ทำไมต้องมีหลายสูบ...!!!

[7do]

เคยสงสัยกันมั่งมั้ยว่า  ทำไมรถมอเตอร์ไซด์แต่ล่ะรุ่น  แต่ล่ะคัน  ถึงได้มีจำนวนลูกสูบไม่เท่ากัน  ไม่ว่าจะ  1 สูบ  2 สูบ 3 สูบ
4 สูบ ไปจนถึง 6 สูบ  ทั้งๆที่บางครั้งจำนวน CC  ก็เท่ากัน แต่ทำไมบางคันมีสูบเดียว  บางคันมี 4 สูบ เช่น รถ  SR400 Single Stoke  400cc กับ cb400sf  400cc มีความแตกต่างกันทางด้านความเร็วอย่างมากทั้งที่จำนวน CC ของรถก็เท่ากัน  แต่เพราะเหตุใดจึงแรงไม่เท่ากัน  ความสงสัยเหล่านั้นเราลองมาดูคำอธิบายเหล่านี้ดูก่อนน่ะ
                1 สูบ  จุดระเบิด ปัง  ได้กำลังงาน   1 ครั้ง
   2 สูบ จุดระเบิด ปัง ปัง ได้กำลังงานต่อเนื่อง 2 ครั้งไปเรื่อยๆ
   4 สูบ จุดระเบิด ปัง ปัง ปัง ปัง ได้กำลังงานต่อเนื่อง  4 ครั้งไปเรื่อยๆ

   อธิบายแบบง่ายๆ คือ รถที่ CC เท่ากัน
                รถ1  สูบ มีพื้นที่หน้าตัดลูกสูบเท่ากัน  พื้นที่หน้าตัดทางเข้าไอดี-ไอเสียเท่ากัน   ระยะชักกันมีความเร็วรอบระดับ 1
   รถ 2  สูบ มีพื้นที่หน้าตัดลูกสูบเท่ากับระยะชักเท่ากัน พื้นที่ทางเข้าไอดี-ไอเสีย  จะมากกว่าเพราะจำนวนวาล์วมากกว่า  ความเร็ว
                    รอบจะสูงกว่าประมาณระดับ 1.25
   รถ 4  สูบก็มีหลักการเดียวกัน  ระดับรอบกำลังสูงสุดประมาณ 1.5

การสร้างเครื่องยนต์เพื่อออกจำหน่ายมีขีดจำกัดหลายอย่าง  แต่หลักๆมีดังต่อไปนี้
   1.ขีดจำกัดทางด้านวัสดุ  เป็นขีดจำกัดที่สำคัญที่สุด  เมื่อเปรียบเทียบที่ซีซีเท่ากัน  รถที่มีสูบมาก  ลูกสูบแต่ล่ะลูกสูบจะเดินทางผ่านกระบอกสูบสั้นกว่า  ทำให้สามารถออกแบบให้มันทำงานที่รอบสูงกว่าได้  เมื่อรอบสูงกว่า  ก็ได้แรงมากกว่า  รถสูบน้อยๆจะทำรอบสูงๆก็ได้  ขึ้นอยู่กับการออกแบบอะไรอื่นๆอีกหลายอย่าง
   2.ขีดจำกัดทางด้านคุณสมบัติของเชื้อเพลิง  คือความเร็วในการเผาไหม้  น้ำมันที่เราใช้อยู่จะมีความเร็วในการเผาไหม้เท่าๆกัน  ที่ความดันเท่ากัน  ดังนั้นกระบอกสูบโตก็เผาหมดช้ากว่า  ทำให้การทำรอบสูงๆทำได้ยากกว่า  แต่ก็มีวิธีเร่งการเผาไหม้อีกหลายวิธี  เพื่อทำให้รถสูบโตทำรอบสูงๆได้  แต่ติดตรงขีดจำกัดข้อที่  1
   3.ขีดจำกัดทางด้านกลศาสตร์ของไหล  การดูดอากาศและน้ำมันเข้ามาในกระบอกสูบนั้น  มีอัตราการไหลเท่ากันที่ความดันเท่ากัน  กระบอกสูบใหญ่ก็ดูดนาน  กว่าจะได้เต็มหรือพอเพียง  นี่ก็รวมถึงการไหลออกของไอเสียด้วย
    4.ขีดจำกัดทางด้านต้นทุน  รถที่มีจำนวนกระบอกสูบมากๆ ชิ้นส่วนต่างๆก็มาก ทำให้มีต้นทุนสูง  การบำรุงรักษาก็สูง  ดูแลยากกว่า  ความเชื่อถือได้ของเครื่องยนต์ก็ต่ำกว่า
   5.ขีดจำกัดทางด้านการตลาด  ความต้องการของลูกค้า  และการใช้งาน  บางคนต้องการรถที่ทนทาน  ดูแลรักษาง่าย  บางคนต้องการรถแรง  เพราะว่าดูแลรถเป็น  จุกจิกยังงัยก็ไม่กลัว  บางคนอยากได้ความประหยัดน้ำมัน  ราคาถูก  บางคนไม่สน  มีเงินก็ทุ่มเข้าไป

