Water cooled exhaust manifold เฮดเดอร์ แช่น้ำ สูตรไม่ลับความแรง

แบ่งปันเรื่องนี้

เทคโนโลยี เครื่องยนต์ มีการพัฒนาตามยุคสมัยอย่างต่อเนื่อง วิศวกรพยายามหาวิธีเพิ่มศักยภาพการขับขี่ให้เครื่องสันดาป ล่าสุด คุณๆ น่าจะได้ยินคำว่า Water cooled exhaust manifold ถ้าเอาภาษาไทยพูดง่ายๆ มันคือ การเอา เฮดเดอร์แช่น้ำ นั่นเอง

เอ้า!!! จะบ้ารึ ใครจะเอา ท่อไอเสียไปแช่น้ำ ฟังแล้วดูสับสน งงงวย เรื่องนี้อาจฟังพิลึกพิลั่น หาก คุณคงไม่คิดว่า รถใกล้ตัวอย่าง Honda Civic ที่มาพร้อม เครืองยนต์ 1.5 ลิตร เทอร์โบชาร์จ ก็มีมาสักระยะหนึ่งแล้ว

หลักการ เฮดเดอร์แช่น้ำ ที่จริงแล้ว ถ้าคุณเคยได้ยินคำว่า เฮดเดอร์ในเสื้อสูบ จะบอกว่ามันคือ อันเดียวกัน สาเหตุทีวิศวกรเอาท่อร่วมไอเสียวางไว้ในเสื้อสูบ แล้วใช้นำหล่อเย็นไหลเวียน นำความร้อนของไอเสียจากห้องเผาไหม้บางส่วนออกไป ทำให้อุณหภูมิไอเสียที่ร้อนมหาศาลจากการจุดระเบิดเย็นตัวลง ราวกับเราเดินตากแดดเข้ามาเจอห้องแอร์ยังไง ยังงั้นเลยครับ แต่มันมีประโยชน์อย่างไรกันแน่ ในความจริงที่ฟังดูไม่น่าพิศมัย

Water cooled exhaust manifold  Honda

ลดการสึกหรอ Cold start

การสตาร์ทขณะเครื่องเย็น หรือ Cold Start นั้น เป็นประเด็นที่ทำให้วิศวกรขบคิดอย่างมาก อาจไม่ใช่ปัญหาใหญ่ในประเทศไทย เมืองร้อยวัวตายความล้ม

ในทางกลับกันประเทศเมืองหนาว เมื่ออากาศเย็น น้ำมันเครื่องที่มีค่าความหนืดมากจะมีปัญหาในการไหลไปหล่อลื่นชิ้นส่วนต่างๆ พอสมควร ความขี้เกียจของมัน เป็นปัญหามากในการลดการเสียยบทานเครื่องยนต์ในการสตาร์ทครั้งแรกๆ หรือ Cold start

ดังนั้น การทำให้น้ำมันเครื่องอุ่นเร็วขึ้น จึงสำคัญ ลองคิดว่า คุณวางทางน้ำในจุดที่เป็นไปเสีย ท่อทางน้ำจะเพิ่มอุณหภูมิไหลผ่านตรงน้น มากแค่ไหน นั่นทำให้ตัวเครื่องยนต์มีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นรวดเร็ว ลดการสึกหรอได้ในระดับหนึ่ง

ลดความร้อนในระบบระบายไอเสีย

เดิมที ไม่มีใครสนใจไอเสียเท่าไรนัก เพราะมันก็แค่ของเหลือเดนจากเครื่องยนต์เท่านั้น

หากเรื่องจริงไอเสียมีประเด็นทำร้ายชิ้นส่วนบางอย่างเช่น โข่งหลังเทอร์โบ หากร้อนเกินไป จะทำให้โข่งแดง มีความร้อนสะสมมาก และเป็นปัญหาต่อความทนทาน

เช่นเดียวกัน กับชิ้นส่วนอย่าง ตัวกรองไอเสีย หรือ Catalytic Converter หากได้รับความร้อนจากไอเสียมากไป อาจจะทำให้ ไส้แคม เกิดการละลาย และอุดตัน จนเป็นปัญหาในการใช้งานได้

การลดความร้อนไอเสียด้วยน้ำช่วยลดปัญหาสองเรื่องดังกล่าวนี้ และไม่เพียงเท่านี้ สำหรับสายซิ่ง ยังทำให้คุณพอจะมีพื้นที่เอาไว้เพิ่มศักยภาพเครื่องยนต์ได้อีกด้วย

