ก่อนบูสต์ไหล ไส้แตก รู้จักกับเวสเกตแยกกันหรือยัง
ในหัวข้อนี้จะขออธิบายถึงการทำงานของเวสเกต เอาไว้พอสังเขป ถึงคอนเซปการทำงานของมันคร่าวๆ ว่า เวสเกตมีหน้าที่อย่างไร เวสเกตมีการทำงานอย่างไรเป็นต้น แนะนำว่า ควรอ่านบทความเกี่ยวกับ เทอร์โบชาร์จเจอร์ (Turbocharger) ควบคู่กันไปด้วย เพื่อความเข้าใจครับ เวลาไปเลือกเวสเกตมาใช้งาน จะได้เลือกได้อย่างถูกต้อง ไม่เสียเงินเปล่าจนเกินความจำเป็นไป
fig. 1 การทำงานของเทอร์โบ
เวสเกตคืออะไร (What is Turbocharger wastegate)
ในสนามแข่งที่เค้ามักจะได้ยินกันว่า รถคันนี้บูสต์อยู่ 2 บาร์ รถคันนั้นบูสต์อยู่ 30 ปอนด์ เป็นต้น แรงดันที่เค้าพูดๆกันนั้น มันหมายถึงการอัดอากาศเข้าไปในท่อร่วมไอดี ว่าอากาศนั้นๆ มีค่าแรงดันอยู่เท่าไหร่ แรงดันนี้ ก็จะมีอยู่หลายๆหน่วย เช่น Psiหรือ Bar เป็นต้น อันที่จริงทั้งสองอย่างก็เหมือนๆกันนั่นแหละ ต่างกันแค่หน่วย เราสามารถแปลงได้ง่ายๆ ก็คือ 1 bar = 14.7 psi
จากที่เราทราบมาแล้วว่าหลักการทำงานของ เทอร์โบชาร์จเจอร์ นั้น ใช้ไอเสียจากเครื่องยนต์ในการปั่นใบพัดฝั่งไอเสีย ซึ่งมีแกนเทอร์โบเชื่อมต่อไปยังใบพัดฝั่งไอดี ทีนี้เพื่อใบพัดฝั่งไอดีหมุน ไอดีก็จะถูกดูดเข้าไป ผ่านอินเตอร์คูลเลอร์ จนเข้าสู่ท่อร่วมไอดี เมื่อมีแรงอัดเกิดขึ้น(บูสต์) แทนที่เครื่องยนต์จะใช้วิธีการดูดเฉยๆ ก็จะมีเจ้าเทอร์โบนี่แหละ ช่วยอัดอากาศเข้าไป ทำให้มีไอดีเยอะขึ้น ทีนี้เราจะควบคุมแรงดันได้อย่างไรล่ะ? หน้าที่นี้จึงยกให้กับเวสเกตเป็นตัวจัดการครับ
เวสเกตเป็นอุปกรณ์ที่ช่วย ระบายไอเสีย ส่วนเกินออกไปจากเทอร์โบ โดยอ้างอิงจากแรงดันไอดี(บูสต์)เป็นตัวกำหนดว่าจะให้เริ่มระบายออกไปเมื่อไหร่
เวสเกตมีกี่ประเภท อะไรบ้าง ( Type of Turbocharger wastegate)
สำหรับรถยนต์ ในตลาดทั่วๆไปนั้น แบ่งเป็น 2 ประเภทคือ
fig.2 ภายใน เวสเกตกระป๋อง Source
2. เวสเกตแยก(External Wastegate) – เป็นเวสเกตที่จะมีวาล์ว ที่ใหญ่กว่า ควบคุมได้ละเอียดกว่า ดีกว่าเวสเกตกระป๋อง แต่ราคาแพงเนื่องจากอุปกรณ์ภายในถูกออกแบบมาให้มีความซับซ้อนมากกว่าโดยเฉพาะในเรื่องของอัตราการไหลและทนทานต่อความร้อน อีกหนึ่งประการคือการติดตั้งนั้นค่อนข้างยุ่งยาก เนื่องจากต้องเอาไปแปะกับท่อไอเสีย โดยใช้หน้าแปลน ซึ่งต้องอาศัยงานสร้างเท่านั้น งบเลยอาจจะบานปลายหน่อยๆ ถ้าใช้เวสเกตประเภทนี้
fig. 3 เวสเกตแยก(External wastegate) Source
ส่วนประกอบของเวสเกต (Turbocharger wastegate component)
ไม่ว่าจะเป็นเวสเกตกระป๋องหรือเวสเกตแยก หลักการก็เหมือนกันก็คือ ทำให้ไอเสียไหลออกไป ภายในตัวมันเองนั้นจะประกอบไปด้วย สปริง แผ่นไดอะแฟรม วาล์ว(สำหรับเวสเกตแยก) ขากระเดื่องหรือ Wastegate Actuator(สำหรับเวสเกตกระป๋อง)
วิธีการทำงานของเวสเกตก็คือ ไอเสียจะไหลเข้าไปยังเวสเกต เมื่อถึงแรงดันที่กำหนดไว้(กำหนดโดยสปริง หรือ ระบบไฟฟ้า) วาล์ว(หรือขากระเดื่อง)ก็จะทำการเปิดออก ยอมให้ไอเสียระบายออกไป ทำให้แรงดันของไอเสียนั้น อยู่ในระดับที่พอเหมาะเมื่อแรงดันไอเสียพอเหมาะ ก็จะทำให้บูสต์ที่เข้าเครื่องยนต์นั้น อยู่ในระดับพอเหมาะตามไปด้วย ถ้างงนะ ผมแนะนำว่าลองหาอ่านเรื่อง เทอร์โบ ใน pantip ได้ครับ เป็นกระทู้ที่ผมเขียนไว้เองเหมือนกัน
