มาสด้า เซลส์ ประเทศไทย เชิญสื่อมวลชนไทยร่วมสัมผัสและเรียนรู้เทคโนโลยีล่าสุดของมาสด้า คือเครื่องยนต์ Skyactiv-X ที่กำลังพัฒนาอยู่ขณะนี้ พร้อมร่วมทดสอบในระยะสั้น ๆ กับเครื่องยนต์ตัวใหม่ ที่อยู่ในมาสด้า 3 เจนเนอเรชัน 4 Prototypes ที่ถูกพรางตัว และลองขับ CX-8 ครอสโอเวอร์ เอสยูวี 3 ตอน ก่อนที่จะนำเข้ามาจำหน่ายในไทยปลายปีหน้า
แต่ก่อนที่จะเล่าถึงประสบการณ์การขับ เรามาทำความรู้จักกับเครื่องยนต์ Skyactiv-X กันก่อนดีกว่า ทั้งนี้วิศวกรของมาสด้าได้อธิบายไว้มากมายพอสมควร
อย่างแรกต้องบอกว่า เทคโนโลยียานยนต์ทุกวันนี้ ไม่เคยหยุดนิ่งในการพัฒนาเพื่อสิ่งที่ดีขึ้น และเมื่อบวกกับความเข้มงวดของข้อบังคับทั้งในด้านมลพิษ และอัตราความสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงของภาครัฐในภูมิภาคต่างๆ ที่นับวันจะเพิ่มมากขึ้น รวมถึงการขยายตัวอย่างรวดเร็วของรถยนต์พลังงานทางเลือก โดยเฉพาะในกลุ่มรถยนต์พลังไฟฟ้า ทำให้เทคโนโลยีเครื่องยนต์สันดาปภายในจำเป็นจะต้องมีการเร่งพัฒนาที่เร็วขึ้นกว่าเดิมในการก้าวข้ามกำแพงเหล่านี้
แน่นอนว่าภายใต้พื้นฐานของเครื่องยนต์สันดาปภายในซึ่ง ณ ปัจจุบันยังเป็นขุมพลังหลักในการขับเคลื่อนของรถยนต์มากกว่า 90% ที่ขายอยู่ในตลาดโลก และน่าจะยังเป็นกระแสหลักของขุมพลังในการขับเคลื่อนอีกต่อไปสักระยะ แม้ว่าในปี 2020 จะถูกขีดให้เป็นยุคเริ่มต้นของรถยนต์พลังงานไฟฟ้าหรือ EV แล้วก็ตาม
ตรงนี้คือเหตุผลส่วนหนึ่งที่ทำให้ มาสด้าปรับปรุงและพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องยนต์ของตัวเองภายใต้แนวคิด Skyactiv-X ที่มีการนำแนวคิดใหม่ๆ มาช่วยเพิ่มศักยภาพในการทำงานของเครื่องยนต์ด้วยเป้าหมาย 3 จุดหลัก คือ ความประหยัดน้ำมัน สมรรถนะในการขับเคลื่อนที่ดีขึ้น และความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม
Skyactiv-X ถือเป็นการก้าวหน้าขั้นที่ 2 ของ Mazda ในการปรับปรุงเครื่องยนต์สันดาปภายในของตัวเอง และมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องยนต์เบนซิน โดยสิ่งที่น่าสนใจคือ พวกเขานำแนวคิดของการจุดระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่มีหัวเทียนแต่ใช้การบีบอัดของลูกสูบภายในห้องเผาไหม้จนทำให้เกิดความร้อนสะสมและนำไปสู่การระเบิดของเชื้อเพลิงด้วยตัวเองมาประยุกต์ใช้กับเครื่องยนต์ในกลุ่ม Skyactiv-X ที่เป็นขุมพลังเบนซิน โดยผสมผสานจุดเด่นของเครื่องยนต์ทั้ง 2 แบบเข้าด้วยกัน
แนวคิดนี้ไม่ใช่ของที่เพิ่งเกิดใหม่ แต่เคยมีมาแล้ว และ Mazda (รวมถึงผู้ผลิตรถยนต์อีกหลายแบรนด์) ก็เคยพัฒนาเครื่องยนต์ในแบบที่เรียกว่า HCCI หรือ Homogenous Charge Compressed Ignition แต่สุดท้ายก็ไปไม่ถึงฝัน และ HCCI ไม่สามารถใช้งานเชิงพาณิชย์ได้ เนื่องจากสามารถใช้ได้เฉพาะที่ความเร็วรอบต่ำและช่วงที่เครื่องยนต์มี Load ต่ำเท่านั้น บวกกับข้อจำกัดในอีกหลายๆ ด้าน เช่น ความยากที่จะทำให้การสลับเปลี่ยนระหว่างการจุดระเบิดด้วยประกายไฟและการจุดระเบิดด้วยการอัดทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพ และอีกเหตุผลที่สำคัญคือ ต้นทุนในการผลิตที่สูง เพราะถ้าต้องการแก้ปัญหาเหล่านี้จำเป็นต้องเพิ่มอัตราส่วนการอัด โครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น และการเพิ่มการควบคุมที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งทั้งหมดมีผลต่อต้นทุนในการผลิตที่สูงขึ้น แนวคิดนี้ก็เลยถูกพับเก็บไป
และหลังจากผ่านมาร่วมๆ สิบปี ในที่สุดมาสด้า ก็หาทางออกในเรื่องการพัฒนาเครื่องยนต์ที่รวมจุดเด่นของเครื่องยนต์เบนซินและดีเซลเข้าไว้ด้วยกันแล้วกับชื่อ Skyactiv-X และแน่นอนว่าเครื่องยนต์เบนซินบล็อกนี้ยังมีหัวเทียน ไม่ใช่แบบไร้หัวเทียนอย่างที่เคยมีข่าว (ลือ) ออกมาก่อนหน้านี้ เพราะปัจจัยแห่งความสำเร็จของการทำงาน คือ ตัวหัวเทียนที่แหละ ที่จะเป็นตัวควบคุมในการจุดระเบิดด้วยแนวคิดที่เรียกว่า การจุดระเบิดด้วยการอัดที่ควบคุมประกายไฟ (Spark-Controlled Compression Ignition, SPCCI)
แน่นอนว่ามีการนำแนวคิดของเครื่องยนต์ HCCI มาใช้ด้วย โดยการทำงานเฉพาะที่ความเร็วรอบต่ำและช่วงที่เครื่องยนต์มี Load ต่ำซึ่งหัวเทียนไม่จำเป็นต้องทำงานนี้ (คล้ายกับเครื่องยนต์ดีเซล) ทำให้ใช้น้ำมันน้อยลง แต่เมื่อเข้าสู่ช่วงรอบเครื่องยนต์สูงขึ้น และมี Load เกิดขึ้นสูงขึ้นกับเครื่องยนต์ เช่น รอบปานกลาง หัวเทียนจะทำงาน ในการสร้างสิ่งที่เรียกว่า Air Piston ในการช่วยสร้างแรงบีบอัดแบบ 2 ทาง (ด้านบนมาจากแรงดันที่หัวเทียนส่งประกายไฟ หรือ Air Piston และด้านล่างจากการดันขึ้นของลูกสูบ) ให้เกิดขึ้นในห้องเผาไหม้ จนนำไปสู่การจุดระเบิดในที่สุด ซึ่งตรงนี้จะเห็นได้ว่าหัวเทียนก็ยังไม่ได้มีส่วนในการจุดระเบิดเหมือนอย่างเครื่องยนต์เบนซินทั่วไป จนกว่าจะถึงจังหวะที่มีการใช้รอบเครื่องยนต์อย่างเต็มที่และเกิด Load สูงสุดกับเครื่องยนต์ เช่น การกดคันเร่งจนมิด หัวเทียนก็จะทำหน้าที่จุดระเบิดอย่างเต็มตัว โดยทั้งหมดจะมีชิ้นส่วนที่เรียกว่า High Response Air Supply เข้ามาช่วยเสริมในการส่งผ่านอากาศเข้าสู่ห้องเผาไหม้อย่างรวดเร็ว
จะเห็นได้ว่าเครื่องยนต์บล็อกนี้ถูกกำหนดการทำงานในลักษณะที่อาศัยรอบเครื่องยนต์และ Load ที่เกิดขึ้น คือ ต่ำ ไม่ต้องใช้หัวเทียน ปานกลาง ใช้หัวเทียนสร้างประกายไฟ แต่ทำหน้าที่ช่วยสร้าง Air Piston เพื่อสร้างแรงดันในการจุดระเบิดแบบบีบอัด และรอบสูง หัวเทียนทำหน้าที่สร้างประกายไฟในการจุดระเบิดเหมือนเครื่องยนต์เบนซินปกติ โดยการทำงานทั้งหมดมีความต่อเนื่องและสมดุลแตกต่างจากแนวคิดแรกเริ่มของเครื่องยนต์แบบ HCCI ที่ยังติดขัดในการตัดสลับการทำงาน
นอกจากนั้นอีกจุดที่มีความสำคัญของเครื่องยนต์ SKyactiv-X คือ การเพิ่มอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง หรือ AF Ratio สูงขึ้น ทำให้อากาศไปเพิ่มอัตราส่วนความร้อนจำเพาะให้สูงขึ้นและและลดอุณหภูมิของก๊าซเผาไหม้ ในทางกลับกัน เป็นการลดการสูญเสียเนื่องจากการระบายความร้อน
ผลที่ได้คือ สมรรถนะที่ดีขึ้นด้วยปริมาตรกระบอกสูบของเครื่องยนต์ 2.0 ลิตร Skyactiv-X ให้แรงบิดเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 10% และอีกเรื่องคือ ประหยัดน้ำมันได้มากกว่า 20% เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ Skyactiv-G รุ่นปัจจุบัน และที่ความเร็วต่ำประหยัดสูงสุดถึง 30 %
คราวนี้เราก็รอแค่ว่าเมื่อไรที่ มาสด้า จะทำให้ Skyactiv-X สามารถใช้งานได้จริงในเชิงพาณิชย์เท่านั้นเอง
แต่ที่แน่ รถรุ่นที่ทางมาสด้า ญี่ปุ่น นำมาให้พวกเราได้ลองขับ แม้จะมีการพรางตัว แต่พอจะเดากันออกว่า เป็นรถรุ่นมาสด้า 3 บวกกับโครงสร้างตัวรถที่อยู่ในห้องเพื่อโชว์ ก็เป็นโครงสร้างของมาสด้า 3 ฉะนั้นเครื่องยนต์ Skyactiv-X หากลงตลาดคงจะอยู่ในรุ่นมาสด้า 3 โมเดล ใหม่อย่างแน่นอน
