สวัสดีท่านผู้อ่าน Headlightmag ทุกท่านครับ
สำหรับ Fart & Furious ในครั้งนี้ กระผมขอเท้าความจากกระทู้ของท่านผู้อ่านท่านหนึ่งจาก webboard หลักของ headlightmag.com ซึ่งมีการถามเกี่ยวกับวิธีโมดิฟายเครื่องยนต์แบบไม่มีระบบอัดอากาศหรือ Natural Aspirated Engine ว่ามีสเต็ปต่างๆกันแบบไหน หรือควรเริ่มต้นที่จุดไหนดี? ซึ่งผมเองก็ไว้เชิงโดยตอบไปว่า “เดี๋ยวเขียนเป็นบทความให้ดีไหมครับ”….คือฟังดูเหมือนจะรู้อะไรบ้าง แต่ภาพตัดมาจะเห็นผมวิ่งเหงื่อแตกกระพือปีก จะเอายังไงดีว้อยย ไอ้ที่เคยอ่านๆมาใช้ๆมา พักหลังๆนี้ลืมไปเสียหมดเลย
แต่เอาเถอะครับ ในเมื่อเรากำลังพูดถึงการโมดิฟายรถบ้านทั่วไปเล่นกันเอง ไม่ใช่ระดับรถแข่ง ผมว่าผมมีที่ให้พึ่งพาเพื่อนำมาเขียนเป็นบทความเล่าสู่กันฟังได้ละกันล่ะน่า แม้การเขียนในสไตล์นี้ผมว่าหลายท่านก็จะเคยอ่านผ่านหูผ่านตามาหลายครั้ง เพราะผมไม่ใช่คนแรกที่เขียน บทความอธิบายองค์ประกอบการโมดิฟายของเครื่องยนต์ไร้ระบบอัดอากาศนั้นมีมาตั้งแต่พ่อเรายังเด็กด้วยซ้ำ แม้แต่นักเขียนรุ่นพ่อรุ่นอาเราก็เคยเขียนเอาไว้หลายบทความด้วยกัน ดังนั้นในใจความลึกๆ ผมคิดว่านี่ก็เป็นส่วนหนึ่งที่จะเข้าไปแชร์ความรู้ที่คนอื่นเขาได้ปูทางเอาไว้ให้ และเพื่อให้เพื่อนๆใน headlightmag.com ได้ใช้อ้างอิงในบางโอกาส หรือนำไปเปรียบเทียบกับความรู้ที่ท่านได้รับทราบมาก่อนหน้านี้ แล้วนำมาคุยกัน ผิดถูกว่ากันได้ อย่าลืมว่าผมไม่ใช่วิศวกรที่เรียนรู้เรื่องเครื่องยนต์มา แต่เพียงแค่ชอบรถยนต์เหมือนพวกท่าน ยังไง พวกเราก็มีเบนซินปะปนอยู่ในเม็ดเลือดมากพอกันไม่ใช่หรือครับ?
NA- Natural Aspirated ซิ่งไหแตก ปลาแดกสะเดิด เริดไม่พึ่งหอย
นอกเหนือจากคำว่า NA แล้ว ถ้าคุณเป็นคนที่ชอบเปิดเว็บนอกอ่านบ่อยๆอาจจะเจอคำว่า “All Motor” และสงสัยอย่างยิ่งว่ามันคืออะไร? อย่าฉงนไปครับ พวกฝรั่งใช้คำศัพท์นี้เพื่อเรียกเครื่องยนต์ที่ “เสกม้าด้วยตัวของมันเองโดยไม่พึ่งพาเทอร์โบหรือซูเปอร์ชาร์จ” จะว่าไปก็คือ NA เราๆกันนี่แหละ แต่ต้องเป็น NA ที่โมดิฟายมาบ้างพอสมควร ขืนเอาเครื่องรถบ้านแปะกรองอากาศ ทำท่อแล้วเรียกว่า All Motor ฝรั่งคงสำลักปลาแดกกันพอดี
เมื่อไม่คิดจะพึ่งพาระบบอัดอากาศ หรือไนตรัสกันแล้ว องค์ประกอบของเครื่องยนต์เหล่านี้ที่จะนำมาใช้ในการสร้างแรงม้าจึงต้องพึ่งพา
1. ความจุ – ปอดใหญ่ได้แรงบิดดี
2. ฝาสูบและความสามารถในการประจุอากาศ – ปอดใหญ่แต่รูจมูกเท่าเข็มก็ไม่มีประโยชน์
3. รอบเครื่องยนต์ – ถ้าปอดเล็ก แต่หายใจถี่ก็พอมีแรงสู้เค้าได้นะ
4. เชื้อเพลิงและการจุดระเบิด – หัวเทียนบอดตอนนี้ไดเกียวทูทีก็ช่วยไม่ได้
5. การนำไอเสียออก – กินได้ขี้ไม่ได้..อยู่ไม่ได้เช่นกัน
แต่ขั้นแรกที่คุณควรทำ (ไม่นับการเตรียมเงิน) ก็คือต้องรู้จักตัวเอง และรู้จักรถของตัวเองก่อน การรู้จักตัวเอง หมายถึงการกำหนดขอบเขตของการทำเครื่องว่าคุณจะทำรถให้แรงขึ้นขนาดไหน หรือทำไปใช้เพื่อจุดประสงค์อันใด ยิ่งแรง ก็ยิ่งแพง และในบางกรณี ความแรงที่เพิ่มขึ้นก็มีส่วนในการลดความสะดวกในการใช้งานในชีวิตประจำวันลง บางคนอาจต้องการแค่รถที่ขับสนุกขึ้นเพียงเล็กน้อยในขณะที่อีกคนหนึ่งอาจต้องการทำรถไว้วิ่งเล่นในงาน Club Race หรือประลองกันที่คลอง 5
ส่วนการรู้จักรถ ก็คือการค้นคว้าหาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับรถของตนเองว่าอะไรคือจุดแข็งที่สามารถปรับให้ดีขึ้นจนถึงขั้นโดฟชนะเลิศได้ หรืออะไรคือจุดอ่อนที่ถ้าไม่แก้แล้วตายสถานเดียว หรือตรงไหนคือจุดอ่อนซึ่งแก้ไขได้ยาก ใช้งบประมาณมาก เพราะบทเรียนสอนผมมาว่าการแต่งเครื่องที่ไม่มีการกำหนดระดับความแรง การโมดิฟายที่เจ้าของไม่รู้ความอยากของตนเองว่ามากแค่ไหน หรือไม่รู้จุดอ่อนของเครื่องตัวเอง นำมาซึ่งหายนะทางทรัพย์สินที่ลืมแทบจะไม่ลง
และขอเรียนให้ทราบก่อนว่าถ้าไม่ใช่ว่าคุณใช้เครื่อง Honda VTEC ประเภทรอบสูงๆ การแต่งเครื่องแบบ NA ให้มีความแรงระดับ 100 ม้าต่อลิตรนี้อาจจะลงเอยด้วยจำนวนเงินบาท/แรงม้าที่สูงกว่าเครื่องเทอร์โบ…ดังนั้นคิดให้ดีนะครับ คุณอยากแรงแบบไม่อัดอากาศเพราะมันคืออุดมการณ์ของคุณ หรือเพราะคุณคิดว่าแต่งแบบไร้ระบบอัดอากาศมันจบเร็วกว่า หรือเพราะคุณใช้รถธรรมดาและกะจะแต่งให้แรงขึ้นว่าเดิมแล้วพอ?
