เครื่องยนต์ 4 สูบที่มีหัวเทียน 8 หัวดูเหมือนจะมากเกินไป… จนกว่าคุณจะเข้าใจว่าแนวคิดไม่ใช่ “เพิ่มกำลังเป็นสองเท่า” แต่เป็นการ เผาไหม้เชื้อเพลิงให้ดีขึ้น โดยมีการสูญเสียน้อยลง การน็อคน้อยลง และบ่อยครั้งที่ปล่อยมลพิษน้อยลง
เครื่องยนต์ 4 สูบที่มีหัวเทียน 8 หัว หมายความว่าอย่างไร?
ในรถยนต์เบนซินส่วนใหญ่ การคำนวณนั้นง่าย: 1 สูบ = 1 หัวเทียน แต่ในบางดีไซน์ แต่ละสูบจะได้รับ หัวเทียนสองหัว (หรือ “twin spark”, “dual spark”, “dual ignition”) ในทางปฏิบัติ สิ่งนี้จะสร้าง จุดกำเนิดเปลวไฟสองจุด ภายในห้องเผาไหม้
สถาปัตยกรรมนี้สามารถทำงานได้สองวิธี:
- การจุดระเบิดพร้อมกัน: หัวเทียนทั้งสองจะจุดระเบิดเกือบพร้อมกันเพื่อเร่งการแพร่กระจายของเปลวไฟ
- การจุดระเบิดแบบต่อเนื่อง: หัวเทียนหนึ่งจุดระเบิดก่อนและอีกหัวจุดระเบิดตามมา โดยขึ้นอยู่กับรอบเครื่องยนต์ โหลด และกลยุทธ์ของ ECU เพื่อปรับปรุงการเผาไหม้ในสถานการณ์ต่างๆ
กล่าวคือ: เครื่องยนต์ 4 สูบที่มีหัวเทียน 8 หัว ไม่ได้ “แรงขึ้นโดยปริยาย” แต่เป็นเครื่องยนต์ที่มี การควบคุมการเผาไหม้ที่ดีขึ้น
ทำไมสิ่งนี้ถึงมีอยู่ (และทำไมมันถึงไม่ใหม่)
วิศวกรรมยานยนต์ไม่ค่อยเกิดขึ้นจากความสวยงาม การจุดระเบิดแบบคู่ปรากฏขึ้นตั้งแต่ต้นในประวัติศาสตร์ ส่วนใหญ่ในเครื่องยนต์ที่มี ห้องเผาไหม้ขนาดใหญ่ และการแพร่กระจายของเปลวไฟทำได้ยาก ในดีไซน์เก่าๆ (และบางดีไซน์ใหม่ๆ) ระยะทางที่เปลวไฟต้องเดินทางภายในกระบอกสูบอาจยาวพอที่จะทำให้:
- การเผาไหม้ ช้า ในบางสภาวะ
- เพิ่มโอกาสที่ ส่วนผสมจะเผาไหม้ไม่หมด
- การปล่อยมลพิษและสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้น
- เพิ่มความเสี่ยงของ การน็อค (Detonation) เมื่อพยายามชดเชยด้วยการตั้งไฟล่วงหน้ามากขึ้น
ด้วยหัวเทียนสองหัวที่วางตำแหน่งได้ดี การเผาไหม้มีแนวโน้มที่จะเร็วขึ้นและสมบูรณ์ขึ้น นี่ไม่ใช่ “เวทมนตร์”: มันคือ รูปทรงเรขาคณิตของการเผาไหม้
เหตุผลที่เครื่องยนต์ 4 สูบบางรุ่นใช้หัวเทียน 8 หัว: เหตุผลที่แท้จริง
หากคุณค้นหาว่า “Why Some 4-Cylinder Engines Use 8 Spark Plugs” คุณจะพบคำตอบง่ายๆ อย่าง “เพื่อสร้างกำลังมากขึ้น” ส่วนหนึ่งอาจเป็นจริง แต่วิธีที่ผู้ผลิตนำหัวเทียน 8 หัวมาใช้กับ 4 สูบมักจะเป็นเหตุผลเหล่านี้:
1) การเผาไหม้ที่เร็วขึ้น (และสมบูรณ์ขึ้น)
ภายในกระบอกสูบ หัวเทียนไม่ได้ “ระเบิด” เชื้อเพลิง แต่จะเริ่มต้น แกนเปลวไฟ ที่เติบโตและแผ่ขยาย ในห้องเผาไหม้บางประเภท การเติบโตนี้อาจช้าเนื่องจาก:
- รูปทรงของห้องเผาไหม้และตำแหน่งของหัวเทียน
- ความปั่นป่วนและการออกแบบท่อร่วม
