Joh's - เครื่องยนต์โรตารี : มหากาพย์แห่งสูบหมุน

เรียบเรียงโดย Joh Burut

บทความนี้สนับสนุนโดย Motys Oil Thailand

เครื่องยนต์โรตารี (Rotary Engine) ถูกคิดค้นโดยวิศวกรชาวเยอรมันตั้งแต่ปี 1960 มีชื่อเสียงเรียงนามว่า Felix Wankel (ฟีลิกซ์ แวนเคิล) และเพราะเหตุนี้ เครื่องยนต์โรตารีจึงมีอีกชื่อหนึ่งว่า Wankel Engine (แวนเคิล เอ็นจิน) นั่นเองครับ ...โดยแรกเริ่มเดิมทีนั้น นายฟีลิกซ์ คิดค้นเครื่องยนต์โรตารีขึ้นมา ก็เพราะว่าเขาต้องการสร้างเครื่องยนต์ที่มี การสั่น น้อยกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบ แต่ทว่าในปัจจุบันนี้ นอกจากเครื่องยนต์โรตารีจะมีการสั่นที่น้อยกว่าแล้ว มันก็ได้รับการพัฒนาจนกระทั่งมีสมรรถนะที่โดดเด่น รวมไปถึงมีความทนทานเพิ่มขึ้นเทียบเท่ากับเครื่องยนต์แบบสูบชักเลยทีเดียว

Felix Wankel (ฟีลิกซ์ แวนเคิล)

วิศวกรเครื่องกลชาวเยอรมัน ผู้คิดค้นเครื่องยนต์โรตารี

แน่นอนว่า ถ้าหากเราพูดถึงเครื่องยนต์โรตารีแล้ว ...มันเป็นไปไม่ได้เลยที่เราจะไม่กล่าวถึง Mazda ค่ายรถยนต์สัญชาติญี่ปุ่นที่ปลุกปั้นและพัฒนาเครื่องยนต์สูบหมุนจนกระทั่งมีชื่อเสียงและได้รับการยอมรับไปทั่วโลก เพราะฉะนั้น ในบทความนี้ ผมจะพาไปเจาะลึกหลักการทำงาน รวมทั้งสืบค้นประวัติในการพัฒนาเครื่องยนต์โรตารีภายใต้หลังคาของ Mazda รวมไปถึงวิเคราะห์ความเป็นไปได้ในการกลับมาของ สูบหมุนในตำนาน ที่ว่าจะกันว่าจะปรากฏกายอีกครั้งในร่างของ Mazda RX-9 โดยใช้เครื่องยนต์ที่มาพร้อมกับเทคโนโลยี ROTARY SKYACTIV-R

เครื่องยนต์ 13B-MSP RENESIS (Mazda RX-8)

แต่ก่อนที่จะไปรู้จักกับการทำงานของเครื่องยนต์สูบหมุนลูกครึ่งเยอรมัน-ญี่ปุ่น ผมว่าเราไปรู้จักกับส่วนประกอบของมันก่อนดีกว่า...

ส่วนประกอบของเครื่องยนต์โรตารี

ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์โรตารี (2-โรเตอร์)

เครื่องยนต์โรตารีของ Mazda นั้น โดยทั่วไปแล้วจะประกอบด้วย 2-โรเตอร์ ซึ่งถูกเชื่อมต่อด้วยเพลาเยื้องศูนย์ (Eccentric Shaft) ยกตัวอย่างเช่น เครื่องโรตารีรหัส 13B ซึ่งเป็นรหัสที่เราคุ้นหูที่สุดก็ว่าได้ 13B เป็นเครื่อง 2-โรเตอร์ โดยแต่ละโรเตอร์จะมีความจุอยู่ที่ 654 ซีซี พอนำมารวมกันแล้ว ก็จะมีความจุรวมเท่ากับ 1,308 ซีซี นั่นเองครับ

