แ ค ต ต า ไ ล ติ ก ค อ น เ ว อ ร์ เ ต อ ร์
เป็นอีกหนึ่งอุปกรณ์ในระบบระบายไอเสียของเครื่องยนต์หัวฉีดยุคใหม่ มีจุดประสงค์หลักในการช่วยลดมลพิษในไอเสียก่อนไหลเข้าสู่หม้อพักใบแรก โดยอาจติดตั้งรวมกับท่อร่วมไอเสียหรือแยกออกมา มักเรียกกันว่า -ตัวกรองไอเสีย- ทั้งที่น่าจะเรียกว่า อุปกรณ์บำบัดไอเสีย เพราะไม่ได้ทำงานด้วยการกรองไว้ แต่ใช้ปฏิกริยาทางเคมีสลับการยึดเหนี่ยวของโมเลกุล เมื่อไอเสียไหลผ่านรังผึ้งที่เคลือบสารพิเศษไว้ จะเปลี่ยนไฮโดรคาร์บอน, คาร์บอนมอนออกไซด์ และไนโตรเจนออกไซด์ที่เป็นพิษให้กลายเป็นไอน้ำ, คาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน ที่ไม่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม
อุปกรณ์บำบัดไอเสียมีจุดด้อยที่ค้างคาใจคนส่วนใหญ่ว่า เป็นตัวอั้นการไหลของไอเสีย ทำให้เครื่องยนต์มีกำลังลดลง และเมื่อหมดสภาพต้องเปลี่ยนตัวใหม่ในราคาหลายพันบาท จึงอาจถูกตัดออกทั้งที่ยังไม่หมดสภาพ โดยไม่ห่วงใยมลพิษในอากาศที่จะเพิ่มขึ้น
ในความเป็นจริง อุปกรณ์บำบัดไอเสียอาจมีผลอั้นไอเสียบ้าง แต่ก็น้อยมากและผู้ผลิตก็พยายามลดปัญหานี้ลง กระทั่งปัจจุบันแทบไม่ทำให้เครื่องยนต์มีกำลังลดลงเลย ทั้งยังพยายามเพิ่มอายุการใช้งานจนเกิน 100,000-200,000 กิโลเมตร และมีราคาลดลงเรื่อยๆ (หากราชการยกเว้นภาษีเพราะห่วงใยสิ่งแวดล้อม)
ดังนั้น การถอดอุปกรณ์บำบัดไอเสียออกเพื่อหวังผลเรื่องกำลังของเครื่องยนต์จึงไม่ควรกระทำ เพราะมีกำลังเพิ่มขึ้นน้อย แต่เพิ่มมลพิษในอากาศมาก แม้หมดอายุแล้วก็ไม่ควรถอดออกเพื่อต่อท่อตรง
อุปกรณ์บำบัดไอเสียจะมีอายุการใช้งานสั้นลงจากปกติ เมื่อเครื่องยนต์ทำงานผิดปกติ เช่น มีส่วนผสมไอดีหนา-บางเกินไป หรือมีการเติมน้ำมันเบนซินซูเปอร์ (แม้ในปัจจุบันไม่มีสารตะกั่ว) จะทำให้อุปกรณ์บำบัดไอเสียมีอายุการใช้งานสั้นลง แต่ก็ยังมีสารเคลือบบ่าวาล์วซึ่งจะกลายเป็นเถ้าเกาะ โดยทั่วไปแล้วรถยนต์ที่มีอุปกรณ์บำบัดไอเสียติดตั้งอยู่จะใช้ช่องเติมน้ำมันเชื้อเพลิงขนาดเล็ก
ไม่สามารถเสียบหัวจ่ายเบนซินซูเปอร์ที่มีขนาดใหญ่กว่าได้
อาการของอุปกรณ์บำบัดไอเสียหมดอายุ เครื่องยนต์จะมีกำลังต่ำลงคล้ายกับอาการของท่อไอเสียตันหรือระบายไม่ทัน จึงต้องตรวจสอบอย่างละเอียดว่าเครื่องยนต์ยังทำงานปกติหรือไม่
ป ล า ย ท่ อ
