วันศุกร์ที่ 12 มิถุนายน พ.ศ. 2558

ความแตกต่างระหว่างเครื่องสูบ V กับสูบเรียง(in-line)

มีการถกเถีงกันมากว่าเครื่องยนต์สูบวีกับเครื่องยนต์สูบเรียงว่าชนิดใหนตอบสนองความเร็วได้ดีกว่ากัน แต่ก่อนหน้านั้นเรามาดูที่มาที่ไปของเครื่องยนต์ทั้งสองชนิดว่ามันมีข้อดีข้อเสียอย่างไร
ที่ผ่านมาในการออกแบบเครื่องยนต์ ผู้ออกแบบต้องการให้ได้ประสิทธิภาพด้านกำลังงานเป็นหลักโดยเครื่องยนต์ โดยผู้ผลิดแต่ละยี่ห้อก็มุ่งเน้ให้กำลังงานที่ทะละกทะลายออกมาแรงเหนือกว่าคู่แข่งทั้งหลาย เกิดเป็นการตู่สู้ในเชิงธุรกิจเพื่อให้ลูกค้าพอใจมากที่สุด ความนิยมด้านกำลังถูกเปลี่ยนมาาเป็นสมรรถนะด้านความเร็ว เครื่องยนต์ที่ออกแบบมาที่เห็นเป็นรูปอธรรมและยืนยงมาจนถึงทุกวันนี้ ก็เหลือเพียงเครื่องยนต์สูแบบวีทวินกับเครื่องยนต์สูบเรียง 4 inline และเครื่องยนต์ บอกเซอร์




เครื่องยนต์สูบวี 
การออกแบเครื่องยนต์สูบวีในยุคแรก ค้องการให้มีแรงบิดสุงๆ หรือต้องการให้ Torque มากๆทำให้เครื่องยนต์ชนิดนนี้สามารถใช้กำลังตีนต้นขึ้นทางลาดชัน รับน้ำหนักในการใช้งานได้มาก และ แข็งแรงทนทาน เป็นที่นิยมมากในแถบยุโรปและอเมริกา ส่วนอัตราเร่งก็ปรูดปราดติดมือ ประมาณ 30 ปีที่ผ่านมาราวๆ ค.ศ.1976 เกิดการคิดค้นพัฒนาเครื่องยนต์สูบวีให้มีประสิทธิภาพสุงขึ้น เนื่องจากการแข่งขันรถจักรยานยนต์ทางเรียบ เครื่องยนต์สูบวีมีความเร็วปลายไม่มากพอที่จะแซงเครื่องยนต์สูบเรียง
ข้อเสียที่เป็นปัญหาใหญ่ของเครื่องยนต์สูบวีคือแรงบิดอันมหาศาลและเอนจินเบรคที่คอยดึงกำลังาน จนทำให้การขับขี่ไม่ง่ายเหมือนใจคิดการแก้ใขทางของเครื่องยนต์จึงเริ่มขึ้น

การลดแรงบิดของเครื่องยนต์สูบวี
1.ลดน้ำหนักของแคมชาฟท์หรือข้อเหวี่ยงด้วยการทำให้ข้อเหวี่ยงเป็นครึ่งวงกลม,บางลง,เพิ่มความแข็งแรงในเนื้อเหล็ก และ ลดน้ำหนักของข้อเหวี่ยง จะเห็นว่าเมื่อน้ำหนักทั้งหมดลดลงย่านกำลังงานที่เกิดจากอัตราเร่งต่ำสุดจะกระเถิบสุงขึ้น หรือที่เราเรียกกันว่ารอบเครื่องยนต์ หรือ พาว์เวอร์แบนด์นั่นเอง
จะเห็นใด้ว่าการลดแรงบิดและย้ายย่านกำลังงานของเครื่องยน์สูบวีนั้นทำให้การขับขี่รถจักยานยนต์สูบวีทำใด้ง่ายขึ้น แต่ข้อด้วยที่รอการแก้ใขก็คือเอนจินเบรคหรือการดึงกำลังงานจากกำลังอัดที่ไม่สาาถตัดทอนได้อย่างรวดเร็ว จนกลายเป็นการดึงกำลังงานจากเครื่องยนต์
เหตุผลหลังก็คือเครื่องยนต์สุบวีมีเพียงสองสูบพื้นที่หน้าตัดของลูกสูบจะมีมากในเครื่องยนต์สูบวีที่มีซีซีสุงๆ ทางแก้ใขที่คิดค้นการอย่างหนักตรงจุดนี้เช่นการขยายห้องเผาวใหม้ให้ใหญขึ้น แรงอัดลดลอง ทำให้ปัญหาตรงนี้เกือบหมดไป แต่ก็มีปัณหาใหม่ตามมาก็คือ กำลังงานจากเครื่องยนต์น้อยลง เครื่องยนต์สั่นมากขึ้น และอีกมากมาย 
บทสรุปสุดท้ายที่ผู้ผลิดในอุตสหกรรมยานยนต์ตัดสินใจแก้ปัญหาและไม่ยอมละทิ้งเครื่องยนต์สูบวีก็คือพื้นที่ๆสมารถขยายรายละเอียดได้มากขึ้นทำให้เครื่องยนต์ศุบวีมีหลายสูบในเครื่องตัวเดียวกัน เช่น V3,V4 และเครื่องยนต์ V5 ที่ประสบความสำเร็จในปัจจุบัน
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ วี 5 ที่ประสบความสำเร็จในปัจจุบันคงหนีไม่พ้นเครื่องยนต์และรถจักรยานยนต์ของฮอนด้า ในรหัส Honda RC211V