โรเตอร์ ของเครื่องยนต์โรตารี เปรียบได้กับ ลูกสูบ ในเครื่องยนต์ลูกสูบชัก (Reciprocating Engine) โดยจะทำหน้าที่ เคลื่อนที่ เพื่อดำเนินวัฏจักรการเผาไหม้และสร้างกำลังออกมา สำหรับเครื่องยนต์โดยทั่วไปนั้น ลูกสูบจะเคลื่อนที่ไปและกลับในแนวเส้นตรง แต่สำหรับเครื่องยนต์โรตารีแล้ว โรเตอร์จะเคลื่อนที่โดยการหมุนรอบตัวเอง และนี่ก็เป็นที่มาของชื่อเรียก สูบหมุน นั่นเองครับ

ที่แต่ละด้านของโรเตอร์สามเหลี่ยม จะถูกสร้างทำให้เป็นหลุมเว้าลงไป ซึ่งหลุมพวกนี้ก็คือ "ห้องเผาไหม้" นั่นเองครับ (Combustion Cavity) ...โดยปกติแล้ว อัตราส่วนกำลังอัด (Compression Ratio) ของเครื่องยนต์โดยทั่วไป จะถูกกำหนดโดยช่วงชักของเพลาข้อเหวี่ยง แต่เนื่องจากว่าเครื่องยนต์โรตารีไม่มีระยะชักเหมือนกับเครื่องยนต์ลูกสูบ เพราะฉะนั้น ขนาดและความลึกของห้องเผาไหม้ จะเป็นตัวแปรเพียงตัวเดียวที่จะกำหนด อัตราส่วนกำลังอัด

ซ้าย โรเตอร์ของเครื่อง 13B-REW (Mazda RX-7 เทอร์โบคู่) อัตราส่วนกำลังอัด 9:1

ขวา โรเตอร์ของเครื่อง 13B-MSP (Mazda RX-8 N/A) อัตราส่วนกำลังอัด 10:1

ที่มุมของโรเตอร์สามเหลี่ยมนั้น เป็นที่ประจำการของ เอเป็กซ์-ซีล (Apex Seals) ซึ่งเปรียบเสมือนกับ แหวนอัด (Compression Rings) ในเครื่องยนต์สูบชักนั่นเองครับ หน้าที่ของมันก็คือซีลกำลังอัดเพื่อไม่ให้เกิดการรั่วไหล และนี่ก็คือชิ้นส่วนที่เป็น จุดอ่อน ของเครื่องสูบหมุน ซึ่ง Mazda ได้พยายามหาวิธีแก้ไขมาอย่างต่อเนื่องและยาวนาน ...ส่วนรายละเอียดของการพัฒนา เอเป็กซ์-ซีล นั้น ถือว่าเป็นอะไรที่น่าสนใจมากครับ และผมได้เขียนรายละเอียดไว้ในส่วนของประวัติการพัฒนาเครื่องยนต์โรตารี ซึ่งอยู่ส่วนท้ายของบทความนี้ครับ...

ชิ้นส่วนสำคัญอีกชิ้นส่วนหนึ่งที่จะไม่พูดถึงเลยไม่ได้ก็คือ เฮาส์ซิง นั่นเอง เฮาส์ซิงของเครื่องโรตารีก็เปรียบได้กับ ผนังกระบอกสูบ ของเครื่องยนต์ลูกสูบนั่นแหละครับ นอกจากนั้นแล้ว เฮาส์ซิ่งเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นวาล์วไอดีและวาล์วไอเสียไปในตัวอีกด้วย

หลักการทำงานและวัฏจักรของเครื่องยนต์โรตารี

เครื่องยนต์โรตารี ก็มีหลักการทำงานคล้ายๆ กับเครื่องยนต์สูบชักนั่นเองครับ วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์โรตารีนั้นก็มีทั้งหมด 4-จังหวะ ซึ่งประกอบไปด้วย จังหวะดูด, จังหวะอัด, จังหวะระเบิด และจังหวะคายไอเสีย

