Mazda Sky Activ สุดยอดเทคโนโลยี จากค่าย ซูม-ซูม

เรื่องโดย ณัฐยศ ชูบรรจง

           

ตั้งแต่ที่เรารู้จักรถยนต์กันมาจนถึงปัจจุบัน นี้คงจะต้องพูดว่า รถยนต์ที่เราทุกคนรู้จักกันในทุกวันนี้ เป็นเทคโนโลยีที่ค่อนข้างที่ใช้ต่อเนื่องกันมาอย่างยาว แต่ในขณะที่ค่ายรถยนต์บางเจ้า อาจจะเบนเข็มถือหางไปทางเครื่องยนต์พลังงานทางเลือกมากยิ่งขึ้น ค่ายรถยนต์  Mazda ก็มีไอเดียที่เน้นนการผสมผสานมากยิ่งขึ้นเช่นกัน

                แนวคิดที่นับว่าเป็นจุดเปลี่ยนไปจากเดิม แต่ของเดิมอาจจะยังทำได้ไม่เต็มประสิทธิภาพหรือ Defy Conventional  น่าจะเป็นสิ่งที่ควรให้ความสำคัญในการพัฒนาก่อนที่จะก้าวไปสู่สิ่งใหม่ และมันทำให้ค่ายรถยนต์ที่ต้องการใส่ความเป็นสปอร์ตไว้ในรถยนต์ทุกรุ่นที่เราขาย มองถึงการพัฒนาอย่างยั่งยืน และไม่ใช่เพียงแค่สิ่งใดสิ่งหนึ่ง แต่มันคือทุกอย่างที่ประกอบสร้างขึ้นมาเป็นรถยนต์ หนึ่งคัน

                หลายปีที่ผ่านมา  Mazda เป็นที่โจษจันในฐานะผู้ผลิตรถยนต์ที่คิดแตกต่างในเรื่องของการวิศวกรรม ซึ่งแทนที่จะหันเข็มสู่การพัฒนาเครื่องยนต์สมัยใหม่โดยทันที แต่พวกเขาก็กลับเลือกที่จะเพิ่มประสิทธิภาพครั้งมโหราฬกับเครื่องยนต์ที่เราใช้กันอยู่ในปัจจุบัน ไม่เพียงเท่านั้น ยังมองถึงการปรับปรุงองค์รวมของรถให้ตอบสนองได้มากยิ่งขึ้นไปด้วย ทั้ง โครงสร้างตัวถัง โครงสร้างตัวเชสซี เครื่องยนต์ รวมถึงเกียร์ และทั้งหมดนี้คือความยิ่งใหญ่ของ Mazda Sky Active เทคโนโลยีที่แตกต่างเน้นในการเพิ่มศักยภาพของที่มี

                โครงการพัฒนา Mazda Skyactiv   เป็นโครงการที่มาสด้าได้ริเริ่มขึ้น เพื่อพัฒนาศักยภาพของทั้งหมดที่มี เมื่อเทียบกับค่ายรถยนต์เจ้าอื่นแล้ว ความเป็นเด็กแนวของมาสด้านั้น ค่อนข้างที่จะมองแตกต่างออกไป ในขณะที่ค่ายรถยนต์แทบทุกเจ้าเริ่มเบนเข็มสู่เทคโนโลยีใหม่อย่างสนุกสนาน แต่  Mazda  กลับมองว่าทำไมไม่ทำของเก่าให้ดีที่สุด ก่อนที่จะเชื่อว่ามันสุดแล้ว ค่อยก้าวสู่ต่อไป

                การไม่ก้าวกระโดดของค่าย Mazda ทำให้สาวกอาจจะผิดหวังเล็กๆ เมื่อนับว่าค่ายอื่นพัฒนาไปไกลพอสมควร แต่เมื่อพูดกันตามความจริงแง่หนึ่งก็ต้องยอมรับ ว่าการเพิ่มศักยภาพให้ดีที่สุดก่อน ก็เป็นทางออกที่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายที่มากโขต่อการเรียนรู้เทคโนโลยีใหม่ออกไปก่อน พร้อมกันนั้นยังช่วยให้ขายของเดิมอยู่ได้

