เครื่องสามสูบ ขุมพลังผู้พิชิตในโลกยุคใหม่

ท่ามกลางความเข้มงวดของมาตรฐานไอเสีย วิศวกรยานยนต์ได้คิดอะไรแแปลกใหม่ขึ้นมาเพื่อเอาชนกฎเข้มงวดต่างๆ  หนึ่งในนั้นคือ เครื่องยนต์สามสูบแถวเรียง มันเพิ่งเกิดขึ้นมาในโลกยานยนต์ยุคใหม่ และเป็นที่นิยม

ดั้งเดิมรถยนต์ส่วนใหญ่จะใช้เครื่องยนต์สี่สูบแถวเรียง มีขนาดแตกต่างกันไปตามความต้องการที่จะนำไปใส่รถยนต์แต่ละรุ่นที่วางจำหน่าย สาเหตุที่เครื่องยนต์สี่สูบได้รับความนิยมมากในอดีต มาจากระบบการทำงานแบบ Otto  Cycle  ออกแบบเครื่องยนต์ให้ทำงาน 4 จังหวะ ดูด-อัด-ระเบิด-คาย การมี 4 สูบทำให้พวกมัน ทำงานเรียบและใช้จังหวะในแต่ละสูบอย่างคุ้มค่า

การก้าวเข้ามาของเครื่องยนต์สามสูบ ไม่ใช่เรื่องใหม่ ที่จริงมีแนวคิดมานานแล้วตั้งแต่ช่วงปี 1967 โดยเริ่มจากแบรนด์รถยนต์  Suzuki   พัฒนาเครื่องยนต์ 3 สูบลงใน  Suzuki  Fronte แน่นอนมันไม่ประสบความสำเร็จเปรี้ยงปร้างในทันที เนื่องจาก วิศวกร รวมถึงช่างยนต์ส่วนใหญ่คุ้นเคยกับเครื่อง 4 สูบมากกว่า

ต้นกำลังแบบนี้จึงนิยมในรถยนต์นั่งขนาดเล็กเท่านั้น โดยเฉพาะจากผู้ผลิตญี่ปุ่น อย่าง Suzuki  และรถยนต์นั่งขนาดเล็กในประเทศญี่ปุ่นเอง จนกลายเป็นเครื่องยนต์ของดีขึ้นชื่อลือชา ก่อนที่บริษัทรถยนต์อื่นอย่าง  Opel  จะเริ่มมีการศึกษาทำให้ ขุมพลังนี้เริ่มออกไปนอกกอรบผู้ผลิตญี่ปุ่น

โฟลค์สวาเกน เป็นแบรนด์แรกๆ ที่ใช้เครื่องยนต์สามสูบทำตลาดยุโรปในรถซิตี้คาร์หลายรุ่น  ของบริษัท ความสำเร็จนี้ทำให้บริษัทรถยนต์หลายยี่ห้อ เริ่มทำตามบ้าง เช่น  Ford  และขยายสู่รถแบรนด์หรู อย่าง   BMW

เครื่องยนต์ 3 สูบ มีจุดเด่นสำคัญในเรื่องขนาดเล็กกว่า เครื่องยนต์สี่สูบ ที่ใช้กันมายาวนาน การลดให้มันเหลือ 3 สูบ ช่วยลดน้ำหนัก และแรงเสียดทานในเครื่องยนต์ได้ดี

ในมุมผู้ผลิต มันช่วยลดค่าใช้จ่ายในการผลิต และไม่มีค่าวิจัยพัฒนามากนัก ด้วยความเป็นเครื่องยนต์สูบเรียงดั้งเดิมอยู่แล้ว อาทิในกรณี นิสสัน สามารถพัฒนาเครื่องยนต์ 3 สูบ 1.2 ลิตร โดยใช้พื้นฐานจากเครื่องยนต์ 1.6 ลิตร ออกมาได้แทบจะในทันที หลังจากเข้าร่วมโครงการอีโค่คาร์ และใช้เวลาไม่นานนัก ก็พร้อมสำหรับการวางจำหน่าย

สิ่งที่เป็นปัญหาเชาให้วิศวกร คือทำอย่างไร ให้เครื่องสามารถทำงานอย่างสมดุล เพราะเครื่องยนต์ 3 สูบ มีจำนวนสูบไม่ครบจังหวะการทำงาน ทำให้สมดุลเครื่องยนต์ไม่สู้เครื่องยนต์ 4 สูบ ในมุมผู้ใช้มันมีแรงสั่นสะเทือนเครื่องยนต์เดินไม่นิ่ง เป็นกังวลต่อผู้ใข้งาน

Engine-12-15-Compare (2)

คล้ายเครื่องยนต์ 1.2 ลิตร ในอีโค่คาร์บ้านเรายุคแรกๆ ซึ่งลูกค้าส่วนใหญ่ไม่ได้ปราบปลื้มพวกมันเท่าไรนัก หากแต่ขุมพลัง 3 สูบ กลับมีข้อดีที่สำคัญ พวกมันให้กำลังแรงบิดค่อนข้างสูง เมื่อเทียบกับเครื่อง 4 สูบ แม้ว่าจะมีแรงม้าน้อยกว่า ก็พอจะทำแรงบิดได้ใกล้เคียงอยู่บ้าง

ยกตัวอย่างในกรณีเครื่องยนต์  ฮอนด้า 4 สูบ  L12A  ในฮอนด้า บริโอ้ มีกำลังสูงสุด 90 แรงม้า และให้แรงบิดสูงสุด 110 นิวตันเมตร ที่ 4,800 รอบต่อนาที กลับกันเมื่อนำมาเทียบเครื่อง 3 สูบของนิสสัน HR 12DE  มันมีกำลัง 78 แรงม้า และมีแรงบิดสูงถึง 106 นิวตันเมตร ที่ 4,400 รอบต่อนาทีเท่านั้น

หรือถ้าเปรียบเทียบแล้วต่างกันไม่ถึง 7%  ในแง่ของแรงบิ และยังมาในรอบต่ำกว่า หากก็ต้องยอมรับว่า แรงม้าน้อยกว่าพอสมควร

ไม่เพียงเท่านี้การหั่นสูบทิ้งไปอีก 1 สูบ ยังช่วยลดน้ำหนักของเครื่องยนต์ ตัวรถเบาลง เมื่อเครื่องเล็ก ก็มีโอกาสพัฒนาขนาดห้องโดยสาร หรือนำเงินไปวิจัยด้านอื่นๆ ที่มีความจำเป็น อย่างเช่นระบบความปลอดภัย , เทคโนโลยีเชื่อมต่อ

รถที่ใช้ เครื่องยนต์สามสูบ
จะเห็นได้ว่า รถยนต์อีโค่คารเฟส 2 ที่เพิ่งจะเปิดตัว ทั้งหมด หันมาใช้ เครื่องยนต์สามสูบแถวเรียง

พร้อมกันนี้ยังให้ความประหยัดน้ำมันมากกว่า และลดการปล่อยไอเสียอย่างชัดเจน เนื่องจำนวนห้องเผาไหม้ลดลง จึงลดการปล่อยไอเสียอย่างได้ผล เป็นกลเม็ดสำคัญในการผ่านมาตรฐานสุดเข้มข้น

จนเราจะเห็นได้ว่ารถยนต์รุ่นใหม่ๆ ส่วนใหญ่ โดยเฉพาะรถยนต์นั่งขนาดเล็ก แทบจะไม่มีเครืองยนต์ 4 สูบออกมาแล้ว โดยเฉพาะในอีโค่คาร์ระยะที่ 2 ไม่ว่า จะ Nissan  Almera   หรือ  Honda  City  ต่างเป็นเครื่องยนต์ 3 สูบ 1.0 ลิตร เทอร์โบหมด

การติดตั้งเทอร์โบเข้ามา ช่วยลบข้อเสียเปรียบของเครื่องยนต์สามสูบ ในแง่กำลังแรงม้า และยังให้แรงบิดดีขึ้น จนเป็นเครื่องยนต์มีแรงบิดสูง อาทิเครื่องยนต์ 3 สูบ 1.6 ลิตรเทอร์โบของ  Toyota GR Yaris   มีกำลังถึง 248 แรงม้า และทำแรงบิดสูงสุด 350 นิวตันเมตร

หรือในรถบ้านอย่าง  Honda City   เครื่อง 1.0 ลิตรเทอร์โบชาร์จ ให้กำลัง 122 แรงม้า ให้แรงบิดสูงสุด 173 นิวตันเมตร สูงพอๆ กับเครื่องยนต์เบนซิ่ง 1.8 ลิตร เลยก็ว่าได้

จะว่าไป เราอาจจะยังเห็นเครื่องยนต์ 4 สูบบ้างในรถหลายรุ่น หากเครื่องยนต์ 3 สูบแถวเรียงก็เป็นคลื่นลูกใหม่มาแรง และมันมีแนวโน้มจะแทนที่เครื่องยนต์สี่สูบ ด้วยความเหมาะสมในการใช้งาน การพัฒนาที่มีศักยภาพ  รวมถึงค่าใช้จ่ายในการผลิต วิจัยพัฒนาก็ไม่แพงเกินไป ทั้งยังมีเทคโนโลยีมากมายรองรับ ให้ไปต่อได้อีกด้วย

จึงไม่น่าแปลกใจ ถ้าวันหน้าเราต้องโบกมืออำลา เครื่องสี่สูบ ในอนาคตอันใกล้ โดยเฉพาะในรถยนต์นั่งขนาดเล็ก

Comments

comments