แต่ส่วนแตกต่างที่เห็นได้ชัดก็คือว่า ใน 1 รอบการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์โรตารี จะสามารถสร้างกำลังได้ถึง 3 ครั้ง ผิดกับเครื่องยนต์ลูกสูบ ที่เพลาข้อเหวี่ยงต้องหมุนถึง 2 รอบ จึงจะสร้างกำลังได้ (โรตารี เพลาเยื้องศูนย์หมุน 1 รอบ สร้างกำลังได้ 1ครั้ง / เครื่องยนต์ปกติ หมุน 1 รอบ สร้างกำลังได้ 0.5 ครั้ง) และการสร้างกำลังได้อย่างมหาศาลต่อการหมุนหนึ่งรอบ ก็คือข้อได้เปรียบที่โดดเด่นที่สุดของเครื่องยนต์สูบหมุนนั่นเองครับ

เปรียบเทียบวัฏจักรการทำงานระหว่าง เครื่องยนต์โรตารี

และเครื่องยนต์ทั่วไป (Reciprocating Engine)

ประวัติและความเป็นมาของเครื่องยนต์โรตารี (ของ Mazda)

เพื่อที่เราจะได้รู้จักเครื่องยนต์โรตารีอย่างลึกซึ้ง ผมจะพาทุกท่านไปสืบประวัติความเป็นมาของเครื่องยนต์โรตารี ซึ่งถูกโดยMazdaและผมได้แบ่งยุคของโรตารีออกเป็นทั้งหมด 5 ยุค... ยุคที่รุ่งโรจน์ที่สุดของสูบหมุนจะเป็นยุคไหนบ้าง แล้วขาลงของโรตารีคือช่วงไหน เราลองไปหาคำตอบกันครับ...

โรตารียุคบุกเบิก หายนะแห่ง รอยเล็บของปิศาจ

หลังจากที่ Mazda ได้หมายมั่นปั้นมือว่าจะเอาดีทางเครื่องยนต์โรตารีแล้ว พวกเขาก็ได้บินตรงไปยังประเทศเยอรมัน ซึ่งเป็นจุดกำเนิดของเครื่องยนต์โรตารี และได้ทำการซื้อลิขสิทธิ์อย่างเป็นทางการ และตอนนั้นเอง พวกเขาก็ซื้อเครื่องยนต์ต้นแบบกลับมายังประเทศญี่ปุ่นเพื่อทำการวิจัยและพัฒนาอย่างจริงจัง

อะไรที่ได้มา ง่ายๆ ...มักจะไม่ ยิ่งใหญ่

อะไรที่ ยิ่งใหญ่ ...ไม่เคยได้มาแบบ ง่ายๆ

ซ้าย เครื่องยนต์โรตารีต้นแบบ

ขวา การสึกหรอแบบขูดขีดบนผนังของเฮาส์ซิง (รอยเล็บปิศาจ)

ในช่วงเริ่มแรกของการพัฒนานั้น Mazda ก็ได้พบปัญหามากมาย แต่ปัญหาหลักที่กลายมาเป็นอุปสรรคในการพัฒนาเครื่องยนต์โรตารีก็คือ รอยเล็บของปิศาจ (Chatter Marks) ซึ่งเกิดจากการเสียดสีกันระหว่าง เอเป็กซ์ ซีล (Apex Seal) ซึ่งทำหน้าที่ซีลกำลังอัดของลูกสูบ และผนังกระบอกสูบ (เฮาส์ซิง) ทำให้เกิดเป็นริ้วรอยขูดขีด โดยที่สาวกโรตารีจะเรียกการสึกหรอประเภทนี้ว่า รอยเล็บของปิศาจ (Devils Nail Marks) นั่นเองครับ การสึกหรอในลักษณะนี้ จะส่งผลให้เครื่องยนต์สูญเสียกำลังอัด รวมไปถึงมีอายุการใช้งานที่สั้นลงครับ

การสึกหรอแบบขูดขีดบนผนังของเฮาส์ซิง

โรตารียุคที่สอง ต้นกำเนิดของ ซามูไร ทั้ง 47 ตน

หลังจากที่ รอยเล็บปิศาจ ได้สร้างความปวดหัวให้กับวิศวกรของ Mazda อยู่พักใหญ่ ซึ่งจนแล้วจนรอดก็ยังไม่มีทีท่าว่าจะหาทางออกได้ และการสึกหรอที่ยังแก้ไขไม่ได้นั้น ส่งผลให้อายุการใช้งานของเครื่องยนต์สูบหมุนนั้น สั้นมากๆ ซึ่งเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำการผลิตออกมาจำหน่ายอย่างจริงจัง

เมื่อเป็นเช่นนี้ Mazda จึงได้แต่งตั้งวิศวกรหัวกะทิทั้งหมด 47 คน (ซึ่งถูกเรียกว่าซามูไรทั้ง 47) เพื่อเข้าร่วมทีมวิจัยและพัฒนาเครื่องยนต์โรตารีโดยเฉพาะ ภายใต้ชื่อสังกัด สำนักวิจัย RE (Rotary Engine Research Department) นำทีมโดยแม่ทัพ Kenichi Yamamoto (เคนนิจิ ยามาโตะ) โดยภารกิจของซามูไรทีมนี้ มีเพียงประการเดียวนั่นก็คือ จัดการกับรอยเล็บของปิศาจให้ได้เร็วที่สุดละมีประสิทธิภาพมากที่สุด เพื่อให้เครื่องยนต์โรตารีสามารถผลิตและจำหน่ายได้เร็วที่สุดนั่นเอง

นับตั้งแต่นี้เป็นต้นไป เครื่องยนต์โรตารีจะต้องอยู่ใน หัว ของพวกนายตลอด 24 ชั่วโมง ไม่ว่าจะหลับหรือจะตื่น - Kenichi Yamamoto (เคนนิจิ ยามาโตะ)

Kenichi Yamamoto แม่ทัพของซามูไรทั้ง 47 ตน

เรื่องที่เหลือเชื่อก็คือว่า ระหว่างที่พวกเขากำลังหาวิธีแก้ไข วัสดุประเภทต่างๆ ได้ถูกนำมาทดลองเพื่อสร้างเป็นซีลลูกสูบไม่ว่าจะเป็น กระดูกของม้าและกระดูกของวัว ก็ได้ถูกนำมาทดลองเพื่อสร้าง เอเป็กซ์ ซีล ด้วยกันทั้งสิ้น แต่จนแล้วจนรอด ซามูไรเหล่านี้ ก็มิได้เข้าใกล้เป้าหมายแต่อย่างใด...

โรตารียุคที่ 3 อะลูมิเนียม-คาร์บอน คือคำตอบ...

หลังจากค้นหาวิธีเพื่อแก้ไข เอเป็กซ์ ซีล มาอย่างต่อเนื่องและยาวนาน ในที่สุด ซามูไรทั้ง 47 ก็ได้พบทางสว่าง... ในปี 1963 Mazda ก็เหมือนจะมาถูกทางด้วยการคิดค้น ซีลกลวง (Cross-hollow Seal) ซึ่งทำการจากเหล็กหล่อ และหลังจากได้ทำการทดสอบแล้วพบว่า รอยขูดที่เคยปรากฏอยู่บนเฮาส์ซิ่งนั้น ลดลงอย่างเห็นได้ชัด แต่อย่างไรก็ตาม จุดด้อยของซีลประเภทนี้อยู่ที่ความยากในการขึ้นรูปซีล ซึ่งใช้เวลาค่อนข้างนานในการผลิต รวมไปถึงมีค่าใช้จ่ายที่สูงเกินควร

ในปีต่อมา ด้วยความร่วมมือระหว่าง Mazda และ Nippon Carbon (บริษัทที่เชี่ยวชาญเรื่องวัสดุประเภทคาร์บอนของประเทศญี่ปุ่น) ทำให้มีการเปลี่ยนวัสดุจากเหล็กหล่อ มาเป็น อะลูมิเนียม-คาร์บอน ซึ่งวัสดุดังกล่าวเป็นวัสดุที่มีความแข็งแรงสูง และมีแรงเสียดทานต่ำ หลังจากที่ได้ทดสอบอย่างหนักหน่วงถึง 100,000 กิโลเมตร ก็พบว่า รอยเล็บของปิศาจ นั้น ก็ได้จางหายไปราวกับเวทมนตร์