                มหากาพย์เทคโนโลยีเหล้าเก่าในสูตรใหม่ จึงไม่ใช่เรื่องที่ง่ายๆ แม้ สิ่งที่ Mazda จะทำนั้นคือการที่เราพูดกันเพียงแค่ว่า "ปรับปรุง" แต่ทั้งที่จริงมันก็เหมือนกับหาแนวทางใหม่ๆบนเส้นทางเดิม แล้วเติมดีเอ็นเอของ Mazda  เขาไป ที่ตั้งมั่นว่าเราจะใส่ความสปอร์ตเข้าไปในรถทุกคัน จนไม่ใช่เรื่องแปลกที่เราจะพบว่า รถยนต์ของ Mazda  ภายใต้แนวคิดใหม่  Sky Activ Technology จะเต็มไปด้วยความคิดที่สร้างรถสรรค์รถเดิมๆ ให้แตกต่างกันออกไป

 

Sky Activ Body

                หมัดนี้  Mazda เริ่มตั้งแต่การพัฒนาส่วนที่สำคัญที่สุดที่ก่อให้เกิดขึ้นมากลายเป้นรถหนึ่งคัน และมันนำมาสู่การรื้อโครงสร้างตัวถังใหม่ทั้งหมด

                การยกเครื่องโครงสร้างตัวถังใหม่ เรียกว่าเป็นงานช้างของค่ายรถยนต์  Mazda  เนื่องด้วยมันคือการวิศวกรรมที่พลิกวงการและที่สำคัญคือความเชื่อเดิมๆ ที่เห็นมา มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญหลายรายการ เริ่มตั้งแต่การเลือกใช้เหล็ก เน้นเสริมความแข็งแกร่งของโครงสร้างตัวถังไปพร้อมกับการลดน้ำหนักโครงสร้างโดยรวม เหล็กแบบ High tensile steel  นั้นถูกใช้มากขึ้นในการทำให้ความสำเร็จตามเป้าหมาย โดยจากเดิมที่ใช้เหล็กประเภทนี้เพียง  40%  ก็มายืนที่ตัวเลข  60%

                ที่สำคัญ ยังเลือกใช้เนื้อเหล็กที่มีความแข็งแรงมากขึ้น และลดน้ำหนักไปพร้อมกัน โดยเฉพาะเนื้อเหล็กที่มีความทนทาน 1500 MPa ขณะเดียวกันลดตัวเนื้อเหล็ก 270 MPa ไปพร้อมกับการเพิ่มความคงทนด้วยเหล็กที่ความทนทานระดับกลางๆ เพิ่มสูงขึ้นตามไปด้วย

                เมื่อเลือกใช้เหล็กได้อย่างสมบูรณ์แบบแล้ว ก็เริ่มต้นการสร้างโครงสร้างตัวถังใหม่ที่เน้นในการสร้างความแข็งแกร่งมากยิ่งขึ้นตามไปด้วย โดยการออกแบบโครงสร้างให้แข็งแกร่ง ส่วนสำคัญก็อยู่ที่การออกแบบตัวโครงสร้างโดยเฉพาะในส่วนที่สำคัญ ให้มีความคงทน และต่อเนื่องกัน ซึ่งทำให้เพิ่มความแข็งแกร่งเป็นพื้นฐานของการวิศวกรรม

                ส่วนโค้งเว้าหรือมุมต่างๆที่เคยใช้ในการออกแบบตลอดที่ผ่านมาการสร้างโครงสร้างตัวถัง ถูกทอนออกไป แล้วแทนที่ด้วยการจัดวางส่วนที่สำคัญในการรับแรงต่างๆ ด้วยแนวตรงมากขึ้น และต่อเนื่องเป็นชิ้นเดียวกันตลอดคันมากที่สุด ซึ่งช่วยให้รถมีความแข็งแกร่งมากขึ้น

                พร้อมกันนี้ยังเอาแนวคิดดังกล่าวมาผนวกกับการเชื่อมต่อในจุดต่างๆ ที่จะให้ความแข็งแกร่งของตัวถังเพิ่มมากยิ่งขึ้นมากกว่าเดิม เข้ามาใช้ ได้แก่ ช่วงโครงสร้างหลักด้านข้าง โครงสร้างหลักเสา  B และโครงสร้างหลักเสา  C  ซึ่งเพิ่มความแข็งแกร่งมากขึ้น ช่วยในเรื่องความปลอดภัย

                แม้จะมีโครงสร้างที่แข็งแรงมากขึ้น ซึ่งจะทำให้มันใจว่าโครงสร้างใหม่ภายใต้แนวคิด  SkyActiv Body  จะมีความแข็งแรงพอสมควร แต่สิ่งที่ขาดไม่ได้ก็คือการพัฒนาโครงสร้างที่ช่วยให้การชนปลอดภัยมากยิ่งขึ้นพร้อมกันไปด้วย และก็ได้มาซึ่ง  Multi-load path structure  หรือ "โครงสร้างกระจายแรงยุบตัวหลายทิศทาง"