ถ้าคิดจะมาเป็นคนรัก NA แล้ว ก็เชิญเลยครับ แต่ก่อนจะรุดไปซื้อของแต่งใดๆให้กับรถคุณ ฉุกคิดสักนิดว่าสิ่งที่คุณกำลังแต่งแรง โดยเรียงลำดับจากของที่บาทต่อแรงม้าถูกสุดไปหาแพงสุดหรือเปล่า และเรียงลำดับจากการปรับแ่ต่งในจุดที่ส่งผลกระทบต่อเครื่องยนต์น้อยที่สุดไปหาจุดที่ต้องมีการรื้อเครื่องยนต์กันขนานใหญ่หรือเปล่า?
สำหรับการแต่งในส่วนต่างๆนั้นไม่มีคำตอบที่ถูก 100% สำหรับรถทุกรุ่น แต่มีส่วนต่างๆให้ลองเลือกทำก่อนได้ดังนี้
ท่อไอเสีย (การเดินท่อ และหม้อพัก)
สิ่งนี้มักจะเป็นจุดแรกที่คนส่วนมากลงมือทำ เพราะไม่ต้องมีการดัดแปลงเครื่องยนต์ และในรถส่วนใหญ่ก็จะมีผลทำให้แรงม้าสูงขึ้น ขับแล้วรู้สึกลากรอบไปไวขึ้น แม้ในบางครั้งมันคือเสียงท่อที่หลอกความรู้สึกเราอยู่ก็ตาม ระบบไอเสียทั้งระบบนี้นับตั้งแต่ช่วงหลังจากเครื่องกรองไอเสียไปจนสุดปลายหม้อพักท้าย สิ่งที่กำหนดว่ารถจะได้แรงขึ้นได้แค่ไหน ก็อยู่ที่เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ และความอั้นของหม้อพักแต่ละใบ
ท่อ RM01A จาก Fujitsubo เป็นท่อไส้ตรงที่ออกแบบมาเพื่อแรงบิดรอบกลาง-สูง (Fujitsubo.co.jp)
หม้อพักไอเสียของรถที่ออกมาจากโรงงาน มักจะเป็นหม้อพักแบบที่เรียกกันว่า “ไส้ย้อน” อันหมายถึงการที่ไอเสียไหลเข้าไปในหม้อพัก และถูกบังคับให้วิ่งวนไปตามห้องในหม้อพักที่กั้นไว้เป็นส่วนๆ ทะลอดห้องนั้น ทะเล็ดห้องนี้ กว่าจะออกมาที่ปลายอีกด้านได้ก็เหนื่อย ท่อไอเสียแบบนี้ให้เสียงที่เงียบ ขับแล้วมีความสุข แต่อัดรอบสูงๆเมื่อไหร่ ไอเสียจะจุก ออกไม่ทันการ
ดังนั้นเราจึงมีหม้อพักแบบ “ไส้ตรง” ซึ่งก็คือไอเสียเข้ามาทางด้าน A และออกทางด้าน B โดยเป็นท่อเดียวกันตลอด โดยหม้อพักมีหน้าที่เอาไว้ช่วยซับเสียงที่เกิดขึ้น จึงเป็นที่นิยมในการแต่งรถเพราะช่วยใ้ห้ไอเสียออกได้เร็วและโล่งกว่าเดิม
ยังง…ยังไม่จบ เขายังมีหม้อพักอีกแบบคือ “ไส้วน” อันนี้พบเห็นได้มากในท่อแต่งของ MUGEN (Honda) ซึ่งยิงไอเสียเข้าทางฝั่ง A ผ่านเข้าไปในหม้อพัก และทะลุออกอีกด้าน แต่ไม่ได้ทำเป็นปลายท่อเปิด..เพราะท่อที่โผล่ออกมาจะถูกดัดให้โค้งหันกลับมา และวิ่งเส้นเลียบตามแนวยาวขนานไปกับภายนอกของหม้อพัก ก่อนที่จะวนกลับเข้ามาผ่านหม้อพักอีกครั้ง (ในตำแหน่งที่ไม่ทับซ้ำกับท่ออันเดิม) และค่อยปล่อยไอเสียออกปลายท่อได้ในที่สุด..แนวคิดคือดูล้ำ..แปลก..เท่ห์..แรง และเสียงไม่ดังรบกวนมากเกินไป อย่างในภาพข้างล่างนี้เป็นต้น
ส่วนท่อ “ไส้เลื่อน” อันนี้แนะนำให้ติดต่อโรงพยาบาลใกล้บ้านเป็นการด่วนที่สุด
โดยทั่วไปแล้วรถที่ทำมาแข่งในสนามคุณมักพบว่ามีการเดินท่อตรง ยิงเป็นเส้นตรงให้ได้มากที่สุดจากเครื่องยนต์ มาออกด้านท้ายรถ หรือด้านข้างรถโดยไม่มีหม้อพักเลย หรือถ้าไม่เช่นนั้นก็มีหม้อพักเพียงใบเดียวโดยไม่มีเครื่องกรองไอเสีย วิธีนี้ระบบไอเสียจะมีความอั้นน้อยมาก เพราะระบบไอเสียยิ่งมีหม้อพักน้อย ก็ยิ่งมีตัวกวนการไหลออกของไอเสียน้อย แต่ผลเสียคือเสียงดังชนิดขี้หูร่วง เอาไว้แข่งในสนามได้ แต่กับการใช้งานบนถนน ผมแนะนำให้ใช้หม้อพักสองใบแต่ละใบยาวที่สุดเท่าที่จะทำได้ บอกช่างทำท่อให้ยัดใยแก้วแน่นๆ เพราะเมื่อคุณอยู่บนถนน ย่อมไม่ดีแน่ถ้ากดคันเร่งแล้วเสียงพุ่งทะลุ 90 เดซิเบล เครื่องวัดเสียงกับคุณจ่ามาเมื่อไหร่ หมดสิทธิเถียง ใบสั่งมาทันทีครับ และถ้ายิ่งเป็นรถที่ใช้งานในชีวิตประจำวัน ผมไม่ค่อยอยากให้ถอดเครื่องกรองไอเสียออก เพราะเป็นความรับผิดชอบต่อสังคม
ส่วนเรื่องของการเดินท่อไอเสียนั้น เครื่องยนต์ NA ที่ความจุต่างกันจะมีความต้องการขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของระบบท่อไอเสียไม่เหมือนกัน เหตุผลก็เพราะว่าเครื่องยนต์มีปริมาตรไอเสียที่ถูกขับออกมาไม่เท่ากัน แต่เครื่องยนต์จะมีกำลังดีก็ต่อเมื่อบรรดาไอเสียที่ไหลออกมีความเร็วต่อเนื่อง (ประมาณ 200-300 ฟุตต่อวินาที นี่เป็นความเร็วของไอเสียที่ออกจากพอร์ทมา และในช่วงที่เครื่องยนต์สร้างแรงบิดสูงสุดนั้น ความเร็วไอเสียออกจากพอร์ทจะอยู่ประมาณ 250 ฟุตต่อวินาที) การกำหนดความเร็วในการไหลของไอเสียส่วนหนึ่งจึงขึ้นอยู่กับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของระบบไอเสียนั้นๆ
เครื่องเล็ก ไอเสียน้อย ไหลผ่านท่อเล็กๆ ไอเสียจะรักษาความเร็วไว้ได้
เครื่องเล็ก ไอเสียน้อย ไหลผ่านท่อโตๆ ไอเสียจะมีที่ให้กระจัดกระจายไปได้เยอะ ความเร็วในการไหลออกก็ต่ำ ส่งผลให้แรงลดน้อยถอยลงโดยไม่จำเป็น
เครื่องใหญ่ ไอเสียเยอะ ขืนใช้ท่อเล็กๆ ไอเสียกลับไม่มีที่จะไป ก็เกิดอาการอั้น โดยเฉพาะเมื่อรอบสูงๆและในเกียร์สูงจะเห็นผลชัดเจน
ส่วนเรื่องจะเลือกขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเท่าไหร่นั้น ผมขอบอกแบบไม่ต้องใช้สูตรคำนวณ เอาแบบที่เป็นประสบการณ์มาบอกกันเลยดีกว่า
เครื่องยนต์ 1.5-1.6 ลิตรทั่วไป ที่แรงม้าต่อลิตรไม่ถึง 100 เช่น L15 ของ Honda Jazz, 1NZ-FE ของ Vios/Yaris, HR16DE ของ Tiida หรือเครื่องยุคเก่าขนาดใกล้เคียงกันเช่น 4A-FE, 5A-FE, GA16DE, QG16DE นั้น ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อทั้งระบบจะอยู่ระหว่าง 1.5-2.0 นิ้ว ไม่มีความจำเป็นที่จะต้องโตไปกว่านี้ ในกรณีที่เป็นรถเกียร์อัตโนมัติและเน้นการใช้งานแบบเอาตีนต้น ให้เลือกท่อขนาด 1.7 นิ้วหรือเล็กกว่าจะเหมาะมาก ผมเคยแตะ Nissan Sunny NEO QG16DE ของเพื่อนสมัยเรียนที่มหาวิทยาลัย โละท่อชุดเดิมทั้งเส้นออก ใส่เป็นท่อเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.7 นิ้ว พร้อมหม้อพักสองใบ ให้สมรรถณะตีนต้นแทบไม่ต่างจากของเดิม แต่ช่วงกลางกับปลายนั้นดีขึ้นอย่างชัดเจน หลายท่านก็ทราบกันดีว่า NEO 1.6 เกียร์อัตโนมัติวิ่งได้ไม่เร็วนัก แต่เพียงแค่ท่อชุดนี้ NEO คันของเพื่อนผมสามารถทำความเร็วได้ 185 บนหน้าปัด ถือว่าดีขึ้นกว่าเดิมแบบชัดเจน คุ้มกับเงินที่ลงทุนไป
สำหรับรถเกียร์ธรรมดาที่มีแผนจะทำฝาสูบ ใส่ลูกสูบหัวนูนหรือปาดฝาเพิ่มกำลังอัดในภายหลัง ให้เลือกท่อขนาด 2 นิ้วเอาไว้ก่อน เพราะดูจากแนวทางการแต่งเครื่องทำนองนี้ คนขับน่าจะทำใจได้กับการเสียแรงบิดในรอบต่ำไปบ้างแต่ผลแลกเปลี่ยนที่ได้จากรอบสูงน่าจะคุ้มค่า คนที่เอาเครื่องรถบ้านมาแต่งระดับนี้ ก็ไม่น่าจะอดกลั้นขับช้าๆได้มากนักหรอก จริงไหม?
