ข้อมูลทั้งหมดนี้ มาจากการศึกษาจากช่างผู้เชี่ยวชาญ และวิศวกรเครื่องยนต์นะครับ แต่เป็นเป็นการฟังมาอีกทีซะส่วนใหญ่ และการทอสอบด้วยตัวเองบ้าง ไม่ใช่ของมูลที่ได้จากประสบการณ์ของผมเอง 100% ถ้าผิดถูกบ้าง ก็คิดซะว่าอ่านผ่านๆละกันครับ ^_^
[Cylinder] หรือลูกสูบ เป็นตัวรับกำลังจากการจุดระเบิดและส่งต่อไปยังเพลาข้อเหวี่ยง ให้เกิดการหมุนและส่งกำลังไปยังระบบขับเคลื่อนไม่ว่าจะเป็นโซ่สเตอร์ หรือ เพลา ลูกสูบนั้นมีการทำงานเป็นจังหวะขึ้นลงตามจำนวนครั้งใน 1 รอบ แล้วแต่ว่าเป็นเครื่องยนต์ 2 จังหวะ หรือ 4 จังหวะ
เริ่มต้นจะอธิบายความหมายของค่า Compression ratio แบบคร่าวๆ ค่า compression ratio คือค่ากำลังอัดของลูกสูบนั่นเอง ที่เราเห็นใน specification ของมอเตอร์ไซด์แต่ละรุ่น ค่า compression ratio จะมีผลต่อความเร็ว ความแรง อัตราเร่ง รอบสูงสุดของเครื่องยนต์ และอัตราการใช้เชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ด้วย เหตุผลที่ผมเขียน Entry นี้ขึ้นมา ก็เพราะเวลาเลือกซื้อมอเตอร์ไซด์รุ่นต่างๆ เราจะได้พอทราบข้องมูลต่างๆ ได้ในระดับหนึ่ง ก่อนเปรียบเทียบรถแต่ละรุ่น ว่ามีความแตกต่างกันหรือไม่ มากน้อยเท่าไหร่
Compression ratio เป็นค่ากำลังอัดของลูกสูบ ที่เราจะเห็นได้ในคู่มือรถ หรือ ข้อมูลทางเทคนิค เช่น
 |
| ข้อมูลของ Yamaha R1 |
 |
| ตัวอย่างแสดงค่า CC ที่ได้จากช่องว่างที่เหลือจากการบีบอัดของลูกสูบ |
ตัวอย่างในรูปเป็นเครื่องยนต์ที่มีกำลังอัด 10:1
Pressure คือ ค่า 1 คือในพื้นที่ว่างๆ ที่เหลือจากการบีบอัดของกระบอกสูบ ที่เมื่อเอามาคำนวนหาปริมาตรแล้ว จะได้ค่า CC ออกมา ซึ่งในค่า CC จะมีอัตราส่วน 15:1 [ออกซิเจน15 : น้ำมัน1] หรือมากน้อยกว่านั้น ตามความต้องการของวิศวกรที่ออกแบบ กำลังอัดของรถทั่วๆ ไปจะอยู่ที่ราวๆ 9-10:1 การเพิ่มลดค่า Compression Ratio ในอะไหล่ชิ้นเดิม จะมีผลทำให้ค่า CC เปลี่ยนไป เครื่องยนต์ที่สามารถทำความเร็วได้เป็นหมื่นรอบ จำเป็นต้องมีค่า Compression Ratio ที่มากพอในการบีบอัดเพื่อจุดระเบิด และยิ่งค่า Compression Ratio สูงมาก ชิ้นส่วนต่างๆ ก็จะต้องมีความแข็งแรงมากขึ้นด้วยครับ เพื่อรอบรับแรงเครื่องยนต์ที่เกิดขึ้น และวัสดุมีความแข็งแรงมาก น้ำหนักก็มากขึ้นด้วยครับ แบบนี้ก็พอจะเกทอะไรหลายๆอย่างแล้ว
