เครื่องโรตารี่ …สูบหมุนในตำนาน สู่บทบาทเครื่องปั่นไฟ

ให้คะแนนเรื่องนี้

ในบรรดาค่ายรถยนต์ที่มี้เสน่ห์ของตัวเอง   Mazda (มาสด้า)  เป็นบริษัทรถยนต์ที่ขึ้นชื่อลือชาเรื่องเครื่องยนต์สุดพิเศษที่ไม่เหมือนใคร เสียงหวานๆ รอบเร่งเร้าใจ  “เครื่องโรตารี่” ถือเป็นที่สุดสร้างให้มาสด้าเป็นที่โจษจัน

ตำนานของมาสด้าเริ่มต้นในบทบาทหัวใจนักสู่ ค่ายรถยนต์เมืองฮิโรชิมะเป็นผู้ทำให้เครื่องยนต์โรตารี่มาอยู่ในรถยนต์ได้สำเร็จเป้นบริษัทแรก และบริษัทเดียวที่ใช้เครื่องยนต์โรตารี่กับรถยนต์จริง มหากาพย์ตำนานเครื่องลูกสูบหมุน ถือเป็นหัวใจสำคัญของมาสด้ามาโดยตลอด แม้ว่าระยะหลังนี้จะห่างหายไปก็ตาม

ชิ้นส่วนเครื่องยนต์โรตารี่

เครื่องยนต์สูบหมุน มาสด้าไม่ได้เป็นคนคิดมา ผลงานการออกแบบเครื่องยนต์สูบหมุนนี้ เป็นแนวคิดของวิศวกรชาวเยอรมัน เฟลิกซ์ แวนเคิล จนเครื่องยนต์แบบนี้เรียกอีกอย่าง   Wankel Rotary Engine   

เครื่องยนต์ตัวนี้เป็นการทำงานในสมัยที่เขาทำงานกับ   Curtis Wright   บริษัทวิศวกรรมชั้นนำของอเมริกา ที่ได้รับการว่างจ้างจากบริษัทรถยนต์ในเยอรมัน   NSU Motorwerk   (ปัจจุบันคือ Audi)  เครื่องยนต์ตัวนี้ไม่เพียงแค่แปลก พวกมันยังมีการสั่นน้อยกว่าเครื่องยนต์ทั่วไป มีขนาดเล็ก ชิ้นส่วนน้อยกว่า และนั่นทำให้มีน้ำหนักเบาะกว่าเครื่องสันดาปภายในปกติทั่วไปด้วย

ความเกี่ยวข้องมาสด้ากับเครื่องโรตารี่เกิดขึ้นในช่วงปี 1961 เมื่อ NSU   ประกาศหาพันธมิตรในการมาร่วมพัฒนาเครื่องยนต์ใหม่ที่มีความนุ่มนวลในการขับขี่ เครื่องยนต์ตัวนั้นคือเครื่องโรตารี่ มีบริษัทรถยนต์หลายรายให้ความสนใจไม่ว่า   Alfa Romeo ,Toyota, Suzuki, Benz ,Nissan   และอื่นๆ อีกหลายนับไม่ถ้วน รวมถึงมาสด้า

มาสด้ามีความตั้งใจอย่างแรงกล้าในการพัฒนาเครื่องยนต์บล็อกนี้ร่วมกับ   NSU   อันมีปัญหาในการทำงานของเครื่องยนต์จะสร้างรอยไว้ที่ผนังสูบ เนื่องจากตัวลูกสูบนั้นหมุนได้ อันเป็นปัญหามาจากชิ้นส่วนที่ Apex Seal ของลูกสูบสามเหลี่ยมขึ้นรูป ชิ้นส่วนนี้ถ้าให้พูดก็คล้ายกับแหวนลูกสูบในเครื่องยนต์ปกติ 

