เครื่องยนต์รถมีกี่ประเภท มีข้อดีข้อเสียอย่างไร ทำความรู้จักก่อนซื้อ

เครื่องยนต์เป็นส่วนสำคัญและเป็นหัวใจของรถยนต์เลยก็ว่าได้การที่เราจะซื้อรถยนต์ในแต่ละครั้งต้องมีการอ่านสเป็คของเครื่องยนต์ซึ่งจะบอกได้ว่ารถมีความเร็วหรือแรงขนาดเครื่องใหญ่แค่ไหนกันบ้าง วันนี้เราจะพาไปทำความรู้กับเครื่องยนต์รถว่าจะมีกี่ประเภทและแต่ละประเภทนั้นมีข้อดีข้อเสียแตกต่างกันอย่างไร www.thaismartcar.com ได้เปรียบเทียบข้อดีข้อเสียของเครื่องยนต์เบนซิน เครื่องยนต์ดีเซลและเครื่องยนต์โรตาลี่ ว่าจะมีจุดเด่นแตกต่างกันอย่างไรมาให้ผู้ที่กำลังจะซื้อรถได้ทำความเข้าใจกัน

ในปัจจุบันรถส่วนใหญ่นิยมใช้การเผาไหม้แบบ 4 จังหวะซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่ Nikolaus Otto คิดค้นมาตั้งแต่ปี 1867 การทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะจะมีดังนี้

Petrol 4 Stroke Engine

- Intake Stroke (ดูด) กระบอกสูงจะเคลื่อนที่คลและดูดอากาศและน้ำมันเขื้อเพลิงเข้ามา
- Compression Stroke (อัด) ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลิ้นหรือวาล์วถูกปิดสนิทในช่วงนี้จะมีเชื้อเพลิงและอากาศดีหรือที่เรียกติดปากว่าไอดีพร้อมที่จะติดไฟ
- Combustion Stroke (ระเบิด) หรือการเผาไหม้โดยหัวเทียนจะจุดประกายไฟเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้แรงระเบิดจะทำให้ลูกสูบเลื่อนลงและหมุมเพลาข้อเหวี่ยงเปลี่ยนจากพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกลทำให้ล้อหมุน
- Exhaust Stroke (คาย) หรือจังหวะชักเป็นการเอาอากาศที่เสียจากการเผาไหม้ออกจากห้องเผาไหม้ส่งไปตามท่อไอเสียนั้นเอง
คลิปวีดีโอการทำงานของเครื่องยนต์รถ 4 จังหวะ.    การทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะจะมีเพียงแค่นี้เท่านั้นส่วนเครื่องยนต์ 2 จังหวะนั้นจะไม่มีวาว์ลเปิดแต่จะใช้ลูกสูบเป็นตัวปิดแทนและเมื่อระเบิดแล้วจะใช้น้ำมันเชื้อเพลิงเข้ามาดันไอเสียออกไป การทำงานขอเครื่องยนต์ 2 จังหวะจึงต้องทำรอบจัดกว่าเครื่อง 4 จังหวะ

ในอดีตจนถึงปัจจุบันมีการพัฒนาเครื่องยนต์รถหลายรูปแบบซึ่งที่ได้รับความนิยมหลักจะมีดังนี้คือ เครื่องยนต์ลูกสูบเดีย Single cylinder, เครื่องยนต์แบบ Straight/inline ลูกสูบเรียง, เครื่องยนต์แบบ V type, เครื่องยนต์แบบ Boxer, เครื่องยนต์แบบ W type, เครื่องยนต์แบบ Rotary รวมถึงเครื่องยนต์ดีเซล

Single-cylinder engine เครื่องยนต์แบบลูกสูบเดียว

Single Cylinder Engine เครื่องยนต์ลูกสูบเดียว

นิยมใช้ในรถมอเตอร์ไซด์ส่วนมากและมีขนาดไม่เกิน 1000 ซีซี มีขนาดเล็กและมีทั้งแบบเครื่องยนต์ 2 จังหวะและ 4 จังหวะ

Straight/Inline Engine เครื่องยนต์ลูกสูบเรียง

Inline Engines เครืองยนต์ลูกสูบเรียง

เป็นเครื่องยนต์ที่มีขนาดตั้งแต่ 2 สูบขึ้นไปแต่ไม่เกิน 4 สูบ ผลิตง่ายไม่มีความซับซ้อนเท่ากับการวางเครื่องยนต์แบบ V Type หรือแบบอื่นๆมักใช้กับรถที่ขับเคลื่อนล้อหน้าหรือ FF Layout (Front wheel drive) แต่ก็มีในบ้างยี่ห้อที่ใช้เครื่องยนต์ขนาด 5 หรือ 6 ลูกสูบแบบวางเรียส่วนมากจะเป็นรถยุโรป เช่น BMW และ Audi

