ระบบระบายไอเสียของเทอร์โบ

จุดเล็ก ๆ ที่ไม่ใช่เรื่อง “เล็ก”
อย่างที่รู้ ๆ กันว่า เทอร์โบ ทำงานได้โดยอาศัยความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้ของไอดีและขยายตัวอย่างรวดเร็ว
ในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ และเมื่อวาล์วไอเสียเปิด ไอเสียที่มีแรงดันก็จะรีบไหลออกไปภายนอกโดยเร็วเข้าไป
ยังเทอร์โบด้านไอเสีย โดยที่ตัวเทอร์โบด้านไอเสียนี้จะถูกออกแบบให้ทางเดินของมันค่อย ๆ เล็กลง
ทั้งนี้เพื่อเร่งให้ไอเสียมีความเร็วมากขึ้น และจะไปดันให้ใบพัดเทอร์ไบน์ของเทอร์โบหมุนได้เร็วพอที่จะอัดอากาศ
ทางด้านใบพัดคอมเพรสเซอร์ด้านไอดีได้ โดยหมุนได้ประมาณ 120,000- 140,000 รอบ /นาที
ดังนั้นเราจะเห็นได้ว่า หากเราใช้ท่อไอเสียหรือรูพอร์ทที่ฝาสูบด้านไอเสียโตเกินไป ความเร็วของไอเสียจะลดลง
อาจมีผลต่อประสิทธิภาพในการอัดไอดีของเทอร์โบให้ลดน้อยลงได้ เนื่องจากใบพัดหรือแกนเทอร์ไบน์หมุนช้าลง
แต่ถ้าเป็นส่วนที่ไอเสียออกจากตัวเทอร์โบไปแล้วเราจะใช้ท่อไอเสียที่เล็กเกินไปไม่ได้เป็นอันขาด
เพราะจะเกิดความร้อนในเครื่องยนต์ เนื่องจากไม่สามารถระบายไอเสียออกได้ทัน

บางครั้งจะเห็นได้ว่ามีการนำเอาฉนวนกันความร้อนต่าง ๆ มาหุ้มอยู่รอบตัวเทอร์โบหรือท่อไอเสีย
หรือที่นิยมเรียกว่า เอาท่อไอเสียมาทำเป็น “มัมมี่” นั่นเอง
ตัวฉนวนนั้นไม่ได้มีไว้เพื่อกันความร้อนจากตัวเทอร์โบหรือท่อไอเสียไม่ให้ไปสัมผัสกับสิ่งอื่นรอบข้างเท่านั้น
แต่ที่สำคัญยิ่งไปกว่านั้นก็คือ มีหน้าที่สะสมหรือช่วยกันความร้อนภายในระบบของไอเสียมิให้สูญหายถ่ายเทออกไป
ภายนอก ทั้งนี้เพื่อให้พลังงานความร้อนที่ได้ออกมาจากเครื่องยนต์ทั้งหมดได้เปลี่ยนรูปเป็นพลังงานเชิงกลได้
อย่างเต็มที่โดยสูญหายไปน้อยทีสุด แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน คือหากเราใช้ท่อไอเสียเป็นเหล็กเหนียวมาเชื่อมต่อกัน
อย่างธรรมดาทั่วไป ความร้อนที่สูงมากจนทำให้ท่อแตกร้าวได้ ซึ่งบางทีก็พอป้องกันได้บ้าง ด้วยการแยกท่อออกให้
เป็นแบบสวมต่อกันเป็นช่วงๆ ระหว่างสูบ เพื่อให้มันขยายตัวได้บ้าง แต่ก็ต้องหาวิธีป้องกันการรั่วของไอเสียให้ดี
โดยอาจจะใช้พวกปะเก็นทองแดงแทนก็ได้ หรือถ้าจะให้ดียิ่งขึ้นไปอาจจะใช้พวกท่อไอเสียที่มีลักษณะเป็นข้ออ่อนที่
ยืดหยุ่นได้ทำด้วยสเตนเลสถัก จะตัดปัญหาเรื่องการขยายตัวจนแตกและรั่วซึมได้เด็ดขาด แต่ราคาก็แพงมากขึ้น