ชุดลูกสูบในเครื่องยนต์โรตารี่จะหมุนอยู่ภายใน

ปัญหาการเป็นรอยที่ผนังสูบของเครื่องยนต์โรตารี่ หรือรอย  Chatter Mark   ถือเป็นปัญหาใหญ่มาก แม้เครื่องยนต์จะทำงานได้ดี แต่รอบที่เกิดขึ้นเมื่อนานวันไปจะทำให้กำลังอัดรั่วเครื่องยนต์ทำงานได้ไม่เต็มประสิทธิภาพ ทำให้มีอายุการใช้งานสั้น นั่นไม่ใช่เรื่องดีเลย

มาสด้าเข้ามาในบริบทการเป็นผู้ช่วย   NSU   ในการหาจุดบกพร่องการทำให้เกิดรอยเหล่านั้น มาสด้าลงทุนงานนี้มากด้วยการตั้งทีมวิศวกรเฉพาะกิจ จำนวน 47 คน ทำงานนี้โดยเฉพาะเพื่อทำให้อย่างไรก็ได้ให้เครื่องยนต์โรตารี่ที่ได้มาสามารถนำไปสู่ผลิตภัณฑ์สำหรับขายได้

ทีมวิศวกร 47 คน ในเวลานั้นมีฉายาพิเศษว่า 47 ซามูไร เรียกว่าคิดกันหัวแทบแตกว่า จะแก้รอยที่ผนังสูบได้อย่างไร พวกเขาใช้แม้กระทั่งกระดูม้าและวัว มาทดลองว่าจะลดปัญหาดังกล่าวได้หรือไม่ จนในที่สุดปี 1963 ทีมมาสด้าทำสำเร็จ พวกเขาเปลี่ยนรูปแบบซีลดังกล่าว มาสู่ cross-hollow seal  พวกเขาทดสอบแล้วพบว่ามันไม่เป็นปัญหาในการเกิดรอบอีกต่อไป

 แถมในปี 196 บริษัทยังร่วมกับบริษัท นิปปอน คาร์บอน เปลี่ยนตัววัสดุของ   apex Seal   เป็นอลูมิเนียมคาร์บอน และนั่นทำให้ในที่สุดเครื่องยนต์โรตารี่เห็นแสงสว่างจนกลายมาเป็นรถในที่สุด

รถโรตารี่รุ่นแรกออกมาในชื่อ  Mazda Cosmo Sport มาพร้อมเครื่องยนต์ขนาด 1,000 ซีซี 2 โรเตอร์ ให้กำลัง 110 แรงม้า ไม่นานมาสด้าพยายามใช้เครื่องยนต์ตัวนี้ในรถยนต์หลายรุ่นของบริษัท

mazda-50-years-rotary-engine-6

แต่คนส่วนใหญ่รู้จักเครื่องยนต์โรตารี่ในรถสปอร์ตของมาสด้า โดยเฉพาะในตระกูล   Mazda RX   รุ่นต่างๆ เท่านั้น นั่นเป็นยุคหลังจากที่มาสด้าตัดสินใจแล้วว่า เครื่องยนต์โรตารี่อาจไม่ได้เหมาะกับรถทุกประเภทอย่างที่เข้าใจ

ความเฟื่องฟูของเครื่องยนต์โรตารี่ มาถึงขีดสุดในช่วงปี 1978 เมื่อ   Mazda   เปิดตัวรถ   Mazda RX-7   ออกสู่ตลาดเป็นครั้งแรก รถสปอร์ต 2 ที่นั่งร่างสวยดูเพรียวมาพร้อมเครื่องยนต์โรตารี่ทำให้ มาสด้าก้าวมาอยู่ในใจใครหลายคนที่ชอบรถสปอร์ตไม่นานรุ่นที่ 2 ตามออกมาในปี 1985 ด้วยความเร้าใจของเครื่องยนต์รหัส   13b

