- เครื่องยนต์ VQ37VHR ที่เป็น All Aluminum น้ำหนักเบา สังเกตที่เฟืองแคมไอดี (สองอันใหญ่ที่โผล่ออกมา) อันนั้นก็ยังเป็นระบบ “กระดิกแคม” เปลี่ยน Over Lap ไปตามสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์
เรื่อง : อินทรภูมิ์ แสงดี
สวัสดีครับ ผม “พี สี่ภาค” คนเดิม กับคอลัมน์ “ดั้งเดิม” ที่มีมาคู่ XO AUTOSPORT แต่ในอดีต ถ้าใครติดตามกันมานานก็ต้องคุ้นเคยกับคอลัมน์ชื่อเท่ๆ ว่า Short Stroke ที่นำเสนอเรื่องราวเกี่ยวกับ “เทคโนโลยี” ของรถยนต์ต่างๆ ที่ “น่าสนใจ” และ “นำมาเล่าสู่กันฟังในแบบกันเองได้” โดยไม่มีเนื้อหายาวเกินไปนัก แต่กาลเวลาก็พาคอลัมน์นี้หายไปอยู่นานร่วมสิบปี ไอเดียนี้เกิดเมื่อผมคิดถึงมัน และ “อยากจะนำคอลัมน์ดีๆ กลับมาทำใหม่” โดยปรับเปลี่ยนเนื้อหาไปตามกาลเวลา ซึ่งปัจจุบันนี้เทคโนโลยีของรถยนต์ได้ก้าวไปไกลมากจนตามแทบไม่ทัน เพราะฉะนั้น เราควร “รับรู้” เกี่ยวกับเรื่องพวกนี้ด้วย เพราะท่านก็ต้องใช้รถรุ่นใหม่ และต้องได้สัมผัสกับระบบใหม่ๆ แน่นอน จะได้ “ทราบว่า มันเอาไว้ทำอะไร” ผมจะนำเรื่องราวเทคโนโลยีใหม่ๆ ในจุดที่น่าสนใจ และ “เราสามารถเข้าถึงได้ง่าย” มาเล่าสู่กันฟังนะครับ และมันจะเป็นคอลัมน์ที่มีอย่างต่อเนื่องใน Tech Zone ที่ผมตั้งใจทำขึ้นมา…
- 370Z รถสปอร์ตที่มีตำนานยาวนาน มากับเทคโนโลยีใหม่ๆ ความแรงเดิมๆ มีถึง 332 แรงม้า โดยไม่พึ่งระบบอัดอากาศใดๆ แถมยังมลพิษต่ำอีกต่างหาก
เปิดซิงฝอยเฟื่อง เรื่อง VVEL จาก NISSAN
ปัจจุบันระบบ “วาล์วแปรผัน” มีบทบาทในรถยนต์กันมาก อย่าเพิ่งไปคิดถึงเรื่อง “แรง” ครับ ความแรงเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ แต่ที่ลึกล้ำกว่านั้น คือ “แรงด้วย ประหยัดด้วย มลภาวะต่ำด้วย” ประการแรก คำว่า “แรง” หมายถึง “ความแรงมาอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่รอบต่ำจนถึงรอบสูง” ไม่ได้เหมือนรถยุคก่อน ที่รอบต่ำไม่เอาอ่าว ต้อง “รอรอบ” ถึงจะแรง ทำให้การขับขี่ในรอบต่ำนั้น “ไร้ประสิทธิภาพ” หรือ Lack of Power กินน้ำมันมาก เพราะต้องเค้นคันเร่งมากเกินไป มลพิษก็สูง ประการที่สอง คำว่า “ประหยัด” โดยปกติแล้ว ถ้าเครื่องยนต์มีกำลังที่ดีตั้งแต่รอบต่ำ เราก็ไม่ต้องเหยียบคันเร่งมากเหมือนเครื่องยนต์ที่รอบต่ำไร้กำลัง ก็จะได้ความประหยัดมาด้วย ประการที่สาม เมื่อความประหยัดโดดเด่น สิ่งที่ตามมาคือ “มลพิษก็ต่ำ” เพราะน้ำมันฉีดน้อยลง ซึ่งเรื่องมลพิษนี่ดูจะเป็น “ข้อสำคัญที่สุดในรถยุคใหม่” เพราะกฎหมายมลพิษที่ตอนนี้ไปถึง Euro 6 ที่เข้มงวดมาก จะทำอย่างไรดีล่ะ ที่จะทำให้เครื่องยนต์สามารถตอบสนองได้ทุกอย่างเท่าที่จะทำได้…
คำตอบคือ “ระบบการเปิด-ปิดวาล์วแบบแปรผัน” ที่เข้ามาช่วย “ทำให้กำลังเครื่องยนต์มาได้อย่างต่อเนื่อง” และ “ปรับให้ส่วนผสมของเครื่องยนต์ทำงานได้อย่างสมบูรณ์แบบตามการขับขี่มากที่สุด” โดยมีระบบ ECU แสนฉลาดมาช่วย ระบบเปิด-ปิดวาล์วแบบแปรผัน เราจะรู้จักกันเป็นอันดับแรก คือ VTEC ของ HONDA (สำหรับรถญี่ปุ่น) ตอนหลังจึงออกลูกออกหลานมาเป็นระบบต่างๆ มากมาย ณ ตอนนี้ที่น่าสนใจมากก็จะเป็นระบบ VVEL หรือ Variable Valve Event and Lift ของ NISSAN ที่มีใช้ครั้งแรกในเครื่องยนต์ VQ37VHR ที่ใช้อยู่ใน 370Z หรือ SKYLINE 370GT หรือ INFINITI G37 สำหรับตลาดอเมริกา กลไกของระบบ VVEL นั้น ต่างจาก VVL ที่รู้จักกันอย่างสิ้นเชิง อาจจะต้องดูรูปพร้อมคำอธิบายไปด้วย รวมไปถึงการดูภาพเคลื่อนไหวใน YouTube เพื่อทำให้เข้าใจมากยิ่งขึ้น…
- อันนี้เป็นกลไกของระบบ VVEL ที่ไม่ได้ใช้ลูกเบี้ยวแคมฯ เตะเหมือนแคมฯ ทั่วไป โดยจะมีแกนทั้งหมดสองชุด แกนชุดบนจะเอาไว้เปลี่ยนระยะยก (Lift) ส่วนแกนชุดล่าง จะเป็นลูกเบี้ยวที่หมุนตามเครื่องยนต์ ทำหน้าที่เหมือนแคมฯ ปกติ แต่เทพกว่านั้น มันไม่ได้เตะที่ถ้วยวาล์วโดยตรง มันจะมีกลไกต่อไปยังลูกเบี้ยวแกนชุดบน เพื่อปรับระยะการยกวาล์วก่อน แล้วค่อยเป็นกระเดื่องลงมากดที่ถ้วยวาล์วอีกทีหนึ่ง ทำงานกันแบบ “สองชั้น” ดูแล้วจะงงแรกๆ แต่ค่อยๆ ทำความเข้าใจ มันจะค่อยๆ ซึมซับเองครับ
กลไกสุดแปลกประหลาด แต่ไม่ยากจะเข้าใจ