ความแตกต่างระหว่างเวสเกตกระป๋องและเวสเกตแยก
fig. 4 เปรียบเทียบเวสเกตกระป๋อง กับเวสเกตแยก Source
ที่จริงแล้วความแตกต่างหลักๆจริงระหว่างเวสเกตกระป๋องและเวสเกตแยกก็คือวิธีการทำให้ไอเสียไหลออกไปจากระบบ ดังนั้น คุณลักษณะ หรือ วิธีการไหลของไอเสีย จะมีความแตกต่างกันอยู่พอสมควรโดยเวสเกตแยกนั้นจะให้อัตราการไหลของไอเสียที่มากกว่าและเร็วกว่า จึงทำให้ความนิ่งของการคุมบูสต์ที่ดีกว่านั่นเองครับ
จากการศึกษาพบว่า เวสเกตแยก ให้อัตราการไหลที่ค่อนข้างคงที่ (Linear) ลดอาการแกว่งของบูสต์ เช่นถ้าหากเราต้องการคุมบูสต์อยู่ที่ 1.0 บาร์ เวสเกตแยก อาจจะมีค่า Error อยู่ที่ 0.1 bar บวกลบ ในขณะที่เวสเกตกระป๋อง อาจจะมีค่า Error อยู่ที่ 0.2 bar เป็นต้น อาจจะดูว่าทั้งสองตัวอาจจะมีค่าต่างกันไม่มาก แต่ถ้าหากซีเรียสเรื่องการตอบสนองและความเสถียรในการใช้งาน เวสเกตแยกเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมครับ
เลือกใช้เวสเกตแบบไหนดี
นี่ก็ขึ้นอยู่กับว่า ใช้เทอร์โบอะไร และใช้บูสต์เท่าไหร่ โข่งเทอร์โบบางรุ่นไม่สามารถติดตั้งเวสเกตกระป๋องได้ จึงเป็นความจำเป็นอย่างหนึ่งที่ต้องใช้เวสเกตแยก
หากเครื่องยนต์ใช้บูสต์เยอะๆ รอบเครื่องยนต์สูงๆ แบบนี้เวสเกตแยกก็เป็นตัวเลือกที่เหมาะสม เพราะสามารถระบายไอเสียได้เร็วกว่าเวสเกตกระป๋อง
แต่ถ้าเป็นรถ Street use บูสต์ไม่เยอะ ใช้งานง่ายๆ ก็สามารถใช้เวสเกตกระป๋องได้อย่างไม่มีปัญหา อย่าไปคิดว่า เราใช้เวสเกตกระป๋อง จะไปสู้เวสเกตแยกได้อย่างไร ความเชื่อนี้เป็นความเชื่อที่ผิดครับ ทุกอย่าง ควรเลือกให้เหมาะกับการใช้งาน จะดีที่สุด
อีกสิ่งหนึ่งที่ทางผู้ผลิตแนะนำมาก็คือ เวสเกตกระป๋องนั้นควรใช้กับเครื่องยนต์ที่มีขนาดแรงม้าอยู่ในระดับราวๆไม่เกิน 400 Hp หากมากกว่านี้ควรเลือกใช้เวสเกตแยกมากกว่าครับ โดยข้อมูลจากทาง Turbosmart ได้บอก วิธีการเลือกเวสเกต ไว้อย่างนี้ครับ
- เวสเกตตัวใหญ่ หรือวาล์วใหญ่ เหมาะสมกับ
- เทอร์โบใหญ่ แต่ใช้บูสต์ต่ำ
- เทอร์โบเล็ก แต่ใช้บูสต์ต่ำ
- เวสเกตตัวเล็ก หรือวาล์วเล็ก เหมาะสมกับ
- เทอร์โบใหญ่ และใช้บูสต์สูง
- เทอร์โบเล็ก และใช้บูสต์สูง
แปลกมั้ยครับ ? ดูเหมือนจะขัดกับความรู้สึกที่เราเป็นๆมาว่า เทอร์โบใหญ่ เวสเกตต้องใหญ่ตาม แต่นี่คือข้อมูลจริงที่ทาง Turbosmart แนะนำ ทั้งนี้สิ่งกล่าวเฉพาะขนาดของตัวเวสเกตครับ ส่วนเรื่องสปริงนั้นก็ต้องเลือกให้เหมาะสมต่อการใช้งานของเราอีกที ปรับจูนกันอีกที ประมาณนี้ครับ
จบแล้วครับ สำหรับบทความนี้ เป็นอย่างไรกันบ้าง ชอบหรือไม่ชอบอย่างไร สามารถโพสต์แสดงความคิดเห็นกันได้ใน แฟนเพจ JINKYARD หรือ แอดไลน์มาคุยกันก็ได้ครับ ที่ Line Id : @Jinkyard
ขอบคุณสำหรับการติดตามนะครับ
ใส่ความเห็น
คุณต้องเข้าสู่ระบบ เพื่อจะพิมพ์ความเห็น