“วาล์ว” ศูนย์หน้าตัวฉกาจ อัพเกรดเครื่องสันดาปภายในยุคต่อไป

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เราต่างเห็นว่าบริษัทรถยนต์ชั้นนำหลายรายพยายามอย่างยิ่งในการสร้างเครื่องยนต์สันดาปภายในใหม่ๆ ที่สามารถตอบสนองต่อการลดมลภาวะในการขับขี่และตอบสนองต่อการรักษาสิ่งแวดล้อม

การลดขนาดเครื่องยนต์เติมพลังเทอร์โบอัพสมรรถนะให้มันได้ใจถูกตอบโจทย์ในการพัฒนารถยนต์มาตั้งแต่เริ่มมีความเข้มข้นในการเอาจริงเอาจังเรื่องสิ่งแวดล้อม จนท้ายที่สุดหลายบริษัทยอมยกธงขาวแล้วตัดสินใจหันไปคบหาเครื่องยนต์ไฮบริดที่ตอบสนองได้มากกว่า หากก็ใช่ว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจะตายจากไปเสียทีเดียวด้วยมีหลายบริษัทพยายามสร้างสรรค์เทคโนโลยีใหม่ๆ ที่จต่อชีวิตเครื่องยนต์จอมเผาไหม้เหล่านี้ให้ยังคงอยู่ในอนาคต 

หลายปีทีผ่านมาเราคุ้นชินกับระบบวาล์แปรผัน , เราเข้าใจเรื่องการทำงานของระบบเหล่านี้มากขึ้น จนมาถึงยุคเทอร์โบครองเมือง หลักสูตรต่อไปที่ดูเหมือนผู้คิดค้นนวัตกรรมให้ความสำคัญอย่างมากในการพัฒนา คือการควบคุมวาล์วในเครื่องยนต์ให้ทำงานตอบสนองตามที่ต้องการมากขึ้น 

ระบบวาล์วรูปแบบใหม่ถูกคิดค้นขึ้นมาตอบโจทย์ จากเดิมการทำงานด้วยกลไกเชิงกระบวนการ อาศัยจังหวะการหมุนของข้อเหวี่ยงมากำหนดจังหวะ ในอนาคตเราอาจจะไม่ต้องอาศัยกระบวนการดังล่าวอีกต่อไป 

ระบบวาล์วยุคใหม่ ที่เรียกว่า ระบบวาล์วอิเล็กทรอนิกส์ กำลังจะเข้ามาแทนที่ระบบวาล์วในชุดฝาสูบดั้งเดิมที่ไม่เคยเปลี่ยนแปลงมาตลอดหลายร้อยปี นับตั้งแต่มีการพัฒนาเครืื่องสันดาปภายใน 

ระบบวาล์วดิจิตอลนี้เกิดขึ้น ด้วยวิสัยทัศน์ของบางบริษัทที่มองว่าระบบวาล์ว ผู้ซึ่งกำหนดการทำงานจังหวะการจุดระเบิดของเครื่องยนต์สามารถทำงานที่ซับซ้อนได้มากกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน แต่ด้วยข้อจำกัดของกลไกการทำงานชุดวาล์วทำให้จำกัดประสิทธิภาพการทำงานยังจำกัดอยู่ จากที่ควรจะทำงานได้หลากหลายมากกว่านี้ 

บริษัท   Free Valve   ภายใค้เครือของแบรนด์รถยนต์ซุปเปอร์คาร์สวีเดน   Konigsegg   เป็นบริษัทแรกที่มีความคิดนี้และพวกเขา ส่งชุดวาล์ว  Pherumatic Valve   กำหนดการทำงานโดยระบบคอมพิวเตอร์ ผ่านชุดควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์เข้ามาสร้างความฮือฮาให้ตลาด ด้วยการเป็นเครื่องยนต์บล็อกแรกของโลกที่ไร้เพลาลูกเบี้ยว

ความสำเร็จของ   Free Valve   กลายเป็นนวัตกรรมสำคัญที่ทำให้ทั่วโลก มองว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในยังมีประสิทธิภาพที่ยังสามารถปลอดล็อกได้อีกมาก แต่ความสำเร็จเมื่อเร็ว ๆ นี้ ของ Camcon Automotive   จะพลิกทุกสิ่งที่เราเชื่อไปหมดเปลือก 

บริษัท   Camcon Automotive   เพิ่งจะประสบความสำเร็จสร้างสรรค์ระบบวาล์วดิจิตอลเต็มระบบ ที่อาจพลิกโฉมวงการวิศวกรรมยานยนต์อีกครั้ง 

ระบบวาล์ว IVA  หรือ  Intelligent Valve Actuation  เป็นระบบวาล์ที่ให้ความสามารถในการควบคุมชุดวาล์วได้ 100%   และทำตามใจวิศวกรที่อาจจะต้องการควบคุมการทำงานในการจุดระเบิด และหรือเปลี่ยนลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์ในการจุดระเบิด ณ จุดใดจุดหนึ่งไปสู่วัฎจักรการทำงานอีกรูปแบบ เช่น จากการจุดระเบิด 4 จังหวะ ไปเป็น 2 จังหวะ ในช่วงเครื่องยนต์รอบสูงเป็นต้น 

ระบบวาล์วดังกล่าวไม่ใช้การทำงานแบบเชิงกลไกใดๆ ที่เคยมีในชุดฝาสูบเลย ทั้งหมด ทำงานและสั่งการผ่านระบบดิจิตอล ทำให้วาลืวทำงานได้อย่างอิสระ ไม่ว่าจะระยะยก จังหวะยก  และ เวลาที่จะยก นานหรือสั้น ทั้งหมด สามารถสั่งให้วาล์วทำงานได้อย่างอิสระตามความต้องการ 

ระบบนี้อาศัยข้อมูลจากการทำงานของ   Rotation  Sensor   ทำให้ชุดควบคุมวาล์วรู้ว่าเครื่องยนต์กำลังหมุนถึงจังหวะในตลอดเวลา และจะทำการยกวาล์วตามที่วิศวกรต้องการ ซึ่งการใช้การทำงานของเซ็นเซอร์ ทำให้ทาง  Camcon   สามารถลดภาระเครืื่องได้หลายอย่าง 

เช่นการปลดระวางเพลงลูกเบี้ยว , สปริง ,หมวกวาล์ว ตลอดจนชุดสายพานไทม์มิ่งหรือเฟืองขับในเครื่องยนต์ ซึ่งเดิมตืดตั้งเพื่อใช้ในการควบคุมชุดวาล์วโดยอาศัยการหมุนของข้อเหวี่ยงเป็นตัวกำหนดการทำงาาน 

นาย มาร์ค กอสทิค  COO   ของ   Camcon Automotive   กล่าวว่า แนวคิดระบบแบบ   Electromechanical   น่าจะสามารถทำได้ตั้งแต่เมื่อ 20 ปีที่แล้ว จากการทดสอบของเราในเครื่องยนต์   Jaguar Ingenium   พบบว่ามันสามารถลดการปล่อยไอเสียได้ถึง 7.5 %   เราเชื่อว่าจะสามารถลดการปล่อยไอเสียได้ถึงร้อยละ 20 ถ้าติดตั้งและเซทการทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ 

ด้วยการไร้ข้อจำกัดในเชิงกลไก มาร์คกล่าวว่า ชุดวาล์วนี้สามารถเปลี่ยนลักษณะการทำงานได้ตามที่ผู้ผลิตต้องการ เช่นอาจทำเป็นระบบแบบ   Miller Cycle, Lamda 2   หรือ  ระบบ   HCCI   ก็สามารถตอบสนองได้  รวมถึงปัจจุบันบริษัทรถยนต์ยังพยายามทำให้เครื่องยนต์มีรอบต่ำลงเพื่อให้ตอบต่อโจทย์รักษาสิ่งแวดล้อมมากขึ้น  ปัญหาที่ตามมาคือกำลังเครื่องยนต์น้อยลงไม่ทันใจ 

มันไม่ใช่ปัญหาสำหรับคนที่ขับรถช้า หรือไปเรื่อยๆ แต่เมื่อไรก็ตามี่ต้องการเร่งแซง ก็รู้ทนัทีว่ามันไม่พอความต้องการของผู้ขับขี่ มาร์คบอกว่า ระบบวาล์วของเขา น่าจะเปลี่ยนแปลงความรู้สึกนี้ได้ ด้วยการเปลี่ยนรูปแบบการทำงานของเครื่องยนต์ชั่วคราว เช่นจาก 4 จังหวะไปเป็น 2 จังหวะ ในระยะเวลาสั้นๆ เพื่อให้กำลังขับเพิ่มขึ้นชั่วขณะ ก็สามารถทำได้ 

ถึงแม้ฟังดูน่าเหลือเชื่อ แต่ระบบวาล์วแบบใหม่ ที่   Camcon Automotive   อาจเป็นตัวสำคัญ เปลี่ยนเกมพลิกชะตาโลกเครื่องยนต์สันดาปภายในที่เราต่างรู้จักกันดี และด้วยการพัฒนาเล็กในครั้งนี้ชี้ว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในอาจยังได้ไปต่อในอนาคต