เป็นเครื่องยนต์วี 5 สูบที่สลับการจุดระเบิดอย่างชัดเจนเอนจินเบรคที่เป็นปัญหาในอดีตถูกแก้ใขในอดีตถูกแก้ใขจนหมดสิ้น เมื่อฮอนด้าออกแบบให้การทำงานของสองสูบหลังในเครื่องยนต์เป็นสูบบาลานซ์ หรือที่เรียกกันว่าบาลานซ์เซอร์
คราวนี้หลายคนคงสงสัยในเมื่อว่า ลูกสูบมากขึ้นทำไมถึงไม่มีเอนจินเบรคที่ไปคอยดูกำลังงานเหตุผลก็คือการทำให้ข้อเหวี่ยงเบาลงมากที่สุด และทำให้ลูกสูบสองตัวหลังเยื้องศูนย์จนกลายเป็นบาลานซ์เซอร์ ในการทำงานแต่ละครั้งจึงทให้เครื่องยนต์เบาเหมือนเครื่องยนต์สองจังหวะไม่มีผิดเพื้ยน ถ้าสังเกตุให้ดีนี่คือความเหนือชั้นของวิศวกรฮอนด้า ในการทำมุมของลูกสูบด้านหลังสองตัวให้ทำมุมกระเถิบของสองสูบหลังสองตัวให้กระเถิบไปด้านหลัง 20-30 องศา โดยประมาณ เทียบกับเครื่องยนต์สูบวีด้วยกันแล้ว 40-45 องศานี่ถือว่าน้อยมากแทบจะไม่แตกต่างจากเครื่องยนต์สูบเรียง
ข้อดีของเครื่องยนต์ Honda RV211V คือมีพื้นที่เหลือเฟือเพื่อให้สามารถขยายรายละเอียดได้อีกมาก แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดผู้ขับขี่ต้องแน่ใจว่าคุมอยู่...

เครื่องยนต์สูบเรียง 4 Inline 



โดยปกติแล้วเครื่องยนน์สูบเรียงจะไม่มีอะไรฟู่ฟ่า เพราะตั้งแต่กำเหนิดตัวต้นแบบจนมาถึงในขณะนี้ก็ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงมากนักนอกจากพัฒนามาเป็นระบบหัวฉีดและขยายความจุมาเป็น 1400 ซีซี เท่านั้น

ข้อดีของเครื่องยนต์สูบเรียง
เป็นเครื่องยนต์รอบจัด ความเร็วสุง ขับขี่ง่ายทั้งในรอบต่ำและรอบสุง แต่เครื่องยนต์สูบเรียงมีข้อด้อยให้เห็นอยู่บ่อยครั้ง คือพื้นที่ที่จะขยายรายละเอียดนั้นจำกัดด้วเสื้อสูบและกระบอกสูบ และแคร้งค์เครื่องยนต์ การขยายให้ซีซีสุงขึ้น ตั้งแต่รุ่นซูเปอร์ไบค์ในการแข่งขันรถจักรยายนต์ทางเรียบจากเครื่องยนต์ 750 ซีซี มาเป็น 1000 ซีซี นั้นต้องสร้างเครื่องยนต์ใหม่ทั้งหมดไม่สามารถขยายโดยการสร้างกระบอกสูบใหม่ จะสังเกตุได้ว่าเครื่องยนต์สูบเรียงนั้น เมื่อ ความจุของกระบอกสูบมากขึ้น เครื่องยนต์ก็จะมีขนาดใหญ่โตมากขึ้นตามไปด้วยไม่สะดวกต่อการแข่งขันรถจักรยานยนต์ทางเรียบเช่นเครื่องยนต์ของ Suzuki GSX-1300R Hayabusa เหตุผลที่เครื่องยนต์ 4 สูบเรียงทำผลงานใด้โดเด่นในการแข่งขันรถจักรยานยนต์ทางเรียบรุ่นโมโตจีพีนั้นมีองค์ประกอบหลายอย่างเช่น มีนักแข่งฝีมือดี มีการเพิ่มรายละเอียดหลายอย่างจากเครื่อง 990 ซีซี ปกติ เปลี่ยนช่วงชักให้สั้นลง ลูกสูบโตขึ้นกลายเป็นเครื่องรอบจัด และ กำลังงานมหาศาล แต่สิ่งที่ตามมาก็คือ การทำงานอยางหนักหน่วงในการแข่งขันแต่ละครั้ง ทำให้เครื่องยนต์ทำงานหนักในระยะเวลาอันสั้น อัตราเสี่ยงของความเสียหายที่เกิดขึ้นจากการแข่งในแต่ละครั้งจึงมีมากขึ้นอย่างชัดเจน และทีมวิศวกรกำลังเร่งพัฒนากันอย่างหนัก นี่เป็นอีกหนึ่งเหตุผลที่การแข่งขันโมโตจีพีในปี 2007 จึงกำหนดกติกาใหม่ให้รถแข่งมีความจุของกระบอกสูบไม่เกิน 800 ซีซี เท่านั้น



Cr. https://www.facebook.com/notes/602349006503485/

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น