Article เรื่อง Turbo Ball Bearing

เทอร์โบแบบลูกปืน หรือ Ball Bearing จะมีเพียงผู้ผลิต
ใหญ่ๆ เพียง 2 รายเท่านั้น คือ Garrett และ IHI
เทอร์โบแบบ Ball Bearing นี้ ได้ถูกออกแบบมา
เพื่อใช้กับรถยนต์เบนซินที่ต้องการสมรรถนะสูง
การขับขี่ที่รวดเร็วทันใจ ไม่มีการรอรอบ
หรือเกิด Turbo Lag โดย Garrett เริ่มผลิตใช้กับ
Nissan Silvia S14 ส่วน IHI ก็ผลิตให้กับ Subaru WRX

โดย Garrett พบว่า การใช้ลูกปืนแทน Bush และกันรุน
สามารถทน load ทั้งในแนวตั้ง (Radial) และแนวนอน
(Axial) ได้สูงกว่า Bush และกันรุ่นเดียวกัน ถึง 3 เท่า
จึงได้มีการผลิต turbo รุ่นที่ใหญ่ขึ้น ตั้งแต่รุ่น T28BB,
GT25, GT28, GT30 และ GT3540 ซึ่งเป็นขนาด
ใหญ่ที่สุดที่ชุดลูกปืน

HKS เป็นผู้เริ่มจำหน่าย turbo แบบ Ball Bearing
ของ Garrett ตั้งแต่รุ่น GT2510, GT2540, GT2835,
GT3037 และ GT3240 โดย HKS เป็นผู้ผลิตโข่งไอเสียเอง
ขณะเดียวกัน Garrett ก็ผลิต Turbo GT Ball Bearing
ออกมาจำหน่ายผ่านตัวแทน Garrett เช่นกัน
โดย Garrett ใช้วัสดุ ในการหล่อโข่งไอเสียที่สูงกว่า
เป็นเกรด Niresist ซึ่งเกรดที่ใช้ในเครื่องยนต์เบนซินสแตนดาร์ด
สามารถทนความร้อนได้สูงถึง 1000 องศา C

ต่อมา Garrett ได้เริ่มผลิตชุดลูกปืนที่ใหญ่ขึ้น
โดยเริ่มใช้ในรถบรรทุกนิสสัน ขนาด 430 แรงม้า
และพัฒนาชุดลูกปืนชุดนี้ ไปใช้ในเทอร์โบ HKS
ทั้งรุ่น T51R KAI และ SPL โดย HKS เป็นผู้หล่อโข่งไอดี
และโข่งไอเสียขึ้นเอง ในขณะที่ Garrett ก็จำหน่าย
เป็นรุ่น GT42BB เนื่องจากชุดลูกปืนทั้ง 2 รุ่น ของ
Garrett ใช้รางแบบ Fiber จึงจำเป็นต้องมีน้ำเลี้ยงที่เสื้อกลาง
เพื่อลดอุณหภูมิน้ำมัน

เป็นที่น่าสังเกตว่า ในอดีตลูกค้าที่ซื้อ Turbo GT
Ball Bearing จาก HKS ไม่ทราบถึงความจำเป็นใน
การต่อน้ำเลี้ยงเสื้อกลางทำให้ turbo เกิดคามเสียหายใน
ระยะเวลาอันสั้น และทำให้ลูกค้าจำนวนมาก
กลัวที่จะใช้เทอร์โบแล้สเกิดความเสียหาย
ในระยะเวลาอันสั้น และทำให้ลูกค้าของ World Tech
ที่ซึ้อ turbo GT Ball Bearing จากบริษัทฯ
จะได้รับการแนะนำให้ต่อน้ำทุกครั้ง และเกิดความเสียหาย
ก่อนกำหนดในอัตราที่ต่ำมาก