mazda-50-years-rotary-engine-29

จุดสูงสุดของเครื่องยนต์โรตารี่ คือในปี 1991 เมื่อ มาสด้าตัดสินใจจะประกาศก้องดลกความล้ำหน้าของเครื่องยนต์โรตารี่ พวกเขาส่งรถแข่ง รหัส  787B  ลงสนามด้วยกำลังเครื่องยนต์ R26B   ใช้โรเตอร์ 4 ตัว ขนาด 2.6 ลิตร ทำกำลัง 700 แรงม้า สูงสุดที่ 9,000 รอบต่อนาที  บ้างว่ากันว่าจริงเครื่องบล็อกนี้ทำกำลังได้ถึง 900 แรงม้า แต่ตอนเอาไว้เพื่อความทนทานของเครื่องยนต์ เนื่องจากต้องทำการแข่งระยะยาวนานต่อเนื่อง

ชัยชนะของ   Mazda ในสนาม   Le man 24 ในปี 1991 ทำหมาสด้าเป็นที่รู้จักของคนจำนวนมาก โดยเฉพาะทางยุโรปและอเมริกา ที่เห็นศักยภาพรถยนต์แบรนด์นี้มากขึ้น มาสด้าฉลองด้วย   RX-7  ใหม่  รหัส   FD3S  ใช้เครืองยนต์ 13B-REW   ตอบการขับขี่

mazda-50-years-rotary-engine-15

แต่โลกยุคใหม่ของเครื่องยนต์โรตารี่ก็งดงามได้ไม่นาน เมือโลกเข้าสู่ยุคค่าพลังงานสูง และตื่นตัวในเรื่องการรักษาสิ่งแวดล้อมลดปัญหาโลกร้อน

เครื่องยนต์โรตารี่ติดปัญหาทั้ง 2 ตัวที่สำคัญ ไม่ว่าจะความประหยัดน้ำมัน เครื่องยนต์โรตารี่ไม่เคยประหยัด พวกมันเป็นเครื่องยนต์ที่ค่อนข้างซด เนื่องจากค่า Thermodynamic Efficient  ของพวกมัน รวมถึงลักษณะห้องสูบที่ไม่เหมือนเครื่องยนต์ลูกสูบปกติทั่วไป

ตลอดจนการทำให้เครื่องยนต์โรตารี่ปล่อยไอเสียดีขึ้นก็ไม่ใช่เรื่องง่ายนัก โดยเฉพาะเครื่องยนต์ 13B-REW   มีปัญหาในการลดการปล่อยไอเสียเนื่องจกาการวางพอร์ทไอเสียและไอดี ที่วิศวกรรมมาตั้งแต่แรก ทำให้ไม่สามารถ  Overlapping ชุดวาล์วไอดีไอเสีย เพื่อลดการปล่อยไอเสียได้ รวมถึงเครื่องโรตารี่ปล่อยไฮโดรคาร์บอนจำนวนมาก แม้จะเป็นเครื่องยนต์ขนาดเล็กก็ตาม จนในเวอร์ชั่นสุดท้ายของ   RX-7   ต้องติดตัวกรองไอเสีย 2 ตัว ก่อนเขาหม้อแคตาไลติดจริง

ตอนเปิดตัว   Mazda RX-8   ในปี 2002   Mazda  จึงต้องยอมถอยครั้งสำคัญด้วยการพัฒนาเครื่องยนต์รุ่นใหม่ ออกแบบพอร์ทไอเสียใหม่ เปลี่ยน   Apex Seal   ใหม่ และไม่ติดตั้งระบบเทอร์โบให้เจ้าเครื่องโรตารี่ สร้างความผิดหวังกับสาวกขาแรง แต่อย่างน้อยที่สุดมันก็ดีพอจะผ่านมาตรการไอเสียอันเข้มงวดโดยเฉพาะทางฝั่งอเมริกา  มันสามารถผ่าน   US-LEV II  มาตรการในเวลานั้น หากความหวังเครื่องยนต์โรตารี่ดูจะลิบหรี่ลงเรื่อยๆ

ปี 2004 มาสด้าโรตารี่กลับมาเป็นที่ฮือฮาอีกครั้ง หลังมีการเปิดตัว  Mazda ตัว   RX-8   รุ่นพิเศษเรียกว่า   Hydrogen RE   ด้วยจุดเด่นสามารถใช้พลังงานได้ทั้งน้ำมันปกติทั่วไป และสามารถใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนก็ได้

