ทำไมซุปเปอร์คาร์เครื่องยนต์ใกล้เคียงกันแต่ความเร็วต่างกัน

ทำไมซุปเปอร์คาร์เครื่องยนต์ใกล้เคียงกันแต่ความเร็วต่างกัน

March 12, 2012 Off By Atikorn  409 views

มีหลายคนคงเคยสงสัยไหมครับว่ารถซุปเปอร์คาร์ค่ายต่าง ๆ ที่มีขนาดเครื่องยนต์ใกล้เคียงกัน ใช้เครื่องยนต์ประเภทเดียวกันทำไมถึงให้อัตราเร่งเเละความเร็วสูงสุดถึงต่างกัน ในส่วนนี้ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัยด้วยกัน เช่น เเรงบิด แรงม้า ความจุของเครื่องยนต์ตามจริง ระบบเกียร์ น้ำหนัก ระบบแอโรไดนามิค เครื่องยนต์มีเทอร์โบ และปัจจัยอื่น ๆ

แรงบิด(Torque) คือ แรงหมุนของเพลาเครื่องยนต์ แรงที่เกิดจากการทำงานของเครื่องยนต์ไปหมุนเกียร์ เพลา และ ล้อรถ เพื่อให้รถเคลื่อนที่ไปได้  ซึ่งแรงบิดจะมีค่าแตกต่างกันไปที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่างๆ ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิตว่าต้องการให้มีแรงบิดที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์เท่าใด
รถที่ใช้เครื่องยนต์ที่มีแรงบิดสูงก็จะให้อัตราเร่ง ดีกว่ารถที่มีแรงบิดต่ำ แต่ทั้งนี้ต้องขึ้นกับว่าผู้ผลิตต้องการจะให้แรงบิดนั้นที่ความเร็วรอบเท่าใด ซึ่งถ้ารถ 2 คันมีแรงบิดเท่ากันเเต่ที่จำนวนรอบต่างกัน รถคันที่มีแรงบิดสูงสุดที่ความเร็วรอบต่ำสุดจะทำอัตราเร่งได้ดีกว่า เช่น รถคันแรกมี 115 แรงม้าที่6500รอบ แรงบิด 14 ก.ก./เมตรที่4500รอบ คันที่สองมี 100แรงม้า แรงบิด 14 ก.ก./เมตรที่ 2750 รอบ ผลคือรถคันที่สองจะมีอัตราเร่งที่ดีกว่าคันแรก เพราะเเรงบิดสูงสุดมาอยู่ที่จำนวนรอบเพียแค่  2750 รอบต่างกับคันแรกที่จะให้เเรงบิดสูงสุดที่ 4500รอบ   กล่าวได้ว่า แรงบิด จะบ่งถึงอัตราเร่งของรถนั้น ๆ

แรงม้า(Horsepower) คือ พลัง ได้จากการทำงานของเครื่องยนต์ ที่มาจาก “แรงบิด” ที่ความเร็วรอบใดๆ ต่อหน่วยเวลา และหน่วยที่นิยมใช้กันคือ แรงม้า (HP) และ กิโลวัตต์ (KW) โดยที่ : 1 แรงม้า = 746 วัตต์   กล่าวได้ว่า แรงม้า จะบ่งถึงความเร็วสูงสุดของรถนั้น ๆ แต่ไม่เสมอไปนะครับ ต้องขึ้นกับองค์ประกอบอีกหลายอย่างไม่ว่าจะเป็น แรงเสียดทานที่เกิดกับรถเมื่อความเร็วสูง ๆ เพราะเมื่อรถมีความเร็วมากเท่าใดเเรงเสียดทานหรือเเรงต้านของรถก็จะมากขึ้นเท่านั้น กรณีนี้ก็ต้องไปดูการออกแบบรูปทรงระบบแอโรไดนามิคของรถ น้ำหนักก็มีส่วน เครื่องยนต์ก็มีส่วน และองค์ประกอบอื่น ๆ

Aston Martin DBS

5935 cc V12 engine
Max Torque = 569 Nm (420 lb-ft) @ 5,750  rpm
Max Horsepower: 510 hp (380 kW; 517 PS) at 6,500 rpm
0–100 km/h (62 mph) in 4.3 seconds (Top Speed 310 km/h)

Lamborghini Aventador

6.5 liter 60° V12 engine.
Max Torque = 690 Nm (510 lb-ft) @ 5,500 rpm
Max Horsepower: 700 PS (522 kW) @ 8,250 rpm
0–100 km/h (62 mph) in 2.9 seconds (Top Speed 350 km/h)

Ferrari F12berlinetta

6,262 cc  65° V12 engine
Max Torque = 690 Nm (509 lb-ft) @ 6,000  rpm
Max Horsepower: 730 hp (544 kW) @ 8,500 rpm
0–100 km/h (62 mph) in 3.1 seconds (Top Speed 340 km/h)
——————————————————————
1 Kg-m = 9.8 Nm
คำนวณ แรงม้า จาก แรงบิด : แรงม้า = รอบต่อนาที X แรงบิด X 0.001376
คำนวณ แรงบิด จาก แรงม้า : แรงบิด = แรงม้า / (รอบต่อนาที X 0.001376