                แนวคิดดังกล่าวนี้ ทางทีมวิศวกรมองว่า จากเดิมที่แรงกระแทกจากการชน จะถูกส่งผ่านไปยังชิ้นส่วนต่างๆ ตามโครงสร้างในเส้นทางเดียว ก็จัดการทำให้มันสามารถกระจายแรงต่างๆไปได้ในหลายทิศทางมากยิ่งขึ้น ทั้งด้านบน  ตรงกลาง และผ่านทางข้างล่า งเข้าสู่จุดที่มีความแข็งแกร่งสูงสุด ทำให้โครงสร้างได้รับแรงน้อยลง มีความเสียหายต่อโครงสร้างหลัก น้อยลง เมื่อเกิดการชน

                แม้ทุกอย่างจะฟังดูเพอร์เฟคแล้ว แต่ท้ายที่สุดศิลปะของการออกแบบโครงสร้างให้ทนทานนั้น จะดีไม่ได้เลย ถ้าขาดการเชื่อมโครงสร้างที่ดี ซึ่ง Mazda เอง ก็หาวิธีการใหม่ในการเชื่อมโครงสร้างให้มีความแข็งแรงมากยิ่งขึ้น พร้อมกัยเพิ่มจุดในการสป๊อตตัวถังรถ ซึ่งทำให้โครงสร้างแข็งแกร่งขึ้นตามไปด้วย

                ร่ายมาเสียยาวสำหรับ หนึ่งในเทคโนโลยี Skyactiv  ภายใต้  Skyactiv Body  แต่ทุกสิ่งอย่างที่กล่าวมานั้น ก็ช่วยให้โครงสร้างตัวถังใหม่ แข็งแรงขึ้นอีก30 %  และเบาขึ้นอีกกว่า 8 %  ที่สำคัญ Mazda  ยังมั่นใจว่า โครงสร้างตัวถังแบบใหม่ จะทำให้พวกเขาฉลุยในการฝ่าด่านอรหันต์ ทดสอบชนในอเมริกา และภูมิภาคยุโรป

 

Skyactiv Chassis

                โครงสร้างที่ทั้งเบาและแข็งแกร่งเพิ่มมากยิ่งขึ้น ถือว่าเป็นพื้นฐานที่ดีเริ่มต้นในเรื่องของการต่อยอดทางด้านการพัฒนาในส่วนต่าง  และหนึ่งในหลายเรื่องที่ต้องเอาจริงเอาจังมาตมมาก็ไม่น่าจะพ้นความรู้สึกในการขับขี่ที่ต้องถูกปรับปรุงให้มีความรู้สึกสนุกสนาน มั่นใจได้ จนเป็นอันหนึ่งอันเดียวกันระหว่าผู้ขับขี่และรถยนต์ที่ขับ

                แม้จะพูดเป็นไอเดียที่ง่ายมาก แต่การจะให้เกิดสายสัมพันธ์ที่ว่านี้ไม่ได้ง่ายเหมือนสิ่งที่พูด เพราะทุกอย่างต้องมีการออกแบบและยังต้องทำงานสอดประสานกันอย่าลงตัวมากที่สุด ทำให้  Mazda วางเป้าหมายไว้สามวัตถุประสงค์ที่สำคัญ คือ

            1.รวมความคล่องแคล่วของรถยนต์ที่ขับขี่ในความเร็วต่ำและความเร็วปานกลาง เข้ากับเสถียรภาพในการขับขี่ช่วงความเร็วสูง

            2. ให้ความสมดุลระหว่างการขับขี่ที่นุ่มนวล กับความคล่องตัวในช่วงความเร็วต่ำและปานกลาง

            3.ทุกสิ่งที่จะทำจะต้องมีการสอดประสานระหว่าง การลดโครงสร้างน้ำหนักโดยรวมและความแข็งแกร่งที่เป็นเลิศ

 