รถรุ่นนี้มีเปิดขายจริงในประเทศญี่ปุ่น ว่ากันว่ามันลูกค้าซื้อเพียง 2 คนเท่านั้น ส่วนจำนวนที่เหลือถูกส่งให้กับ Hynor Project   ในนอร์เวย์ เพื่อทดลองใช้ไฮโดรเจนเพื่อการขับเคลื่อนรถยนต์

หลังจากนั้นไม่นาน   Mazda RX-8   ก็เลิกขายจบยุครถสปอร์ตเครื่องยนต์โรตารี่เจ้าตำนานอันยาวนานของบริษัท

ปี 2013 มีกระแสข่าวเล็กแต่น่าสนใจว่า วิศวกรมาสด้ามีโครงการลับในรั้ว ชุบชีวิตเครื่องยนต์โรตารี่อีกครั้ง และเป็นครั้งแรกที่ออกมาในรูปแบบเครื่องยนต์ไฮบริด

 ทีมมาสด้าได้จับเครื่องโรตารี่มาย่อส่วนลงเหลือเพียง 33 ซีซีให้กำลัง 38 แรงม้าใช้เป็นเครื่องยนต์ปั่นไฟฟ้าให้กับแบตเตอร์รี่ลิเธียมไอออน เพื่อขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า ให้กำลังเทียบเท่าเครื่องยนต์ 101 แรงม้า

มาสด้าตอนนั้นมั่นใจว่าระบบจะสามารถทำให้รถขับได้ไกลราวๆ 200-300 กิโลเมตรต่อน้ำมัน 1 ถังเล็ก 9.88 ลิตรเท่านั้น

ก่อนช่วงหลังจะมีข่าวของ   Mazda RX-9  โรตารี่ไฮบริดออกมาอย่างต่อเนื่องแต่ไม่เคยเกิดขึ้นจริงสักที แม้จะมีการพูดว่ามันจะวางจำหน่ายในปี 2020 หรือ อีกเพียง 2 ปีเท่าน้น และมีการจดชื่อทะเบียนการค้า  Mazda Sky Activ-R   หลายแหล่งเชื่อว่า เป็นเครื่องยนต์โรตารี่รุ่นใหม่ที่จะออกมาในอนาคต

mazda-50-years-rotary-engine-2

จนในท้ายสุดกับข่าวการเป็นเครื่องยนต์ปั่นไฟฟ้าในว่าที่มาสด้า 2 รุ่นต่อไป สู้กับตลาดไฮบริดที่กำลังขยายวงกว้างในที่สุด มาสด้าอาจจะมาถึงฝั่งฝันในการสร้างรถยนต์ที่เป็นไฮบริดทุกรุ่นในโลกยุคใหม่ และพวกมันประยักทั้งมลพิษน้อยกว่าการใช้ขับปกติอย่างที่เคยเป็น

เครื่องยนต์มาสด้าโรตารี่นับเป็นตำนานสำคัญค่ายรถยนต์ฮิโรชิม่า แฟนๆหลายคนต่างเฝ้าตืดตามการกลับมาของเครื่องยนต์สุดยอดวิศวกรรมในอดีต เราในฐานสื่อที่ติดตามข่าววงการยานยนต์มาโดยตลอดเชื่ออย่างยิ่งว่าในที่สุดแล้วเราจะได้เห็นเครื่องยนต์โรตารี่กลับมาตอบโจทย์อีกครั้งในอนาคตอันใกล้นี้

ที่มาข้อมูลประกอบบทความ 

 Mazda.com  

Wikipedia / Wankel Rotary Engine /

Newsatlas.com / Mazda RX-8 RE Hydrogen

Motortrivia.com / Mazda 2 RE Range Extender

ติดตามและกดเป็นส่วนหนึ่งกับเราได้ที่

Comments

comments