ในกรณีที่เราจะใช้พวกปะเก็นธรรมดาที่ทำจากวัสดุพวก Asbestos จำเป็นจะต้องใช้พวกที่มีแผ่นเหล็ก
หรือเส้นลวดอยู่ระหว่างกลางของมันด้วย เพื่อให้สามารถทนแรงดันได้ดีขึ้น และหากจะให้สมบูรณ์จริง ก็ต้องทำ
กรอบแผ่นเหล็กบาง ๆไว้ทั้งด้านหน้าและหลังอีกทีเพื่อกันการฉีกขาด
ส่วนไอเสียที่ออกมาตามความเร็วของกังหันเทอร์ไบน์ และการใช้งานของเครื่องยนต์จะมีรอบการทำงานที่ไม่คงที่
ดังนั้นกังหันด้านไอเสียบางครั้งก็จะหมุนเร็วกว่าตัวแก๊สไอเสีย และบางทีก็ช้ากว่าจึงทำให้ไอเสียมีการไหลกลับทาง
ไปมาตลอดเวลา ซึ่งทำให้ไอเสียมีระยะเดินทางมากกว่าปกติเมื่อเทียบกับการไหลออกเป็นเส้นตรง ด้วยเหตุนี้
จึงจำเป็นต้องทำให้ไอเสียสามารถปรับทิศทางการไหลให้เป็นปกติได้โดยเร็วที่สุด เพื่อไม่ให้เกิดการอั้นขึ้นในระบบ
วิธีนี้ทำได้โดยการใช้ท่อไอเสียที่มีขนาดใหญ่ออกจากเสื้อเทอร์ไบน์ ซึ่งหลังจากที่ไอเสียได้เปลี่ยนสภาพการไหลแล้ว
ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องใช้ท่อขนาดใหญ่อีก จึงสามารถลดขนาดท่อลงได้เล็กน้อยจนถึงท้ายรถ
เพื่อให้สะดวกในการติดตั้งเพื่อการแข่งขันโดยเฉพาะ ก็ควรใช้ขนาดเดียวกันโดยตลอด และควรมีขนาดไม่ต่ำกว่า
2.5 นิ้ว การลดขนาดท่อไอเสียช่วงที่ออกจากด้านเสื้อเทอร์ไบน์ต้องทำให้เป็นลักษณะกรวยลดลงมา
ซึ่งมันจะทำให้ไอเสียสามารถไหลออกมาได้อย่างสม่ำเสมอ

การที่ท่อมีขนาดเล็กลงก็เป็นการลดเสียงดังจากท่อไอเสียลงไปในตัวด้วย
ซึ่งบางครั้งหม้อพักไอเสียก็เกือบไม่มีความจำเป็นเลย หม้อพักไอเสียควรเลือกใช้ขนาดที่สามารถติดตั้งเข้าโดยง่าย
และไม่จำเป็นว่าจะต้องใช้แบบไหลผ่านตลอด หรือที่เรียกว่า แบบตรงเสมอไป
เพราะหากหม้อพักแบบไส้ย้อนที่ถูกออกแบบมาได้พอดีมันก็ใช้ได้ดีเหมือนกัน
ทั้งนี้สามารถทดสอบได้โดยการติดตั้งเครื่องวัดแรงดันระหว่างเทอร์โบกับระบบไอเสีย
หากแรงดันขึ้นน้อยกว่า 1 ปอนด์/ตารางนิ้ว ก็นับว่าหม้อพักใบนั้นโอเค
แต่ยุคนี้ส่วนใหญ่ถ้าเป็นเครื่องยนต์เทอร์โบก็จะต้องจับคู่กับหม้อพักไส้ตรงเพราะเสียงฟังแล้ว “ดุ” กว่านั่นเอง
ขนาดที่ใช้ขอไม่ให้ใหญ่เกินไปเป็นพอ เครื่องเทอร์โบความจุ 2,000–2,500 ซีซี.ท่อพอดี ๆ ก็คือ
ขนาด 2.5 – 3 นิ้ว ส่วนพวก “จอมโหด”บล็อก 3,000 ซีซี.ก็ต้องเล่นขนาด ตั้งแต่ 3 นิ้ว ขึ้นไป

ในการติดตั้งเทอร์โบในรถยนต์บางคันนั้น บางทีเนื้อที่ระหว่างตัวเทอร์โบกับผนังห้องเครื่องด้านที่ต้องต่อท่อไอเสีย
ไปท้ายรถอาจมีเนื้อที่น้อย หากนำท่อไอเสียมาดัดแล้วตัดเฉียงแปะเข้าไปอาจทำให้มีอาการไอเสียอั้น
ระบายออกไม่ทันได้ จึงต้องมีการขยับขยายที่อยู่ของตัวเทอร์โบด้วยเพื่อให้ท่อไอเสียสามารถ ”ลง” ได้อย่าง
เหมาะสมและมีขนาดที่พอเหมาะ ซึ่งการจะใช้ขนาดใดขึ้นอยู่กับสภาพการใช้งานและขนาดของเครื่องยนต์เป็น
สำคัญ ถ้าเป็นการใช้งานธรรมดาการใช้ท่อไอเสียที่มีขนาดเล็กหน่อยจะดีกว่า
ถึงมันจะทำให้เกิดการอั้นขึ้นที่ความเร็วสูง ๆ แต่ช่วยป้องกัน Overboost
หรือการอัดไอดีมากเกินไปของตัวเทอร์โบได้ แต่ถ้าไม่สน ก็เล่นท่อขนาดใหญ่ไปเลย แรงดี

ข้อมูล : หนังสือนักเลงรถ

Create Date : 13 มีนาคม 2552		0 comments
Last Update : 13 มีนาคม 2552 14:53:05 น.
Counter : 1252 Pageviews.
Share Tweet