มาทำความรู้จักการเรียงตัวของกระบอกสูบ ว่ามีแบบไหนบ้าง?

ลูกสูบและกระบอกสูบ เป็นส่วนสำคัญที่จะทำให้รถยนต์สามารถเคลื่อนที่ไปได้ เพราะเป็นส่วนที่นำน้ำมันเข้าไปทำการจุดระเบิด แล้วแปลงแรงจากการระเบิดนี้ให้เป็นแรงกลไปขับเคลื่อนรถยนต์อีกที เวลาเราเปิดดูสเปคของเครื่องยนต์ เราก็จะเห็นคำอธิบายพวกสูบ I4, V6, Boxer 4 อะไรประมาณนี้ ทั้งหมดนี้มันคือการอธิบายว่า สูบมีกี่ตัว และวิธีการวางเรียงกระบอกสูบกันแบบไหน ถ้าใครยังไม่ค่อยเข้าใจคำศัพท์พวกนี้ วันนี้เรามาหาคำตอบกัน

Inline Engine

การเรียงกระบอกสูบแบบเรียงแถวหรือ Inline เป็นการเรียงกระบอกสูบที่ได้รับความนิยมมากสุดแล้ว เพราะใช้รูปแบบกลไกที่ไม่ซับซ้อนเหมือนแบบอื่น ต้นทุนในการผลิตต่ำเพราะมีชิ้นส่วนน้อยกว่าแบบอื่น บำรุงรักษาง่าย ตัวกระบอกสูบเรียงตัวกันแบบแถวตรงกัน มีจำนวนสูบ 3-6 สูบ และส่วนใหญ่แล้วจะเรียงแบบแถวไปตามความกว้างของตัวรถ แต่ก็มีบ้างที่เรียงตามความยาวของตัวรถ ข้อเสียของการเรียงสูบแบบ Inline นั้น คือตัวเครื่องจะมีขนาดยาวกว่าการเรียงแบบอื่น ทำให้ยิ่งมีสูบมาก เครื่องก็ยิ่งยาวขึ้น ทำให้การวางเครื่องเข้าไปในห้องเครื่องก็ยิ่งต้องใช้พื้นที่มากขึ้นตามไปด้วย

V Engine

การเรียงลูกสูบแบบตัว V เป็นการคิดค้นที่ต่อยอดมาจากเครื่องยนต์แบบ Inline เรื่องข้อจำกัดของพื้นที่ จึงจับเอาสูบที่เรียงบตัวกันอยู่ มาเอียงออกด้านข้าง โดยมีมุมการเอียงตั้งแต่ 15-120 องศา (วัดองศาการทำมุมของกระบอกสูบ 2 ข้าง) แต่องศาที่นิยมมากที่สุด อยู่ระหว่าง 60-90 องศา อยู่ที่ผู้ผลิตจะเลือกใช้เท่าไหร่ จำนวนลูกสูบนั้น ก็มีตั้งแต่ 4-16 สูบ แต่ส่วนใหญ่แล้วจะนิยมการเรียงกระบอกสูบแบบตัว V ตั้งแต่ 6 สูบขึ้นไปมากกว่า จะเอียงออกด้านข้างแบบสลับซ้ายขวาไป ซึ่งถ้าจำนวนสูบเป็นเลขคู่ ก็จะเอียงออกข้างละเท่า ๆ กัน แต่ถ้าเป็นเลขคี่ ก็จะแบ่งซ้ายสลับขวาไปจนครบ เช่นเครื่องยนต์ 5 สูบ ก็อาจจะแบ่งเป็นซ้าย 3 ขวา 2 เป็นต้น เครื่องยนต์แบบ V นั้น จะทำให้ตัวเครื่องยนต์นั้นสั้นลงกว่าแบบเรียงแถวได้พอสมควร แล้วไปเพิ่มพื้นที่ทางด้านกว้างแทน ทำให้การเพิ่มจำนวนซีซีของเครื่องยนต์สามารถทำได้ง่ายกว่าเดิม แต่ข้อเสียคือ ชิ้นส่วนในการผลิตนั้นมีมากกว่า ทำให้ต้นทุนนั้นสูงขึ้น และการบำรุงรักษาก็ยากกว่าแบบเรียงแถวด้วยเช่นกัน

Boxer Engine

เครื่องยนต์สูงนอน หรือที่เรียกกันอย่างแพร่หลายว่า Boxer Engine เรียกได้อีกอย่างว่า Flat Engine เป็นการเรียงคล้ายกับเครื่องยนต์แบบ V แต่ตัวสูบจะนอนขนาดกับพื้นโลกเลย ตัวสูบเรียงทำมุมกันแบบ 180 องศา ปัจจุบันมีใช้ใน Subaru และ Porsche ทุกรุ่น และมีบางรุ่นในบางยี่ห้อเช่น Toyota 86 เป็นต้น เครื่องยนต์แบบ Boxer นี้ นิยมใช้แบบเลขคู่ เช่น Flat 4, Flat 6, Flat 8 เป็นต้น แบ่งเป็น 2 ข้างเท่า ๆ กันแบบเรียงสลับกันไป ข้อดีของเครื่องยนต์แบบนี้คือ สามารถทำ Balance ของเครื่องยนต์ได้ดีกว่าแบบอื่น เพราะมีจุดศูนย์ถ่วงของเครื่องยนต์ต่ำ ลดอาการโคลองของตัวรถยนต์ได้มากกว่าแบบอื่น ตัวถังสามารถทำให้เตี้ยลงกว่าเดิมได้ ดังนั้นรถยนต์ที่ต้องการ Performance มาก จึงนิยมใช้เครื่องยนต์แบบนี้ แต่เครื่องยนต์แบบสูบนอน ก็มีข้อเสียเช่นกัน เพราะมันมีชิ้นส่วนในการผลิตมาก จึงทำให้ต้นทุนเพิ่มขึ้นตามไปด้วย การบำรุงรักษาก็ทำได้ยากกว่า แถมยังหาช่างผู้เชี่ยวชาญในเครื่องยนต์ประเภทนี้ได้ยากอีกด้วย

W Engine

สำหรับเครื่องยนต์ในรูปแบบ W Engine นั้น ไม่ค่อยมีเยอะมากเท่าไหร่ ส่วนใหญ่แล้วจะมีใช้กับเครื่องยนต์ที่มีกระบอกสูบจำนวนมากระดับ 12 กระบอกสูบ โดยจะแบ่งกระบอกสูบเป็น 3 แถว แถวละ 4 กระบอกสูบ โดยจะมีแถวกลางที่วางอยู่แนวตั้ง ส่วนแถวข้างจะเอียงออกไปด้านข้าง มีด้านล่างอยูในแนวเดียวกันที่เป็นจุดวางของเพลาข้อเหวี่ยง แต่ก็ใช่ว่าการวางกระบอกสูบในรูปแบบ W จะมีเฉพาะแค่ 12 สูบเท่านั้น เพราะที่ผ่านมาก็เคยมีทั้ง W3, W6, W8, W12, W16, W18, W24, W30 ก็เคยมีการใช้งานมาทั้งหมด แต่ในปัจจุบันที่พอจะมีเหลืออยู่ก็คงเป็น W12 ที่มีติดตั้งในรถรุ่นใหญ่อย่างเช่น Bentley Mulliner Bacalar เป็นต้น