หลังจากที่ Mazda ได้ค้นพบว่า ซีลอะลูมิเนียม-คาร์บอน คือคำตอบที่พวกเขาค้นหามานาน จึงไม่รีรอที่จะเปิดไลน์การผลิตเครื่องยนต์โรตารีเครื่องแรกของโลก และจำหน่ายอย่างเป็นทางการ ซึ่งเครื่องยนต์ดังกล่าวประจำการอยู่ใน Mazda Cosmo และการเปิดตัวในครั้งนั้น ก็ได้เปลี่ยนภาพลักษณ์ของ Mazda ให้กลายมาเป็น เจ้าแห่งโรตารี ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา...

เครื่องยนต์ L10A 2-โรเตอร์

1967 Mazda Cosmo Sport (S110)

อย่างไรก็ตาม ถึงแม้ว่าทางซีลแบบใหม่ จะสามารถลดการสึกหรอที่เกิดกับเฮาส์ซิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ทว่าปัญหาที่ตามมาก็คือเขม่าที่เกิดจากน้ำมันเครื่อง ซึ่งในกรณีของเครื่องยนต์โรตารีแล้ว น้ำมันเครื่องจะถูกฉีดเข้าไปยังห้องเผาไหม้และสันดาปไปพร้อมกัน ซึ่งจะเกิดเขม่าขึ้นบริเวณเอเป็กซ์-ซีล ส่งผลให้สมรรถนะของเครื่องยนต์ลดลงอย่างเลี่ยงไม่ได้

ด้วยเหตุนี้ สาวกโรตารีตัวจริงจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องเลือกน้ำมันเครื่องคุณภาพสูง เพื่อช่วยเพิ่มสมรรถนะให้กับเครื่องยนต์ รวมไปถึงถนอมเครื่องยนต์ให้สามารถใช้งานได้อย่างยาวนาน คุณสมบัติของน้ำมันเครื่องที่เหมาะสมกับเครื่องยนต์โรตารีนั้น ประการแรกก็คือจะต้องสามารถสร้างชั้นฟิล์มได้อย่าง อีกทั้งยังต้องทนต่ออุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลาของโรเตอร์ (Thermal Fatigue) ซึ่งนี่ก็ถือเป็นปัญหาหลักของเครื่องยนต์โรตารีมาอย่างยาวนาน

และในวันนี้ ทาง Motys ซึ่งเป็นพาร์ทเนอร์ของเราก็จะขออนุญาตมาแนะนำน้ำมันเครื่องที่เหมาะสำหรับเครื่องยนต์โรตารีโดยเฉพาะ ซึ่งได้แก่ M111, M111H และ M114น้ำมันเครื่องทั้ง 3 รุ่นนี้ เหมาะทั้งเครื่องสูบหมุนเทอร์โบและสูบหมุนไร้ระบบอัดอากาศ ช่วยลดแรงเสียดทานในรอบสูง มีปริมาณเขม่าหลงเหลือจากการเผาไหม้ที่น้อยมาก รวมไปถึงสามารถคงคุณสมบัติได้อย่างครบถ้วนในอุณหภูมิสูง

วิดีโอ อธิบายและแนะนำน้ำมันเครื่องสำหรับเครื่องยนต์โรตารี

บรรยายโดยคุณ Hidekazu Maruyama (CEO of Moty's Japan)

เกร็ดความรู้เพิ่มเติมจากคุณ Maruyama

ในยุคเริ่มแรกของการพัฒนาน้ำมันเครื่องสังเคราะห์ มีการใช้เอสเทอร์เป็นส่วนผสมหลัก ซึ่งสามารถทำปฏิกริยากับซีลยางของเครื่องยนต์ ส่งผลให้ซีลเกิดการแข็งตัวและเสื่อมสภาพในที่สุด เป็นสาเหตุทำให้น้ำมันเครื่องมีการรั่วซึมได้ค่อนข้างง่าย และด้วยเหตุนี้เอง ที่ทำให้คนเล่นรถในยุคก่อน ต่างพากันส่ายหัวให้กับน้ำมันเครื่องสังเคราะห์อย่างมีอคติ

แต่ในยุคปัจจุบันนั้น ได้มีการนำเอาสารเคมีตัวอื่นๆ มาผสมกับเอสเตอร์ในอัตราส่วนที่เหมาะสม ยกตัวอย่างเช่น การนำเอา PAO (Poly-alpha-olefin น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานกลุ่มที่ 4) มาผสมเพื่อสร้างความสมดุลและลดความสามารถในการกัดกร่อน โดย PAO จะสร้างปฏิกิริยาให้ซีลยางเกิดกการหดตัว ในขณะเดียวกันเอสเตอร์นั้น จะทำให้ซีลยางขยายตัว เพราะฉะนั้น การผสมกันของสารทั้ง 2 ชนิดนี้ จะช่วยลดการเสียรูปของซีลยาง ทำให้ซีลมีอายุการใช้งานที่เพิ่มขึ้นนั่นเองครับ

โรตารียุคที่ 4 การปรากฏกายของ อัศวินสูบหมุน

ในปี 1978 Mazda RX-7 เจนเนอเรชั่นแรกก็ได้ปรากฏกาย ในฐานะรถสปอร์ตสูบหมุนอย่างเป็นทางการ โดยมาพร้อมกับเครื่องยนต์โรตารีรหัส 12A และตามมาติดๆ ด้วย RX-7 เจนเนอเรชั่นที่ 2 ซึ่งอัพเกรดไปใช้เครื่องยนต์รหัส 13B

1978 Mazda Savanna RX-7 เจนเนอเรชั่นที่ 1 (รหัสตัวถัง FB)

1985 Mazda Savanna RX-7 เจนเนอเรชั่นที่ 2(รหัสตัวถัง FC)

และหลังจากประสบความสำเร็จในการเปิดตัวรถสปอร์ตตระกูล RX-7 ถึง 2 เจนเนอเรชั่น Mazda ก็ได้แสดงถึงศักยภาพของเครื่องยนต์โรตารี ทั้งในแง่ของสมรรถนะและความทนทาน ด้วยการเข้าร่วมแข่งขันมอเตอร์สปอร์ตหลากหลายประเภท ทั้งทางฝุ่นและทางเรียบ แต่การแข่งขันที่ทำให้เครื่องยนต์โรตารีของ Mazda ได้รับการยกย่องมากที่สุดก็เห็นจะเป็นการแข่งขันเอนดูรานซ์สุดโหดอย่าง เลอ มังส์ 24 ชั่วโมง (Lemans 24 hours)

รถแข่ง 676B อัศวินสูบหมุนแห่งสมรภูมิ เลอ มังส์

นอกจากตัวรถแข่งจะถูกวิจัยและพัฒนาที่ประเทศญี่ปุ่น น้ำมันเครื่องที่ใช้กับ 676B คันนี้ ก็เป็นน้ำมันเครื่องสัญชาติซามูไรโดยกำเนิด Motys M111 5W40น้ำมันเครื่องรุ่นนี้ มีจำหน่ายในบ้านเราด้วยนะครับ เรียกได้ว่าเป็นเทคโนโลยีรถแข่งสู่รถบ้านอย่างแท้จริง ท่านผู้อ่านที่สนใจสามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่ Motys Thailand

