ทำไม ดีเซล 4 สูบ ถึงทำแรงบิดสูงสุดได้แค่ 500 นิวตันเมตร

ในระยะหลังเราเห็น เครื่องยนต์ดีเซล สมัยใหม่ ต่างพยายามสร้างกำลังบ้าพลังอย่างคุ้มคลั่ง กว่า 10 ปีที่ผ่านมา เราเห็นตัวเลขแรงม้าในกระบะที่เคยเชื่อช้าในวันวาน มีกำลังสูงถึง 200 แรงม้า เช่นเดียวกัน มันยังทำแรงบิดมหาศาล จนอุปสรรคทางลุย หรืองานบรรทุกทำได้ง่าย จนน่าเหลือเชื่อ

กระบะสมัยนี้ได้รับการยอมรับจากทุกคนแล้วว่ามันมีกำลังมากขึ้น ตอบสนองในการใช้งานได้อย่างดี ถึงความจริงหลายคนอาจจะไม่ได้ซื้อรถตัวท๊อปที่มาพร้อมแรงบิดมหาศาล แต่วิศวกรก็เจอโจทย์ยากจะข้ามผ่าน หากต้องปั้นขุมพลังดีเซล 4 สูบ ให้มีแรงบิดมากกว่า 500 นิวตันเมตร และถ้าสังเกตในอดีต มาจนถึงวันนี้ยังไม่มีดีเซล 4 สูบ เจ้าไหนผ่านขีดจำกัดนี้ไปได้

ตัวเลข 500 นิวตันเมตร น่าจะเรียกว่าเป็นขีดสุดของเครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบ ที่วันนี้ยังไม่มีใครจะฝ่ามันไปได้ แม้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลยุคใหม่ จะมีความทันสมัยมากขึ้น บางเจ้าเล่นเทอร์โบชาร์จคู่ บางเจ้าเล่นหัวฉีดแปรผัน บ้างมีบางรุ่นเลี่ยงบาลีการทำแรงบิดมหาศาลสูงสุด เปลี่ยนเป็นแรงบิดระนาบต่อเนื่อง กดติดเท้าขับทันใจ ทั้งหมดทั้งปวง นั่นเพราะในเวลานี้ ยังไม่มีใครผ่านกำลังแพงปราการสำคัญ แยกระหว่างขุมพลังดีเซล 4 สูบ และ 6 สูบ

ปัจจุบัน เป็นที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางในวงการวิศวกรรมว่า เครื่องยนต์ดีเซล 6 สูบ สามารถผ่านแนวต้านความสามารถเครื่องยนต์ที่ 500 นิวตันเมตรได้แน่นอน มีเพียง   Volkswagen Amarok ทำแรงบิดสูงสุด 580 นิวตันเมตร ยังคงยืนหนึ่งคู่กับ  Mercedes Benz  X Class   ร่างจำแลงของ  Nissan  Navara   ทั้งคู่ ผ่านขีดจำกัดด้วยเครื่อง  V6  ดีเซล

จนฟอร์ดในฐานะพันธมิตรใหม่ของโฟล์ค ตัดสินจะมีเครื่องดีเซล วี6 กับเข้าบ้างในอนาคตอันใกล้  และมันจะมาประจำการในว่าที่  Ford Ranger   ด้วย แม้ว่าอาจจะอยู่เพียงในแรพเตอร์ก็ตามที

ประเด็นขีดจำกัดแรงบิดของเครื่องดีเซล 4 สูบ ทำไมทำแรงบิดสูงสุด ได้แค่ 500 นิวตันเมตร นั่นก็มาจากข้อจำกัดหลายๆอย่างที่ทำให้ จอมพลคนบ้าพลังทั้งหลายอาจรู้สึกหมือนเครื่องดีเซลไม่พัฒนานัก ส่วนที่เพิ่มขึ้นมาโดยมากจะเป็นแรงม้า จนรถสปอร์ตมีเสียวสันหลังกันบ้าง

ประการแรกที่ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลไม่สามารถทำแรงบิดมากกว่า 500 นิวตันเมตร ก็มาจากการต้องอัดอากาศเข้าไปเผาไหม้เยอะขึ้น เพื่อให้มีกำลังแรงบิดมากขึ้นตามลำดับ

อากาศอัดเยอะขึ้น ต้องฉีดน้ำมันเยอะขึ้นตามไปด้วย ทำให้อัตราประหยัดหดหายตามไปเป็นเงาตามตัว ส่งผลให้เมื่อลูกค้าใช้งานจริงจะรู้สึกว่ารถซดน้ำมันเกินไป ทั้งที่แรงบิดสูงสุดมหาศาลอาจไม่ได้ถูกใช้หรือ ลูกค้าไม่ได้ใช้แรงบิดมหาศาลขนาดนั้นในการใช้งานจริง

เครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบ

สิ่งที่ตามมา เมื่อต้องปั้นแรงบิดในเครื่องยนต์ดีเซล คือ แรงอัดภายในเครื่องยนต์เยอะขึ้น หมายถึง ชิ้นส่วนภายในเครื่องยนต์ ก็ต้องมีความแข็งแกร่งทนทานเพิ่มตามไปด้วยไม่ว่าจะ ลูกสูบ ,ก้านสูบ ไปจนถึงชุดข้อเหวี่ยงต่างๆ ตลอดจนตัวเทอร์โบชาร์จเอง ต้องจัดจ้าน มีขนาดใหญ่ขึ้น

การใช้เทอร์โบใหญ่ อาจสร้างแรงดัน หรือ บูสต์ได้เยอะกว่าลูกเล็ก แต่ก็มีประเด็นการรอรอบทำงานตามมา อาการรอรอบ หรือ  Turbo Lag  เป็นอาการไม่พึงประสงค์ในการขับขี่ตามมาด้วย เพื่อลดการรอรอบ จึงต้องใช้เทอร์โบแปรผัน สามารถ บังคับอากาศที่ไหลปั่นเทอร์โบได้ หรือไม่ก็ใช้เทอร์โบ 2 ตัว สร้างแรงดันช่วยกัน โดยเทอร์โบเล็กทำงานรอบต่ำและเทอร์โบใหญ่ทำงานรอบสูง ทำให้เครื่องยนต์ตอบสนองดีทุกรอบเร่ง

สิ่งที่ตามมา เมื่อเทอร์โบสร้างแรงดันได้สูง คือ ความร้อนจากอากาศที่ผ่านไปสู่ห้องเผาไหม้ ชุดอินเตอร์คูลเลอร์ ตัวแลกเปลี่ยนความเย็นอากาศเอง ก็ต้องมีความสามารถหรือขนาดใหญ่ขึ้น

เครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบ

เช่นเดียวกับเครื่องยนต์ ชุดเกียร์ก็ต้องถูกพัฒนาให้รองรับแรงบิดมากกว่า 500 นิวตันมตร ไม่อย่างนั้นชุดเกียร์อาจลาโลกได้ ถ้าผู้ขับขี่กระทืบรีดแรงบ่อยครั้ง ด้วยเหตุนี้ ปัจจุบัน เราจึงเห็นเพียงรถยนต์ไม่กี่แบรนด์เท่านั้น ที่ทำแรงบิดสูงสุด 500 นิวตันเมตร ออกมาขาย มีเพียง เชฟโรเล็ต และ ฟอร์ด  มาจนล่าสุด โตโยต้าเท่านั้น ที่กล้าจะทำแรงบิดสูงขนาดนี้ และถ้าสังเกตให้ดีทั้งหมด จะอยุ่ในเกียร์ออโต้เท่านั้นด้วย

ทั้งหมดที่กล่าวมานี้ จะเห็นว่าในแง่การพัฒนาระบบขับเคลื่อน ก็คงเรียกว่าต้องลงทุนอีกมากมาย เพื่อจะรีดกำลังแรงบิดพญาช้างสารออกมาเอาใจลูกค้า

อย่างไรก็ดี ในแง่มุมการใช้งาน ลูกค้าส่วนใหญ่ก็ไม่ได้ใช้ประโยชน์จากแรงบิดนัก กลายเป็นเกินความต้องการของลูกค้า เปล่าประโยชน์ที่จะลงทุนพัฒนา หากลูกค้าไม่ได้ใช้ มีดีเพียงการโฆษณาทำการตลาดเท่านั้น

การพัฒนาแรงบิดในอดีต ก็เพื่อทำให้รถมีอำนาจการบรรทุกมากขึ้น  ในระยะหลัง เป็นที่ยอมรับในหมู่คนเล่นรถออฟดรด่า รถแรงบิดดี ให้ฝ่าอุปสรรคได้ง่ายกว่า เมื่อมาอยู่บนถนน มันทำอัตราเร่งในการออกตัวเร็วกว่า รถกระบะปัจจุบัน น้ำหนัก 2 ตัน สามารถเร่ง 0-100 ก.ม./ช.ม. ในเวลา 10 วินาที หรือ เร็วกว่านั้นเล็กน้อย แล้วแต่รุ่น

แต่แรงบิดเยอะขนาดนี้ไม่ได้มีดี แค่ เรื่องทั้งหมดที่เรากล่าวมา

ในประเทศไทย อาจไม่ค่อยนิยมการลากจูงพ่วงหลัง หรือ  Trailer  กันนัก แต่ในต่างประเทศ การลากจูงพ่วงหลัง เป็นที่นิยมจากลูกค้า ใช้ในการขนอุปกรณ์กีฬาที่มีขนาดใหญ่ เช่น เรือยนต์, เจ็ทสกี , มอเตอร์ไซค์วิบาก หรือ รถบ้าน ที่เหมือนพกบ้านติดตัวไปในทุกเส้นทาง ค่ำไหน นอนนั่น ตามความสะดวก

แรงบิด 500 นิวตันเมตร สามารถลากจูงน้ำหนักได้ที่เท่าไร ?