ในส่วน turbo Ball Bearing จาก IHI
ในรุ่น RHF5B ที่ใช้อยู่ ในรถ Subaru เครื่องยนต์ WRX
ก็ยังจำเป็นต้องต่อน้ำเลี้ยงเสื้อกลางเช่นเดียวกัน
ยกเว้นในรุ่น RX5B และ RX6B ที่ IHI ใช้ชุดลูกปืน แบบรางเหล็ก
จึงไม่จำเป็นต้องต่อน้ำเลี้ยงเสื้อกลาง อย่างไรก็ตาม turbo RX5
และ RX6 ยังคงใช้โข่งไอเสียเกรด High Silica Ductile
ซึ่งทนความร้อนได้เพียง 850 องศา C เท่านั้น
เพื่อเป็นการลดต้นทุนสินค้า หากเครื่องยนต์ที่มี Exhaust
Temp สูงมากๆ เกิน 850 องศา C โข่งไอเสียอาจเกิดการบิดตัว
และเสียรูปได้ (Deform) หากมีการใช้งานนานๆ ติดต่อกัน

เป็นที่ทราบกันดีว่าหาก เทอร์โบ Ball Bearing เสียหาย
ก็จำเป็นต้องเปลี่ยนไส้กลาง (Core Assembly) เพราะซ่อมไม่ได้
ดังนั้นท่านเจ้าของรถจึงควรระมัดระวัง ในการใช้ไส้กรองอากาศวิ่ง
เพราะเพียงใบพัดไอดีเสียหาย ก็ไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป

 

โข่งไอดีแบบ 2 ชั้น

หลังจากผู้ผลิต turbo พบข้อเสียที่เกิดขึ้นในเรื่อง Surge
และ Choke ของใบพัดไอดี ดังนั้น จึงมีการค้นคว้าและพัฒนา
โข่งไอดีที่จะมาช่วยลด Surge Line แต่เพิ่ม Choke Line
ออกไป ดังนั้นประมาณ 20 ปี ก่อนวิศวกรจาก Holset เป็นผู้คิดค้น
โข่งไอดีแบบ 2 ชั้น ขึ้นเป็นรายแรก โดยเรียก โข่งไอดีนี้ว่า
MWE หรือ Map Width Emhancement ซึ่งก็คือการขยาย
แผนภูมิใบพัดไอดีออกให้กว้างขึ้น ซึ่งจากการทดลอง Air Flow พบว่า
ก็คือ การขยาย Map ออกไปได้เพิ่มถึง 10-15 เปอร์เซ็นต์ โดยจะสังเกตได้
จากตัวอย่าง Map ของใบพัดไอดี Holset รุ่นเดียวกันแต่แตกต่างกัน
เฉพาะโข่งไอดี โดยโข่งไอดี ที่ใช้แบบ MWE จะช่วยให้ Map
ขยายตัวออกมาทั้ง 2 ด้าน จากข้อได้เปรียบดังกล่าวทำให้ผู้ผื่น ๆ
ทั้ง Garrett , KKK, schwitzer , IHI , และ Mitsubishi
เริ่มผลิต โข่งไอดีแบบ 2 ชั้น ตามโดย Garrett เรียก
Ported Shroud , KKK เรียก Recirculating
Channel เป็นต้น

หลักการทำงานของโข่งไอดี แบบ 2 ชั้นนี้ก็คือ
ในช่วงที่อากาศเข้าไม่พอแทนที่แรงดันนี้จะย้อนกลับไป
ปะทะกับแรงดันอากาศที่เข้ามาใหม่ แรงดันอากาศนี่จะไหลย้อนกลับ
มาในร่องของ โข่งไอดี ทำให้ อากาศเต็มเร็วขึ้น

ขณะเดียวกัน เมื่อมวลอากาศเข้ามาอยู่ในใบพัดไอดีจนเต็มแล้ว
อากาศจะสามารถผ่านเข้ามาร่องนี้ได้อีกเช่นกัน และเข้าไปยัง
ภายในร่องอากาศโข่งไอดี โดยตรง ซึ่งเป็นการเพิ่ม Air Flow
โดยทันที อย่างไรก็ตาม โข่งไอดี บางแบบ
จากสำนักแต่งญี่ปุ่นที่หล่อขึ้นมาเอง โดยทำการเซาะร่อง
ที่ตัวเนื้อโข่ง แล้วอัดปลอก เพื่อให้ดูเป็น 2 ชั้นนั้น แท้ ๆ
แต่ไม่มีคุณสมบัติเหมือนกัยการหล่อโข่งไอดีมาตั้งแต่ต้น
เพราะในร่องจะเป็น ถังลมที่มีอากาศอยู่เต็มตลอดเวลา

ดังนั้นหากท่านมีโอกาสเลือก turbo แล้วจงมองหา
โข่งไอดีแบบหล่อ 2 ชั้น เป็นทางเลือกแรก

 

ขนาดใบพัดไอดี

ท่านคงไม่ทราบว่าใบพัดไอดีรุ่นใดหรือแบบใด
จะมีประสิทธิภาพดีกว่าอีกแบบ หลังจากท่านได้ศึกษาข้อมูล
ซึ่งเจาะลึกถึงแผนภูมิใบพัดไอดี (Campressor Map)
และลักษณะการออกแบบใบพัด ก็จะพอมีความรู้ในการเลือกใบพัด
ที่ดีที่สุดสำหรับเครื่องยนต์ท่านจะได้ไม่โดนหลอก จ
ากร้านขายเทอร์โบเก่าที่จับแพะชนแกะมั่วใส่ให้ หรือ
แม้แต่เทอร์โบจากสำนักแต่งที่โฆษณา แรงม้าเกินจริง
ซึ่งบางครั้งใบพัดไอดีก็ไม่มีทางทำได้ตามโฆษณา
หรือใบพัดไอดีทำได้ แต่โข่งไอเสียอั้น ก็ไม่มีทางทำกำลังได้เช่นกัน
ประการสำคัญที่สุดคือ เมื่อทดสอบแรงม้าในขณะนั้น
ใช้น้ำมัน Octane 100 เป็นต้น

เพราะน้ำมัน Octane 100 สามารถ ปั่นแรงม้าได้สูงกว่า
Octane 95 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ แต่ในความเป็นจริง
บนท้องถนนคงไม่มีใครคิดเติม Octane 100 หรอก
เพราะฉะนั้นการเปรียบเทียบว่า turbo ตัวใดดีกว่าหรือ
แรงกว่าอีกตัว คงต้องพิจารณาในพื้นฐานเดียวกันด้วย

ก่อนอื่นเราลองมาดูว่าแผนภูมิหรือ Campressor Map
มีหน้าตาอย่างไร? แกนแนวตั้ง คือ อัตราส่วนแรงดัน หรือ boost
ที่แรงดันระดับน้ำทะเล คือ 1 bar หาก tubo boosr ที่ 1 bar
ท่านต้องดูแนวตั้งที่ 2.0 Pressure Ratio (1+1)

ส่วนในแกนแนวนอน จะเป็นค่า Airflow ที่ใบพัดไอดีนั้น ๆ
หน่วยวัดปริมาณลมอาจใช้แตกต่างกัน เช่น Garrett จะใช้เป็น
lbs/min , Holset , Borg Worner , Mitsubishi
จะใช้เป็น Cubic metre/sec หรือ Cubic metre/min
แต่หลักในการคำนวณง่าย ๆ ที่สุดควรแปลงกลับมา
เป็นหน่วย lbs/min เพราะทุก ๆ 100 แรงม้า ในเครื่องเบนซิน
เครื่องยนต์ต้องการ Air Flow 11 lbs/min

หากเป็นเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์จะต้องการ Air Flow 17 lbs/min
ดังนั้น ท่านต้องตั้งสมมุติฐานของท่านก่อนว่าจะต้องการ set
เครื่องยนต์ให้มีกำลังมากน้อยเพียงใด เช่น 300 , 400 หรือ 500
แรงม้าเป็นต้น จากนั้นลองไปดูใน Compressor Map ว่า
ณ ช่วงปลาย Air Flow ที่ต้องการจะไม่เกินเส้น Choke Line
หรือ ความสามารถของใบพัดนั้นๆ หากลมที่ต้องการเกินเส้น
Choke Line ไป turbo ก็ไม่สามารถ ทำลมได้อีก
จะมีก็แต่แรงดัน กับความร้อน เข้าเครื่องยนต์

ดังนั้น การเลือกใบพัดไอดีเล็กไปหรือ boost สูงเกินไป
ก็ไม่มีประโยชน์อะไร ตราบใดที่ Air Flow ยังอยู่ใน Map
ท่านก็จะไม่มีปัญหาเรื่องนี้

ขณะเดียวกันเนื้อที่ทางฝั่งซ้ายของ map จะเรียกว่าเป็น
Surge Line คือ ปริมาณลมบนร่องใบพัดไอดีมีน้อยไป
ทำให้แรงดันอากาศย้อนกลับไปปะทะกับอากาศที่เข้ามาใหม่
อาการนี้จะเกิดขึ้นบ่อย เมื่อท่านถอนคันเร่งแล้วกดใหม่
จะได้ยินเสียง แฉ๊ะ แฉ๊ะ จาก turbo

เมื่อรอบเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นเสียงก็จะหายไป
ดังนั้นถ้ามีอาการเลือกใบพัดควรดูว่าเส้น Surge Line
ไม่ห่างจากแกนแนวตั้งมากเลือก Surge Line ที่ชิดขอบที่สุด
เพื่อลดอาการดังกล่าว หากท่านเลือกใบพัดไอดีที่ถูกต้อง
อยู่ใน Map ลักษณะลมจะเรียงเต็มบนใบพัดไอดี
ดังนั้นการออกแบบใบพัดในปัจจุบัน จะต้องเน้นให้เนื้อที่
บนใบพัดกว้างที่สุดซึ่ง ส่วนใหญ่จะเป็นแบบ 6 ใบคู่
ในขณะที่ turbo รุ่นเก่า ซึ่งประสิทธิภาพต่ำกว่าจะเป็นลักษณะ
8 ใบคู่ โดยเนื้อที่บนใบพัดเล็กกว่าขณะเดียวกัน
ใบพัดใดที่มีฐานใหญ่กว่าจะสร้างแรงดันที่เร็วและหนักหน่วงกว่า
ใบพัดใดที่มีฐานเล็กกว่า

 

ชนิดและประเภทของโข่งไอเสีย

ในอดีตที่ผ่าน ๆ มา เรามักจะเห็น turbo modify
ที่ติดตั้งในรถเบนซินบ้านเราจะใช้แต่โข่งไอเสียแบบช่องเดียว
ทั้งนี้เป็นเพราะอิทธิพลของ turbo เก่าเชียงกง
ที่เอา turbo เก่า ไม่ว่าจะเป็น Garrett หรือ IHI
ซึ่งใช้อยู่ในเครื่องดีเซลแท้ ๆ มาเปลี่ยนโข่งช่องเดียว
ที่หล่อในบ้านเรา ทั้งนี้เพราะโข่งทั้ง 2 ช่อง
ในดีเซลมีขนาดใหญ่เกินไป เครื่องยนต์ทำ boost ไม่ได้
หรือรอรอบเกินไป การนำโข่งช่องเดียวมาใช้
จะเกิดปัญหาตามมามากมายอาทิเช่น หากโข่งเล็กไป
ต้นจะมาจัดแต่ปลายเกียร์ 3 จะหมดเพราะโข่งอั้น ปลายไม่มี
ที่สำคัญคือ turbo จะพังเร็วมาก เนื่องจากรอบ turbo
ขึ้นสูงเกินไป เกิดอาการ Overspeed หากกันรุนไม่สึก
จนรุน ทำให้ใบพัดไอดี และใบพัดไอเสีย เสียดสีกับโข่ง
ก่อนเกิดอาการแกนไอเสียขาด ทุกท่านที่เคยเล่น turbo
ประมาณนี้มาคงทราบดีว่าเล่นไม่ไหว

โข่งไอเสียแบบช่องเดียวสามารถใช้ได้กับเครื่องยนต์ขนาด
1600 1800 ซีซี เนื่องจากว่า turbo ยังมีขนาดเล็ก
ขนาดของโข่งไอเสียจะใช้เพียงเบอร์ 6 cm2 (A/R 0.48)
หรือ เบอร์ 8 cm2 (A/R 0.63 ) หากเครื่องยนต์มีการ
modify เพิ่มขึ้นมาก ก็สามารถเลือกใช้โข่งไอเสีย
(A/R 0.70 ) หรือ เบอร์ 10 cm2 2 ช่องได้
ซึ่งจะดีกว่าใช้โข่งไอเสียช่องเดียวเบอร์ 9 cm2 เป็นต้น

นอกจากนี้ turbo แบบ Ball Bearing ก็สามารถใช้
โข่งไอเสียแบบช่องเดียวได้ เพราะในขนาดโข่งไอเสียที่
ขนาดเท่ากัน turbo แบบ Ball Bearing จะขึ้นเร็วกว่า
turbo แบบ bush ถึง 30 เปอร์เซ็นต์
โดยจะเห็นว่าจากกราฟว่าในเครื่องยนต์ SR20DET
ที่ใช้ turbo Ball Bearing จะช่วยให้อัตราเร่งดีกว่า turbo แบบ bush

อย่างไรก็ตามหากมีการใช้โข่งไอเสีย 2 ช่อง ใน Ball Bearing
แล้วก็จะช่วยให้ อัตราเร่งเร็วกว่าเดิมอีก อย่างไม่ต้องสงสัย
ดังนั้น ใน turbo Ball Bearing รุ่นที่ใหญ่ขึ้นคือ
GT 42 BB โข่งไอเสียแบบ 2 ช่อง จึงถูกกำหนดมา
เป็นมาตรฐานสำหรับเครื่อง 6 สูบ โดยมีขนาดโข่ง ไอเสีย
แบบ 2 ช่อง จึงถูกกำหนด มาเป็นมาตรฐานสำหรับเครื่อง 6 สูบ
โดยมีขนาดโข่งไอเสีย A/R 1.05 และ 1.22 ให้เลือก

สาเหตุที่โข่งไอเสีย 2 ช่อง ทำงานได้เร็วกว่าโข่งไอเสียแบบช่องเดียว
ถึง 25 เปอร์เซ็นต์ ทั้งนี้เพราะ แรงดันไอเสียจะไม่เกิดการชนกัน
เพราะช่วงจุดระเบิดที่แตกต่างกัน

ในกรณี เครื่องยนต์ 4 สูบ การจุดระเบิดจะไล่จาก สูบ 1-3-4-2
เมื่อเราจับ header สูบ 1 มารวมกับสูบ 4 จะเห็นว่า
หลังจาก วาล์ว ไอเสีย สูบ 1 เปิด เพื่อคลายไอเสียออก
สูบ 3 จะทำงานต่อทันที เมื่อช่วงไอเสียจากสูบ 1 คลายหมด
สูบ 4 ถึงเริ่มทำงานเช่นเดียวกับสูบ 3 และสูบ 2
ดังนั้นจะไม่มีโอกาสที่ไอเสียเกิดอาการชนกัน

ในทางกลับกัน จะเกิดแรงส่งต่อเนื่อง ของแรงดันไอเสียในท่อไอเสีย
เรียกว่า Exhaust Pulse จะช่วยกันดันใบพัดไอเสีย
การที่เราแบ่งท่อไอเสียออกเป็น 2 ช่อง
ไอเสียจากสูบ 1 จะเริ่มด้นใบพัดไอเสียฝั่งหนึ่ง
หลังจากนั้น ไอเสียจากสูบ 4 ก็จะช่วยซ้ำต่อจากสูบ 1
และไอเสียจากสูบ 2 ช่วยซ้ำต่อจากสูบ 3 เป็นอย่างนี้ไปเรื่อยๆ
ในขณะที่การใช้ท่อไอเสียรวมช่องเดียว
แรงดันไอเสียทั้ง 4 สูบจะเกิดปะทะกันก่อนเข้า turbo ลดลง
ซึ่งเครื่องยนต์ 6 สูบก็มีลักษณะเดียวกัน

ดังนั้น ท่านคงจะเห็นจุดเด่นและประโยชน์จากโข่งไอเสีย แบบ 2 ช่อง
อย่างชัดเจน ซึ่งจากเหตุผลดังกล่าว ทำให้เทอร์โบ T88
ซึ่งใช้โข่ง 2 ช่องไม่ว่าเบอร์ 18 cm2 หรือ เบอร์ 22 cm2
ได้รับความนิยมมากกว่า เทอร์โบ T51R KAI ซึ่งใช้
โข่ง A/R 1.05 เพราะ T88 มาเร็วกว่า T51R
ประมาณ 1000 รอบ ทั้ง ๆ ที่ ใบพัด KAI หรือ GT45
มี ประสิทธิภาพสูงกว่าใบพัด 34D Bearing
โดยมีโข่งไอเสีย 2 ช่อง ให้เลือกตั้งแต่ A/R 0.48 ,0.58,0.70,
0.84,1.00,1.15 เป็นต้น รวมถึง 12 cm2 , 14 cm2
16cm2, 19cm2 , 22 cm2 , ให้เลือกตามลักษณะเครื่องยนต์
ที่โมดิฟายมาไม่ว่าเป็นเครื่อง 4 สูบ หรือ 6 สูบ เกียร์ออโต้
หรือ เกียร์ธรรมดา หากท่านคิดว่าจะเลือกซื้อเทอร์โบ
ครั้งต่อไปเจาะจงเลือกแต่งโข่งไอเสียแบบ 2 ช่องเท่านั้น

แล้วอย่าลืมเปลี่ยนเขาควายท่อไอเสียเป็น 2 ช่อง
เช่นกัน 1+4 และ 3+2 สำหรับเครื่อง 4 สูบ และ
1+2+3 และ 4+5+6 สำหรับ เครื่อง 6 สูบ
ท่านจะไม่พบกับความผิดหวัง

 

เหอๆขอบคุณขอรับท่าน อิอิ..............

 

แน่นๆ ขอบคุณคับ
คงใช้เทอร์โบที่มีมาให้เพราะซื้อใหม่แพงจัง อิอิอิ....

 

อิอิ ฟามยู้

 

อ่าแล้ว.....เทอร์โบตระกูล gt ที่ย่อมาจากอะไรครับเพ่

 

อิอิ
ความลับนะเนี่ย....... GT = Ghost Tell
แปลตรงตัวเลย...... " ผีบอก "

กร๊ากกกกกกกกกกกกกกกกกก

 

ขอบคุณครับ

 

เรื่องหอยๆ เหรอครับพี่......

 

GT = Gu Ton = กู ทน

 

อืม....

 

อิอิ
นึกว่า = กู ถีบ ซะอีก.............

 

อิอิอิอิ.....

 

oHOoo พี่โต้งแจกความรู้ ต้องมาดูแล้ว

 

กระจ่าง...........

 

อูย........
ต้องมาดูมั่งแว้วววววววว

 

ถ้าจะให้สิ่งดีๆเหล่านี้ มาอยู่และช่วยให้รถท่านๆแรง
อันนี้ต้องเช็ก สภาพตังในกระเป๋าให้ดีๆ ถ้าตรวจสอบ
ไม่ดี กระเป๋าอาจ ฉีกกระจาย ได้......อิอิอิ....

 

อิอิ

 

NA ดีก่าเนอะ นิวนุ่ม.....

 

ฉีกๆๆๆๆๆๆ

 

อิอิอิอิ........

 

na...........แหนวสุดแล้น

 

แนววววววววว ไหนเนี่ย......

 

ศัพท์เทพวันล่ะคำ