Mazda 787B คว้าชัยในการแข่งขันเลอ มังส์ 24-ชั่วโมง

ในปี 1991 Mazda ได้ส่ง 787B ร่วมสู้ศึก เลอ มังส์ 24-ชั่วโมง รถแข่งในตำนานคันนี้ ใช้เครื่องยนต์โรตารี รหัส R26B (4-โรเตอร์ 2.6-ลิตร) สร้างกำลังได้ 700-แรงม้า (ความจริงแล้ว R26B สร้างแรงม้าได้มากถึง 900-แรงม้า แต่ทว่าถูกจำกัดไว้เพียง 700-แรงม้า เพื่อลดความเค้นที่จะเกิดกับเครื่องยนต์ ซึ่งเป็นการถนอมเครื่องยนต์ให้สามารถวิ่งจนจบการแข่งขัน) และในปีนั้นเอง ที่ Mazda ได้แสดงให้คนทั้งโลกประจักษ์ถึงสมรรถนะของเครื่องยนต์โรตารี โดยการคว้าชัยชนะอย่างงดงามในการแข่งขัน เลอ มังส์ 24-ชั่วโมง (ครั้งที่ 59 ปี 1990) ซึ่งถือเป็นชัยชนะที่ Mazda เฝ้ารอมาตลอด 18 ปี และถือเป็นชัยชนะครั้งแรกและครั้งเดียวของรถแข่งสัญชาติญี่ปุ่น ในสมรภูมิที่เถื่อนและโหดที่สุดของวงการรถแข่งรถยนต์ทางเรียบอย่างเลอ มังส์ 24-ชั่วโมง

โรตารียุคที่ 5 สู่ ยุคทอง ของโรตารี

หลังจากคว้าชัยในการแข่งขัน เลอ มังส์ 24-ชั่วโมง เครื่องยนต์โรตารีของ Mazda ก็เรียกได้ว่า ดังเป็นพลุแตกเลยทีเดียว Mazda ก็ไม่รอช้า พวกเขาได้ส่งอัศวินสูบหมุนตัวล่าสุดออกสู่ตลาดโดยทันที นั่นก็คือ Mazda RX-7 เจนเนอเรชั่นที่ 3 (หรือที่รู้จักกันในชื่อ FD3S) มาพร้อมกับเครื่องยนต์โรตารีรหัสคุ้นหูขาซิ่ง 13B-REW (1.3-ลิตร 2-โรเตอร์) ซึ่งเป็นเครื่องยนต์เทอร์โบคู่เครื่องแรกที่ Mazda ผลิตขึ้นมา

Mazda RX-7 เจนเนอเรชั่นที่ 3 (รหัสตัวถัง FD3S)

และในปี 2003 เครื่องยนต์โรตารีสายพันธุ์ใหม่ก็ได้ถือกำเนิดขึ้น โดยถูกเรียกว่า RENESIS ซึ่งเน้นไปที่การลดมลพิษและการประหยัดน้ำมัน เครื่องยนต์ดังกล่าวนี้ ได้ประจำการอยู่ใน Mazda RX-8 รถสปอร์ตเอนกประสงค์ตระกูล RX คันล่าสุด

เทคโนโลยี RENESIS นั้น ถูกพัฒนาขึ้นมาบนโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้ไอเสียที่ออกจากเครื่องยนต์นั้นสะอาดขึ้น มีมลพิษน้อยลง เป็นผลให้เครื่องยนต์รุ่นหลังๆ นั้น (โดยเฉพาะ 13B-MSP) มีสมรรถนะที่ด้อยลงอย่างเห็นได้ชัด แต่ถึงแม้จะพยายามอย่างหนักหน่วง แต่ท้ายที่สุดแล้ว อัศวินตัวสุดท้ายอย่าง RX-8 ที่มาพร้อมกับอาวุธสุดไฮเทค RENESIS ก็ไม่สามารถข้ามเส้นมาตรฐานมลพิษอันเข้มงวดของฝั่งยุโรปและอเมริกาได้ เป็นผลให้ ... Mazda ต้องตัดสินใจปิดไลน์การผลิตเครื่องยนต์โรตารีอย่างน่าเสียดายในปี 2011...