ส่วนเครื่องยนต์ขนาด 1.6-1.8 ลิตรที่ปั่นรอบจี๋ สร้างแรงม้าระดับ 160-180 ตัวอย่าง B16A หรือ 4A-GE 20 วาล์วฝาดำนั้น เอามาใส่ท่อ 1.7 นิ้วรับรองว่าถ้าเครื่องยนต์มีมือ มันยื่นมาเขกกบาลคุณแน่ เพราะแม้ความจุจะเล็ก แต่ภายในช่วงเวลา 1 นาทีนั้นจำนวนไอเสียที่สร้างออกมาเยอะด้วยรอบเครื่องที่สูง ฉะนั้นก็ต้องขยับไปใช้ท่อไอเสียขนาด 2.2 นิ้วเป็นขั้นต่ำ และหากมีการทำฝาสูบ เปลี่ยนแค็มองศาสูงขึ้น ก็ค่อยขยับเป็น 2.5 นิ้ว ไม่มีความจำเป็นที่เครื่องเดิมๆจะใช้ท่อ 2.5 นิ้วครับ
ขยับมาต่อที่พิกัดขนาด 1.8-2.0 ลิตรทั่วไปเช่น Civic 1.8, Civic 2.0, Lancer 2.0 และ Altis 2.0 ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางระบบไอเสียที่ใช้โตกว่ารถระดับ 1.5-1.6 ลิตร โดยทั่วไปแล้วสามารถเลือกใช้ขนาด 2.0 นิ้ว ซึ่งมีความเป็นกลางและรักษาแรงบิดในรอบต่ำได้ดีพอๆกับช่วยให้รอบสูงลื่นขึ้น สามารถใช้ได้กับเกียร์อัตโนมัติและเครื่องยุคใหม่ที่มีระบบแคมชาฟท์แปรผัน
ผมเคยลองเล่นกับรถตัวเอง..ก็ไอ้ปลาดุกวางเครื่อง 2.0 ลิตรไม่มีเทอร์โบนั่นแหละครับ โดยในช่วงแรกหลังวางเครื่องเสร็จใหม่ๆ ผมยังให้เครื่อง SR20DE 150 แรงม้าของผมดำเนินการปล่อยขี้ (ไอเสีย)ของมันผ่านท่อขนาด 1.7 นิ้วซึ่งเคยใช้มาก่อนกับเครื่อง GA16DE เดิม เครื่องใหญ่ท่อเล็ก แรงบิดในช่วงออกตัวดีมาก แต่ไปได้ดีแค่เกียร์ 1 กับ 2 พอเกียร์ 3 และ 4 ผมรู้สึกเหมือนเสียงท่อจะอั้น แต่ก็เก็บข้อมูลไว้ก่อน ทดลองทำอัตราเร่ง 0-180 ทำได้ราว 28 วินาที ควอเตอร์ไมล์ได้ 16.0 วินาที ความเร็วสูงสุดไม่ได้วัด แต่ 208 ก็เริ่มไหลช้าแล้ว
จากนั้นผมลองค้นหาข้อมูลจาก sr20forum.com ก็มีคนแนะนำให้ใช้ท่อไอเสียขนาด 2 นิ้ว บ้างก็ว่า 2.25 นิ้ว (บ้านเราเรียก 2.2) ผมเลยโทรเรียกตา Tee_Abuser แล้วตรงดิ่งไปหาพี่เปี๊ยกธันเดอร์ ช่างทำท่อที่นักแข่งหลายคนรู้จักกันดี พร้อมกับแจ้งความจำนงค์ยื่นขอความแรง พี่เปี๊ยกคะ ช่วยขยายท่อให้หนูทีเถิด ขอเป็นขนาด 2.2 นิ้วเลย อยากรู้ว่าจะมีอะไรให้ต่างกันอีกกว่านี้ไหมจากการขยายขนาดท่อเพิ่มขึ้น 0.5 นิ้ว
พี่เปี๊ยกก็ว่าง่ายครับ ทำท่อดัดทรายให้ผมอย่างดี (รอกันจน 4 ทุ่มเลย) แต่ตอนใกล้ทำท่อเสร็จ พี่เปี๊ยกจู่ๆก็มาแนะผมว่า “เครื่องของคุณเครื่องเดิมสนิท แค็มก็ยังไม่ได้ทำ จริงๆใช้ 2.2 นิ้วทั้งเส้นจะโล่งไปนะ”
ผมเลยถาม “แล้วในความเห็นพี่เปี๊ยก ถ้าเป็นพี่ จะใช้แบบไหนล่ะครับ”
“ออกจากตูดเฮดเดอร์ใช้ 2 นิ้ว หลังหม้อพักกลางไปใช้ 2 นิ้ว 2”
อันนี้เขียนไว้ให้ลองคิดกัน ส่วนตัวผมคิดว่าแกมีประสบการณ์ด้านท่อมากกว่าผมหลายสิบเท่า ขนาดที่แกระบุมาอาจจะไปได้ดีกับเครื่องเราก็ได้ แต่กว่าจะถึงตอนนั้น ท่อขนาด 2.2 นิ้วทั้งเส้นก็เข้าไปอยู่ในรถผมเรียบร้อยแล้ว
เอาไปลองวิ่งกันดูเลยดีกว่า
0-100 บอกได้เลยว่า..แทบจะไม่ต่างจากเดิมเลยครับ แถมการดีดตัวออกเวลากดคันเร่งจากรอบเดินเบาก็ไม่กระชากเท่าเดิม แม้ว่ารอบเครื่อง 2500-7000 จะรู้สึกค่อนข้างปกติ แต่ความต่างมันเกิดขึ้นหลังจากนี้ครับ..ผมลองวัดอัตราเร่ง 0-180 เช่นเดิมโดยให้ Tee_Abuser เป็นคนจับเวลา ผลปรากฏว่าใช้เวลาน้อยกว่าเดิม 4 วินาที ไอ้การที่ 0-100 ได้เท่าเดิมแต่ 100-180 เร็วขึ้นนั้นก็เป็นผลมาจากรอบเครื่องในช่วงปลาย เมื่อไอเสียไหลออกได้คล่อง เกียร์ 3 ของรถผมซึ่งรับผิดชอบความเร็วจาก 110-170 ก็เลยแสดงฤทธิ์เดชได้ชัดเจนขึ้น