ในรูปตัวอย่างจะแสดงระยะความต่างของลูกสูบที่มีค่า Compression Ratio มากหรือน้อย ในจำนวน CC เท่ากัน และลูกสูบขนาดที่เท่ากัน หรือเครื่องยนต์ที่มีความจุเท่ากัน จะวัดความต่างกันจากตรงนี้เป็นส่วนหนึ่ง ยิ่งค่า Compression Ratio สูงๆ จะมีการบีบอัดที่รุ่นแรง และการจุดระเบิดที่ได้จะดันลกสูบให้ทำงานขึ้นลงได้เร็วขึ้นด้วย
-เกิน 10:1 ขึ้นไป จะจัดว่าเป็นเครื่องยนต์รอบสูง อย่างเช่น มอเตอร์ไซด์สปอร์ต
-ถ้าต่ำกว่า 10:1 ลงมา จะจัดว่าเป็นเครื่องรอบต่ำ อย่างเช่นมอเตอร์ไซด์ช๊อปเปอร์ หรือทัวลิ่ง หรือแล้วแต่ว่าทางผู้ผลิตจะออกแบบให้รถประเภทนั้น มีความเร็ว-แรง มากน้อยเพียงใด มอเอตอร์ไซด์ช็อปเปอร์บางรุ่น ก็มีความเร็วเครื่องยนต์เป็น หมื่นๆรอบ อย่างเช่น Yamaha V-MAX
เปรียบเทีบข้อดีข้อเสีย ของค่า Compression Ratio ที่มากน้อย ใน CC ที่เท่ากัน
ค่า Compression Ratio สูง
ข้อดี
- รอบจัดกว่า เช่นเครื่องยนต์ที่มีความเร็วรอบมากกว่า 10,000 ขึ้นไป
- มีอัตราการตอบสนองต่อการขับขี่มากกว่า เวลาบิดคันเร่ง
- มีอัตราความเร็วที่มากกว่า
- มีกำลัง หรือแรงบิดที่มากกว่า
ข้อเสีย
- สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมากกว่า ในความเร็วเท่ากัน
- ใช้รอบเครื่องยนต์ที่มากกว่าในความเร็วเท่ากัน
- ความร้อนขึ้นสูงกว่า ในการใช้งานที่เท่าๆ กัน
- ต้องเปลี่ยนน้ำมันเครื่องบ่อยกว่า และต้องใช้น้ำมันเครื่องเกรดดีกว่า
- อายุการใช้งานไม่ยาวนาน หรือไม่ควรใช้งานหนัก
- อายุการใช้งานไม่ยาวนาน หรือไม่ควรใช้งานหนัก
ความเหมาะสม
- สำหรับรถที่ใช้แข่งในสนามหรือ รถที่ต้องการความเร็วและ การขับขี่ที่เร้าใจ
ค่า Compression Ratio ต่ำ
ข้อดี
- ประหยัดน้ำมันมากมากกว่าในความเร็วเท่ากัน
- มลพิษน้อยกว่า
- ในความเร็วเท่ากัน จะใช้รอบเครื่องยนต์น้อยกว่า
- ในความเร็วเท่ากัน เครื่องยนต์จะเย็นกว่า
- อายุการใช้งานยาวนานกว่า
ข้อเสีย
- ความเร็วข้อนข้างจำกัด ใน CC ที่เท่ากัน
- อัตราเร่ง แรงม้า ต่ำกว่า
- กำลังเครื่องน้อยกว่าในช่วงปลาย
ความเหมาะสม
- ใช้สำหรับเครื่องยนตืที่ต้องเดินทางไกลๆ เป็นเวลาหลายชั่วโมงโดยไม่หยุดพัก
สรุปคร่าวๆคือ