                เมื่อมองจากทุกข้อที่ Mazda  ตั้งธงมาก่อนพัฒนา Chassis ต้องเรียกว่า มุกอย่างที่พูดมานั้น ไม่ใช่เรื่องง่ายๆ เลย แต่เช่นกัน มันก็เป็นความท้าทายที่น่าสนใจไม่น้อย เพราะ ทุกวันนี้รถยนต์นั้น จะต้องเลือกสิ่งใดสิ่งหนึ่งไม่สามารถทำให้รถคันเดียวกัน มีทั้งความคล่องตัวและ ความนุ่มนวลในการขับขี่ไปพร้อมกันได้หรือหาได้ก็ยากเต็มที

                แม้จะเป็นเรื่องยาก แต่ทั้งหมดที่มีในโจทย์ที่ซับซ้อนในการออกแบบคือเรื่องที่วิศวกรทุกคนรู้ดี อยู่แล้ว  และพวกเขาเริ่มงานด้วยระบบช่วงล่างใหม่พัฒนาค่ามุมต่างๆ  ด้านหน้าของ Skyactiv Chassis  ได้รับการพัฒนามุมช่วงล่างแนวดิ่ง หรือ  Caster Angle  และ  Caster Trail  ใหม่ ที่ใช้ในการตั้งชุดโช๊คและสปริงใหม่ ซึ่งจะทำให้รู้สึกถึงความคล่องตัวสูง ไปพร้อมกับยังช่วยให้รถมีเสถียรภาพที่ดีในยามขับขี่ที่ความเร็วสูงไปพร้อมกัน

                การปรับเล็กๆ นี้ ช่วยให้ได้ผลเพิ่มขึ้นอย่างมาก แต่มันก็ต้องมีความสมดุลมากยิ่งขึ้น โดยเฉพาะทางด้านหลัง ถือว่าเป็นส่วนที่สำคัญอีกแห่ง และยังมีผลสืบเนื่องต่อมาถึงการให้การขับขี่ที่นุ่มนวลและไม่ได้กระแทกกระทั้นมากเกินไปนัก

                 Mazda เริ่มงานชิ้นส่วนทางด้านหลัง ด้วยการปรับโครงสร้างใหม่หมดจดจากเดิมที่รู้จักกันดี ทำกันมานมนานมาเป็นในแบบที่เขาเชื่อว่าดีที่สุด โดยใช้ความเหนียวหนึบของสปริงน้อยลง แต่ให้ศักยภาพในการทรงตัวเพิ่มมากยิ่งขึ้น

                การปรับตำแหน่งมุมและชุดบุชต่างๆ เป็นเรื่องที่ยิบย่อยมาก และมันไม่ใช่เรื่องง่ายเลยที่เดียว  Mazda  ได้ใช้ความพยายามอย่างหนัก ต่อการปรับมุมต่างๆ และความท้าทายดังกล่าวมาสู่การจัดวางตัวบุชชิ้นส่วน  Trailing Arm ใหม่ ให้ความสูงเพิ่มขึ้นจากเดิมอีกพอสมควร ซึ่งทำให้ทิศทางการรับแรงของระบบกันสะเทือนด้านหลังมีความเปลี่ยนไปจากเดิม ที่รับแรงจากถนนเข้าสู่ตัวถังโดยตรงผ่านมุมของช่วงล่าง แต่ในเซทใหม่ แรงที่เข้าสูงช่วงล่างจะถูกปัดตกอออกไปในบัดดล และคุณจะไม่เชื่อว่า ทั้งหมดนั้น แค่เปลี่ยนมุมมองเดิมที่เราเห็นอยู่เท่านั้น

                มุมที่เปลี่ยนไปอย่างมาก แต่ทั้งหมดนั้นก็ยังไม่หนักเท่าโจทย์ข้อท้ายสุด ที่ต้องสร้างความแข็งแรงมากขึ้น และเบามากขึ้น ไปด้วยพร้อมกัน

                สิ่งที่เราเห็นอาจจะไม่ได้เป็นอย่างที่คิด เพราะถ้าเทียบกับปัจจุบัน  Mazda ได้พัฒนาในส่วนของชุดแพระบบช่วงล่างทั้งทางด้านหน้าและด้านหลังใหม่ยกเซท โดยลดความซับซ้อนต่างๆ ลง แล้วใช้ความเรียบง่ายแต่ทรงประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น โดยทั้งหมดยังได้มาตรฐานเช่นเดิม เริ่มจากการเพิ่มระยะของตรงกลางชุดแพทางด้านหน้ามากขึ้น เช่นเดียวกันทางด้านหลังก็เพิ่มความยาวของตัวจุดยึกมากขึ้น ทำให้มีความแข็งแรงมากขึ้น แม้จะใช้ชิ้นส่วนที่ซับซ้อนน้อยลงกว่าเดิม

