[VDO] สาระน่ารู้เกี่ยวกับ การทำงานของเครื่องยนต์รูปแบบต่างๆ

สำหรับช่วง MT-School ในสัปดาห์นี้ เราได้นำบทเรียนเกี่ยวกับประเภทของเครื่องยนต์ ว่าเจ้ายานพาหนะที่เรียกว่ารถยนต์นั้น จะมีต้นกำเนิดพลังแบบไหนบ้างและแตกกันอย่างไร

ซึ่งโดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์สันดาปภายในนั้นหลักๆ มีอยู่ 2 ประเภทคือเครื่องยนต์เบนซิน หรือ Petrol Engine กับขุมพลังดีเซล ซึ่งในแต่ละประเภทนั้นจะถูกแยกย่อยออกไปอีกโดยเฉพาะเครื่องยนต์แบบเบนซินที่เราจะพาคุณไปทำความรู้จักว่าเครื่องยนต์หน้าตาอย่างนี้คือแบบไหนและมีการทำงานอย่างไร

โดยเริ่มจากเครื่องยนต์ที่มีขนาดเล็กที่สุดซึ่งมีกระบอกสูบเพียงกระบอกสูบเดียว หรือที่เรียกว่า Single Cylinder Engine ลักษณะของมันคือจะมีกระบอกสูบเดียวต่อเข้ากับเพลาข้อเหวี่ยง เป็นเครื่องยนต์ที่มีขนาดเล็ก ที่มักออกแบบมาให้ใช้กันทั่วไปในรถจักรยานยนต์นั่นเอง

แบบที่ 2 คือเครื่องยนต์แบบที่ใช้กันอยู่ทั่วไปในรถยนต์ขนาดเล็กและขนาดกลางนั่นคือเครื่องยนต์แบบกระบอกสูบเรียง หรือ In-Line engine จะมีจำนวนสูบมากกว่า 2 สูบขึ้นไปแต่ส่วนใหญ่จะใช้เป็นแบบ 4 สูบแต่ไม่เกิน 6 สูบ เพราะมันจะมีความยาวเกินไปเปลืองเนื้อที่ไม่เหมาะกับรถยนต์ที่มีขนาดห้องเครื่องไม่ใหญ่มาก สังเกตุง่ายๆเครื่องยนต์แบบนี้ลักษณะการวางอยู่ 2 แบบ แบบแรกคือวางขวางอยู่ในห้องเครื่องและเป็นเครื่องยนต์ที่ได้รับความนิยมมากที่สุดหรือกว่า 70% บนท้องถนน และแบบที่ 2 คือแบบวางเครื่องยนต์ตามยาวขนานไปกับตัวรถซึ่งมักจะอยู่ในรถทางฝั่งยุโรป เช่นใน BMW Series 3 เป็นต้น

แบบที่ 3 คือเครื่องยนต์แบบกระบอกสูบวี หรือ V-Engine เครื่องแบบนี้จะมีกระบอกสูบและลูกสูบอยู่หลายชุดที่แบ่งออกเป็น 2 แถวทำมุมตั้งแต่ 15 - 120 องศารูปตัววีซึ่งถูกออกแบบมาเพื่อช่วยลดความยาวของเครื่องยนต์ลง แต่ที่นิยมมากที่สุดคือ 60 และ 90 องศาบนเพลาข้อเหวี่ยงเพียงเส้นเดียวซึ่งเหมาะกับเครื่องยนต์ที่มีความจุตั้งแต่ 2,000 ซีซีขึ้นไป เพราะถ้าความจุต่ำกว่ากว่านี้จะไม่คุ้มทุนเพราะมีค่าใช้จ่ายในการผลิตสูงกว่า เครื่องยนต์แบบนี้จะนิยมวางเครื่องยนต์ตามยาว มีตั้งแต่ 2 สูบไปจนถึง 20 สูบ แต่ที่นิยมมากที่สุดคือแบบ V6, V8, V10 และ V12 อย่างเช่นเครื่องยนต์ในตระกกูล VQ ใน Nissan Teana รวมถึงพวกซีดานขนาดกลางอย่าง BMW ซีรี่ห์ 5 , ซีรี่ห์ 7 และ Mercedes-Benz E-Class เครื่องยนต์แบบนี้สังเกตุง่าย มักวางตามยาวอยู่ใต้ฝากระโปรง

