วันจันทร์ที่ 20 พฤศจิกายน พ.ศ. 2560
บริการข่าวไทยรัฐ

ข่าว

วิดีโอ

BMW Water Injection System เทคโนโลยีเครื่องบินรบ

เพื่อจัดการกับความร้อนมหาศาลในขณะที่เครื่องยนต์ 6 สูบเทอร์โบคู่ทำงานอย่างต่อเนื่องในรอบสูง วิศวกรของ BMW ได้พัฒนาระบบระบายความร้อนแบบใหม่ให้มีประสิทธิภาพดีขึ้นกว่าเดิม โดยทำการเพิ่มหม้อน้ำอีกหนึ่งชุดสำหรับควบคุมอุณหภูมิเครื่องยนต์ไม่ให้ร้อนจนเกินไป นอกจากจะระบายความร้อนให้กับเครื่องยนต์แล้ว ยังช่วยทำให้ออยคูลเลอร์ของชุดส่งกำลังกับเทอร์โบทั้งสองตัวมีอุณหภูมิที่เหมาะสมต่อการสร้างพลังงาน เทอร์โบชาร์จเจอร์ของ M4 GTS มีท่อของระบบระบายความร้อนผ่านอินเตอร์คูลเลอร์แบบอินไดเรคโดยแยกปั๊มน้ำให้อีกหนึ่งชุด

หัวหน้าทีมวิศวกรผู้พัฒนาเครื่องยนต์ของ M4 อธิบายถึงการทำงานของระบบอัดอากาศแบบเทอร์โบคู่ของ M-Power ว่า แรงม้าสูงสุดจากการหมุนของข้อเหวี่ยงที่ขึ้นรูปด้วยกรรมวิธีแรงดันสูง หรือฟอร์ซ เค้นกำลังออกมาได้ 430 แรงม้า เมื่อถูกปรับจูนในรุ่น GTS กำลังจะสูงขึ้นเป็น 500 แรงม้าซึ่งเพิ่มขึ้นพอสมควร เมื่อเทียบกับเครื่องไซส์ยักษ์ แบบ V8 ใน M3 e92-e93 เวอร์ชั่นที่ 4 การปลดปล่อยกำลังของเครื่องยนต์ M4 GTS อยู่ในย่าน 5,750-7,000 รอบต่อนาที แรงบิดมีให้ตั้งแต่ 1,700 รอบต่อนาทีไปจนถึง 5,200 รอบต่อนาที ช่วยเสริมในจุดของแรงม้าสูงสุดได้มากกว่าเครื่อง V8 ของ M3 รุ่นที่แล้วอย่างเห็นได้ชัด

สำหรับตัวอัดอากาศแบบเทอร์โบคู่ พร้อมอินเตอร์คูลเลอร์ขนาดเล็กที่อยู่ใกล้กับฝาสูบด้านบน เทอร์โบทั้งสองตัวจัดวางแปะอยู่ข้างตัวเครื่องด้วยการใช้เทคนิค แบบ Bi-Turbo โดยเทอร์โบ 1 ตัวรับหน้าที่ 3 กระบอกสูบในการอัดอากาศ เป็นเทอร์โบแบบ TWO MONO Scroll การแยกเทอร์โบให้รับผิดชอบฝั่งละ 3 สูบ ทำให้หอยพิษไม่ต้องรับภารกรรมการทำงานมากจนเกินไป เทอร์โบในเครื่องยนต์ M ตัวใหม่ สามารถทำงานได้อย่างเต็มศักยภาพ ต่อเนื่องและตลอดเวลาแม้จะโดนอัดในสนามแข่งรถ กลีบเทอร์ไบน์รวมถึงแกนสามารถหมุนในรอบที่เร็วถึง 200,000 รอบต่อนาที

โดยสามารถคงรอบเอาไว้ที่ 120,000 รอบต่อนาที ไม่ให้รอบหล่นลงไปด้วยการทำงานของเวสเกตแบบไฟฟ้า ท่อไอดีถูกออกแบบให้มีความไหลลื่นเพื่อความเป็นระเบียบของอากาศขณะไหลผ่าน ท่อไอดีของ M4 GTS ออกแบบให้แทบจะไม่มีจุดคอด โดยมีอินเตอร์คูลเลอร์ขนาดกะทัดรัด ที่ติดอยู่ใกล้กับท่อไอดี เพื่อช่วยในด้านการตอบสนองของเทอร์โบ ช่วยทำให้มั่นใจได้ว่า อากาศร้อนจะไม่ถูกอัดกลับเข้าไปยังห้องเผาไหม้แบบซ้ำๆ

เครื่องยนต์ที่มีความร้อนสะสมสูงนอกจากจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลงแล้ว ยังทำให้วิศวกรไม่สามารถดึงศักยภาพของเครื่องยนต์ออกมาใช้ได้อย่างเต็มที่ด้วย เพื่อป้องกันความเสียหายและอาการน็อกจากการชิงจุดระเบิด วิศวกรจะต้องปรับลดอัตราส่วนกำลังอัด ปรับลดบูสต์เทอร์โบ หรือชะลอจังหวะการจุดระเบิดออกไป BMW จึงนำแนวคิดจากเครื่องบินรบและรถ Hot Rod ที่มีการฉีดละอองน้ำเข้าไปในท่อร่วมไอดีมาประยุกต์ใช้

โดยละอองน้ำที่ถูกฉีดเข้าไปจะระเหยกลายเป็นไอและช่วยดูดซับความร้อนออกจากไอดี ผลลัพธ์ที่ได้จึงคือพละกำลังของเครื่องยนต์ของ BMW M4 GTS และ BMW M4 DTM Champion Edition ที่สูงขึ้นจาก BMW M3 และ BMW M4 ถึง 69 แรงม้า และยังทำให้อัตราสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงดีขึ้นกับปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ลดลงด้วย

ระบบ Water Injection System ทั้งหมดจะทำงานโดยอัตโนมัติ ผู้ขับเพียงแต่ต้องคอยเติมน้ำใส่ถังความจุประมาณ 5 ลิตร ที่อยู่ใต้พื้นห้องเก็บสัมภาระท้ายรถเพื่อให้เครื่องยนต์สามารถทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพอยู่ตลอดเวลา โดย BMW บอกว่าโดยเฉลี่ยจะต้องเติมน้ำ 1 ครั้ง ทุกการเติมน้ำมัน 5 ครั้ง สำหรับการขับทั่วไปบนถนน และเติมน้ำ 1 ครั้ง ต่อการเติมน้ำมัน 1 ครั้ง สำหรับการขับในสนาม แต่ถ้าคุณลืมเติมหรือน้ำเกิดหมดกลางคันขณะกำลังซิ่งอยู่ในสนามขึ้นมาจะทำอย่างไร? ระบบก็จะปรับลดกำลังของเครื่องยนต์ลงโดยอัตโนมัติ แต่ก็จะยังสามารถขับไปได้ตามปกติ

เทอร์โบคู่หรือ Twin Turbocharger พร้อมอินเตอร์คูลเลอร์และระบบฉีดน้ำของเครื่องยนต์ตัวนี้ ทำให้ประหยัดเชื้อเพลิงขึ้นอีก 30% ลดการปล่อย CO2 ลงอีก 70 กรัมต่อ 1 กิโลเมตร น้ำหนักของเครื่องยนต์ทั้งตัวเบากว่าเครื่อง V8 ตัวเก่า น้ำหนัก 10 กิโลกรัม ที่หายไปถูกแทนที่ด้วยเทอร์โบ อินเตอร์คูลเลอร์กับท่อทางเดินต่างๆ ของระบบระบายความร้อนแบบใหม่ที่เพิ่มเข้ามา สำหรับอ่างน้ำมันเครื่องนั้นทำจากแมคนีเซียมอัลลอยที่มีราคาแพงลิบ ปั๊มน้ำมันเครื่องแบบใหม่กับท่อยังถูกปรับการทำงานโดยเฉพาะในด้านของความแข็งแกร่งทนทานต่ออุณหภูมิที่สูงขึ้นขณะทำความเร็วในรอบเครื่องสูงๆ เครื่องยนต์ตัวนี้สามารถจูนอัพเพิ่มแรงม้าให้ออกมาเป็นรุ่นพิเศษที่แรงกว่า M รุ่นปกติ

ซึ่งเป็นที่มาของปิศาจตนใหม่ที่ใช้รหัส GTS เครื่องยนต์ตัวใหม่มีอัตราส่วนกำลังอัด 102.:1 สร้างแรงม้าสุงสุดที่ 500 แรงม้าในรอบเครื่องยนต์ 5,500-7,000 รอบต่อนาที แรงบิดสูงสุดเพิ่มจาก 550 นิวตันเมตร หรือ 55 กิโลกรัมเมตรเป็น 610 นิวตันเมตร หรือ 61 กิโลกรัมเมตรที่ 1,750-5,500 รอบต่อนาที อัตราเร่งจาก 0-100 กิโลเมตรใน 3.8 วินาที ความเร็วสูงสุด 305 กิโลเมตรต่อชั่วโมง เร็วกว่า M4 รุ่นมาตรฐานอยู่พอสมควร.

อาคม รวมสุวรรณ
E-Mail chang.arcom@thairath.co.th
Facebook https://www.facebook.com/chang.arcom
https://www.facebook.com/ARCOM-CHANG-Thairath-Online-525369247505358/