เช่น รถวิบาก  ต้องการความกะทัดรัด  คล่องตัว  จึงนิยมใช้สูบเดียว  ถึงแม้ความจุกระบอกสูบจะสูงก็ตาม (สองสูบก็มีน่ะ)   รถพวกนี้ต้องการแรงบิดรอบต่ำถึงกลางดี  ไม่จำเป็นต้องการความเร็วสูง  สูบเดียวก็พอแล้ว.....  แต่อย่างรถสปอร์ตมักนิยมสูบเยอะๆ เพราะต้องการความเร็วและแรง  ยิ่งแรงยิ่งมันส์ อิอิ   รถสูบมากๆมีโอกาสทำรอบได้สูงกว่า  มีแรงม้ามากกว่า  แต่แรงบิดจะต่ำกว่าเพราะว่า  ระยะชักมักจะสั้นกว่า  ถ้าต้องการแรงบิดมาก  ก็ต้องทดรอบเอา  ซึ่งรอบแรงบิดสูงสุดของรถจำนวนสูบมาก  รอบจัด  ก็มักจะอยู่ที่รอบสูงด้วย  ระบบเกียร์ที่ต้องใช้ก็ต้องมีมากขึ้น
เมื่อพูดถึงประสิทธิภาพของการทำงาน  ก็ต้องมองว่าเทียบกับอะไร  รถสูบมากอาจดูมีประสิทธิภาพสูงกว่าเมื่อเทียบกับน้ำหนักเครื่องยนต์  หรือขนาด ซีซี คือ แรงม้า/ซีซี  หรือ  แรงม้า/น้ำหนักเครื่องยนต์  จะมีโอกาสทำได้สูงกว่ารถสูบน้อยๆแน่นอน  แต่ถ้าจะเทียบประสิทธิภาพต่อน้ำมันเชื้อเพลิง  รถสูบน้อยจะมีค่า  แรงม้า/เชื้อเพลิง  ดีกว่ารถหลายสูบ  ทั้งนี้  เนื่องจากพลังงานที่ได้จากการเผาไหม้ของรถหลายสูบจะหมดไปกับการเอาชนะความฝืดของชิ้นส่วนต่างๆ ในเครื่องยนต์มากว่า  และการเผาไหม้ของเครื่องยนต์ที่รอบสูงมากๆก็มักจะเป็นการเผาไหม้ที่ไม่ค่อยสมบูรณ์นัก  การได้แรงมากกว่า  มาจากการกินน้ำมันเข้าไปมากๆ ทำรอบมากๆ เพื่อเผาน้ำมันมากๆ ในเวลาเท่าๆกัน กับรถสูบน้อยๆเท่านั้นเองคับ

ลองจินตนาการกันดูน่ะคับว่าอย่างเจ้า Phantom 200 สูบเดียว บ้านเราเอาไปเปลี่ยนเป็น 2 สูบวี  รับรองได้เลยว่ากระฉูดกว่าเก่าแน่ๆ  ทั้งความแรงที่ได้รับ  รวมไปถึงค่าน้ำมันที่กระฉูดตามไปด้วย  แม้จะมีซีซ๊เท่ากันก็เถอะ

อีกทั้งความทนทานของรถที่มีจำนวนสูบมากก็จะมีความทนทานกว่ารถที่มีสูบน้อยกว่าใน ซีซี ที่เท่ากันด้วย  เนื่องจากแต่ล่ะสูบทำงานที่จำนวนรอบ/นาที  น้อยกว่า  แต่ก็อย่างที่บอกอัตราการบริโภคก็มากขึ้นตามจำนวนสูบไปด้วย  อิอิ

แต่ก็เคยมีรถที่เรียกว่าสุดยอดของโลกในระดับ 4 สูบ คือรุ่น Honda NR750   4  สูบ  ลูกสูบวงรี  8 วาล์ว  2 ก้าน 2 หัวเทียนต่อ 1 สูบ  รักษาระดับการทำงานไว้ได้ถึงสองหมื่นรอบ  แต่ไม่สามารถรักษาระดับความทนทานไว้ได้เลยไม่นิยมไปในที่สุด

[7do]

ใครที่ชอบดูการแข่งขัน รถพวก MOTO GP ก็น่าจะรู้ว่ามีกติกาเกี่ยวเนื่องในเรื่องจำนวนของลูกสูบอยู่ด้วย  มันเป็นความได้เปรียบเชิงกล  อย่างรถที่ต้องการจะแรง  ก็ต้องว่าการตกแต่งระบบเครื่องยนต์  และหนึ่งในนั้นที่ต้องทำก็คือการเพิ่มจำนวนลูกสูบเข้าไป  เป็นวิธีง่ายๆขั้นต้น(ของผู้ผลิตน่ะ)  ยกตัวอย่างเช่น ถ้ารถ 2 สูบ จะได้เปรียบคู่ต่อสู้ทั่งน้ำหนักโดยรวมของรถ  จำนวน ซีซี (ความจุกระบอกสูบ) อย่างในการแข่ง  World Super Bike ..... VTR1000  กับ Ducati 996 หรือ Apillia R1000  นั้นใช้เครื่องยนต์ 2 สูบ  ความจุกระบอกสูบ  กฎกติกาให้มาเหยียบพัน  แต่พวก 4 สูบ เช่น GSX-R750   ZX7R  หรือ R7 จะมีพิกัด ซีซี เต็มที่แค่ 750 เท่านั้น  อันนี้เปรียบเทียบกันให้เห็นเลยว่า "จำนววนลูกสูบมีผลต่อความเร็วแรง" มากกว่ากันแน่นอน  ถ้าไม่งั้นเขาคงไม่ต่อให้ขนาดนั้นหรอกคับ  กติกา Moto GP ก็เช่นเดียวกัน

[procircuit]

เข้ามาอ่านได้ความรู้กนะจ่างตาขึ้นเอยะเลย ว่าแต่กตืกา moto GP นี่มีข้ห้ามไรบ้างครับ