                นอกจากนี้ในส่วนของแพช่วงล่างยังได้ปรับการเชื่อมใหม่ ด้วยเทคโนโลยีใหม่ล่าสุด เอาวิถีแบบเดิมๆ ออกไป แล้วใช้การประกบเชื่อแบบไร้รอยต่อขอบข้าง ซึ่งเพิ่มความแข็งแรงได้ถึง  18%

ท้ายที่สุดเพื่อสร้างรถยนต์ที่ถือว่าเป็นที่สุดในด้านการขับขี่มันต้องมาพร้อมระบบพวงมาลัยที่บังคับได้สุดยอดเช่นกัน โดยใช้อัตราทดที่สูง ซึ่งช่วยให้มีความคล่องตัวสมบูรณ์แบบมากขึ้น และยังตอบสนองต่อการขับขี่ที่ต้องการความคล่องตัวสูงด้วย

 

Skyactiv Engine G

 

                เครื่องยนต์ถือว่าเป็นหัวใจหลักสำคัญของรถยนต์ทุกคันในวันนี้ ซึ่งที่จริงเรารู้จักเครื่องยนต์มานานมากหลายร้อยปี โดยเฉพาะเครื่องยนต์เบนซินเอง ที่ใช้กันอยู่ในรถยนต์ใกล้ตัวของพวกเรา แต่แม้เครื่องยนต์จะเป็นที่รู้จักกันอย่างดี ทว่าความจริงของรถยนต์ที่ผลิตจำนวนมาก คือมันไม่ได้ผลิตออกมาใช้ประสิทธิภาพอย่างเต็มเม็ดเต็มหน่วยในเรื่องการทำกำลัง

                เรื่องที่พูดนี้มันไม่ใช่เรื่องแปลกและ  Mazda  มองเห็นจุดนี้มานานว่าเครื่องยนต์ที่เราใช้งานปัจจุบันไม่ได้มีประสิทธิภาพสักเท่าไร แถมเครื่องยนต์ดีก็กลายเป็นเพียงของโชว์บนสนามแข่งรถไปโดยเปล่าประโยชน์ และมันจึงเป็นความท้าทายที่สำคัญของเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพสูง และมีอัตราประหยัดน้ำมันเป็นเลิศ ที่สำคัญสามารถผลิตขายได้จริง

                อีกครั้งที่ ค่ายรถยนต์ Mazda  เจอความท้าทายที่หนักหน่วง และการที่จะทำให้เครื่องยนต์ทรงประสิทธิภาพมากขึ้น โดยไม่ต้องเพิ่มสิ่งต่างๆให้วุ่นวายต่อการดูแลรักษาแล้วผลักภาระต่างๆ ให้เจ้าของรถ ซึ่งแนวทางของ  Mazda  ยังคงใช้เครื่องยนต์ที่ไม่ได้มีระบบอัดอากาศใดๆเพิ่มเติมเข้ามา แล้วเสริมความมั่นใจในประสิทธิภาพการขับขี่ด้วย การออกแบบที่เหนือชั้น

                เครื่องยนต์กำลังอัดสูง เป็นทางออกที่ Mazda  จ้องมองและมุ่งไปในทางนี้ ซึ่งปกติเครื่องยนต์เบนซินจะมีกำลังอัดเฉลี่ยอยู่ที่ 10.1-12.1 : 1 ซึ่งตัวเลขกำลังอัดอาจจะดูเหมือนเป็นโจทย์วิศวกรรมที่ยากพอสมควร แต่อีกนัยหนึ่งมันก็เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้ให้สมบูรณ์มากขึ้น ซึ่งถ้าเพิ่มกำลังอัดจาก 10.1  ไปเป็น 15.1 :1  จะมีค่าเฉลี่ยดีขึ้นมากถึง  9%

                กำลังอัดที่เพิ่มสูงขึ้น ไม่ได้ทำให้เครื่องยนต์ออกแบบง่ายอย่างที่คิด เพราะมันตามมาด้วยหลากเรื่องที่ต้องขบคิดในระหว่างการพัฒนา ยิ่งกับอาการ  Knocking  อันหมายถึงการจุดระเบิดผิดพลาด ที่มีโอกาสและความเป็นไปได้สูงมากกว่า  ซึ่งเกิดจากอุณหภูมิที่ระยะใกล้จุดศูนย์ตายบน (ลูกสูบอัดถึงขีดสุดก่อนจุดระเบิดตามปกติ)  มีความร้อนมากเกินไป ทำให้เกิดการชิงจุดระเบิดก่อน