แบบที่ 4 เป็นแบบที่พัฒนาต่อยอดมาจากเครื่องยนต์แบบ V ที่ซ้อนกันอยู่ในเครื่องยนค์กระบอกสูบดับบลิว หรือ W-Engine กระบอกสูบจะถูกจัดวางคล้ายกับแบบ V แต่จะแบ่งออกเป็น 3-4 แถวอยู่บนเพลาข้อเหวี่ยง ส่วนใหญ่แล้วจะเป็นเครื่องยนต์ W12 และ W16 ซึ่งขุมพลังแบบนี้จะช่วยลดความยาวของเครื่องยนต์ลงได้มากกว่ากระบอกสูบแบบ V เครื่องยนต์ในรูปแบบนี้มักถูกออกแบบมาให้ใช้กับรถแข่งเพราะให้กำลังที่สูงหรือไม่ก็อยู่ในตัวแรงพวกรถสปอร์ตซุปเปอร์คาร์และสปอร์ต Luxury Car เช่น Audi A8 Quattro W12 และรถที่แรงที่สุดในโลกอย่าง Bugatti Veyron

แบบที่ 5 คือเครื่องยนต์กระบอกตรงข้าม หรือ Opposed Cylinder engine หรือที่เราเรียกกันติดปากว่า "สูบนอน" หรือเครื่อง "Boxer" เครื่องยนต์ชนิดนี้จะมีกระบอกสูบและลูกสูบหลายชุด โดยกระบอกสูบจะแบ่งออกเป็น 2 แถวตรงข้ามกันบนเพลาข้อเหวี่ยงเส้นเดียวกัน ลองนึกภาพเครื่องยนต์แบบ V แต่กระบอกสูบและสูบทำมุมเป็นเส้นตรงที่ 180 องศา ขุมพลังแบบนี้จะมีตั้งแต่ 2 ไปถึง 8 สูบ เครื่อง Boxer มีจุดเด่นคือสามารถลดความสูงของตัวเครื่องได้มากช่วยลดอาการโคลงและสามารถออกแบบตัวถังให้ลู่ลมได้มากกว่ารถที่ใช้เครื่องยนต์ทั่วๆไป ซึ่งขุมพลังแบบกระบอกสูบตรงข้ามนี้ปัจจุบันมีใช้อยู่ในรถสปอร์ตอย่าง Porsche และตัวแรงอย่าง Subaru สังเกตตุง่ายคือเครื่องยนต์จะวางต่ำจากขอบตัวถังด้านบนมากกว่าแบบอื่น และอีกอย่างนึงคือหัวพวกปลั็กหัวเทียนจะอยู่เฉียงลงไปทั้ง 2 ข้างไม่วางเรียงกันด้านบนเหมือนทั่วๆไป

แบบที่ 6 เครื่องยนต์โรตารี่ หรือ เครื่องยนต์แวนเคิล หรือจะใช้ศัพท์ช่างที่เรียกกันว่า "สูบหมุน" ที่คิดค้นขึ้นโดย Mr.Felix Wankel ภายใต้แนวความคิดที่ไม่ต้องใช้ชิ้นส่วนมากในการผลิตเครื่งยนต์ แต่ใช้ Rotor สามเหลี่ยมด้านเส้นขอบโค้งและมีแอ่งกลางแทนลูกสูบ ขณะที่กระบอกสูบเปลี่ยนรูปไปตามการหมุนของโรเตอร์ทั้งที่หมุนรอบตัวเองไปพร้อมกับการหมุนเยื้องศูนย์ ที่กำหนดโดยเพลาเยื้องศูนย์ที่มีความโค้งเว้าเป็นรูปวงรีผิวหน้าเรียบเข้ารูปแนบสนิทกับชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่แทนแหวนลูกสูบหรือ "เอดป็กซีล" ที่ติดตั้งอยู่ตรงปลายโรเตอร์ทั้ง 3 มุม

สำหรับขุมพลังประเภทนี้อาจดูแล้วเข้าใจยากสักหน่อย ซึ่งไม่ต้องคิดมากเพราะเครื่องยนต์แบบนี้ไม่ได้มีการใช้อย่างแพร่หลายในรถทั่วไปที่เห็นในบ้านเราก็มีเพียงรถสปอร์ตค่าย Mazda ตระกูล RX เท่านั้นที่ใช้ จุดเด่นของมันอยู่ที่คือใช้ชิ้นส่วนน้อยและได้กำลังมากกว่าเครื่องทั่วไปถึง 3 เท่าในการทำงาน 1 กลวัตร

ทีนี้ลองไปดูรถของคุณซิว่าเป็นเครื่องยนต์แบบไหนคราวนี้รับรองว่าเรียกได้ถูกต้องแน่นอน..แบบไม่ต้องอายใครอีกต่อไป และถือเป็นความรู้พื้นฐานที่ผู้ใช้รถควรรู้เพื่อประโยชน์ต่างๆไม่มากก็น้อย