- ค่า Compression Ratio มีผลต่อความเร็วและความแรงของรถ ถ้าค่า Compression Ratio สูงเครื่องยนต์จะมีกำลัง และความเร็วมาก แต่แลกด้วยอายุการใช้งานที่สั้นลงเป็นเงาตามตัว
ส่วนค่า Compression Ratio น้อยๆก็จะมีกำลังน้อยไปด้วย แต่อายุการใช้งานได้นานกว่า สังเกตุว่ารถที่ใช้งานหนักๆ เช่นรถบรรทุก จะใช้เครื่องที่มีความจุสูง เช่นรถกระบะที่ใช้เครื่องยนต์ 3000cc ก็เพราะเอาความจุที่มากขึ้นมาทดแทนค่า Compression Ratio ที่ต่ำ แต่ยังคงคุณสมบัติของความทนทานของเครื่องยนต์ไว้อยู่ ข้อมูงทั้งหมดนี้ ไม่สามารถนำไปเปรียบเทียกับเครื่องยนต์ดีเซลได้นะครับ เพราะเป็นเครื่องยนต์คนละแบบ
- ในเครื่องยนต์ที่มีค่า Compression Ratio สูงกว่า แต่ CC น้อยกว่า ก็อาจทำความเร็วได้มากกว่า รถที่ CC มากกว่า แต่ Compression Ratio น้อยกว่าก็เป็นได้ครับ
ขนาดของลูกสูบ
สำหรับเครื่องยนต์ที่มีค่า Compression Ratio เท่าๆกัน การที่รอบจะต่ำหรือสูง ขึ้นอยู่กับปัจจัยอย่างอื่นด้วย เช่นความกว้าง และความยาวช่วงชักของลูกสูบ
 |
| ตัวอย่างแสดงขนาดลูกสูบที่แตกต่างกันในเครื่องยนต์ที่มี CC เท่ากัน และค่า Compression Ratio เท่ากัน |
ลูกสูบที่มี CC และค่า Compression Ratio เท่ากัน แต่ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางกว้างกว่า จะมีความยาวช่วงชักสั้นกว่า แต่ถ้ามีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า จะมีช่วงชักที่ยาวกว่าครับ หรือถ้ามากกว่าทั้ง 2 อย่างก็แสดงว่าเป็นเครื่องยนต์ที่มีความจุ CC มากกว่านั่นเอง
EX 1 เครื่องยนต์ที่มีความกว้างลูกสูบมากกว่า ช่วงชักสั้นกว่า
ข้อดี
- มีแรงบิดในช่วงรอบแรกๆดี ในรถที่ข้อนข้างมีน้ำหนัก จะมีแรงออกตัว
- รอบต้นถึงกลางข้อนข้างจัด ในรถที่ข้อนข้างมีน้ำหนัก จะออกตัวเร็ว
- ให้แรงบิดสูงสุดในรอบที่ต่ำกว่า ถึงแม้แรงบิดสูงสุดจะมีค่าน้อยกว่า
- ให้ความเร็วที่มากกว่า ในรอบเท่าๆ กัน แต่ความเร็วและรอบจะจำกัดกว่า
- ประหยัดน้ำมันกว่า ในความเร็วที่เท่ากัน
- การเข้าเกียร์มีความราบรื่นกว่า เนื่องจากเครื่องสามารถแสดงกำลังได้ในรอบที่ต่ำกว่า
ข้อด้อย
- แรงบิดข้อนข้างจำกัดกว่าในรอบสูงๆ จะเร่งไม่ค่อยขึ้นในช่วงปลาย
- ให้อัตราเร่งและแรงม้าได้ไม่เยอะในช่วงกลาง - ปลาย
- รอบเครื่องยนต์มีจำกัดกว่า เพราะน้ำหนักของลูกสูบที่ใหญ่กว่า ทำให้ไม่มีแรงชักในรอบสูงๆ