เมื่อเอาไปวิ่งควอเตอร์ไมล์ ก็ได้ 15.8-15.9 วินาที ความเร็วเข้าเส้นเพิ่มจากระดับ 141-142 เป็น 143-144 ก.ม./ช.ม. น่าจะตอกย้ำได้ว่าผลที่เกิดขึ้นนั้นมากจากรอบปลายและเกียร์สูงเสียส่วนมาก
ดังนั้นใครที่ใช้รถ 2.0 ลิตร เกียร์อัตโนมัติ คงรู้แล้วใช่มั้ยครับว่าสูตรพี่เปี๊ยกน่าหยิบไปใช้มากกว่าของผม และไม่มีความจำเป็นต้องใช้ท่อมหึมา 2.5-3.0 นิ้วสำหรับ Lancer หรือ Civic คันโปรดของคุณเลยแม้แต่น้อย
ส่วนรถระดับ 2.4 ลิตร และ 2.5 ลิตรในบ้านเราส่วนมาก ใช้ขนาด 2.2 นิ้วขึ้นไปจนถึง 2.5 นิ้ว เครื่องยนต์ระดับ Teana 250XV หรือ 1JZ-GE จากโรงงานใช้ท่อขนาด 2.5 นิ้วนี่ถือว่าพอแล้วครับถ้าไม่ได้แต่งฝาสูบหรือทำแค็มมา ซึ่งคงมีน้อยคนนักที่จะทำ ส่วนขนาดระดับ 3 นิ้วนั้นคงไม่ต้องสงสัยเลยว่าเก็บไว้สำหรับพวก V6 บล็อคโตๆที่สร้างม้ากัน 250-350 ตัวได้เลย
หม้อพักฝีมือคนไทยทำ สังเกตปลายท่อที่มีรูภายในเล็กเกิดจากการทำท่อทรงเหมือนไฟฉายและยัดขันน็อตเข้าไป เก็บเสียงดีนะแต่อั้นขึ้น
บทสรุปของท่อไอเสียก็คือเลือกขนาดให้เหมาะกับการใช้งาน สังเกตได้ว่าผมมักจะระบุขนาดเป็นช่วงๆ ไม่ฟันธง เช่น 1.7-2.2, 2.2-2.5 เพราะขึ้นอยู่กับวิธีการขับขี่ของแต่ละคนด้วยครับ หากใช้ในเมือง และต้องเร่งออกตัวจากจุดหยุดนิ่งบ่อยๆ ผมมักจะให้ใช้ท่อที่ค่อนข้างเล็กลงมาเพื่อแรงบิดในรอบต้นที่ดี รวมถึงพวกรถเกียร์อัตโนมัติด้วยเช่นกัน แต่สำหรับบางคนทั้งชีวิตอยู่แต่สนามแข่งกับถนนเปิดโล่ง หรือขับรถเกียร์ธรรมดาซึ่งสามารถกระชากล้อฟรีออกตัว ป้องกันไม่ให้รอบร่วงลงมาต่ำๆได้ ท่อขนาดค่อนไปทางใหญ่ก็จะให้รอบในเกียร์ปลายๆที่กวาดลื่นกว่า
เฮดเดอร์
นี่ก็เป็นอีกหนึ่งของแต่งเครื่อง NA ขั้นพื้นฐานที่เล่นกันมาตั้งแต่รุ่นพ่อเราโน่น ผมเคยมีข้อสงสัยว่าเฮดเดอร์มันต่างจากท่อร่วมไอเสียหรือ Exhaust Manifold ยังไง? มันก็เป็นที่ที่ไอเสียไหลมารวมกันแล้วก็เข้าไปสู่เครื่องกรองไอเสียและระบบไอเสียทั้งเส้นต่อไปไม่ใช่หรือ? ประเด็นนี้ผมสับสนมากเพราะบางคนก็เรียกท่อร่วมไอเสียติดรถว่าเฮดเดอร์โรงงาน แต่ผมลองไปถามคนเล่นรถรุ่นน้าดู เขาเลือกที่จะให้คำจำกัดความว่าเฮดเดอร์ มันก็คือท่อร่วมไอเสียนั่นแหละ แต่เป็นท่อร่วมไอเสียที่ถูกออกแบบและทำขึ้นมาโดยไม่ต้องคำนึงถึงต้นทุนการผลิตมากเท่าของที่ผลิตโดยโรงงานรถยนต์เอง และต้องมีรูปแบบที่คิดคำนวณมาอย่างดีให้เหมาะกับรูปแบบและลักษณะการใช้งานที่เครื่องยนต์นั้นจะถูกนำไปใช้
แล้วเฮดเดอร์ทำให้เครื่องแรงขึ้นได้ยังไง? ตามความเข้าใจผมสมัยเรียนอยู่ก็เข้าใจว่าเป็นเพราะท่อเฮดเดอร์มันมีความโค้งมนสวย แถมรูระบายไอเสียโตกว่าของติดรถจากโรงงาน ก็เลยทำให้ไอเสียออกได้เร็วขึ้นรถก็เลยแรงขึ้น..คิดออกได้แค่นั้นจริงๆตามประสาคนไม่ได้เรียนสายวิทย์และตกวิทย์ม.ต้น แต่ในภายหลังผมซื้อหาหนังสือมาอ่านเพิ่มเติม ก็เลยได้ทราบว่าคำตอบจริงๆซับซ้อนกว่านั้น
