ข้อมูลสำคัญเบื้องต้นที่ต้องรู้หากคิดจะเล่นเทอร์โบ อัตราส่วนกำลังอัดมากหรือน้อยเกินไป ก่อให้เกิดผลเสียอย่างที่คาดไม่ถึง
อัตราส่วนกำลังอัด
คือ ปริมาตรของกระบอกสูบทั้งหมด เมื่อลูกสูบเลื่อนสู่ศูนย์ตายล่าง (รวมปริมาตรของห้องเผาไหม้ด้วย) นำมาหารด้วยปริมาตรของห้องเผาไหม้ เมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้นสู่ศูนย์ตายบน เช่น ปริมาตรของช่องว่าง (ห้องเผาไหม้) เมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้นศูนย์ตายบน 6 ซีซี และปริมาตรกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายล่างหรือเรียกว่าปริมาตรที่ลูกสูบแทนที่ (Displacement Volume=Vd) = 36 ซีซี อัตราส่วนกำลังอัดก็คือ (6+36)/6=42/6=7 ต่อ 1
อย่าลืมว่า ปริมาตรเมื่อลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายบน จะต้องวัดปริมาตรของห้องเผาไหม้ในฝาสูบบวกกับปริมาตรช่องว่างของปะเก็นฝาสูบ ด้วย และถ้าบนหัวสูบไม่ใช่แบบหัวเรียบ มีหลุมบนหัวลูกสูบ ก็ต้องบวกเข้าไปด้วย การวัดหาปริมาตรในแต่ละส่วนนั้น ต้องวัดด้วยการตวงด้วยของเหลว ด้วยเข็มฉีดยากับกระจกเจาะรู ถ้ามีสเปกจากสมุดคู่มือ รู้ซีซี รู้กำลังอัด ก็กดเครื่องคิดเลขหาปริมาตรห้องเผาไหม้ได้
ปริมาตรกระบอกสูบ (Displacement Volume = VC) คือ ปริมาตรของกระบอกสูบระหว่างศูนย์ตายบน และศูนย์ตายล่าง หาได้จากสูตรคณิตศาสตร์ r ยกกำลังสอง x ช่วงชัก หรือ (22/7) x rยกกำลังสอง x ช่วงชัก r คือรัศมีของกระบอกสูบ (ลูกสูบ) เช่น กระบอกสูบมีเส้นผ่าศูนย์กลาง80 มม. ดังนั้น r = 40 มม.
อัตราส่วนกำลังอัด (Compression Ratio) มีความสำคัญต่อการทำงานของเครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบมาก เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบจำเป็นต้องมีอัตราส่วนกำลังอัดต่ำกว่าเครื่อง ยนต์ปกติ เพราะว่าระบบเทอร์โบ จะช่วยประจุไอดีเข้าสู่กระบอกสูบได้มากกว่าอัตราปกติ ไอดีมีมวลมากกว่าปกติ เมื่อลูกสูบเลื่อนสู่ศูนย์ตายบนในจังหวะอัด ไอดีจะถูกอัดแน่น ก็เปรียบเสมือนอัตราส่วนกำลังอัดที่สูงขึ้น
ถ้าเครื่องยนต์มีอัตราส่วนกำลังอัดสูงเกินขอบเขตของความเหมาะสม ไอดีที่ถูกอัดตัวแน่น และร้อน อาจทำให้เครื่องยนต์เกิดการน็อก (ชิงจุดระเบิด) คล้ายกับการตั้งไฟแก่เกินไป เครื่องยนต์ที่ติดตั้งเทอร์โบ จึงต้องมีอัตราส่วนกำลังอัดต่ำกว่าเครื่องยนต์ปกติ เมื่อถึงจังหวะอัดจะได้ไม่เกิดการน็อก ซึ่งถ้าเกิดการน็อกอย่างรุนแรง ลูกสูบจะแข็งแรงแค่ไหนก็ทนทานไม่ได้