เครื่องยนต์แบบแถวสูบเรียงนี้ส่วนใหญ่จะมีขนาดไม่เกิน 2.0 ลิตร โดยรุ่นที่ให้แรงม้ามากที่สุดคือ Ford Focus RS ให้แรงม้าประมาณ 300 แรงม้าโดยมีเทอร์โบช่วยเพิ่มแรงม้า โดยทั่วไปความรื่นหรือสมูทของเครื่องยนต์จะไม่ราบรื่นเหมือนเครื่องยนต์ประเภทอื่นและการปรับแต่งเครื่องยนต์ก็ตอบสนองได้ไม่ดีนักและใช้พื้นที่มากเมื่อเทียบกันการวางแบบอื่น

V-Type Engine เครื่องยนต์ลูกสูบวางแบบตัว V

V-Type Engine เครื่องยนต์ลูกสูบวางแบบตัว V

ส่วนมากเครืองยนต์แบบ V-Type จะวางลูกสูบเอียง 90-120 องศาขนาดกันใช้กับเครื่องยนต์ 6 สูบขึ้นไปและความจุ 3.0 ลิตรขึ้นไปส่วนกรณีที่ลูกสูบน้อยกว่า 6 สูบจะไม่คุ้มต่อการผลิตเพราะมีความซับซ้อนมากกว่าเครื่องยนต์แบบสูบแถวเรียง เราจะได้ยินบ่อยๆกับคำว่า V6, V8, V10 หรือ V12 ที่เป็นตัวย่อมาจากการวางเครื่องยนต์แบบ V-Type นั้นเอง

เครื่องยนต์แบบ V-Type เป็นเครื่องที่มีประสิทธิภาพสูงมากๆจนได้รับการใช้งานในวงการรถ F1 มีความทนทานต่อการสั่นสะเทือนและเครื่องยนต์มีความสมูทรื่นไหลอย่างต่อเนื่อง คุณสมบัติที่มีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับการวางแบบแถวเรียงทำให้ในปี 1914 บริษัท Cadillac ได้นำเครื่องยนต์ V-Type ไปใช้เป็นเจ้าแรกในประเทศสหรัฐอเมริกาและตั้งแต่นั้นมาอเมริกาก็นิยมเครื่องยนต์แบบ V-type มาตลอด.       W-Type Engine เครื่องยนต์แบบวางลูกสูบเยื้อง

W Type Engines เครืองยนต์ลูกสูบวางแบบตัว W

ถูกพัฒนาโดยเจ้าพ่อรถยุโรปอย่างโฟล์คสวาเกน (Volkswagen) เหมาะสำหรับการใช้งานกับเครื่องยนต์ที่มีขนาดใหญ่หลายลูกสูบ เครื่องยนต์แบบ W-Type จะคล้ายกับ V-Type เพียงแต่แบบ W จะวางลูกสูบให้เยื้องกันเล็กน้อยเพื่อให้พื้นที่เครื่องยนต์มีขนาดเล็กลงและสามารถไปวางกับตัวถังรถขนาดเล็กได้ เครื่องยนต์แบบ W จะมีตั้งแต่ 12 สูบขึ้นไปซึ่งจะมีขนาดเล็กกว่าแบบ V-Type พอสมควร ปัจจุบันนิยมใช้ในรถซุปเปอร์คาร์ขนาดใหญอย่าง Bugatti Veyron W16/4 หรือ Volkswagen Touareg เป็นต้น

Boxer Engine เครื่องยนต์ลูกสูบนอน

Boxer Engines เครืองยนต์ลูกสูบวางแนวนอน

ถูกคิดค้นโดย Karl Benz ในปี 1896 ได้นำลูกสูบมาวางไว้ในแนวนอนลองจินตนาการถึงเครื่องยนต์แบบ V-type แต่วางในแนวระนาบ 180 องศา เมื่อเวลาลูกสูบชักขึ้นลงจะเหมือนกันการปล่อยหมัดของนักมวยจึงเอาคำว่า Boxer มาเป็นชื่อของประเภทเครื่องยนต์ชนิดนี้

ข้อดีของเครื่องยนต์แบบนี้คือมีจุดศูนย์ถ่วงต่ำกว่าการวางแบบอื่นๆทำให้รถสามารถออกแบบมาต้านทานแรงลมได้น้อย เกาะถนนได้ดีในการเข้าโค้งแต่ก็จะมีปัญหาในการกินพื้นที่ด้านยนต์กว้างกว่าแบบอื่น ความเสถียรของเครื่องยนต์ดีเยี่ยมเครื่องยนต์แบบนี้มีใช้ใน Subaru และ Porche