                ในการแก้ปัญหาดังกล่าวทางทีม  Mazda  ได้ค้นหาสาเหตุและพบว่าปัญหาของการชิงจุดระเบิดในเครื่องยนต์ที่มีกำลังอัดสูงมาจากปริมาณอากาศในห้องเผาไหม้หลังกระบวนการจุดระเบิดที่ยังคงปริมาณคงค้างอยู่ในระดับพอสมควร ทำให้มีความร้อนสะสมพอสมควร ซึ่งหากเกิดการอัดก่อนจุดระเบิด แก๊สที่หลงเหลือนี้จะเพิ่มความร้อนมากขึ้นทำให้ชิงจุดระเบิดเกิดขึ้น

 

                ด้วยแก๊สที่เหลือมากจากการจุดระเบิด ทำให้ทีมวิศวกรต้องหาวิธีนำแก๊สที่มีไอร้อนเหล่านี้ ออกอย่างรวดเร็ว และหนทางที่ทำให้มันไหลเวียนได้รวดเร็วมากยิ่งขึ้น ก็อยู่ที่การใช้ท่อร่วมไอเสีย หรือ เฮดเดอร์ใหม่ และนับว่าเป็นครั้งแรกในรถยนต์จากโรงงานที่มาพร้อมกับ เฮดเดอร์แบบ 4-2-1 ซึ่งออกแบบให้มีความยาวจากท่อร่วมปกติ 600  ม.ม.  ซึ่งช่วงลดการเกิดแรงดันไอเสียไหลย้อนสูบอื่น ที่มีการจุดระเบิดในระยะเวลาใกล้เคียงกัน  ซึ่งอาจจะเพิ่มความร้อนโดยไม่จำเป็นทำให้เกิดการชิงจุดระเบิดเกิดขึ้น

                การแก้ปัญหาเรื่องการชิงจุดระเบิดอาจจะดูเป็นส่วนที่  Mazda  ให้ความสำคัญมาก เนื่องจากเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพเครื่องยนต์ที่ชัดเจน แต่เครื่องยนต์ที่ต้องทนความร้อนสูงขนาดนั้น อาจจะต้องมาพร้อมกับความทนทาน เริ่มจากการเปลี่ยนลูกสูบใหม่ ด้วยวัสดุ  Cavity ช่วยลดการความเป็นไปได้ที่ไฟจะมาสุมกันอยู่ที่หัวลูกสูบ ทำให้เกิดการสูญเสียความเย็น รวมถึงจัดระเบียบการฉีดน้ำมันเข้าสู่ขั้นตอนการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ใหม่ไปพร้อมกัน

                ทำให้  Mazda Sky active G  เป็นเครื่องยนต์ในสายการผลิตบล็อกแรกที่มาพร้อมกับ  กำลังอัด  14:1  พร้อมเฮดเดอร์ 4-2-1  ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพในการประหยัดน้ำมันรวมถึงยังเพิ่มแรงบิดมากขึ้น  15%

 

Sky active Engine  D

 

                แม้ที่ผ่านมาเครื่องยนต์เบนซินจะได้รับความนิยมมายาวนาน แต่ท้ายที่สุดด้วยยุคราคาน้ำมันแพง ทำให้ทั่วโลกมีการตื่นตัวอย่างมาก ต่อเครื่องยนต์ที่ทั้งทรงประสิทธิภาพและการประหยัดน้ำมันไปพร้อมกัน

                เครื่องยนต์  Sky Activ  D เป็นอีกครั้งที่เครื่องยนต์ดีเซล ถูกพัฒนาให้มีขีดจำกัดมากยิ่งขึ้นในการตอบสนองต่อการใช้งาน จากพื้นฐานเดิมที่ถ่ายทอดกันมาจากรุ่นสู่รุ่นในเครื่องดีเซลยุคใหม่ที่ใช้กันอยู่ทั่วโลก

                หากมองถึงแนวทางการพัฒา SKyactiv G  ในรุ่นเครื่องยนต์เบนซิน เราจะพบว่า เครื่องยนต์ดีเซลใหม่นี้มีความใกล้เคียงกัน ในการพัฒนาให้มันตอบสนองมากขึ้น ซึ่งขุมพลังดีเซล ค่อนข้างที่จะมีกำลังอัดสูงอยู่แล้ว เป็นเครื่องยนต์ที่มีแรงบิดดี แต่ยังมีปัญหาที่สำคัญ เช่นการเผาไหม้ไม่หมดจนก่อเป็นควันดำออกมา