ทำไมเฮดเดอร์ต้องมีสูตรล่ะ? แค่ดัดท่อยาวๆโง้งๆโค้งๆเป็นงาพลายจำปาแล้วใส่เข้าไปก็น่าจะจบ..แต่มันไม่ใช่ เพราะมันมีวิทยาศาสตร์เข้ามาเกี่ยวข้องกับปริมาณ, จังหวะ และความเร็วในการไหลออกของไอเสีย
ไอเสียถูกดันออกมาจากห้องเผาไหม้ผ่านวาล์วไอเสียที่เปิดอยู่ และลูกสูบที่ดันส่งออกมา ทำให้ไอเสียเองนั้นมีทั้งแรงดันและน้ำหนักที่ชนะความดันอากาศภายนอก ลองนึกภาพว่าแรงดันนี้เป็นงูตัวนึงเลื้อยออกมาจากพอร์ทไอเสีย ส่วนหัวของงูก็คือจุดที่มีแรงดันสูงสุด และยิ่งค่อนไปทางหางงูมากเท่าไหร่ แรงดันนี้ก็จะยิ่งน้อยลงตามลำดับ ในจังหวะที่มันพุ่งออกมานี้วาล์วไอเสียก็จะค่อยๆปิด ชั่วพริบตาก่อนที่มันจะปิดลง วาล์วไอดีจะเริ่มเปิด (ช่วงเวลาที่วาล์วไอดีและไอเสียอยู่ในจังหวะแง้มๆพร้อมกันนี่ล่ะที่เขาเรียกว่า Overlap)
จากที่หัวงู (ไอเสียส่วนหัว) เลื้อยไปอย่างเร็วและทำให้แรงดันในส่วนหางน้อยลงนั้น เผอิญว่าไปทำให้แรงดันในห้องเผาไหม้น้อยกว่าแรงกดอากาศภายนอก (ซึ่งธรรมชาติสร้างมาให้เรา 1 บาร์) สภาพเช่นนี้ทำให้เกิดเป็นแรงดึงดูดกวักมือเรียกให้ไอดีเข้ามาได้ คนออกแบบเฮดเดอร์ชั้นเซียนจะเข้าใจประโยชน์ที่ซ่อนอยู่จากแรงดันและการเคลื่อนที่ของไอเสียกับ Overlap นี้ และนำไปคิดต่อว่าเครื่องยนต์ที่ใช้ จะเป็นเครื่องที่เน้นพละกำลังในรอบเครื่องระดับใด จากนั้นก็ออกแบบเฮดเดอร์ให้สามารถลำเลียงไอเสียออกด้วยความเร็ว 250ฟุต/วินาทีที่รอบเครื่องแรงบิดสูงสุด
ผลพวงที่ได้จากการนำไอเสียออกได้เร็วและนำไอดีเข้าห้องเผาไหม้ได้มากขึ้นนั้น ทำให้เครื่องยนต์มีออกซิเจนในห้องเผาไหม้รอการจุดระเบิดมากขึ้น ผลที่ตามมาก็คือพลังจากการจุดระเบิดที่ได้มากกว่า พูดง่ายๆคือ แรงขึ้นนั่นเอง แต่ถ้าเฮดเดอร์มีรูให้ไอเสียออกใหญ่เกินไป จะกลายเป็นว่าไอเสียจะไหลออกช้าลงเพราะต้องฟิลให้เต็มพื้นที่ของท่อก่อน (เหตุผลอธิบายก็คล้ายกันกับเหตุผลว่าทำไมเครื่องบล็อคเล็กจึงไม่ต้องการระบบไอเสียขนาดใหญ่) และถ้าออกแบบมาเล็กเกินไป ทีนี้จะกลายเป็นระบายไม่ทัน เกิดแรงดันย้อนกลับในช่วง Overlap ทำให้ไอ้ที่จุดระเบิดน่ะไม่ใช่ออกซิเจน แต่เป็นไอเสียส่วนหนึ่งที่กำลังร้องเพลง “เพราะช้านนนม่ายยมี ที่ปายยย”
ยัง..ยังไม่จบแค่นั้น นี่เราแค่พูดถึงลูกสูบเดียวนะครับ ต้องไม่ลืมว่าเครื่องยนต์อย่างที่เราและท่านใช้กันส่วนมากนี่มี 4 สูบ ก็ต้องคำนึงถึงแรงดันไอเสียที่มีผลกันในแต่ละสูบด้วย อย่างเครื่องยนต์ 4 สูบทั่วไปที่มีลำดับการจุดระเบิดแบบ 1-3-4-2 นั้น ในจังหวะที่สูบ 2 กำลังคายไอเสียใกล้หมด วาล์วไอเสียสูบหนึ่งก็กำลังเปิดอยู่และมีแรงดันทะเล็ดออกมาแล้ว ลองคิดดูว่าถ้าลูกสูบสองลูกนี้คายไอเสียมาใส่ท่อร่วมไอเสียอันเดียวกัน แรงดันไอเสียของสูบ 1 ก็จะไปรบกวนความสามารถในการดูดไอดีของสูบ 2 ได้ มันจึงต้องมีเรื่องของความยาวท่อเฮดเดอร์ในแต่ละช่วงเข้ามาเกี่ยวข้องด้วย
เมื่อรู้หลักการของเฮดเดอร์ (ในแบบที่ไม่ต้องมีตัวเลขถอดรูทยกกำลังอะไรกันมาก)แล้ว ถึงจุดที่จะไปเลือกเฮดเดอร์กัน จะทำยังไงถึงจะดูโหงวเฮ้งถูกว่า เฮดเดอร์ที่เรากำลังจะซื้อใส่นั้นมันเหมาะกับเครื่องเราหรือเปล่า?
