ปัจจุบันการแข่งขันในอุตสาหกรรมรถยนต์อย่างหนักทางด้านความประหยัดน้ำมันและประสิทธิภาพนารขับขี่ ทำให้แบรนด์รถยนต์หลายเจ้าต่างแสวงหาเทคโนโลยีใหม่ๆ มาตอบโจทย์ลูกค้า หนึ่งในนั้นจะเห็นว่าเป็นเครื่องยนต์รูปแบบใหม่ โดยเฉพาะ Atkinson Cycle ที่เข้ามาในช่วงระยะหลังในรถยนต์หลายรุ่น
เครื่องยนต์แบบ Atkinson Cycle
เป็นเครื่องยนต์ 4จังหวะ ที่พัฒนาโดยการคิดค้นของ James Atkinson ตั้งแต่ปี 1882 โดยมีจุดมุ่งหมายในการทำให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพในการใช้น้ำมันมากที่สุด
โดยการลดแรงเสียดทานกำลังและเพิ่มส่วนผสมระหว่างอากาศกับน้ำมันให้บางลงและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ในยุคก่อนเครื่องยนต์ Atkinson Cycle ไม่ได้มีบทบาทสำคัญมากมายนัก จนกระทั่งในช่วงยุค 90 เป็นต้นมา เมื่อทางโตโยต้าเริ่มมองหาเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์ไฮบริดเข้ามาทำตลาด และด้วยศักยภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าที่สามารถให้แรงบิดสูงในรอบต่ำ สามารถชดเชยข้อด้อยของ เครื่องยนต์แบบนี้ซึ่งมักจะเฉื่อยชาในช่วงแรกจนกว่าจะถึงรอบกำลัง ทั้งคู่กลายเป็นคู่หูทางด้านความประหยัดคู่ใหม่ และยังใช้มาจนปัจจุบันในวันนี้
เทคโนโลยี Atkinson Cycle
เริ่มกว้างขวางมากขึ้นในยุคระบบวาล์วแปรผันเฟื่องฟู
เมื่อสามารถควบคุมการไหลเวียนของอากาศลารจุดระเบิดได้ บริษัทรถยนต์จำนวนไม่น้อยสามารถพิชิตการเปลี่ยนวิธีการทำงานของเครื่องยนต์ในระหว่างการขับขี่
สามารถสลับไปมา ระหว่าง Otto Cycle
(การทำงานแบบปกติ) กับ การทำงานแบบ Atkinson Cycle
ซึ่งมีความสามารถในการใช้น้ำมันอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ถ้าเปรียบเทียบระหว่างการกัน แม้ว่าจะเป็นการทำงานแบบ 4 จังหวะเหมือนกัน แต่เครื่องยนต์แบบ Atkinson Cycle นั้นจะมีการเปิดวาล์วไอดีไว้นานกว่าการทานของเครื่องยนต์ปกติ ด้วยเหตุผลสำคัญ 2 ข้อ คือ 1. ทำให้อากาศไหลเวียนเข้าเครื่องยนต์ต่อเนื่อง ละ 2.ลดการสูญเสียกำลังในขั้นตอนการเลื่อนลูกสูบ หรือที่เรียกว่า Pumping Loss
ความแตกต่างเพียงการเปิดวาล์วค้างไว้จนกว่าลูกสุบจะเลื่อนขึ้นมาถึงจังหวะใกล้จุดระเบิด
ทำให้อากาศบางส่วนสามารถหนีออกไปจากห้องเผาไหม้ได้ ซึ่งทำให้ค่าการแลกเปลี่ยนอุณหภูมิเครื่องยนต์ดีขึ้นด้วย
รวมถึงแรงดันในการเลื่อนลูกสูบก็น้อยลง แต่มีปัญหาที่ว่า
กำลังเครื่องยนต์ในช่วงรอบเครื่องต่ำจะไม่ดีเอาเสียเลย หากก็แลกกับประสิทธิภาพการประหยัดน้ำมันเวลาขับเคลื่อนอย่างต่อเนื่องในระยะยาว
อย่างที่กล่าวไปแล้วข้างต้น ปัจจุบันเครื่องยนต์บางรุ่นสามารถสลับวิธีการทำงานระหว่าง Otto Cycle และ Atkinson Cycle ได้แบบไร้รอยต่อโดยอาศัยการควบคุมจังหวะเปิด-ปิดวาล์ว จากระบบวาล์วแปรผัน
ส่วนเครื่องยนต์แบบที่ทำงาน Atkinson Cycle ในปัจจุบัน มักจะทำงานในรถยนต์ไฮบริดโดยทำงานร่วมกับมอเตอร์ไฟฟ้า เพื่อให้รู้สึกกระฉับกระเฉงตลอดเวลาไม่ห่อเหี่ยวเวลาเครื่องยนต์ใช้เวลาเร่ง เนื่องจากกำลังเครื่องยนต์แบบนี้น้อยกว่ามาก แต่ก็มีบ้างในรถบางยี่ห้อที่ใช้เครื่องยนต์ลักษณะนี้โดยไม่ติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าช่วยในการทำงาน
ทว่าในอนาคตเราคงจะได้เห็นเครื่องยนต์ปกติที่สามารถสลับการทำงานได้มากขึ้น เนื่องจากเครื่องยนต์ที่ทำงานในสไตล์แอทคินสันมีความสามารถในแง่การใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า และวันนี้มันอาจจะอยู่ใกล้ตัวพวกเรามากกว่าที่คิดก็ได้
ติดตามข่าวสารและบทความดีๆ จากพวกเรา Ridebuster.com