                การเริ่มงานในส่วนของเครื่องยนต์ดีเซลใน  Sky Activ นับว่าเป็นอีกครั้งที่มองต่างมุม เพราะแต่ดั้งเดิมดีเซล ถูกทำให้ตอบสนองดี ด้วยการเพิ่มกำลังอัดมากยิ่งขึ้นต่อเนื่อง แต่  Mazda  ก็ท้าทายด้วยการปรับลดอัตรากำลังอัดลงมาอยู่ที่ 14.0 :1  เพื่อความเหมาะสม เพื่อให้มีช่วงเวลาการทำงานที่ช้าลง ไปพร้อมกับการปรับจัดหวะการฉัดน้ำมันเข้าสู่ห้องเผาไหม้เพื่อให้เกิดการจุดระเบิด ซึ่งตามปกติจะฉีดในขณะที่ลูกสูบกำลังค่อยๆเลื่อนลง แต่ในมาสด้า  Sky Activ D  ใหม่ ฉีดในจังหวะที่ลูกสูบถึงศูนย์ตายบน ทำให้ก่อให้เกิดการระเบิดที่รุนแรงมากยิ่งขึ้น

                ช่วงเวลาที่เหมาะสม และกำลังที่ลดลง ทำให้  SkyActiv D  น่าจะเรียกว่าเป็นเครื่องยนต์ดีเซล ที่ค่อนข้างมีความใกล้เคียงเบนซินมากที่สุดด้วยรอบเร่งที่มากถึง 5,200  รอบต่อนาที ในการใช้งานจริง ซึ่งส่วนหนึ่งก้มาจากการลดการเสียดทานในตัวชิ้นส่วนต่างๆ ตั้งแต่ปลอกสูบ เปลี่ยนมาใช้วัสดุอลูมิเนียม ช่วยให้เซฟน้ำหนักไปได้  25  ก.ก.  แถมลูกสูบใหม่ยังเบาขึ้นกว่าเดิมอีก 3  ก.ก. และยังมีผนักที่บางขึ้น และประยุในส่วนของท่อร่วมไอเสียบางส่วน ช่วยให้ โดยรวมแล้วมีการลดน้ำหนักไปกว่า  25%

                แกนข้อเหวี่ยงยังปรับขนาดลดลงจากเดิม จาก 60 ม.ม. มาเป็น 52  ม.ม. ช่วยให้สามารถลดน้ำหนักใสส่วนนี้ลงถึง 1 ใน 4  จาจากเดิม ละที่สำคัญมันมีน้ำหนักเฉลี่ยเทียบชั้นเครื่องยนต์เบนซิน แต่การลดแรงเสียดทานที่มากก้ยังมีปัญหาตามมาอยู่

                ในสภาวะที่อากาศเย็น อาจจะเรียกว่าเป็นปัญหาในการสตาร์ทเครื่องยนต์ดีเซล โดยเฉพาะเมื่อเครื่องมีกำลังอัดน้อยลง ก็มักจะเจอการจุดระเบิดผิดพลาดในพื้นที่อากาศเย็น และเพื่อขจัดปัญหาดังหล่าว  Mazda Sky Activ D  จึงได้หัวฉีด Piezo ที่มีความละเอียดและความแม่นยำสูง สามารถจ่ายน้ำมันได้หลากรูปแบบ หรืออาจจะฉีดซ้ำต่อเนื่องได้ถึง 9 ครั้ง

                นอกจากการฉีดน้ำมันที่แปรผันได้ตามความต้องการแล้ว  กลับกันในบางครั้งการกักเก็บความร้อนไว้ ก็เป็ยเรื่องที่สำคัญ ทาง Mazda  เลยติดตั้งระบบ  VVL ( Variable Valve Lift)  ที่ทางฝั่งไอเสียเพื่อเก็บไอเสียบางส่วนไว้ให้เครื่องยนตืได้มีความร้อนในยามจำเป็น โดยเฉพาะพื้นที่อากาศเย็น โดยในขณะที่วาล์วไอดีเปิดตามปกติ แต่วาล์วไอเสียจะเปิดเพียงเล็กน้อย เพื่อให้ไอเสีนช่วยคงอุณภูมิที่เหมาะสมต่อการทำงานของเครื่องยนต์