ตามการเปิดเผยของ  Toyota  ตอนเปิดตัว  Toyota Hilux Revo   ล่าสุด พร้อมเครื่องยนต์ดีเซล 2.8 ลิตร รุ่นใหม่ ล่าสุด ชี้ว่า เครืองรุ่นใหม่ บล็อกนี้ที่มีกำลังแรงบิดสูงสุด 500 นิวตันเมตร สามารถลากจูงน้ำหนักได้มากที่สุด 3,100 กิโลกรัม หรือ 3.1 ตัน

ผมยังจำได้ว่า ตอนเปิดตัว  Ford Ranger   รุ่นปรับหน้า ก่อนเปลี่ยนมาเป็นเครื่องยนต์ 2.0 ลิตร ในปัจจุบัน เครื่อง 3.2 ลิตร ที่มีกำลังแรงบิดสูงสุด 470 นิวตันเมตร ฟอร์ดเคยโชว์ลากรถพ่วง 18 ล้อ พร้อมตูคอนเทนเนอร์เปล่า ต่อหน้าต่อตาสื่อมวลชนให้ดู ชนิดที่ออกตัวปลิว สบายๆ ไร้ปัญหา

ประโยชน์ทางด้านนี้ไม่ได้นิยมในหมู่คนไทยนัก จะมีเพียงคนที่ใช้รถเพื่อการทำงาน อาจต้องลากเครื่องปั่นไฟไปยังพื้นที่การทำงานบ้าง แต่กกระบะบ้านเรา นั้นถือว่า น้อยมากที่จะใช้ในการลากจูง

ด้านที่แรงบิดสูงสุดจะมีประโยชน์ และถูกนำมาชูเป็นจุดขายในบ้านเราจริงๆ คือ ทางด้านการขับขี่ออฟโรด เป็นที่ทราบกันมานานว่า รถที่มีแรงบิดดี สามารถผ่านอุปสรรคได้ไง ตแก็ยังมีองค์ประกอบของเรื่อง เกียร์ ,ล้อและยางเข้ามามีเอี่ยวด้วย

การมีแรงบิดที่ดีต้องได้ชุดส่งกำลังที่สามารถให้แรงบิดเกิดประโยชน์ในทางลุย ปัจจุบัน ส่วนใหญ่กระบะจะนิยมให้เกียร์อัตโนมัติ 6 สปีด เป็นพื้นฐาน มีเพียงฟอร์ดที่ก้าวไปไกลให้อัตราทดเกียร์อัตโนมัติ 10 สปีด เนื่องจากเครื่องยนต์เล็กกว่าหลายเจ้า เลยต้องทดเกียร์  Over Drive  2 ตำแหน่ง

การซอยเกียร์ถี่ประดุจรถสิบล้อ ชุดเกียร์สามารถแรงบิดสูงสุดได้ในแทบทุกช่วง เป็นประโยชน์ในการเดินทางบนทางลุยอย่างมาก

ขณะที่เรื่องล้อและยาง เมื่อแรงบิดก็ต้องใช้ยางใหญ่ขึ้น เดิมทีกระบะใช้ยางซีรี่ย์ 245 ในช่วง 10 กว่าปีที่แล้วในระยะหลังต้องเปลี่ยนให้มีขนาดใหญ่ขึ้นเป็น 265 เพื่อเอาแรงบิดเครื่องยนต์ส่งลงพื้นได้ทั้งหมด  แม้แรงบิดสูงจะทำให้ยางธรรมดาๆ สามารถผ่านอุสรรคได้ง่าย พอๆกับใช้ยางลุย แต่ในบางสถานการณ์ยางกึ่งลุย หรือ all Terrain  อาจจะยังจำเป็นอยู่ดี

จากที่กล่าวมาทั้งหมด จะเห็นได้ว่า แรงบิด 500 นิวตันเมตร มีข้อจำกัดต่างๆ มากมาย ทั้งในแง่การพัฒนา , การเพิ่มต้นทุนการผลิต หากความจริงคือผู้ใช้รถกระบะส่วนใหญ่ไม่ได้นำประโยชน์แรงบิดมหาศาลขนาดนั้นมาใช้เพื่อการลากจูง และในทางด้านการขาย กระบะแรงบิดสูงแบบนี้ มีอยู่ในรถออฟโรด ขับเคลื่อนสี่ล้อเท่านั้น ซึ่งยอดขายก็ไม่ได้มาก

ดังนั้นแรงบิด 500 นิวตันเมตร น่าจะต้องเรียกว่า มากเกินพอเหลือใช้ กว่าคนทั่วไปต้องการ ด้วยเหตุนี้ เพดานแรงบิดดีซล 4 สูบ จึงหยุดไว้ที่นี่

และบริษัทรถยนต์ส่วนใหญ่ยอมรับว่า ดีเซล  V6   สามารถทำแรงบิดมากกว่า 500 นิวตันเมตรได้ง่ายกว่ามาก  และพวกเขาพร้อมถ้าลูกค้าต้องการ

*หมายเหตุ บทความนี้ หมายถึงเครื่องยนต์ในรถกระบะเท่านั้น ไม่รวมในรถบรรทุกกลาง หรือ รถ 6 ล้อ

 

 



Comments

comments