Mazda RX-8 อัศวินสูบหมุนคันสุดท้ายแห่งตระกูล RX

วิเคราะห์ข้อดี-ข้อเสีย

หลังจากที่เราได้เข้าใจถึงหลักการทำงาน และทราบถึงความเป็นมาของเครื่องยนต์โรตารีเป็นที่เรียบร้อยแล้ว ก็ถึงคราวที่เราต้องมาวิเคราะห์ข้อดี-ข้อเสียของเครื่องยนต์สูบหมุนกันหน่อยนะครับ

ข้อได้เปรียบของเครื่องยนต์โรตารี

1. สร้างกำลังต่อหนึ่งวัฏจักรได้มากกว่า - สามารถสร้างกำลังได้ทุกรอบการหมุนของเพลาเยื้องศูนย์

2. มีอัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนัก (Power-to-weight Ratio) ที่สูงมากๆ - เนื่องจากมีชิ้นส่วนที่น้อยกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบ ทำให้มีน้ำหนักเบาและขนาดกะทัดรัด

3. กำลังที่สร้างได้มีความต่อเนื่องและสมูท มีการสั่นสะเทือนที่น้อยมากๆ และสามารถลากรอบได้สูงลิบลิ่วเลยทีเดียว

ข้อด้อยของเครื่องยนต์โรตารี

1. สร้างทอร์คน้อยกว่าเครื่องยนต์แบบลูกสูบ

2. การสันดาปทำได้ไม่สมบูรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรอบสูงๆ

3. กินน้ำมันเครื่อง - เพื่อหล่อลื่นเอเป็กซ์-ซีล และซีลด้านข้างของโรเตอร์ น้ำมันเครื่องจึงถูกฉีดเพื่อเคลือบผนังเฮาส์ซิ่งโดยตรง (ห้องเผาไหม้) ดังนั้นเครื่องยนต์โรตารีจึงกินน้ำมันเครื่องมากกว่าเครื่องยนต์ลูกสูบชักอยู่พอสมควร

และด้วยเหตุผลที่ว่า โรตารีเป็นเครื่องยนต์ที่กินทั้งน้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันเครื่อง ทำให้มันถูกตีตราว่าเป็นเครื่องยนต์ที่ ไม่มีความรักษ์โลก เอาซะเลย... เป็นผลให้ Mazda ถูกกดดันอย่างหนักในตลาดของประเทศที่พัฒนาแล้ว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในประเทศอเมริกา ที่เข้มงวดในเรื่องของ มลพิษไอเสีย เหนือสิ่งอื่นใด เพราะเหตุนี้ ...ในที่สุดแล้ว Mazda จึงตัดสินใจ ยุติการผลิตเครื่องยนต์โรตารีอย่างน่าเสียดายในปี 2011...

รถยนต์ต้นแบบ RX-Vision ซึ่งมีโอกาสที่จะสืบทอดตระกูล RX

สำหรับข่าวแว่วๆ เกี่ยวกับรถสปอร์ตตระกูล RX ของ Mazda นั้น ก็เริ่มจะส่อเค้าว่าจะเป็นเรื่องจริงมากขึ้นเรื่อยๆ เมื่อผู้บริหารระดับสูงของ Mazda Motor Corporation ได้ตัดสินใจเดินหน้าพัฒนารถสปอร์ต โดยจะใช้ชื่ออย่างเป็นทางการว่า Mazda RX-9 ซึ่งคาดว่าจะสามารถจำหน่ายอย่างเป็นทางการได้ช่วงเดือนมกราคมปี 2020

นอกจากนั้น ยังมีความเป็นไปได้ค่อนข้างสูงว่า RX-9 จะมาพร้อมกับเครื่องยนต์ ROTORY ภายใต้เทคโนโลยีที่มีชื่อว่า SKYACTIV-R ก็คงต้องรอดูกันไปยาวๆ ล่ะครับ ...สำหรับบทความนี้ ก็ขอจบแต่เพียงเท่านี้นะครับ หวังเป็นอย่างยิ่งว่าท่านผู้อ่านจะได้รับประโยชน์ไม่มากก็น้อย และท่านผู้อ่านสามารถติดตาม บทความยานยนต์แบบเจาะลึก ได้โดยตรงที่ แฟนเพจ Joh's Autolifeได้เลยครับ รับรองว่ามีอะไรมันส์ๆ มานำเสนออีกแน่นอน!