                ท้ายที่สุดแล้ว ปัญหาสำคัญของดีเซล ที่มีแรงบิดน้อยและเครื่องยนตืมักจะก่อมลพิษก็ถูกแก้ปัญหาโดย ระบบเทอร์โบชาร์จเจอร์คู่ ทำงานแบบต่อเนื่องระหว่างกัน โดย เทอร์โบลูกเล็กจะทำงานก่อนในช่วงความเร็วต่ำ และเทอร์โบลูกใหญ่จะรับช่วงต่อเมื่อใช้ความเร็วสูงขึ้นเกินกำลังของเทอร์โบลูกแรก ซึ่งทำให้มีอาการเทอร์โบไม่ต่อเนื่อง หรือ  Turbo Lag น้อยลง

 

Skyactiv  Drive

                อะไรคือปัญหาทางวิศวกรรมที่สำคัญในรถปัจจุบัน ข้อหนึ่งที่ปฏิเสธไม่ได้ นั่นก็เป็นระบบเกียร์ ซึ่งมีหลากหลายมากมาย โดยเฉพาะเกียร์อัตโนมัติ ที่มีมากมาย หลากหลายแบบ แต่ก็มิวายมีข้อดีข้อเสีย แตกต่างกันไป

                Sky Activ Drive  น่าจะเรียกว่าเป็นผลงานที่สร้างสรรค์สุดยอดระบบเกียร์ให้ตอบโจทย์ได้ทุกด้าน เหมือนเอาระบบเกียร์ทุกประเภทมายำเข้าไว้ด้วยกัน ซึ่งเกียร์แต่ละประเภท ก็มีการออกแบบตอบสนองตามแต่ละตลาดที่ไม่เหมือนกันด้วย

                การยำระบบเกียร์ต่างๆเข้ามาไว้ด้วยกัน คือโจทย์ที่มีความสำคัญ และมันไม่ได้ง่ายนัก เพราะทีมงานต้องเริ่มต้นใหม่ทั้งหมด ตั้งแต่การปรับปรุงชิ้นส่วน  Torque Converter  ที่เป็นหัวใจของระบบเกียร์อัตโนมัติในปัจจุบัน ให้มีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น

                ข้อเท็จจริงในปัจจุบัน คือ Torque Converter   มักจะลื่นก่อนที่จะจับข้ากับล้อช่วยแรงที่หลังเครื่องทำให้รู้สึกว่ามันไม่ค่อยมีความรู้สึกโดยตรงจากเครื่องยนต์ และยังเป็นการเร่งที่สูญเสียกำลังโดยใช่เหตุ  ทำให้เกิดความสิ้นเปลืองน้ำมันอย่างเปล่าประโยชน์

                ดังนั้น การพัฒนา Torque Converter  จึงเป็นอันดับแรกที่ทาง  Mazda  ให้ความสำคัญ ตั้งแต่การใช้คลัทช์หลายแผ่นซ้อนเข้ามาเพื่อลดการลื่นของระบบให้น้อยลง ไปพร้อมกับ การผ่านภายในจัดวางท่อทางเดินน้ำมันใหม่ทั้งหมด รวมถึง ชุดวาล์วต่างๆ ภายในเกียร์ และผลที่ได้คือระบบเกียร์ที่ทั้งประหยัดและตอบสนองดี ยิ่งเมื่อเทียบกับ ระบบเกียร์อัตโนมัติ  5  สปีดทั่วไป มันสามารถถ่ายทอดกำลังดีขึ้นกว่า   89 %  และนอกจากนี้ยังเก็บระบบควบคุมต่างๆไว้ภายในชุดเกียร์ทำให้ไม่ยุ่งยากมากมายแบบเมื่อก่อนต่อระบบคอมพิวเตอร์และการเดินสายไฟ

 

                จากทั้ง   5 การพัฒนาภายใต้ชื่อ  Mazda Sky Activ Technology  เราจะเห็นได้อย่างชัดเจนว่า จุดหลักๆ ของการเปลี่ยนแปลง นั่นอยู่ที่การทำระบบดังเดิมให้ทำงานได้มีประสิทธิภาพสุงที่สุด ซึ่งแม้มันจะไม่ได้หวือหวาต่อการทำเครื่องยนต์ที่ก้าวหน้าหรือไฮเทค แต่การทำการพัฒนาของเดิม ให้ดีขึ้นก่อนที่ก้าวต่อไปในโลกเทคโนโลยีก็อาจจะเป็นเรื่องที่สำคัญเช่นกัน