มีผลต่อกำลังของเครื่องยนต์น้อยมาก ขอเพียงไม่อั้นหรือไม่เกิดการหมุนวนปั่นป่วนก็พอแล้ว ความสวยงามเป็นที่มาของปลายท่อหลากหลายแบบ การเปลี่ยนแค่ปลายท่อ หวังผลเรื่องการเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์แทบไม่ได้
ท่ อ อ่ อ น
เป็นท่อพิเศษที่สามารถขยับตัวได้เล็กน้อย ติดตั้งในช่วงท่อเดี่ยวหลังท่อร่วมไอเสียหรือเฮดเดอร์ใกล้กับเครื่องยนต์ ทำหน้าที่ให้ท่อไอเสียสามารถขยับตัวได้เกือบอิสระจากการขยับตัวของเครื่องยนต์ (โดยเฉพาะแบบขับเคลื่อนล้อหน้า) ป้องกันการแตกร้าวของท่อไอเสีย ป้องกันนอตต่างๆ คลายหรือถอน
ท่ออ่อน ภายนอกมีลักษณะเป็นโลหะสานไขว้สลับไปมา ภายในเป็นโลหะบางย่นเป็นวง ความยาวประมาณ 3-12 นิ้ว จำเป็นต้องใส่ และควรมีท่อภายในขนาดไม่เล็กเกินไป เมื่อรั่วต้องเปลี่ยนในราคา 1,000-3,000 บาท
เ ฮ ด เ ด อ ร์ ใ น - น อ ก ป ร ะ เ ท ศ
ไม่สามารถสรุปได้ทันทีว่าเฮดเดอร์ของนอกจะดีกว่าเสมอไป เพราะต้องขึ้นอยู่กับรายละเอียด คือ ความยาว ขนาด รอยคอด-ย่น รอยเชื่อม ฯลฯ
โดยทั่วไป เฮดเดอร์ของนอกแบบมาตรฐานจะมีการทดสอบโดยติดตั้งเข้ากับเครื่องยนต์แล้วทดสอบบนเครื่องวัดแรงม้า (ไดนาโมมิเตอร์) กำลังของเครื่องยนต์สามารถระบุออกมาชัดเจนเป็นหน่วยแรงม้า-แรงบิด ต่างจากเฮดเดอร์ของในประเทศที่ใช้ความรู้สึก
ในการขับเป็นตัววัดอย่างไร้มาตรฐาน
ก า ร เ ป ลี่ ย น ท่ อ ไ อ เ สี ย เ พื่ อ ค ว า ม แ ร ง
การเปลี่ยนเฉพาะเฮดเดอร์ เป็นการทดแทนเพียงท่อร่วมไอเสียเดิมในส่วนที่ติดกับเครื่องยนต์เท่านั้น ผลดีที่ได้รับจะมากขึ้นอีกเมื่อเปลี่ยนท่อเดี่ยวและหม้อพักประสิทธิภาพสูงด้วย
ต้องแยกเป็นส่วนๆ ไปถึงผลที่จะได้รับ โดยเฮดเดอร์เป็นอุปกรณ์ที่ให้ผลมากที่สุด และไม่สามารถสรุปได้ชัดเจนว่า แต่ละอุปกรณ์จะให้กำลังของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้นกี่เปอร์เซ็นต์ เพราะนอกจากประสิทธิภาพของอุปกรณ์ใหม่แล้ว ยังเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เดิม เช่น เดิมท่อไอเสียทั้งชุดอั้นมาก เมื่อเปลี่ยนเข้าไปย่อมทำให้เครื่องยนต์มีกำลังเพิ่มขึ้นมากกว่าท่อไอเสียทั้งชุดที่มีประสิทธิภาพเกือบสุดยอดอยู่แล้ว
โดยทั่วไปสามารถประมาณกำลังของเครื่องยนต์ที่เพิ่มขึ้นได้ดังนี้ เฮดเดอร์ 2-5% ท่อเดี่ยวขยายขนาด 1-3% หม้อพักไส้ตรง 2-3% โดยรวมแล้วส่วนใหญ่จะอยู่ที่ประมาณ 5% สำหรับการเปลี่ยนท่อไอเสียทั้งชุด ตั้งแต่เฮดเดอร์ ขยายท่อเดี่ยว หม้อพักไส้ตรง และไม่เกิน 8-10%