- ส่วนผสมที่บางเกินไป (lean burn) หรือ EGR
- การเปลี่ยนแปลงของโหลดและรอบเครื่องยนต์
ด้วย จุดระเบิดสองจุด ระยะทางเฉลี่ยที่เปลวไฟต้องเดินทางจะลดลง ผลลัพธ์ทั่วไปคือ เชื้อเพลิงที่ “เหลืออยู่” น้อยลง ซึ่งกลายเป็นกลิ่นแรง เขม่า คาร์บอนไฮโดรเจน (HC) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)
หากคุณต้องการเจาะลึกว่า “ชิ้นส่วนเล็กๆ” สร้างความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่ได้อย่างไร การอ่าน น้ำมันเครื่องยี่ห้อดัง VS น้ำมันเครื่องยี่ห้อทั่วไป: มันสร้างความแตกต่างในบราซิลได้จริงหรือ? นั้นมีประโยชน์ เพราะหลักการคล้ายกัน: ประสิทธิภาพที่แท้จริงมาจากรายละเอียด
2) ประสิทธิภาพและการประหยัดที่ดีขึ้นโดยไม่ต้อง “เล่นใหญ่”
หนึ่งในการใช้งานหัวเทียนคู่ที่ฉลาดที่สุดคือการอนุญาตให้เครื่องยนต์ทำงานได้ดีด้วย:
- ส่วนผสมที่บางกว่า ขณะล่องเรือ
- อัตราส่วนกำลังอัด ที่ดุดันขึ้น
- การตั้งไฟล่วงหน้าที่ปลอดภัยกว่าในช่วงรอบเครื่องยนต์บางช่วง
- การเผาไหม้ที่เสถียรที่รอบต่ำ
สิ่งนี้มักจะนำไปสู่ การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่ลดลง และบ่อยครั้งที่การปล่อยมลพิษลดลง โดยไม่ต้องพึ่งพา “แรงดันที่สูงขึ้น” (เทอร์โบ) หรือการเพิ่มส่วนผสมเพื่อทำให้กระบอกสูบเย็นลง
3) ความเสี่ยงในการน็อค (การจุดระเบิดก่อนเวลาอันควร) ที่ลดลง
การน็อคเป็นหนึ่งใน “ปีศาจ” ของเครื่องยนต์เบนซิน: มันสามารถทำลายแหวนลูกสูบ ทำให้ลูกสูบแตก และทำลายแบริ่งได้ เมื่อการเผาไหม้ช้า โดยปกติคุณจะต้องตั้งไฟให้ล่วงหน้ามากขึ้นเพื่อดึงประสิทธิภาพออกมา แต่การตั้งล่วงหน้ามากเกินไปจะเพิ่มความเสี่ยงของการน็อค
ด้วยหัวเทียนสองหัว การเผาไหม้สามารถเกิดขึ้นได้ในเวลาน้อยลง ทำให้ต้องการ การตั้งไฟล่วงหน้าที่น้อยลง ในสถานการณ์วิกฤต สิ่งนี้ช่วยรักษาแรงดันในกระบอกสูบในจุดที่สำคัญ: ในเวลาที่เหมาะสม
และหากคุณชอบที่จะทำความเข้าใจว่าการจุดระเบิดมีวิวัฒนาการมาสู่ระบบสมัยใหม่อย่างไร นี่คือการดำดิ่งที่จำเป็น: ทำไมรถยนต์ถึงเปลี่ยนจากจานจ่ายเป็นคอยล์แพ็ค: การเปลี่ยนแปลงที่ทำให้เครื่องยนต์แรงขึ้นและประหยัดขึ้น
4) การปล่อยมลพิษที่ต่ำลง (เหตุผลที่ “เงียบๆ”)
เทคโนโลยียานยนต์จำนวนมากเกิดขึ้นจากเหตุผลที่ไม่น่าตื่นเต้น: กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ขึ้นสามารถลดไฮโดรคาร์บอนที่เผาไหม้ไม่หมด (HC) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ในบางดีไซน์ การจุดระเบิดคู่ช่วยให้การเผาไหม้คงที่ในสภาวะที่ปกติจะ “ทำให้การเผาไหม้สกปรก”
