Home » บทความ » เครื่องยนต์สามลูกสูบ “โอเค” หรือ “ไม่โอเค”

เครื่องยนต์สามลูกสูบ “โอเค” หรือ “ไม่โอเค”

ในช่วงเวลา 3-5 ปีที่ผ่านมานั้น เราได้รับรู้ถึงการมาถึงของเครื่องยนต์แบบสามลูกสูบในรถยนต์กันมาพอสมควร และเราได้เห็นผู้ผลิตมากมายที่หันเหการพัฒนาเครื่องยนต์จากเดิมที่ใช้แบบสี่ลูกสูบมาเป็นสามลูกสูบกันมาก ไม่ว่าจะเป็น Suzuki Swift ที่เลือกใช้งานเครื่องยนต์แบบนี้ก่อนใครและตามมาด้วย Toyota GR Yaris, Nissan Almera1.0 เทอร์โบหรือแม้แต่ Honda ที่พึ่งจะเปิดตัว City 1.0 Torbo ไปเมื่อไม่นานมานี้

5f7019b4503b418aa1edb9a6697b5375 800

ซึ่งมันทำให้การเปลี่ยนแปลงในครั้งใหม่นี้ ภาพจำเดิมๆ ของเครื่องยนต์สามลูกสูบที่มีทั้งการสั่นสะท้านที่มากกว่า เสียงรบกวนที่น่ารำคาญกว่า และเสถียรภาพที่ไม่แน่ชัดของการทำงาน นั้นจะถูกพัฒนาไปในทิศทางไหนในปัจจุบัน เราเลยอยากนำเอาเครื่องยนต์สามลูกสูบสมัยปัจจุบันมาทำการเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์แบบสี่ลูกสูบเพื่อให้หลายๆ คนได้เห็นภาพที่ชัดเจนมากขึ้น

ก่อนอื่นต้องขอออกตัวก่อนเลยว่าข้อมูลในการเปรียบเทียบในครั้งนี้นั้นเราได้ยกมาจาก wapcar.my เว็บไซต์ยานยนต์จากประเทศมาเลเซีย ที่นำเอาข้อมูลมาทำการเปิดเผยในครั้งนี้ ซึ่งต้องบอกว่าประเทศมาเลเซียนั้นเป็นกลุ่มประเทศที่มีการใช้งานเครื่องยนต์สามลูกสูบในรถยนต์มาอย่างยาวนาน และยังมีแบรนด์ที่ผลิตรถยนต์ของตัวเองด้วยพื้นฐานเครื่องยนต์แบบสามลูกสูบนี้ด้วย อย่างเช่นแบรนด์ Perodua ,Trumpchi หรือแม่แต่ Proton ที่เคยเข้ามาทำตลาดในประเทศไทยเมื่อหลายสิบปีที่ผ่านมา โดยข้อมูลในส่วนกราฟต่างๆ นั้นเป็นข้อมูลจากการวิจัยของเครื่องยนต์จากแบรนด์ Honda ที่ติดตั้งใน City 1.0 Turbo เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ 1.8 ลิตรสี่สูบชุดเดิมที่เคยใช้ในรุ่นเดิม

unnamed

เรามาดูถึงการเปลี่ยนแปลงครั้งใหม่กันเลยครับ เรามาเริ่มกันที่ “การสั่นสะท้าน” ของการทำงานของเครื่องยนต์กันก่อนเลย ปัญหาหลักของเครื่องยนต์สามสูบคือจำนวนกระบอกสูบที่หารไม่ลงตัว ทำให้ไม่เกิดความสมดุลในการทำงาน ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการแสดงวิธีแก้ปัญหามากมายเพื่อช่วยลดความไม่สมดุลนี้ สิ่งที่เห็นได้ชัดคือการเพิ่มอุปกรณ์ที่ซับพอร์ตอย่างเช่น counterweighted crankshafts เพลาข้อเหวี่ยงถ่วงน้ำหนัก หรือ balancing shafts เพลาสมดุล เข้ามาเป็นตัวช่วย

2d55c87cfb354e7f9abac3d2024863ad 800

ไม่เพียงเท่านี้ ยังมีมาตรการเพิ่มเติมที่สามารถทำได้เช่น การลดน้ำหนักของชิ้นส่วนลูกสูบ อย่างที่เราเห็นทาง Honda ทำใน City 1.0 Turbo และการเพิ่ม asymmetrical oil pump impellers ใบพัดปั้มแบบอสมมาตร หรือไม่เท่ากัน อย่างไรก็ตามยังคงเป็นเรื่องยากสำหรับ 3 สูบที่จะเอาชนะแรงที่ถูกกระทำตามธรรมชาติเหมือนกับเครื่องยนต์สี่ลูกสูบ เรายังคงเห็นอาการสั่นของเครื่องยนต์ที่รอบต่ำที่ยังคงสูงกว่าเครื่องยนต์สี่ลูกสูบ แต่ในทางกลับกัน ในย่านความเร็วสูงนั้น อาการสั่นของเครื่องยนต์ทั้งสองรูปแบบกลับมีกราฟค่าการสั่นสะเทือนที่ใกล้เคียงกัน

แต่การลดการสั่นสะเทือนจากการทำงานของเครื่องยนต์นั้น ไม่ใช่เพียงแค่การเพิ่มอุปกรณ์บางส่วนเข้าไปยังเครื่องยนต์ แต่ทางผู้ผลิตกลายๆ จะใช้การออกแบบโครงสร้างที่กระจายแรงสั่นออกไปยังส่วนต่างๆ ของรถ รวมไปถึงการปรับปรุงจุดติดตั้งเครื่องยนต์เพื่อหาพื้นที่ในการลดการสั่นสะเทือนจากการทำงาน ซึ่งนั้นดูเหมือนจะเป็นหนทางในการแก้ปัญหาที่น่าสนใจของ Nissan Almera 1.0 Turbo และ Honda City 1.0 Turbo เช่นกัน

59f7ad732fa446c7b713b10f59ca1e5e 800

ในส่วนต่อมาก็คือเรื่องของเสียงรบกวนจากการทำงานของเครื่องยนต์ ชัดเจนว่ายิ่งสั่นมากเครื่องยนต์ก็จะส่งเสียงดังขึ้นเป็นเงาตามตัว แต่ในเครื่องยนต์สมัยใหม่นั้นมีการพัฒนาที่มากขึ้น แต่ถึงจะพัฒนามากขึ้นเท่าไหร่ การทำงานของเครื่องยนต์ในรอบต่ำนั้น เครื่องยนต์สามลูกสูบจะมีเสียงที่ดังกว่าเครื่องยนต์แบบสี่ลูกสูบ แต่ก็เพียงเล็กน้อย และเมื่อยิ่งรอบสูงขึ้นไปเรื่อยๆ นั้น ปรากฎว่าเสียงรบกวนของเครื่องยนต์ทั้งสองรูปแบบ แทบจะเท่ากันอย่างไม่น่าเชื่อ โดยเฉพาะรอบเครื่องยนต์ตั้งแต่ 5,000 รอบขึ้นไป แทบจะเท่ากันเลยทีเดียว

maxresdefault

ในแง่ของเสถียรภาพและความน่าเชื่อถือนั้น หากเครื่องยนต์แบบสามลูกสูบและสี่ลูกสูบ ถูกผลิตด้วยวัสดุเดียวกัน มาตรฐานการควบคุมการผลิตเดียวกัน และคุณภาพที่เหมือนกัน เครื่องยนต์สามลูกสูบนั้นก็ไม่ได้จะมีความแตกต่างออกไปจากเครื่องยนต์สี่ลูกสูบแต่อย่างใด ปัญหาความน่าเชื่อถือของเครื่องยนต์สามสูบเกิดจากข้อเท็จจริงที่ว่าโดยปกติแล้วเป็นผลิตภัณฑ์ที่มี “งบประมาณ” เป็นปัจจัยหลัก ดังนั้นสถาปัตยกรรมเครื่องยนต์จึงได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดต้นทุนและสามารถใช้วัสดุเกรดต่ำได้เช่นกัน

ด้วยกฎการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้นในปัจจุบันเครื่องยนต์สามสูบจึงไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ที่มี“ งบประมาณ” อีกต่อไป พวกเขากลายเป็นบรรทัดฐานและบางอย่างก็กลายเป็นสินค้าพรีเมี่ยม อย่างที่เรากำลังจะได้เห็นแบรนด์ไฮเปอร์คาร์ระดับโลกอย่าง Koenigsegg ที่กำลังพัฒนาเครื่องยนต์สามลูกสูบ 600 แรงม้าเป็นของตัวเองอยู่ในขณะนี้

4d463c25ed02421d863a3e7eb1e70f08 800

ปัญหาหลักๆ ของเครื่องยนต์สามลูกสูบก็คือ “การสั่นสะท้าน” ของการทำงานซึ่งก่อให้เกิดเสียรบกวนที่อาจจะทำให้หลายๆ คนเกิดอาหารหวั่นวิตกจากภาพจำเดิมของเครื่องยนต์สี่ลูกสูบที่เมื่อการทำงานเกิดเสียงดังแล้ว จะอนุมานไปเองว่ามันพังหรือไม่ แต่ถ้าให้มองไปยังภาพรวมและข้อเท็จจริงแล้ว การสั่นสะท้านที่มากกว่าเครื่องยนต์ทั่วๆไปนั้น ก็ก่อให้เกิดการสึกหรอของชิ้นส่วนที่มากกว่านั่นเอง

ในสภาพปัจจุบันนั้น เครื่องยนต์สามลูกสูบไม่ใช่เครื่องยนต์ที่เน้นการผลิตเพื่อการประหยักต้นทุนอีกต่อไป เราเห็นได้ชัดเจนว่าเครื่องยนต์สามลูกสูบสมัยใหม่นั้นจะมีตัวช่วยมากมายที่เสริมเข้ามา และยังมีการพัฒนาโครงสร้างและการใช้อุปกรณ์อื่นๆ เพื่อรองรับการแก้ไขปัญหาต่างๆ จากการทำงานของเครื่องยนต์ เราได้เห็นการพัฒนาที่ชัดเจนมากขึ้นตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน ซึ่งมันเป็นเครื่องย้ำเตือนเราได้เป็นอย่างดีว่ามันไม่ใช่เครื่องยนต์ “ราคาประหยัด” อีกต่อไป

443fdd01e1b7465f9187321310a9e3dc 800

Credit www.wapcar.my