Rotary Wankel Engine เครื่องยนต์โรตารี

Rotary Engines เครืองยนต์โรตารี่

เครื่องยนต์แบบโรตารี่นี้หลายๆคนเรียกว่าเป็นกระบอกสูบแบนการทำงานจะแตกต่างจากเครื่องยนต์กระบอกสูบอื่นๆ โดยจะเผาไหม้โดยการหมุมใบรูป 3 เหลี่ยมในห้องเครื่องที่ออกแบบมาให้ 1 รอบใบพัดนั้นสามารถจุดระเบิดได้ทุก 3 ครั้ง  ข้อดีคือทำให้เครื่องยนต์แบบโรตารี่ให้กำลังได้มากกว่าเครื่องยนต์แบบอื่นทั้งที่มีความจุเท่ากัน ตัวถังรถมีขนาดและน้ำหนักเบากว่า ข้อเสียคือเครืองยต์แบบโรตารี่จะน้ำมันเชื้อเพลิงมากกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบถึง 20% และมีอัตราการปล่อยมลพิษที่สูง รถที่เคยใช้เครื่องยนต์ Rotary เป็นของค่ายมาสด้าคือ  Mazda RX-7 และ Mazda RX-8 แต่ก็ต้องหยุดสายการผลิตเนื่องจากในยุโปรมีมาตรฐานการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเครื่องยนต์โรตารี่ไม่ผ่านเกฑณ์นี้

Diesel Engine เครื่องยนต์ดีเซล

Diesel Engines เครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลถูกคิดค้นโดยรูดอล์ฟ ดีเซล (Rudolf Diesel) ชาวเยอรมันนีที่เกิดในกรุงปรารีส ลักษณะการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลจะแตกต่างกับเครื่องยนต์เบนซินตรงที่จะไม่ใช้หัวเทียนในการจุดระเบิดเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ แต่เครื่องยนต์เบนซินจะใช้หลักการอัดอากศให้ร้อนและฉีดน้ำมันเข้าไปในห้องเผาไหม้อากาศที่ร้อนจะจุดระเบิดน้ำมันเบนซินเองโดยไม่ต้องใชัหัวเทียน เครื่องยนต์ดีเซลมีทั้งแบบ 4 จังหวะและเครื่องยนต์ดีเซล 2 จังหวะ

การทำงานเครื่องยนต์ diesel 4 stroke

ข้อดีของเครื่องยนต์เบนซิน
- ประสิทธิภาพการเปลี่ยนเชื้อเพลิงเป็นพลังงานกลมดีกว่าเครื่องยนต์เบนซิน 15%
- มีอายุการใช้งานมากกว่าเครื่องยนต์เบนซิน 2 เท่า เพราะห้องเครื่องที่ออกแบบมาให้ทนทานเพื่อรองรับการจุดระเบิดเองโดยไม่ต้องใช้หัวเทียน
-ไม่ต้องใช้หัวเทียน
-อัตราการบริโภคน้ำมันเท่าเดิมแม้เครื่องยนต์จะมีขนาดใหญ่ขึ้น
-ความร้อนน้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซิน
-ปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon Monoxide) น้อยกว่าเครื่องยนต์เบนซิน
-ไม่มีความเสี่ยงเรื่องแรงดันความร้อนที่สูงขึ้นเมื่อใช้เครื่องยนต์ดีเซลร่วมกับ Turbo หรือ Supercharging
-สามารถทำเป็นเครื่องยนต์ขนาดใหญ่นิมยมใช้เครื่องยนต์เรือเดิมสมุทรหรือเรือดำน้ำ

ข้อด้วยเมื่อเปรียบเทียบเครื่องยนต์ดีเซลกับเครื่องยนต์เบนซิน
-น้ำหนักมากกว่าเครื่องยนต์เบนซินเพราะต้องใช้เหล็กความหนาแน่นสูงเพื่อรองรับการจุดระเบิด
-ให้พลังงานหรือแรงม้าต่ำกว่าเมื่อเทียบกับช่วงรอบของเครื่องยนต์เบนซิน แม้ว่าจะมีเทอร์โบหรือซุปเปอร์ชาร์จช่วยรถที่เร็วที่สุดยังใช้เครื่องยนต์เบนซินอยู่ ณ ปัจจุบัน
-มีราคาแพงกว่าเพราะการผลิตต้องใช้วัสดุทนทานสูง

นี่เป็นข้อดีและเสียเพียงบางส่วนเราคัดเฉพาะที่สำคัญมาให้อ่านกันก่อน