นี่คือเหตุผลที่ระบบจุดระเบิดคู่บางระบบได้รับการปรับจูนให้ทำงานแตกต่างกันที่โหลดต่ำ รอบเดินเบา และการจราจรในเมือง ซึ่งประสิทธิภาพมักจะลดลงอย่างมาก
5) ความซ้ำซ้อน (ใช่ สิ่งนี้ก็สำคัญเช่นกัน)
ในทางวิศวกรรม ความซ้ำซ้อนมีความหมายเหมือนกับ ความต่อเนื่องในการทำงาน หากหัวเทียนหนึ่งล้มเหลว ยังคงมีอีกหัวหนึ่งในกระบอกสูบเดียวกันเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานต่อไปได้ (แม้จะมีข้อบกพร่องบ้าง แต่ก็ยังทำงานได้) ตรรกะนี้สำคัญมากจนปรากฏในเครื่องยนต์อากาศยาน ซึ่งความน่าเชื่อถือเป็นสิ่งสำคัญสูงสุด
ในชีวิตจริง สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าคุณสามารถละเลยการบำรุงรักษาได้ มันหมายความเพียงว่า ในบางกรณี ระบบจะ ทนทานต่อข้อบกพร่องเฉพาะจุดได้มากกว่า
ข้อดีและข้อเสียของเครื่องยนต์ 4 สูบที่มีหัวเทียน 8 หัว (แบบไม่ประดิษฐ์ประดอย)
การจุดระเบิดคู่คือทางออก ไม่ใช่ปาฏิหาริย์ และเช่นเดียวกับทางออกทุกอย่าง มันมีราคาที่ต้องจ่ายในที่ใดที่หนึ่ง
| ด้าน | สิ่งที่ปรับปรุง | สิ่งที่แย่ลง |
|---|---|---|
| การเผาไหม้ | การเผาไหม้เร็วขึ้น เสถียรขึ้น การสะดุดน้อยลงในสภาวะที่ยากลำบาก | การออกแบบห้องเผาไหม้ ซีล และกลยุทธ์ ECU ที่ซับซ้อนขึ้น |
| การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง | ศักยภาพในการประหยัดเชื้อเพลิงที่โหลดต่ำและการใช้งานในเมือง | กำไรขึ้นอยู่กับการปรับเทียบ; ไม่ใช่ “การรับประกัน” ในทุกการใช้งาน |
| การปล่อยมลพิษ | HC/CO น้อยลงในสถานการณ์เฉพาะ | ส่วนประกอบมากขึ้นที่ต้องบำรุงรักษา |
| การบำรุงรักษา | ความซ้ำซ้อนสามารถป้องกันการเสียทันทีด้วยหัวเทียนที่ชำรุด | หัวเทียนเป็นสองเท่า และในบางกรณี คอยล์มากขึ้น และค่าแรงงานที่มากขึ้น |
“ราคาที่ซ่อนอยู่”: การบำรุงรักษาที่เพิ่มขึ้นและการวินิจฉัยที่น่าเบื่อกว่า
เมื่อเครื่องยนต์มีหัวเทียน 8 หัว คุณจะมี (เซอร์ไพรส์): หัวเทียน 8 หัวให้เปลี่ยน ขึ้นอยู่กับรถ อาจมี:
微信分享
打开微信，扫描下方二维码。
- คอยล์ที่มากขึ้น (หรือระบบคอยล์ที่ซับซ้อนกว่า)
- จุดเชื่อมต่อ สายไฟ และจุดที่ล้มเหลวมากขึ้น
- ชั่วโมงแรงงานที่มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากการเข้าถึงหัวเทียนทำได้ยาก
รายละเอียดที่หลายคนมองข้าม: การจุดระเบิดพลาดไม่ใช่ “หัวเทียนเสีย” เสมอไป อาจเป็นคอยล์ การฉีดน้ำมัน การดูดอากาศปลอม เซ็นเซอร์ หรือเชื้อเพลิงที่ไม่ได้มาตรฐาน หากคุณต้องการหลีกเลี่ยงการตกหลุมพรางทั่วไปของอู่ซ่อม ควรค่าแก่การอ่านเนื้อหานี้ซึ่งเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ต่อความเป็นจริง:
