หลังจากที่ Honda ได้เปิดตัว 2016 Honda Civic รถยนต์ซีดานพิมพ์นิยมที่ครองใจคนไทยมานานหลายทศวรรษ และในครั้งนี้ Civic คันล่าสุดก็ได้รับการปรับโฉมแทบจะทุกตารางนิ้ว ไม่ว่าจะเป็นภายนอก ภายใน รวมไปถึงช่วงล่าง แต่จุดเปลี่ยนแปลงที่เด็ดที่สุดก็เห็นจะเป็น เครื่องยนต์...นั่นก็เพราะว่า Civic รุ่นใหม่ล่าสุดคันนี้ ...พก หอย มาด้วย!
Civic เจนเนอเรชั่นที่ 10 ที่ขายในประเทศไทย มีเครื่องยนต์มาให้เลือกทั้งหมด 2 รุ่น เครื่องแรกเป็นเครื่อง 1.8-ลิตร i-VTEC (รหัส R18Z) ซึ่งเป็นเครื่องที่ใช้พื้นฐานเดียวกับรุ่นก่อนหน้า (Civic FB) นอกจากนั้นยังมีเครื่อง 1.5-ลิตร เทอร์โบ (รหัส L15B7) ซึ่งประจำการอยู่ในรุ่นท็อปสุดของไลน์ หรือที่เรียกว่า รุ่น RS
บทความแนะนำ เทอร์โบชาร์จเจอร์ คืออะไร
และเจ้าเครื่องยนต์ 1.5-เทอร์โบนี่เอง ที่กลายเป็นสาเหตุให้ผมเรียบเรียงบทความนี้ขึ้นมา นั่นก็เพราะว่า มีหลายคนถามเข้ามาค่อนข้างเยอะว่า... เครื่องยนต์ตัวล่าสุดอย่าง L15B7 มันมีระบบวาล์วแปรผันที่เรียกว่า VTEC หรือเปล่า ...ผมก็เลยบอก อ้าวว ที่ฝาครอบวาล์วมันก็มีเขียนว่า VTEC TURBO ไม่ใช่เหรอ มันก็ต้องมี VTEC สิ!
ฝาครอบวาล์วของ Honda Civic RS (รหัสเครื่องยนต์ L15B7)
...แต่หลังจากที่ผมกลับมาหาข้อมูลเกี่ยวกับเครื่องยนต์ VTEC TURBO อยู่พักใหญ่ ...ก็ถึงบางอ้อเลยครับ ความจริงนั้น ซับซ้อนซ่อนเงื่อนกว่าที่ผมคิดไว้มาก แล้วสรุปว่า...เครื่องยนต์เทอร์โบตัวใหม่นี้...มี VTEC หรือเปล่าล่ะ คำตอบนั้น อยู่ในบทความนี้เรียบร้อยแล้วครับ!
เอาล่ะ...มาถึงย่อหน้านี้ ผมเชื่อว่า...น่าจะมีอีกหลายคนที่ยังไม่รู้จัก VTEC ก็เลยงงว่าเรากำลังเถียงกันเรื่องอะไรอยู่ เพราะฉะนั้นไหนๆ ก็ไหนๆ แล้ว ผมก็เลยถือโอกาสนี้อธิบายความหมายของระบบวาล์วแปรผัน ตลอดจนกลไกการทำงานของ VTEC แต่ละเวอร์ชั่น รวมไปถึงศัพท์เชิงเทคนิคที่เกี่ยวข้องกับ VTEC เป็นต้นว่า VTC, i-VTEC, VTEC-E และอื่นๆ อีกมากมาย
บทความแนะนำ แอนติ-แล็ก ซิสเต็ม : ปุ้งปั้ง-สนั่น-ลั่นทุ่ง
โดยในบทความนี้ ผมได้แบ่งเนื้อหาออกเป็น 3 บท บทแรกจะเป็นการอธิบายเกี่ยวกับ VTEC NA นั่นก็คือระบบวาล์วแปรผันที่อยู่ในเครื่องรุ่นก่อนๆ ที่ยังไม่มีเทอร์โบ (NA ย่อมาจาก Naturally-aspirated Engine ซึ่งหมายถึงเครื่องยนต์ที่ไม่มีระบบอัดอากาศนั่นเองครับ)
ส่วนบทที่ 2 จะเกี่ยวกับ VTEC TURBO ซึ่งเป็นการอธิบายเกี่ยวกับระบบวาล์วแปรผันของเครื่องยนต์เทอร์โบ 1.5-ลิตร ที่อยู่ใน Civic รุ่นใหม่นั่นเองครับ และบทที่ 3 จะเป็นการสรุปเนื้อหาทั้งหมด แบบสั้นๆ เข้าใจง่ายๆ ครับผม
ถ้าพร้อมแล้ว ก็ไปลุยกันเลย!
บทที่ 1
VTEC NA
1.1) VTEC
VTEC ย่อมาจาก Variable Valve Timing and Lift Electronic Control ซึ่งเป็นระบบวาล์วแปรผันคู่บารมีของเครื่องยนต์ Honda ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการทำงานของเครื่องยนต์ทั้งในช่วงรอบต่ำและรอบสูง
หลักการทำงานนั้น ก็ไม่ได้ซับซ้อนอะไรมากมาย โดยแคมชาฟท์ของระบบ VTEC จะมีลูกเบี้ยวอยู่ 2 โปรไฟล์ โดยลูกเล็กจะทำงานที่รอบต่ำ (วาล์วเปิดน้อย-อากาศเข้าน้อย) และลูกใหญ่จะทำงานที่รอบสูง (วาล์วเปิดมาก-อากาศเข้ามาก) การทำเช่นนี้จะส่งผลให้เครื่องยนต์ได้รับอากาศในปริมาณที่เหมาะสมทั้งในรอบต่ำและรอบสูง ส่งผลให้สามารถสร้างกำลังได้อย่างมีประสิทธิภาพนั่นเองครับ
ที่รอบต่ำ ลูกเบี้ยวลูกเล็ก(สีน้ำเงิน) จะทำหน้าที่กดวาล์ว เพื่อนำเอาอากาศเข้าเครื่องยนต์ในปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งจะช่วยเพิ่มอัตราประหยัดน้ำมัน รวมไปถึงเพิ่มทอร์คในรอบต่ำด้วย
ที่รอบสูง (ประมาณ 5500-6000 RPM ขึ้นไป) ลูกเบี้ยวลูกใหญ่(สีส้ม) จะเข้ามาทำหน้าที่กดวาล์ว ระยะยกของวาล์วจึงเพิ่มขึ้น ส่งผลให้อากาศเข้าสู่กระบอกสูบได้มากขึ้น ซึ่งช่วยเพิ่มกำลังให้กับเครื่องยนต์ที่รอบเครื่องสูงๆ
สำหรับเครื่องยนต์ที่ได้รับการติดตั้งเทคโนโลยี VTEC เป็นรุ่นแรกๆ ก็คงหนีไม่พ้นเครื่องยนต์ B-Series อย่างเช่น B16A, B18C รวมไปถึงตระกูลแคมเดี่ยวอย่าง D-Series ก็มีเครื่องยนต์หลายตัวที่มาพร้อมกับเทคโนโลยี VTEC ด้วยเช่นกัน
บทความแนะนำ -THE KANJOZOKU : นักซิ่งเดนตายแห่งโอซาก้า
1989 Honda Civic (รหัสเครื่องยนต์ B16A)
1.2) VTEC-E
VTEC-E เป็นระบบวาล์วแปรผันเจนเนอเรชั่นที่ 2 ของ Honda โดยตัวอักษร E นั้น ย่อมาจาก Economy ที่แปลว่า ประหยัด นั่นเอง ...ไม่ต้องบอกก็รู้ครับว่า VTEC-E นั้น ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการใช้น้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งค่อนข้างตรงข้ามกับ VTEC เวอร์ชั่นแรกที่เน้นหนักไปทาง แรงม้า เสียมากกว่า
หลักการทำงานของ VTEC-E นั้น ก็ใช้หลักการเดียวกับ VTEC ครับ นั่นก็คือจะมี ลูกเบี้ยว 2-โปรไฟล์ (เล็กกับใหญ่) แบ่งกันทำงานในช่วงรอบต่ำและรอบสูง
ที่รอบต่ำ วาล์วไอดีหนึ่งตัวจะ ไม่ยก (จริงๆ แล้วมันยกครับ แต่ยกน้อยมากๆ) ในขณะที่วาล์วอีกตัวนั้นก็เปิดตามปกติ เพราะฉะนั้น อากาศจะสามารถไหลเข้าได้เพียงทางเดียว เหตุผลที่ทำเช่นนี้ก็คือว่า...
เหตุผลแรก เมื่ออากาศไหลเข้าได้ทางเดียว จะส่งผลให้เกิดการไหลแบบวน หรือที่เรียกว่า Swirl(สเวิร์ล) ทำให้อากาศและน้ำมันสามารถคลุกเคล้ากันได้ดีขึ้น ส่งผลให้การจุดระเบิดมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เหตุผลที่สอง การเปิดวาล์วแค่ตัวเดียว จะทำให้อากาศไหลเข้าได้น้อย เพราะฉะนั้น ปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงก็ต้องลดลงเพื่อรักษา อัตราส่วนระหว่างอากาศและน้ำมัน (A/F Ratio) ส่งผลให้มีอัตราการบริโภคน้ำมันที่ลดลงนั่นเองครับ
ที่รอบสูง (ประมาณ 2500-3000 RPM ขึ้นไป) วาล์วไอดีทั้งสองตัวจะถูกบังคับให้เปิดมากขึ้น เพื่อเป็นการนำเอาอากาศเข้าสู่เครื่องยนต์ให้เพียงพอกับความต้องการในช่วงรอบสูงๆ นั่นเอง
สำหรับเครื่องยนต์ที่มาพร้อมกับเทคโนโลยี VTEC-E ก็ไล่มาตั้งแต่ เครื่อง D15B, D15Z, D16B, D16Y รวมไปถึงเครื่อง D17A ด้วยครับ
1997 Honda Civic (รหัสเครื่องยนต์ D16Y5)
1.3) i-VTEC
i-VTEC หรือ Intelligent-VTEC เป็นระบบวาล์วแปรผันเวอร์ชั่นล่าสุดของ Honda ถูกพัฒนาขึ้นมาเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้เชื้อเพลิง พร้อมกันนั้นก็สามารถเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ในช่วงรอบสูงได้ด้วย โดยระบบ i-VTEC เป็นการทำงานร่วมกันระหว่าง VTEC และ VTC หรือพูดง่ายๆ ก็คือว่า...
i-VTEC = VTEC + VTC
ระบบ VTC ย่อมาจาก Variable Timing Control เป็นระบบที่ใช้ควบคุมองศาของแคมชาฟท์ฝั่งไอดีให้สัมพันธ์กับการทำงานของเครื่องยนต์ในแต่ละรอบ เพื่อควบคุมให้วาล์วไอดีทั้งสองตัวสามารถเปิด-ปิดในช่วงที่ต้องการได้อย่างชาญฉลาด
บทความแนะนำ เปิดตำนาน Type R : จาก พันหก-รอบจัด ...สู่ สองพัน-เทอร์โบ
วิดีโอ อธิบายระบบ i-VTEC
เทคโนโลยี i-VTEC ถูกนำมาใช้ครั้งแรกกับเครื่องยนต์ตระกูล K-Series (แคมคู่) รวมไปถึงเครื่องตระกูล R-Series (แคมเดี่ยว) และแน่นอนว่าเครื่อง 1.8-ลิตร (R18Z) ที่อยู่ใน Honda Civic ตัวใหม่ ก็ใช้เทคโนโลยี i-VTEC เช่นเดียวกันครับ
2007 Honda Civic Type R (รหัสเครื่องยนต์ K20A)
2016 Honda Civic รุ่น 1.8EL (รหัสเครื่องยนต์ R18Z)
บทที่ 2
VTEC TURBO
2.1) VTEC TURBO
เมื่อปลายปีที่แล้ว Honda ได้ประกาศที่จะนำเครื่องยนต์เทอร์โบมาใช้อย่างเต็มรูปแบบ โดยเครื่องยนต์เทอร์โบมีทั้งหมด 3 ตัว ได้แก่ 1.0-ลิตร, 1.5-ลิตร และ 2.0-ลิตร เครื่องยนต์ทั้ง 3 ตัวนี้ มีระบบฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้โดยตรงหรือที่เรียกว่า ไดเร็ค-อินเจ็คชั่น (Direct Injection) ทั้งนี้ทั้งนั้น ผมจะขอโฟกัสที่เครื่อง 1.5-ลิตร เทอร์โบ ที่อยู่ใน Civic ใหม่เท่านั้นนะครับ
บทความแนะนำ ตำแหน่ง อินเตอร์ นั้น ...สำคัญไฉน
วิดีโอ แสดงเทคโนโลยีของ เครื่องยนต์ 1.5-ลิตร เทอร์โบชาร์จเจอร์
และนี่ก็คือเครื่องยนต์เจ้าปัญหาของเราในวันนี้ ซึ่งประจำการอยู่ใน Civic ตัวท็อป หรือที่เรียกว่ารุ่น RS นั่นเองครับ
แล้วมันมี VTEC ไหม ความจริงแล้ว ถ้าเราใช้นิยามจาก VTEC NA แล้วล่ะก็ เครื่องยนต์เทอร์โบตัวนี้ ไม่มี VTEC นะครับ แต่ว่าจะใช้ระบบ Dual VTC (แปรผันองศาสแคมชาฟท์) ทั้งแคมชาฟท์ฝั่งไอดีและไอเสีย ลองสังเกตที่รูปภาพข้างล่างนะครับ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าที่แคมชาฟท์ฝั่งไอดีนั้น มีลูกเบี้ยวเพียงลูกเดียวต่อหนึ่งกระบอกสูบ เพราะฉะนั้นมันจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะแปรผันระยะยกให้กับวาล์วซึ่งเป็นหน้าที่ของระบบ VTEC ที่ใช้มาตั้งแต่เครื่องยนต์ NA
วิดีโอ อธิบายหลักการทำงานของเครื่องยนต์ L15B7
หลายๆ คนคงเกิดคำถามว่า เอ้า มันไม่มี VTEC หนิ...ทำไมถึงเรียกมันว่า VTEC TURBO ล่ะ ตามความเข้าใจของผมแล้ว Honda อาจจะนิยามคำว่า VTEC ของเครื่องยนต์เทอร์โบต่างกับเครื่องยนต์ NA ดังต่อไปนี้
VTEC NA = Variable Valve Timing and Lift Electronic Control
VTEC TURBO* = Variable Valve Timing and Lift Electronic Control
*หมายเหตุ เฉพาะเครื่องเทอร์โบ 1.5-ลิตรนะครับ เพราะว่าเครื่องฝาแดง 2.0-ลิตร เทอร์โบ ยังมีวาล์วแปรผันระยะยกอยู่เน้อ (Lifting)
เห็นข้อแตกต่างไหมครับ นั่นก็คือว่า VTEC TURBO ของเครื่อง 1.5-ลิตร ไม่มีระบบแปรผันระยะยก นั่นเองครับ ....คำถามต่อมาก็คือว่า ทำไม VTEC TURBO ถึงไม่มีวาล์วแปรผันระยะยก จากที่ผมได้ลองวิเคราะห์ดูคร่าวๆ น่าจะมาจาก 2 สาเหตุต่อไปนี้ครับ ...ขอย้ำนะครับว่า ข้อเท็จจริงต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์ของผมเองล้วนๆ
เหตุผลข้อแรก เนื่องจากเทอร์โบที่มาพร้อมกับเวสต์เกทไฟฟ้านั้น สามารถกำหนดปริมาณอากาศให้เข้าสู่เครื่องยนต์ในแต่ละรอบได้ค่อนข้างแม่นยำอยู่แล้ว ซึ่งนี่ก็คือหน้าที่ของระบบ VTEC นั่นเอง และเพราะเหตุนี้ เนื่องจากมีเทอร์โบมาทำหน้าที่แทนวาล์วแปรผันแล้ว ระบบ VTEC จึงมีความสำคัญลดลง จนกระทั่งสามารถตัดทิ้งได้ครับ
เหตุผลข้อที่สอง ก็คือ การลดต้นทุนการผลิต ไม่ต้องบอกก็รู้ว่า...การวิจัยและพัฒนาเครื่องยนต์เทอร์โบและระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบไดเร็คนั้น ต้องใช้งบประมาณมหาศาล Honda จึงจำเป็นต้องหาวิธีลดค่าใช้จ่ายในส่วนอื่นๆ ให้ได้มากที่สุด และแน่นอนว่าการตัดระบบ VTEC ก็ช่วยลดต้นทุนไปได้ไม่น้อยเลยทีเดียว
บทที่ 3 : บทสรุป
3.1) VTEC คืออะไร
เป็นระบบวาล์วแปรผันของ Honda พัฒนาขึ้นมาเพื่อให้เครื่องยนต์มีกำลังมากขึ้นทั้งรอบต่ำและรอบสูง
3.2) VTEC-E คืออะไร
เป็นระบบวาล์วแปรผันที่ใช้พื้นฐานเดียวกันกับ VTEC แต่จะเน้นไปทางการประหยัดน้ำมันครับ
3.3) i-VTEC คืออะไร
เป็นระบบวาล์วแปรผันที่พัฒนามาจาก VTEC โดยที่ i-VTEC = VTEC + VTC
3.4) VTC และ Dual-VTC คืออะไร
เป็นระบบที่ใช้ควบคุมองศาของแคมชาฟท์ฝั่งไอดีให้สัมพันธ์กับการทำงานของเครื่องยนต์ในแต่ละรอบ เรียกง่ายๆ ว่า แคมสไลด์ นั่นแหละครับ ส่วน Dual-VTC ก็คือการใช้แคมสไลด์ทั้งฝั่งไอดีและไอเสียครับ
3.5 ) เครื่องยนต์ 1.5-ลิตร เทอร์โบ ที่อยู่ Civic RS (L15B7) มี VTEC หรือไม่
ถ้าเราใช้นิยามจาก VTEC NA แล้วล่ะก็ เครื่องยนต์เทอร์โบตัวนี้ ไม่มี VTEC ครับ เพราะว่า บล็อก L15B7 มีเฉพาะเทคโนโลยี Dual-VTC ซึ่งแปรผันเฉพาะองศาของแคมชาฟท์ ไม่ได้แปรผันระยะยกของวาล์วแต่อย่างใด
บทความแนะนำ [วิเคราะห์] MUGEN TYPE R : เมื่อคำว่า ที่สุด ไม่ใช่ จุดสิ้นสุด...
K-Series งาม...หยดย้อย...
ก็จบถ้วนกระบวนความไปแล้วนะครับสำหรับบทความเรื่อง คัมภีร์-วีเทค หวังว่าท่านผู้อ่านจะได้รับความรู้เกี่ยวกับพื้นฐานของระบบ VTEC ไม่มากก็น้อย ถ้าหากท่านผู้อ่านท่านใดที่มีคำถามหรือคำแนะนำ สามารถโพสต์ไว้ที่ด้านล่างหรือไม่ก็ที่ แฟนเพจของเราเลยนะครับ
และสุดท้ายนี้ ขอเรียนให้ทราบว่า ผมไม่มีส่วนได้ส่วนเสียกับใครทั้งนั้นนะครับ บทความนี้เรียบเรียงขึ้นมาเพราะว่าความสงสัยใคร่รู้ของตัวผมเอง ผมหาข้อมูล...เพราะว่าผมอยากรู้ ผมเรียบเรียง...เพราะว่าผมอยากเขียน ...ไม่มีอะไรในกอไผ่แน่นอนครับ