ลองสังเกตดูภาพครับ ระบบ VVEL จะใช้กับฝั่งไอดี ส่วนฝั่งไอเสีย ยังเป็นแคมชาฟท์แบบปกติอยู่ แต่ฝั่งไอดีเนี่ยสิ มันดูแล้วฉงนๆ ไม่ได้เป็นแคมชาฟท์ที่เราเคยเห็นกันเสียด้วย กลไกระบบ VVEL นี้ ออกแบบได้ “ล้ำสมัย” อยู่มาก บ่องกงๆ เอ๊ย บอกตรงๆ ว่า “ไม่รู้จะจำกัดความมันยังไง” เอาเป็นว่า ดูรูปประกอบไปด้วยแล้วกัน จะเห็นมี “แกนลูกเบี้ยวเยื้องศูนย์” อยู่ 2 แท่ง วางบนกับล่าง แกนด้านบน จะเอาไว้ “ปรับระยะยกวาล์ว” โดยอาศัย Stepping Motor ที่ด้านท้ายเครื่อง โดยที่มันจะทำหน้าที่ “เปลี่ยนองศาแกนปรับระยะยกวาล์ว” ลักษณะคล้ายๆ กับระบบ Valvetronic ของเยอรมัน แต่ VVEL นั้น จะสร้างให้ซับซ้อนกว่า ด้วยการมีลูกเบี้ยวเยื้องศูนย์ และกระเดื่องทดสำหรับกดวาล์ว เมื่อมอเตอร์ขยับไปทาง “ตามเข็มนาฬิกา” (หมุนขวา ตามทิศทางการหมุนของเครื่องยนต์) ลูกเบี้ยวของแกนปรับระยะยกวาล์วจะขยับไป ชุดกลไกจะ “กดวาล์วลงได้ลึก” นั่นหมายถึง “ระยะการเปิดวาล์วไอดีที่มากและนาน” (Max Lift & Duration) สำหรับการให้ “พลังงานเต็มที่” ในช่วงรอบสูง กดคันเร่งเต็มที่ ส่วนในทางตรงกันข้าม กลไกสั่งแกนหมุนไปทาง “ทวนเข็มนาฬิกา” (หมุนซ้าย) มันก็จะทำให้ชุดกลไก “กดวาล์วได้น้อย” นั่นหมายถึง “ระยะการเปิดวาล์วไอดีที่น้อยและสั้น” (Min Lift & Duration) สำหรับ “ให้มีแรงและประหยัดน้ำมัน มลพิษน้อยในรอบเครื่องยนต์ต่ำ” เพราะเมื่อวาล์วไอดีเปิดน้อยและปิดเร็ว “การสูญเสีย” การไหลของอากาศในรอบต่ำก็จะน้อย ทำให้มีแรงบิดดี แต่ถ้ารอบต่ำมีการสูญเสียมาก ทำให้แรงบิดไม่ดี กินน้ำมันมาก และมลภาวะสูงเกินไป ส่วนอธิบายเพิ่มเติมขอให้ดูในรูปเลยครับ…
- เป็นภาพที่แสดงถึงกลไกเปลี่ยนระยะยกวาล์ว มันจะต้องทำงานพร้อมไปกับแกนลูกเบี้ยวชุดล่าง เมื่อแกนชุดล่างหมุนตามเครื่องยนต์ ลูกเบี้ยว (สีขาว) จะหมุนแบบเยื้องศูนย์ ตัวลูกเบี้ยวนี้จะมีกลไก (สีดำ) ประกบเอาไว้ เมื่อลูกเบี้ยวหมุน มันก็จะเหนี่ยวนำให้กลไกตัวนี้ขยับไปขับเคลื่อนตัวกระเดื่อง (สีกากี) และในกระเดื่อง ก็จะมีลูกเบี้ยวที่เป็นของแกนระยะยกวาล์วแท่งบนสอดอยู่ ส่วนด้านหลังแกน จะเป็น Stepping Motor (ตัวสีดำ) แล้วมีแกนเกลียวยื่นออกมา เมื่อมอเตอร์หมุน มันก็จะไปขยับแกนบนให้ขยับซ้ายหรือขวาตาม ลูกเบี้ยวที่สอดอยู่ในกระเดื่องสีกากี ก็จะทำหน้าที่ “เปลี่ยนองศาระยะยก” ตามรูปร่างของลูกเบี้ยว ซึ่งปลายอีกด้านของกระเดื่อง มันก็จะมีกลไกที่จะไปเตะถ้วยวาล์ว ตัวขาเตะก็จะเป็นสีฟ้าๆ อมเขียว เพื่อเตะวาล์วให้เปิดและปิดได้ตามที่ระบบมันกำหนดเอาไว้