ประหยัดมากขึ้น

แม้ว่า จะฟังดูคนละเรื่องเดียวกัน ไม่น่าเกี่ยวข้อกัน แต่ที่จริงมันเกี่ยวกันโดยตรงเลยครับ ความร้อนจากไอเสีย ที่เราพูดว่ามีผลต่อ ตัวกรองไอเสียไปเมื่อสักครู่ ในทางปฏิบัติเครื่องยนต์ทั่วไป ถ้าไอเสียร้อนมาก วิธีการทำให้ไอเสียความร้อนต่ำลง จะใช้การโปรแกรมให้มีการจ่ายน้ำมันมากขึ้น เพื่อลดอุณหภูมิในกระบอกสูบ ให้น้อยลง

ที่จริงความร้อนในเครื่องยนต์ยุคใหม่ ค่อนข้างสูง เนื่องจากสูตรการผสมปัจจุบัน บางลงไม่ได้ใช้การผสมน้ำมันกับอากาศ ในอัตราส่วนเดิม เครื่องยนต์บางแบบยังใช้ หัวฉีดแบบ Direct injection ทำให้เกิดความร้อนสูงด้วย ดังนั้นไอเสียที่ออกไปจากห้องเผาไหม้จึงร้อนพอตัว

Water cooled exhaust manifold  Honda

ในกรณี Water Cooled Exhaust Manifold การลดอุณหภูมิแต่แรก ลดปัญหาการเกิดความร้อนกับตัวกรองไอเสีย ทาง Volkswagen ที่เริ่มใช้เทคโนโลยีนี้เป็นรายแรก อ้างว่า นั่นทำให้สามารถประหยัดน้ำมันได้มากกว่า ร้อยละ 20 เมื่อขับในเส้นทางหลวง เดินทางยาวๆ

ลดต้นทุนและเวลาในการผลิตชิ้นส่วน

ถ้าคุณกำลังคิดว่า ที่เขาทำแบบนี้เพราะว่ าจะลดต้นทุน ก็ขอตอบครับว่า คุณคิดถูกแล้ว มันเป็นการยิงปืนนัดเดียวได้นกถึง 2 ตัวเลยในคราวเดียว ในการผลิต

การขึ้นรูปท่อร่วมไอเสียในฝาสูบเพิ่มความซับซ้อนมากขึ้นในการออกแบบชิ้นงานและการผลิตก็จริง ทว่าในทางเดียวกัน มันก็ช่วยลดการผลิตชิ้นส่วนนี้ อีกชิ้นซึ่งส่วนใหญ่ ใช้การปั้มขึ้นรูป และไหนจะต้องมีน๊อตและปะเก็นอีก เรียกว่าค่าใช้จ่ายมากโข พอสมควร

การใช้กระบวนการผลิตนี้ลดต้นทุนไปได้มาก ใช้ความซับซ้อนวิศวกรรมเข้าช่วย ในการผลิตรถสมัยใหม่

ลดพื้นที่ในห้องเครื่องยนต์

ท้ายสุด ส่วนสำคัญของการพัฒนาเครืองยนต์ คือการลดชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นในห้องเครื่องยนต์ ลองนึกถึงเครื่องยนต์เทอร์โบสมัยก่อน ที่มีการติดตั้งเฮดเดอร์ข้างนอก แล้วติดตั้งเทอร์โบชาร์จ พวกมัน กินที่พอสมควร การทำแบบนี้ ช่วยลดพื้นที่ในห้องเครื่องได้ดี

และไม่แต่นั้นในทางเดียวกันหมายาถึงน้ำหนักที่ลดลงด้วยครับ

จากทั้งหมด ที่เรายกมา จะเห็นได้ว่า เฮดเดอร์แช่น้ำ หรือ Water Cooled Exhaust Manifold นั้น มีประโยชน์มากมาย ปัจจุบัน ฮอนด้า และ โฟลคสวาเกน นำเทคโนโลยีนี้มาใช้ โดยเฉพาะเครื่องยนต์เทอร์โบ เพื่อลดความร้อนสะสม ของไอเสียจากห้องเผาไหม้ รวมถึงตรงเทอร์โบ และรถที่ใกล้ตัวเราที่สุดคือ Honda Civic เครื่อง 1.5 เทอร์โบ นั่นเองครับ

ข้อมูลจาก Honda Global

แบ่งปันเรื่องนี้

Comments

comments