จากเครื่องยนต์ดีเซลไดเร็คอินเจ็คชั่นที่ถือได้ว่าประหยัดน้ำมันเป็นสุดยอดในเมื่อ 10 ก่อนแล้ว แต่ปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่ลดน้อยลง และมีราคาสูงขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทำให้ค่ายรถยนต์ต่างได้พัฒนาสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลให้ประหยัดน้ำมันเพิ่มมากขึ้น ใช้พลังงานน้ำมันเชื้อเพลิงได้คุ้มค่ามากยิ่งขึ้น เพื่อตอบโจทย์ความต้องของผู้บริโภคที่ต้องการรถยนต์ที่ประหยัดน้ำมัน

บริษัท โตโยต้า มอเตอร์ ประเทศไทย จำกัด เป็นบริษัทผู้ผลิตรถยนต์รายแรกในเมืองไทยที่ได้นำเทคโนโลยีเครื่องยนต์ดีเซลคอมมอนเรล ไดเร็คอินเจคชั่น หรือ CDI ( Commonrail Direct Injection) มาใช้อยู่ในรถกระบะเพื่อการพาณิชย์ และรถยนต์นั่งระดับหรู โดยให้แรงม้า และแรงบิดในขับขี่ที่ดีเยี่ยม ตอบโจทย์ความประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้เป็นอย่างดี

สิ่งที่เป็นสุดยอดประหยัดน้ำมันของเครื่องยนต์คอมมอลเรล คือ การสร้างน้ำมันเชื้อเพลิงไว้ในท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงที่แม่นยำตามความต้องการของเครื่องยนต์ เพิ่มแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยปั้มน้ำมันเชื้อเพลิงแรงดันสูง1,377 บาร์ หรือสูงกว่าเครื่องยนต์ดีเซล ไดเร็คอินเจคชั่นทั่วไปถึง 8 เท่า สูงไปยังหัวฉีด เพื่อฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้เป็นละอองฝอยขนาดเล็ก เพื่อเพิ่มความสามารถในการคลุดเคล้ากับอากาศให้มีการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ ได้กำลังแรงม้า แรงบิดในการขับขี่เพิ่มมากขึ้น โดยที่ปลายของรางส่งน้ำมันจะติดตั้งตัวจำกัดแรงดันน้ำมัน และเซ็นเซอร์ ตรวจจับแรงดันน้ำมัน เพื่อทำหน้าที่รักษาและควบคุมแรงดัน ของน้ำมันที่ถูกส่งมาจากปั๊มแรงดันสูงให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมกับการขับขี่ ก่อนที่ หัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งมีรูฉีดน้ำมันถึง 6 รูต่อหัว จะจ่ายน้ำมันที่มีลักษณะเป็นฝอยเข้าสู่ห้องเผาไหม้โดนตรง โดยการทำงานของหัวฉีดจะเป็นแบบ 2 ครั้งใน 1 จังหวะ ด้วยการฉีดน้ำมันนำร่อง (Pilot Injection) ก่อนทำการฉีดจริง ซึ่งจะช่วยลดระดับเสียงดังที่เกิดจากการจุดระเบิด

ในการทำงานของเครื่องยนต์ทำงานผ่านการควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ที่ทำการประมวลผลการสั่งจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ตามเซ็นเซอร์ของเพลาข้อเหวี่ยงตำแหน่งคันเร่ง อุณหภูมิอากาศ ฯลฯ เพื่อ สั่งจ่าย น้ำมันเชื้อเพลิง ให้ตรงกับความต้องการของเครื่องยนต์ สอดคล้องกับความเร็วรอบเครื่องยนต์ ส่งผลให้อัตราเร่งได้อย่างต่อเนื่อง เครื่องยนต์ทำงานน้อย ลดการสึกหรอของเครื่องยนต์ และประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง

นอกจากการพัฒนาสมรรถนะเครื่องยนต์ที่ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างสุดคุ้มแล้ว การพัฒนา แรงบิด และ แรงม้า ของเครื่องยนต์ให้เพิ่มมากขึ้นนั้นก็เป็นอีกหนึ่งส่วนที่ค่ายผู้ผลิตรถยนต์ต่างให้ความสำคัญอีกเช่นกัน

แรงบิด (Torque) คือ แรงหมุนของเพลาเครื่องยนต์ เป็นแรงที่ใช้เพื่อส่งกำลังของเครื่องยนต์ไปหมุนเกียร์ เพลา และ ล้อรถ เพื่อให้รถเคลื่อนที่ไปได้ แรงบิดของเครื่องยนต์จะมีค่าสูงหรือต่ำ แตกต่างกันไปที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่างๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตว่าต้องการให้มีแรงบิด สูงสุดอยู่ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ ปานกลาง หรือ สูง โดยมีค่าหน่วยคิดเป็น Kg-m, Nm และ Ft-lbs

