ระบบ “Water Injection” ใน BMW M4 MotoGP Safety Car ปี 2015


          ขุมพลังใน BMW M4 [F82] เป็นเครื่องยนต์ 6 สูบ แถวเรียง ปริมาตรกระบอกสูบ 2,979 ซีซี โมเพิ่มเติมตามสูตรของ ‘M GmbH’ ทั้งในเรื่องระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง, ระบบอัดอากาศ, ระบบหล่อเย็น, ระบบหล่อลื่น, รวมถึงวัสดุเกรดรถแข่งที่ทั้งเบา และทนทาน ให้พละกำลังในระดับ 431 hp ที่ 5,500-7,300 รอบ/นาที แรงบิดสูงสุด 550 Nm ที่ 1,850-5,500 รอบ/นาที โดยรอบเครื่องสูงสุดก่อน ECU สั่งตัดการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ที่ 7,600 รอบ/นาที การพัฒนาเครื่องยนต์ให้สร้างแรงบิดสูงสุดได้ตั้งแต่รอบต่ำ จะช่วยให้เครื่องยนต์ไม่ต้องทำงานหนัก แรงบิดที่มาเร็ว ช่วยทั้งในเรื่องการออกตัวและเร่งแซง


          สำหรับเครื่องยนต์ และเกียร์ใน M4 MotoGP Safety Car ปี 2015 ยกชุดมาจาก M4 [F82] จากนั้นวิศวกร BMW ใช้โอกาสในการพัฒนา MotoGP Safety Car โมเดลนี้ เพื่อทดสอบเทคโนโลยีใหม่เพิ่มเติม นั่นคือ ระบบ ‘Water Injection’ ที่มีใช้งานมาก่อนในรถแข่ง เหตุผลหลัก...เป็นการยกระดับความแรง จากนั้นเพิ่มเติมวัตถุประสงค์ในการทดสอบเข้ามาอีกหนึ่งเด็นสำคัญ ได้แก่ การลดมลพิษจากขบวนการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิง



          ทีมวิศวกรจาก BMW พบว่า ภายในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal Combustion Engine) หากลดอุณหภูมิจากการสันดาปลงได้ จะช่วยลดไนโตรเจนออกไซค์ (NOX) อีกทั้งอุณหภูมิของ ‘ไอดี’ (สำหรับระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ Port Injection) หรือ อุณหภูมิของ ‘อากาศ’ (สำหรับระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ Direct Injection) ก่อนส่งเข้าห้องเผาไหม้ที่ไม่สูงเกินไป จะช่วยให้ ECU สามารถควบคุมอาการ ‘ชิงจุด’ (Knocking) ของเครื่องยนต์ได้ง่ายยิ่งขึ้น โดยเฉพาะสภาวะที่เครื่องยนต์ทำงานในรอบสูง



          หัวฉีดน้ำ ของระบบ Water Injection ถูกติดตั้งไว้กับท่อร่วมไอดี จำนวน 3 หัวฉีด หรือ 1 หัวฉีด/2 สูบ นั่นเอง จากหัวฉีดน้ำที่ท่อร่วมไอดี จะมีท่อต่อไปยังถังเก็บน้ำความจุ 5 ลิตร ที่ห้องเก็บสัมภาระท้ายรถ แรงดันน้ำในระดับ 10 บาร์ ถูกสร้างขึ้นจากปั้ม ก่อนที่จะถูกส่งไปรอที่ปลายหัวฉีด โดยจังหวะและเวลาในการสเปย์ละอองน้ำ จะเป็นไปตามการประมวลผลของ ECU



          เมื่อควบคุมอุณหภูมิอากาศ ก่อนถูกส่งเข้าห้องเผาไหม้ได้ทุกตัวแปร การเพิ่ม ‘อัตราส่วนกำลังอัด’ ของเครื่องยนต์ เพื่อให้ได้แรงม้า และแรงบิด มากขึ้นโดยปราศจาก ‘อาการน็อค’ จึงทำได้ง่ายขึ้น ซึ่งตัวเลขแรงม้าและแรงบิดที่เพิ่มขึ้น ยังไม่มีการเปิดเผย รายละเอียดใน M4 MotoGP Safety Car บอกแต่เพียงว่า เพิ่มสมรรถนะ พร้อมลดอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงได้ประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ ทั้งยังควบคุมการสูญเสีย ‘ประสิทธิภาพเชิงความร้อน’ จากการเผาไหม้ กรณีอุณหภูมิแวดล้อมสูงกว่า 20 องศาเซสเซียส ได้ดียิ่งขึ้น



          ปิดท้ายด้วย ไอเสียที่เกิดจากการสันดาปหรือการเผาไหม้ของเครื่องยนต์บล็อกนี้ ยังได้ออกซิเจน (O2) เพิ่มเติมจากน้ำ (H2O) ทั้งหมดจึงเป็นนวัตกรรมล่าสุด เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานจากเครื่องยนต์ BMW

 

 
ภาพและภาพยนตร์ : BMW Group
เรียบเรียง : Pitak Boon

Powered by MakeWebEasy.com