อัตราส่วนกำลังอัดที่เหมาะกับเครื่องยนต์เทอร์โบ ที่มีการควบคุมแรงดันเสริม ไม่เกิน 7-10 PSI ควรจะมีอัตราส่วนกำลังอัดไม่เกิน 9 : 1
ถ้าเครื่องยนต์มีกำลังอัดเกิน 9 : 1 ก่อนการติดตั้งเทอร์โบ ควรลดกำลังอัดก่อน ถ้าเครื่องยนต์ไม่มีระบบควบคุมการน็อก เช่น ลดไฟอ่อนหรือฉีดน้ำเพิ่ม อัตราส่วนกำลังอัดที่เหมาะสมจะอยู่ในระดับ 7.5 : 1 – 9.0 : 1 (กับบูสท์ไม่เกิน 7-10 PSI)
ถ้าเป็นเครื่องยนต์หัวฉีดในยุคไฮเทค อัตราส่วนกำลังอัดระดับ 9.0-9.5 : 1 กับบูสท์ 10 PSI อาจจะไม่เกิดการน็อกก็ได้ เพราะมีการควบคุมการจ่ายน้ำมัน และการจุดระเบิดที่แม่นยำ
วิธีลดอัตราส่วนกำลังอัด
วิธีที่น่าปฏิบัติที่สุดคือ การเพิ่มปริมาตรห้องเผาไหม้ โดยการเพิ่มความหนาในส่วนของประเก็นฝาสูบ อาจจะใช้วิธีสั่งตัดแผ่นใหม่ที่มีความหนามากขึ้นกว่าเดิม อีกวิธีหนึ่ง คือ ใช้ประเก็นฝาสูบ 2 แผ่น เรียงซ้อนกัน ซึ่งก็ต้องคำนวณหาอัตราส่วนกำลังอัดกันใหม่
ถ้ารองประเก็นฝาสูบ 2 แผ่นแล้ว คำนวณอัตราส่วนกำลังอัดได้ต่ำกว่าความเหมาะสม (กรณีนี้ไม่ค่อยพบ) ก็อาจจะนำไปไสฝาสูบออก จนได้อัตราส่วนกำลังอัดที่ต้องการ แต่ถ้าใส่ไปแล้วกำลังอัดไม่ต่ำกว่า 7.5 ก็ไม่ควรนำไปไสฝาสูบ เพราะเสียเงิน เสียเวลา และก็เสียเนื้อโลหะของฝาสูบ อีกหน่อยถ้าเลิกเล่นเทอร์โบ พอใส่ประเก็นแผ่นเดียวกำลังอัดอาจจะสูงเกินไป การลดอัตราส่วนกำลังอัดของเครื่องยนต์อยู่ในระดับ 9.0 – 10.0 : 1 การรองประเก็นฝาสูบ 2 แผ่น จะไม่ต้องกังวลว่ากำลังอัดจะต่ำเกินไป เพราะกำลังอัดจะลดลงมาในระดับ 8.0 – 9.0 : 1 พอดี
การลดกำลังอัดอีกวิธี คือ ขุดเนื้อฝาสูบบริเวณห้องเผาไหม้ออกจนได้ปริมาตรตามที่ต้องการ วิธีนี้ไม่ค่อยน่าปฏิบัติ เพราะเสียเนื้อโลหะของฝาสูบโดยใช่เหตุ และจะต้องขุดให้มีปริมาตรเท่ากันทุกสูบ จะต้องเท่ากันทั้งปริมาตรและรูปทรงของห้องเผาไหม้ ถ้าไม่เหมือนกับรูปทรงเดิม ลักษณะการลามของการเผาไหม้จะเปลี่ยนไป อาจทำให้สมรรถนะของเครื่องยนต์ต่ำลง การลดกำลังอัดวิธีนี้ จึงไม่อยากแนะนำให้ปฏิบัติกัน
อัตราส่วนกำลังอัดที่ต่ำเกินไป ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เทอร์โบหรือไม่เทอร์โบนั้น จะมีผลเสียทำให้การอัดตัวของไอดีไม่แน่นเท่าที่ควร การจุดระเบิดก็ไม่รุนแรง สิ้นเปลืองเชื้อเพลิง สมรรถนะของเครื่องยนต์จะลดลง
THAIDRIVER
ที่มา : http://automobile.mweb.co.th/technology/