเครื่องจักรยานยนต์แข่ง

ฝรั่งเลยต้องห้าม เพราะกลัวแพ้ครับ แม้แต่เส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ ซึ่งผู้ออกแบบเครื่องยนต์น่าจะมีสิทธิ์ในการเลือก ก็ถูกจำกัดไว้ไม่ให้เกิน 98.0 มม. น่าจะด้วยเหตุผลในทำนองเดียวกัน แต่ผมไม่ทราบรายละเอียดแน่ชัดว่าหากไม่ห้าม ใครจะได้เปรียบ โตโยตา เลือกใช้ขนาด 96.8 มม. ผมลองคำนวณหาค่าระยะชัก ได้ 40.8 มม. เท่านั้น ต้องขนาดนี้แหละครับ จึงจะเหมาะกับการหมุน 18,000 รตน. อัตราส่วนเส้นผ่านศูนย์กลางกระบอกสูบ ต่อระยะชักประมาณ 2.37 เป็นค่าที่สูงมาก เครื่องยนต์ของรถทั่วไปมีค่านี้ ต่ำกว่าหรือสูงกว่า 1.0 ไม่มากครับ

ทุกชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ เน้นให้มีน้ำหนักเบาที่สุด แต่ยังมีความแข็งแรงพอ ลูกสูบกว้างแบน มี “เนื้อ” เต็มเฉพาะ 2 ด้านที่ต้องยันรับกับผนังกระบอกสูบ ฉาบผิวด้วยสารลดแรงเสียดทานหรือความฝืด ก้านวาล์วผอมจนน่าจะขาด ถ้าไม่ใช้วัสดุพิเศษ เพลาลูกเบี้ยว เป็นแบบกลวงตลอดทั้งท่อน เนื้อบางกว่าท่อน้ำประปา ลูกเบี้ยวแคบเท่าที่ผิวจะรับแรงเสียดทานกับกระเดื่องวาล์วไหว
ด้านข้างของลูกเบี้ยวเป็นหลุมเพื่อให้เบาที่สุด เช่นเดียวกับทั้งสองข้างของกระเดื่องวาล์ว ช่องหรือพอร์ทไอดี รวมกับท่อไอดี และ “ปากแตร” ซึ่งยาวเพียงคืบเดียว แต่มีผลต่อกำลังของเครื่องยนต์อย่างมากครับเพราะเป็นเครื่องยนต์ที่ป้อนอากาศเข้ากระบอกสูบ โดยอาศัยความดันของบรรยากาศเท่านั้น จึงต้องทั้งล่อทั้งเชิญ ให้อากาศไหลเข้าได้มากที่สุด ความยาวของท่อไอดี มีผลต่อความถี่ของคลื่นความดันอากาศโดยตรง ส่วนความกว้าง และรูปทรง ก็มีผลต่อความเร็วในการไหลเข้ากระบอกสูบ วิศวกรเครื่องยนต์ของ โตโยตา จึงมีพอร์ท และท่อไอดี ไว้ทดสอบเปรียบเทียบมากว่า 80 แบบ ส่วนท่อไอดีแบบแปรผันความยาว ท่อไอเสียแบบแปรผัน ระบบวาล์วแปรผันไม่ว่าจะใช้แม่เหล็กไฟฟ้า หรือไฮดรอลิค หรือนิวแมทิค ถูกห้ามใช้ทั้งสิ้นครับ

นอกจากนี้ยังห้ามใช้โลหะพิเศษ ซึ่งผลิตยากและแพงมาก กับลูกสูบ ก้านสูบ เพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยวด้วย ทั้งหมดนี้ก็เพื่อจำกัดต้นทุนในการผลิตและพัฒนาเครื่อง เอฟ 1 นั่นเองการบังคับให้ยืดอายุใช้งานเครื่องยนต์ เอฟ 1 ก็เป็นอีกมาตรการหนึ่งครับ ในการช่วยลดต้นทุนของทีมแข่ง เริ่มต้นในปี 2005 เครื่องยนต์จะต้องถูกใช้แข่งได้ 2 สนาม เทียบเป็นระยะทางประมาณ 1,300 กม. และถูกยืดอายุใช้งานไปถึงราวๆ 2,000 กม. ในปี 2009 โดยการบังคับให้ใช้เครื่องยนต์ได้ไม่เกิน 8 เครื่อง สำหรับการแข่งขันทั้งปี

การยืดอายุใช้งานของเครื่องยนต์ที่ถูกรีดกำลังระดับ 300 กว่าแรงม้า/ลิตรนี้ ต้องเน้นที่ชิ้นส่วนสำคัญ 3 อย่างด้วยกัน คือ ลูกสูบ วาล์วไอเสีย หรือ แบริง (ที่ช่างซ่อมรถไทย ชอบเรียกผิดว่า ชาฟท์ ซึ่งแปลว่าเพลา)

เนื้อที่หมดพอดีครับ ขอผลัดไปฉบับหน้าพร้อมกับเรื่องยาง ซึ่งเป็นส่วนสำคัญของรถรุ่นนี้ด้วย



------------------------------
เรื่องโดย : เจษฎา ตัณฑเศรษฐี
นิตยสาร FORMULA ฉบับเดือน มีนาคม ปี 2554
คอลัมน์ : รู้ลึกเรื่องรถ
ลิงค์สำหรับแชร์ : https://autoinfo.co.th/1d4NG

บทความที่เกี่ยวข้อง

ฮอนดา เอนเอสเอกซ์ 2017 ซูเพอร์คาร์แห่งอนาคต
ขุมพลังใหม่จากแดนมังกร
เคล็ดลับความประหยัดของ เชฟโรเลต์ ครูซ 2018
อัพเดทล่าสุด
25 Sep 2017

Buyer's Guide | คู่มือซื้อรถ

Model Start Price (THB)
1.
2,549,000
3.
1,749,000
4.
2,249,000
5.
4,590,000
6.
1,999,000
7.
3,990,000
8.
3,065,000
9.
2,790,000
10.
5,490,000
11.
1,354,000
12.
3,399,000
13.
750,000
14.
1,129,000
  • MAIN SEARCH
  • EASY SEARCH
Make
Model
Price
Engine
More Option >
วัตถุประสงค์ในการใช้รถ (ประเภทรถ)
งบประมาณ
พฤติกรรมการขับรถ

Follow autoinfo.co.th