——————————————————————-

Aston Martin DBS มีแรงบิดสูงสุด 58 กิโลกรัม-เมตร ที่  5,700 รอบต่อนาที  มีแรงม้าสูงสุด 510 แรงม้า ที่ 6,500 รอบต่อนาที
แรงม้า ที่แรงบิดสูงสุด ได้จาก : 5,750 X 58 X 0.001376 = 459 แรงม้า ที่  5,750 รอบต่อนาที
แรงบิด ที่แรงม้าสูงสุด ได้จาก : 510 / (6,500 X 0.001376) = 57.02 กิโลกรัม-เมตร ที่  6,500 รอบต่อนาที

Aventador มีแรงบิดสูงสุด 70.36 กิโลกรัม-เมตร ที่  5,500 รอบต่อนาที  มีแรงม้าสูงสุด 700 แรงม้า ที่ 8,250 รอบต่อนาที
แรงม้า ที่แรงบิดสูงสุด ได้จาก :  5,500 X 70.36 X 0.001376 = 532 แรงม้า ที่  5,500 รอบต่อนาที
แรงบิด ที่แรงม้าสูงสุด ได้จาก :  700 / (8,250 X 0.001376) = 61.67 กิโลกรัม-เมตร ที่  8,250 รอบต่อนาที

F12berlinetta มีแรงบิดสูงสุด 70.36 กิโลกรัม-เมตร ที่  6,000 รอบต่อนาที  มีแรงม้าสูงสุด 730 แรงม้า ที่  8,500 รอบต่อนาที
แรงม้า ที่แรงบิดสูงสุด ได้จาก :  6,000 X 70.36 X 0.001376 = 581 แรงม้า ที่  6,000 รอบต่อนาที
แรงบิด ที่แรงม้าสูงสุด ได้จาก :  730 / (8,500 X 0.001376) = 62.41 กิโลกรัม-เมตร ที่ 8,500 รอบต่อนาที

เปรียบเทียบ Aston Martin DBS กับ  Ferrari F12berlinetta

F12berlinetta จะให้อัตราเร่งของเครื่องยนต์ได้ดีกว่า DBS เพราะที่แรงบิดสูงสุด F12berlinetta รีดกำลังออกมาได้ถึง  581 แรงม้า ที่  6,000 รอบต่อนาที ส่วน DBS รีดกำลังออกมาได้เพียงแค่ 459 แรงม้า ที่  5,750 รอบต่อนาที แต่ที่น่าคิดคือจำนวนรอบของแรงบิดสูงสุดมันไม่เท่ากัน หากเราหาอัตราส่วนของจำนวนแรงม้า/รอบต่อนาที แล้วจะได้ว่า  F12berlinetta = 0.097 แรงม้า/รอบต่อนาที และ DBS = 0.079 แรงม้า/รอบต่อนาที …นอกจากนี้ F12berlinetta ยังมีความเร็วสูงสุดที่ดีกว่า DBS เพราะที่แรงม้าสูงสุดของ F12berlinetta ที่ 730 แรงม้า ที่  8,500 รอบต่อนาที มาจากแรงบิดถึง 62.41 กิโลกรัม-เมตร ส่วน DBS ที่ 510 แรงม้า ที่ 6,500 รอบต่อนาที มาจากแรงบิดเพียง 57.02 กิโลกรัม-เมตร
ดังนั้น  F12berlinetta จะดีกว่า DBS ทั้งด้านอัตราเร่งและความเร็วสูงสุด

เปรียบเทียบ Ferrari F12berlinetta กับ   Lamborghini Aventador

Aventador จะให้อัตราเร่งของเครื่องยนต์ได้ดีกว่า F12berlinetta เพราะที่แรงบิดสูงสุด Aventador รีดกำลังออกมาได้  532 แรงม้า ที่  5,500 รอบต่อนาที  ส่วน F12berlinetta รีดกำลังออกมาได้ 581 แรงม้า ที่  6,000 รอบต่อนาที แต่มีบางคนคงสงสัยว่า Aventador ให้อัตราเร่งดีกว่าได้อย่างไรเพราะที่แรงบิดสูงสุดให้แรงม้าออกมาได้น้อยกว่า อันนี้ต้องดูที่จำนวนรอบของการทำงานเครื่องยนต์ และองค์ประกอบอื่น ๆ ด้วยครับเพราะที่แรงบิดสูงสุดให้เเรงม้าออกมาน้อยกว่าก็จริงแต่ในจำนวนรอบที่น้อยกว่า  หรือ F12berlinetta = 0.09683333 แรงม้า/รอบต่อนาที และ Aventador = 0.09672727 แรงม้า/รอบต่อนาที …อัตราส่วนใกล้เคียงกันมาก และน้ำหนักของ   Aventador ก็มากกว่าด้วย ในกรณีนี้ผมคิดว่า Aventador ให้อัตราเร่งได้ดีกว่าก็เพราะขนาดเครื่องยนต์ใหญ่กว่าและระบบเกียร์  Aventador ถือว่าเป็น supercar ที่เปลี่ยนเกียร์ได้เร็วที่สุดในโลกและให้เเรงบิดสูงสุดที่ความเร็วรอบต่ำกว่า

แต่ถึงอย่างไรก็ตามวิธีคิดแบบนี้เป็นการคิดทางทฤษฎี ส่วนมากแล้วความเร็วสูงสุด และอัตราเร่ง ที่บริษัทผู้ผลิตได้เทรดมานั้นเกิดจากการที่นำรถไปทดสอบ