สิ่งที่ให้ดู นอกจากความเรียบร้อยในการเก็บงาน ลบขอบ มุม เชื่อมแบบไร้รอยคอดแล้ว ก็ให้ดูที่
1 – ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อที่ไอเสียจะไหลผ่าน เพราะสิ่งนี้คือตัวที่จะกำหนดความเร็วในการไหลออกของไอเสียให้เหมาะกับเครื่องที่ความจุต่างกัน หรือแค็มชาฟท์องศาต่างกัน
2 – ความยาวของท่อในแต่ละช่วง เอาสายคาดเอว Biggest Looser วัดเอาก็ได้
3 – มุมหักของเฮดเดอร์ช่วงที่ขันติดกับฝาสูบ ไม่ควรหักทำมุมมากเกินไป เพราะไอเสียพุ่งขึ้นมาจากพอร์ทเป็นแนวเส้นขึ้น หากเฮดเดอร์หักมุมลงก็จะทำให้การไหลของไอเสียไม่ราบรื่นเท่าที่ควรและยิ่งมันอยู่ใกล้พอร์ทมากเลยนี่สิ เวรจะเกิด!
สำหรับเครื่องยนต์ 4 สูบของรถใหม่ป้ายแดงในบ้านเรานั้น หากคุณไม่คิดจะเปลี่ยนแค็มชาฟท์เป็นแบบองศาสูง ก็น่าใช้เฮดเดอร์แบบที่เขาเรียกว่า 4-2-1 นี่ไม่ใช่รางวัลเลขท้ายสามตัว แต่เป็นวิธีที่ใช้เรียกลักษณะการรวบท่อเฮดเดอร์ โดยนำสูบ 1 รวบกับ 4 และ 2 รวบกับ 3. ซึ่งจะทำให้จาก 4 ท่อ ลดลงมาเหลือ 2 ท่อ จากนั้น 2 ท่อนี้จะรวบกันอีกทีเหลือแค่ 1 จึงกลายเป็นที่มาของชื่อ 4-2-1 นั่นเอง เฮดเดอร์แบบนี้ให้แรงบิดในช่วงกลางสำหรับการเร่งแซงที่ดี เหมาะกับการใช้งานทั่วไปจนถึง 7,000 รอบต่อนาที อีกทั้งยังสามารถสร้างขึ้นมาไ้ด้ง่าย
สำหรับเครื่องยนต์ขนาด 1.2 ลิตร (นี่คิดไว้เผื่อไอ้หนู March ด้วยนะ) ลองวัดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อท่อนแรกที่ออกจากพอร์ทไอเสียไปจนถึงจุดที่รวบ 2 สูบเข้าด้วยกัน (ท่อน Primary) ไม่ควรจะใหญ่เกินกว่า 1.35 นิ้ว และเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อของท่อนต่อมา (ก่อนที่จะจอยกันเหลือ 1 ท่อหรือเรียกว่าท่อน Secondary) ก็ไม่ควรจะใหญ่กว่า 1.6 นิ้ว
ต่อมา ก็เป็นเครื่องยนต์ 1.5-1.6 ลิตร สำหรับ Jazz, Vios, Yaris, Tiida, และ Altis 1.6 ทั้งหลาย ท่อน Primary ไม่ควรใหญ่เกินกว่า 1.5 นิ้ว ในขณะที่ท่อน Secondary จะอยู่ที่ประมาณ 1.6-1.7 นิ้ว
เครื่องยนต์ขนาด 2.0 ลิตร ใช้ท่อน Primary ขนาด 1.6 นิ้ว และท่อน Secondary ขนาด 1.8 นิ้ว
เครื่องยนต์ขนาด 2.4 ลิตร ใช้ท่อน Primary ขนาด 1.7 นิ้ว และท่อน Secondary ขนาด 1.8 นิ้ว
ส่วนความ “ยาว” ของท่อแต่ละช่วงนั้นจะแปรผันได้หลากหลาย ตำราเขาว่า ถ้ายิ่งทำท่อน Primary ยาว และ Secondary สั้น ก็จะเป็นการเพิ่มคาแร็คเตอร์ในการเน้นแรงม้ารอบสูงมากกว่าแรงบิดที่รอบกลางๆ ความยาวของท่อนPrimary สำหรับเฮดเดอร์4-2-1 นี้จะอยู่ระหว่าง 1 ฟุต -1ฟุตครึ่ง และท่อ Secondary จะอยู่ที่ ฟุต 3 นิ้ว – 2 ฟุต
นี่คือรถบ้านทั่วไปที่จะเน้นใช้งานแบบเอาความคล่องตัว แต่ถ้าหากคุณเป็นแฟนเครื่องตระกูล B-Series VTEC DOHC เช่น B16A หรือ B18C รวมไปถึงเครื่องตัวจี๊ดของ Toyota อย่าง 4A-GE ซึ่งเครื่องพวกนี้เป็นเครื่องที่เน้นการใช้งานในรอบสูง สามารถลากรอบได้ 8-9 พันรอบต่อนาที รูปแบบของเฮดเดอร์ที่ใช้สำหรับเครื่องเหล่านี้ก็จะเปลี่ยนมาใช้แบบ 4-1 แทน ซึ่งก็คือเฮดเดอร์แบบที่มีการรวบท่อ จากที่ยิงออกมา 4 ท่อ ก็มีรวบเหลือ 1 ท่อเลยโดยไม่มีการรวบเป็น 2 ก่อน (จึงไม่ต้องมาแยกว่าอันไหนเป็น Primary หรือ Secondary เย้!) เฮดเดอร์ลักษณะนี้ในรอบต่ำจะไม่ค่อยได้ประโยชน์จากแรงดึงแรงดันระหว่างลูกสูบนัก แต่ที่รอบสูงการไหลออกของไอเสียจะมีความสัมพันธ์กันเป็นจังหวะที่สามารถกวักมือเรียกไอดีเข้าได้ทันการหมุนของรอบเครื่อง แต่ราคาเฮดเดอร์แบบนี้จะสูงกว่าแบบแรกนะครับ