เครื่องยนต์ที่มีค่าแรงบิดสูงสุดในรอบเครื่องยนต์ต่ำ จะให้อัตราเร่งในการออกตัวช่วงต้นและช่วงกลางได้ดี ซึ่งเครื่องยนต์ในสเปกนี้จะว่างอยู่ในรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ (รถกระบะ รถบรรทุก) และในปัจจุบันได้นำมาวางอยู่ในรถเก๋งซีดาน  จุดเด่นของเครื่องยนต์ที่มีค่าแรงบิดสูงสุดในรอบเครื่องยนต์ต่ำ จะให้การอกตัวของรถยนต์เหมือนรถยนต์สปอร์ตรวดเร็วฉับไว ให้อัตราเร่งในการแซงในระยะสั้นๆได้ดี ประหยัดน้ำมัน และยังช่วยให้ปลอดภัยในการขับขี่

ในส่วนของเครื่องยนต์ที่มีค่าแรงบิดสูงสุดในรอบเครื่องยนต์สูง จะให้อัตราเร่งในการออกตัวที่ช้า แต่จะให้อัตราเร่งที่ในรอบเครื่องยนต์สูง ซึ่งหมายถึงการขับขี่ด้วยความเร็วสูงเช่นกัน ค่าแรงบิดสูงสุดในรอบเครื่องยนต์สูง จะให้อัตราเร่งในช่วงความเร็วปลายได้ดี ซึ่งค่าแรงบิดสูงสุดจะเท่าค่าแรงม้าสูงสุด ทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง และเครื่องยนต์เกิดการสึกหรอมากขึ้น ในช่วงรอบเครื่องยนต์ปานกลาง ถึงต่ำจะให้อัตราเร่งได้ไม่ต่อเนื่อง รอรอบเครื่องยนต์ ก่อให้เกิดอุบัติเหตุจากการแซงในระยะสั้นๆ

สิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ที่ต้องให้ความสำคัญ คือ แรงม้าสูงสุดของเครื่องยนต์

แรงม้า (Horse Power) คือ กำลังของเครื่องยนต์ที่ได้รับจากเพลาเครื่อง ซึ่งเท่ากับกำลังที่เครื่องยนต์ผลิตได้หักออก ด้วยแรงเสียดทานภายเครื่องยนต์ สูตร BHP = IHP - FHP โดยที่ IHP คือ Indicated Horse Power หมายถึงกำลังที่เครื่องยนต์ผลิตได้ และ FHP คือ Friction Horse Power ซึ่งหมายถึงแรงเสียดทานภายในเครื่องยนต์ กำลังของเครื่องยนต์สามารถคำนวณได้จากสูตรHP = K x Torque x RPM โดยที่ K คือ ค่าคงที่ T คือแรงบิด และ RPM คือความเร็วรอบของเครื่องยนต์แรงม้าสูงสุดของเครื่องยนต์แต่ละรุ่นแต่ละแบบจะอยู่ที่ ความเร็วรอบเครื่องยนต์แตกต่างกันไปแล้วแต่การออกแบบของผู้ผลิต โดยมีหน่วยวัดแรงม้าเป็น HP),แรงม้า (PS) และ กิโลวัตต์ (KW)

ความสำคัญของแรงม้าและแรงบิดของเครื่องยนต์นั้นมีความสำคัญการขับขี่รถยนต์ ควรมีการเปลี่ยนเกียร์ในรอบเครื่องยนต์ที่มีแรงบิดสูงสุด ไม่ควรลากรอบเครื่องยนต์ไม่สูงเกินค่าแรงบิดสูงสุดเพราะ การลากรอบเครื่องยนต์เกินค่าแรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์นั้นไม่ได้ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้นได้ และยังทำให้เครื่องยนต์สึกหรอ สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเพิ่มมากขึ้น และในความเร็วปลายควรใช้รอบเครื่องยนต์ที่แรงม้าสูงสุด รถวิ่งเร็วได้เท่านั้นแล้ว การที่ใช้รอบเครื่องยนต์เกินแรงม้าสูงสุดนั้นก็ไม่เกิดประโยชน์อะไรทำให้เครื่องยนต์มีอายุการใช้งานสั้นลง

สำหรับท่านที่กำลังมองหาซื้อรถยนต์มือหนึ่ง หรือมือสอง ควรที่จะศึกษาข้อมูลแรงม้า แรงบิด ของรถยนต์รุ่นนั้นๆเสียก่อน และทดลองขับขี่ประกอบการตัดสินใจเพื่อความพึงพอใจสูงสุด

ที่มา : www.meedee.net/magazine/car/maintenance/2687