- ให้กำลังได้ไม่คุ้มกับเชื้อเพลิงที่เสียไป ในรอบสูงๆ
- เสียงดังกว่า และเครื่องสั่นกว่านิดหน่อย
EX 2 เครื่องยนต์ที่มีความกว้างลูกสูบน้อยกว่า ช่วงชักยาวกว่า
ข้อดี
- มีโอกาสที่จะมีรอบเครื่องยนต์ที่สูงกว่า
- เรียกอัตราเร่งและแรงม้าสูงสุดได้มากกว่า ในรอบสูงๆ
- ความเร็วสูงสุดมากกว่า เพราะน้ำหนักลูกสูบที่เบากว่า ทำให้เร่งรอบเครื่องได้มากกว่า
- แรงบิดสูงสุดมากกว่า ถึงแม้จะต้องเร่งรอบสูงๆเพื่อเค้นแรงบิดออกมา
- เครื่องยนต์มีการตอบสนองดีกว่า เวลาบิดคันเร่ง
- เสียงเครื่องยนต์นิ่ม และสมูทกว่า
ข้อเสีย
- ความเร็วช่วงต้นต่ำกว่า ในรอบที่เท่ากัน
- แรงบิดช่วงต้นต่ำกว่า ทำให้ออกตัวช้ากว่า
- การเข้าเกียร์ไม่ราบรื่น ถ้ายังไม่ถึงรอบที่เครื่องยนต์แสดงกำลัง
- ต้องเร่งรอบเครื่องยนต์ให้สูง เพื่อให้รถแสดงกำลัง ซึ่งหมายถึงใช้ืเชื้อเพลิงมากกว่าด้วย
- สิ้นเปลืองน้ำมันมากกว่าในรอบเครื่องที่เท่ากัน
- ความร้อนขึ้นสูงกว่า ในความเร็วที่เท่ากัน เนื่องจากมีระยะการเสียดสีมากกว่า
- ต้องใช้น้ำมันเครื่องเกรดดีกว่า และการเปลี่ยนถ่ายที่บ่อยกว่า
- ความทนทานของชิ้นส่วนน้อยกว่า เพราะเป็นชิ้นส่วนเล็กกว่า แต่ทำงานเร็วกว่า
จำง่ายๆว่าชักสั้นได้แรงต้น ชักยาวได้แรงปลายครับ
สรุปคร่าวๆ
- เครื่อยนต์ที่มีค่า Compression Ratio เท่ากัน แต่มีขนาดและช่วงชักของลูกสูบที่แตกต่างก็มีผลต่อช่วงความเร็ว และอัตรเร่งช่วงต้น - ปลาย ได้ด้วย เว้นซะจากมีเทคโนโลยีการผลิตที่แตกต่างกันที่จะทำให้รถที่มีค่าเหล่านี้เท่ากัน จะมีกำลังมากกว่ากันได้ อย่างเช่นใช้วัสดุที่ทนทานกว่า น้ำหนักเบากว่า หรือระบบการส่งแรงขับที่ดีกว่า รวมไปถึงระบบแอโร่วไดนามิคที่ดีกว่าด้วย ซึ่งข้อเสียเหล่านี้จะถูกทดแทนด้วยความจุ CC สูงๆ ที่บางครั้งอาจเห็นว่าสูงเกินความจำเป็น เพื่อให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงสุดครับ
พอทราบข้อมูลเหล่านี้ ก็จะพอทำให้เราพอคาดเดาได้บ้างว่า รถแต่ละคัน มีความแตกต่างกันอย่างไรบ้าง เวลาเลือกซื้อ ก็ขอให้เลือก และหาข้อมูลทีละหลายๆคัน และนำมาเปรียบเทียบกันในกรณที่ซื้อเพื่อเน้นการใช้งาน แต่ถ้ามีคันที่ชอบ ก็ไม่ต้องไปซีเรียสมากครับ ชอบคันไหน ซื้อๆ ไปเถอะ ค่อยมาเปลี่ยนเครื่องเอา 5555+