เทียบให้เห็นระหว่างเฮดเดอร์ 4-2-1 (ซ้าย) และ 4-1 ทางด้านขวา (ภาพจาก honda-tech.com)
เครื่อง B16A, 4A-GE, 4G92 MIVEC และ SR16VE พวกนี้ความจุ 1.6 ลิตร ใช้ท่อเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.63 นิ้ว
เครื่อง B18C, B20ที่ใช้ฝา VTEC, 3S-GE BEAMS, SR20VE ความจุประมาณ 1.8-2.0 ลิตร ใช้ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางโตขึ้นได้นิดหน่อยเป็น 1.75 นิ้ว
สำหรับรถที่มีการทำแค็มองศาสูงพิเศษสำหรับการแข่งขัน (เอาชนิดที่ว่าเดินเบาพะงาบๆขับในเมืองลำบากเลย) เช่นใส่แค็มแต่ง 272 องศาหรือมากกว่า ให้ขยับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อเป็น 2 นิ้วได้เลย
“มาเจออันนี้ไอ้ D15B ชิดซ้ายเลย ดูสิ เฮดเดอร์มันยิงออกมาจากพอร์ทไอเสียตั้งยาวกว่าจะโค้งลง แต่มันจะใช่เฮดเดอร์ที่เจ๋งที่สุดหรือเปล่า?”
มาที่เครื่องที่เป็นแบบ V6 กันบ้าง เฮดเดอร์ของเครื่องแบบนี้ก็จะออกข้างละ 3แล้วค่อยรวบ เหลือข้างละ 1 ก่อนจะมาบรรจบรวมกันอีกที่เพื่อเข้าระบบท่อไอเสีย เครื่อง V6 2.0-2.3 ลิตรใช้ท่อเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.5 นิ้ว ท่อนที่รับจาก 3 มารวม 1 ใช้ขนาด 1.7 นิ้ว ส่วนเครื่อง V6 2.5-3.0 ลิตร ขยับขึ้นอีกนิดเป็น 1.7 นิ้ว ท่อน 3 รวม 1 ใช้ท่อขนาด 2.0 นิ้ว
เรื่องที่สำคัญอีกอย่างคือการติดตั้ง อุตส่าห์ออกแบบกันมาดิบดีแต่ติดตั้งพลาดไปนิดเดียว เฮดเดอร์ก็จะกลายเป็นเฮดเดี้ยง ใส่แล้วไม่รู้สึกว่าแรง ทั้งๆที่ปัญหาเป็นเส้นผมบังภูเขาแท้ ๆลองดูภาพตัวอย่างที่ผมสแกนมาจากหนังสือ Four-Stroke Performance ของ Alexander Bell นี้
ภาพนี้ภาพเดียวพยายามบอกเราสองไอเดียพร้อมกันเลย ในภาพบนสุด “Poor Design” เฮีย Alex แกเน้นให้ดูมุมหักของเฮดเดอร์ในช่วงที่ประกบกับฝาสูบ ซึ่งมันหักลงเป็นมุมชันไม่มีการไล่ slope แบบค่อยเป็นค่อยไป แบบนี้ถือว่ามีส่วนในการลดประสิทธิภาพการไหลออกของไอเสีย ส่วนในภาพที่สอง “Poor fit” แสดงใ้ห้เห็นถึงเฮดเดอร์ที่มีการไล่ slope สวยกว่าอันตะกี้มาก แต่ทว่าดวงซวย ตอนติดตั้งไม่ได้กะตะแหน่งมาให้ดี พอติดตั้งขันน็อตเข้าไป ปรากฏว่าส่วนบนของเฮดเดอร์เกยเยื้องกับพอร์ทไอเสีย พอไอเสียพุ่งออกมาเจอหยักตรงนั้นก็ทำให้การไหลออกไม่ลื่นเพราะต้องมาสะดุดอยู่ตรงนี้เอง ส่วนภาพสุดท้ายคือความเหมาะสม ทั้งดีไซน์ดี และการติดตั้งดี
เอาล่ะครับสำหรับบทความชุดนี้ก็คงต้องขอพักกันไว้ตรงนี้ก่อน ในตอนหน้าเราจะมาต่อกันเรื่ององค์ประกอบอื่นๆเช่น กรองอากาศ ระบบจุดระเบิด กล่อง ECU ที่จะทำให้รถ NA คันเก่งของคุณไหลลื่นขึ้นไปอีก
แค่ตอนนี้ ลองคิดถึงเงินเดือนที่จะหายไปกับการทำท่อ ทำเฮดเดอร์ ผมว่าก็หนาวแล้ว ใช่มั้ย เพื่อนรักร่วมสายออกเทนทั้งหลาย 5555
(โปรดติดตามต่อตอนหน้า)
สงวนลิขสิทธิ์ เนื้อหาบทความ โดย Commander CHENG! ผู้เขียน
ห้ามนำส่วนหนึ่งส่วนใดหรือทั้งหมดไปใช้โดยไม่ได้รับอนุญาต ยกเว้นภาพซึ่งมีการระบุ
แหล่งที่มาไว้ให้ เผยแพร่ครั้งแรกใน www.headlightmag.com 27/05/2010
Copyright (c) 2010 Article content
Use of such content either in part or in whole (except for outsourced images)
without permission is prohibited.
First publish in www.Headlightmag.com
27/05/2010