9 เทคโนโลยีเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่จะพาคุณล้ำสมัยสุดๆ ...

ทุกวันนี้เราอาจจะได้ยินเรื่องราวกระแสข่าวต่างๆ ของระบบขับเคลื่อนที่ทันสมัยในอนาคต พวกมันกำลังจะมา อย่างไม่สามารถปฏิเสธได้เลยว่า อนาคตเราจะต้องมีโอกาสได้ใช้พวงมันอย่างแน่นอน แต่ในวันนี้ที่เรายังอยู่กับความเป็นจริงของระบบเครื่องยนต์สันดาปภายใน มาดูสิว่า เครื่องยนต์ที่มีอายุมานาน จะสามารถพัฒนาให้มีศักยภาพได้อย่างไรบ้าง

 

1.ขนาดเครื่องยนต์เล็กลง

น่าจะเห็นแล้วว่าทุกวันนี้เครื่องยนต์ในรถรุ่นใหม่ๆ ต่างมีขนาดเล็กลง แต่กลับกันพวกมันมีประสิทธิภาพในการขับขี่มากยิ่งขึ้น การลดขนาดเครื่องยนต์ดังกล่าวมาจากการความต้องการสนองตอบต่อการประหยัดน้ำมันและการรักษาสิ่งแวดล้อม ซึ่งกำลังเป็นเรื่องที่ได้รับความสำคัญทั่วโลก

ประโยชน์  - เพิ่มความประหยัดน้ำมันและรักษาสิ่งแวดล้อม

2.ระบบอัดอากาศ

ตั้งแต่เครื่องยนต์มีขึ้นมา ระบบอัดอากาศก็ถือขึ้นมาในระยะเวลาไล่ๆ กัน การติดตั้งระบบอัดอากาศในเครื่องยนต์สันดาปภายในมีประโยชน์เพื่อเพิ่มปริมาณอากาศเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ซึ่งเมื่อมีอากากศในปริมาณห้องเผาไหม้มากกว่าเดิม เมื่อเพิ่มการจ่ายน้ำมันเข้าไปก็จะทำการจุดระเบิดสูงขึ้น เพิ่มกำลังเครื่องยนต์มากขึ้นตามลำดับ

แม้ว่ายุคสมัยจะเปลี่ยนไป แต่ว่าระบบอัดอากาศยังคง มี 2 ระบบสำคัญ คือ ซุปเปอร์ชาร์จ และระบบเทอร์โบชาร์จ ซึ่งเครื่องยนต์ของบางบริษัทอาจจะมาพร้อมระบบอัดอากาศ 2 ระบบ พร้อมกัน หรือที่เรียกว่า   Twin Charge   ปัจจุบันระบบนี้ถูกนำเข้ามาติดตั้งกับเครื่องยนต์ใหม่ๆ ที่มีขนาดเครื่องยนต์เล็กลง เพื่อให้กำลังเท่าเครื่องยนต์ที่มีขนาดใหญ่กว่า ทว่าเมื่อเทียบกันแล้ว ก็ยังให้อัตราประหยัดน้ำมันมากกว่า
ประโยชน์ – เพิ่มสมรรถนะในการขับขี ให้ความประหยัด เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ที่มีขนาดใหญ่กว่า

3.ระบบหยุดการทำงานเครื่องยนต์อัตโนมัติ

เราเริ่มรู้จักมันบ้างแล้ว และปัจจุบัน เป็นระบบที่กำลังได้รับความนิยมถูกติดตั้งเข้ามาในรถยนต์หลายรุ่นที่วางจำหน่ายในปัจจุบัน แต่ก็เป็นระบบที่คนไทยดูจะรำคาญพวกมันไม่น้อยเลยทีเดียว
ระบบหยุดการทำงานของเครื่องยนต์อัตโนมัติ หรือ   Idling Stop   คือ การหยุดการทำงานของรอบเดินเบาเครื่องยนต์เมื่อรถไม่ได้เคลื่อนที่ ซึ่งทำให้ประหยัดน้ำมันมากกว่า การจอดติดเครื่องยนต์เดินเบาทิ้งไว้ และมันช่วยลดการสึกหรอด้วย
ประโยชน์ - ช่วยประหยัดน้ำมัน 

4.ระบบวาล์วแปรผันชั้นสูง

การควบคุมการไหลเวียนอากาศในเครื่องยนต์คือเรื่องสำคัญ มันเป็นสิ่งสำคัญของการทำให้เครื่องยนต์มีสมรรถนะในการขับขี่มากขึ้น หลายปีที่ผ่านมาเราเริ่มคุ้นเคยกับระบบวาล์วแปรผันมากขึ้น   และในอนาคต พวกมันจะยิ่งถูกพัฒนาให้ตอบสนองดีขึ้น เช่นการสามารถกระดิกเปลี่ยนจังหวะเวลาการเปิด-ปิด วาล์ว ทั้งในฝั่งไอดี และ ไอเสีย ยกตัวอย่าง คือ ระบบ   Dual VVTi  หรือบางระบบสามารถปรับระยเวลาในการเปิดให้นานขึ้น เช่น ระบบ Dual VVTi -W  

โดยระบบนี้สามารถถูกปรับปรุงนำมาสนับสนุนในการทำงานของเครื่องยนต์ได้หลากหลาย ทั้งในเครื่องยนต์ปกติ และในเครื่องยนต์เทอร์โบ เช่นในกรณีของ   Mitsubishi   ที่นำ ระบบวาล์วแปรผันมาใช้เพื่อป้องกันอาการเทอร์โบรอรอบในเครื่องยนต์ดีเซล 2.4 ไมเวค และ Honda  นำระบบวาล์วแปรผันมาใช้ในเครื่องยนต์ 1.5 เทอร์โบใน   Honda Civic

ประโยชน์ – เพิ่มสมรรถนะเครื่องยนต์

 

5.ระบบหยุดการทำงานลูกสูบ

ในอดีตระบบนี้เคยถูกแนะนำมาแล้วในรถยนต์กลุ่มซีดานกลาง และมันกำลังถูกพัฒนาให้สามารถตอบสนองใมนการขับขี่มากขึ้นในเครื่องยนต์ขนาดเล็ก ซึ่งเรากำลังจะได้เห็นมันในอนาคตเร็วๆนี้อย่างแน่นอน โดยเฉพาะระบบเครื่องยนต์สามสูบ ซึ่งระบบดังกล่าวจะถูกนำมาใช้เพื่อย่อขนาดเครื่องยนต์เมื่อใช้ขับขี่ในเมือง ทำให้มันลดการกินน้ำมันมากขึ้น
ประโยชน์ – ประหยัดน้ำมันเมื่อขับขี่ในเมือง

6. Micro Hybrid System

Mazda 2  รถยนต์รุ่นเดียวที่ใช้คุณลักษณะ  Micro Hybrid

รถไฮบริดอาจจะเป็นรถที่เราเริ่มรู้จักกันมากขึ้น แต่ในขณะที่เรารู้จักการทำงานของระบบไฮบริดดีขึ้น เทคโนโลยีลักษณะเดียวกันถูกนำมาประยุกต์ใช้กับเครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไป มันไม่มีมอเตอร์ไฟฟ้า แต่ใช้หลักการแบบไฮบริดมาใช้ ระบบนี้จะติดตั้งแบตเตอร์รี่ประจุสูงที่เรียกว่า  Capacitor   โดยมันจะทำหน้าที่เก็บประจุไฟชั่วคราวแทนที่แบตเตอร์รี่ทั่วไป หน้าที่ของระบบแบบนี้คือใช้ไฟจากแบตเตรอ์รี่ประจุสูงในการทำงานของระบบปรับอากาศ , เครื่องเสียง ในระหว่างการดับการทำงานเครื่องยนต์ ด้วย  idling Stop   ทำให้ผู้ขับขี่ไม่มีปัญหากับเรื่องความสบายในห้องโดยสาร เมื่อเครื่องยนต์ไม่ทำงาน แต่การขับเคลื่อนของรถยังใช้เครื่องยนต์เหมือนเดิม ปัจจุบันมีแนะนำในรถยนต์อย่าง Mazda 2
ประโยชน์ – ประหยัดน้ำมันมากขึ้นเมื่อเครื่องยนต์ไม่ทำงาน

7ระบบแปรผันกำลังอัด

เครื่องยนต์แปรผันอัตรากำลังอัดเครื่องแรกที่ทำวางขายจาก  Infinity 

ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีอีกหลายส่วนยังสามารถพัฒนาได้ และการพัฒนาระบบแปรผันกำลังอัด เป็นอีกเรื่องที่เราจะได้เห็นแน่ในอนาคตอันใกล้นี้ ระบบแปรผันกำลังอัด เป็นระบบที่วิศวกรจะปรับอัตรากำลังอัดเครื่องยนต์เพื่อให้มีการจุดระเบิดที่รุนแรงขึ้นหรือเบาลงตามสภาพการขับขี่ที่สมควร ปัจจุบัน ระบบนี้เรายังไม่เห็นระบบแบบนี้ในรถยนต์ทีรุ่นผลิตออกมาวางจำหน่ายเลยแม้แต่รุ่นเดียว ทว่า ระยะหลังมีกระแสข่าวเรื่องการพัฒนาระบบนี้มากขึ้น และเตรียมวางจำหน่ายในรถยนตืบางรุ่นของบางบริษัทแล้วในต่างประเทศ

8. Miller Cycle Engine
ตั้งแต่คุณรู้จักรถยนต์เป้นต้นมา เราคงจะรู้จักรถยนต์ที่มาพร้อมจังหวะการทำงานปกติ จะต้องมี 4 จังหวะ ใช่หรือไม่ แต่เมื่อไม่นานมานี้เราเริ่มได้เห็นการทำงานแบบ 5 จังหวะ แม้คุณอาจจะกังขาว่ามันมีด้วยหรอ แต่ระบบนี้มีมานานแล้ว และคิดค้นโดย ราฟ มิลเลอร์ ซึ่งเขาได้ยืนจดระบบนี้ไว้ตั้งแต่ปี 1957

เครื่องยนต์   Nissan HR12DDR ใน  Nissan Mach- Nissan Note

ข้อแตกต่างของระบบ   Miller   กับ   Otto Cycle  คือ ระบบนี้จำเป็นต้องใช้ระบบอัดอากาศเข้ามาร่วมโดยในจังหวะดูด วาล์วจะถูกเปิดยาวนานกว่า จนกระทั่ลูกสูบเริ่มเลื่อนขึ้นจึงทำการปิดวาล์ว เพื่อเข้าสู่จังหวะอัด ตามด้วยจังหวะระเบิด และเมื่ออากาศเผาไหม้แล้ว ลูกสูบจะเลื่อนลงอีกจังหวะ เพื่อขยายอากาศให้เย็นตัวลงระดับหนึ่งก่อนคายออกสู่ภายนอก ดังนั้นถ้าดูระบบของ  Miller Cycle  จะพบว่า มีจังหวะ ดูด-อัด-ระเบิด-เย็น คาย และมันใช้งานได้ดีเมื่อทำงานกับพวกเครื่องยนต์ที่มีระบบเทอร์โบและซุปเปอร์ชาร์จ
ถ้าคุรคิดว่ามันฟังดูไกลตัว จะบอกให้ว่าในปี 1993  Mazda  เคยพัฒนาเครื่องยนต์ V8 พร้อมระบบซุปเปอร์ชาร์จมากแล้ว และ Nissan  เปิดตัว Nissan March   ที่มาพร้อมกับเครื่องยนต์แบบนี้มาสักระยะแล้ว แต่วางจำหน่ายเฉพาะในยุโรปเท่านั้น
ประโยชน์ – เพิ่มสมรรถนะในการขับขี่

9.เปลี่ยนระบบไฟเป็น 48 V

ทุกวันนี้เรารู้กันดีว่ารถยนต์ที่เราขับมาตั้งแต่อดีตจนปัจจุบันเป็นระบบไฟฟ้าแบบ 12 โวล์ต แต่ในอนาคตมีความเป็นไปได้สูงที่รถยนต์อนาคตมันจะถูกพัฒนาเป็นระบบ 48 โวล์ต ซึ่งระบบไฟแบบใหม่นี้ ทำให้ การทำงานระบบสนับสนุนต่างๆ ของรถยนต์ดีขึ้น เช่นระบบ แอร์ ระบบหยุดการทำงานเครื่องยนต์ ตลอดจนยังรับระบบเพิ่มสมรรถนะใหม่ๆ เช่น ระบบเทอร์โบไฟฟ้า ตลอดจน คอยย์จุดระเบิดยังทำงานดีขึ้นด้วย
 

แม้ว่าสิ่งที่พูดอาจจะยังไม่เห็นในวันนี้ แต่ในอนาคตเจ้าระบบต่างๆเหล่านี้ กำลังจะมาในรถยนต์ในอนาคต มันอาจจะไม่เจ่งเท่ารถยนต์พลังไฟฟ้า หรือรถไฮโดรเจน แต่เชื่อได้เลยว่ารถยนตืที่เราคุ้นเคยยังไม่ตายจากไปในเร็ววันอย่างแน่นอน 

 

เรื่อง โดย ณัฐยศ ชูบรรจง (Bonn)

ติดตามผู้สื่อข่าวและนักทดสอบรถยนต์ นาย ณัฐยศ ชูบรรจง ได้ที่ Facebook หรือ ทาง  Fan page ,Twiter (@Nattayosc), Blog  ส่วนตัว

ติดตามเรื่องราว ข่าวสาร และความรู้ รถยนต์ได้กับพวกเรา ได้ที่  www.Autodeft.com 

หรือผ่านทาง   Fanpage Facebook กดไลค์และ  Follow   ได้ที่   www.facebook.com/autodeft