ผ ล เ สีย ที่ ร่ำ ลื อ
ไม่ว่าเครื่องยนต์จะถูกปรับแต่งเพิ่มไอดีหรือส่วนอื่นหรือไม่ก็ตาม การเพิ่มประสิทธิภาพการระบายไอเสียล้วนมีผลดีโดยไม่มีผลเสีย ถ้าไม่โล่งหรือเสียงดังจนเกินไป
เสมือนเครื่องยนต์เป็นบ้าน ไม่ว่าจะมีน้ำดีไหลเข้าบ้านมากเท่าไรก็ตาม แต่ถ้าทำให้น้ำเสียไหลออกได้เร็ว มาก และหมดจดที่สุด ย่อมมีผลดี โดยไม่ทำให้เครื่องยนต์สึกหรอเร็วหรือสิ้นเปลืองเพิ่มขึ้นเลย
ผลเสียโดยส่วนใหญ่หลังจากเปลี่ยนเฮดเดอร์พร้อมท่อไอเสียชุดใหม่แล้วสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพิ่มขึ้นหรือมีผลเสียอื่น มักมีสาเหตุมาจากการกดคันเร่งหนักหน่วงและถี่ขึ้น เพราะถ้าไม่รักความแรงแล้วจะเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ไปทำไม ดังนั้นไม่ต้องกังวล ถ้าจะเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ด้วยการระบายไอเสียที่ดีขึ้น
ฉ น ว น ค ว า ม ร้ อ น
ไอเสียเป็นก๊าซร้อนที่มีการขยายตัวและมีแรงดันสูง มีหลักการทางฟิสิกส์ คือ ต้องพยายามไหลออกไปหาอากาศภายนอกที่เย็นและมีแรงดันต่ำกว่า การเพิ่มขนาดหรือความโล่งของท่อต่างๆ ไม่ได้ทำให้ไอเสียไหลได้เร็วขึ้นเพียงวิธีเดียว การรักษาความร้อนของไอเสียก่อนระบายออกหรือคลายแรงดัน ก็ทำให้ไอเสียไหลออกได้เร็วขึ้นด้วย
โดยมีหลักการพื้นฐาน คือ ห่อหุ้มท่อร่วมไอเสีย เฮดเดอร์ และท่อไอเสียช่วงเดี่ยวด้วยฉนวนวัสดุพิเศษ โดยส่วนใหญ่ผลิตเป็นใยสังเคราะห์ยืดหยุ่นได้คล้ายแถบผ้า กว้าง 1-2 นิ้ว พันตามท่อไอเสียจุดต่างๆ เพื่อไม่ให้ความร้อนระบายออก ทั้งยังป้องกันไม่ให้อุปกรณ์อื่นโดนความร้อนอีกด้วย แล้วรัดหัว-ท้ายด้วยเข็มขัดโลหะหรือลวดโลหะ ราคาไม่แพง เมตรละ 1,500-3,000 บาท โดยฉนวนนี้เป็นเพียงอุปกรณ์เสริม ให้ผลดีแต่ก็ไม่มากนัก วัดออกมาคงไม่เกิน 1-3% แต่ก็ไม่แพงและไม่มีผลเสีย ส่วนใหญ่นิยมนำไปพันหุ้มตัวเฮดเดอร์
ควรเลือกชนิดที่สามารถควบคุมความร้อนได้ดีและทนทาน เพราะบางรุ่นเสื่อมสภาพเร็วมาก และอาจไหม้เมื่อร้อนจัด
เ ค รื่ อ ง ย น ต์ เ ท อ ร์ โ บ
บทความข้างต้นเป็นรายละเอียดสำหรับเครื่องยนต์ที่ไม่ได้ติดตั้งเทอร์โบ
สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบ ซึ่งมีความเกี่ยวข้องทั้งการใช้ไอเสียที่ระบายออกมาจากเครื่องยนต์ไปปั่นกังหันไอเสีย (เทอร์ไบน์) เพื่อเป็นต้นกำลังในการหมุนกังหันไอดี (คอมเพรสเซอร์) เพื่อดูดและอัดไอดีเข้าสู่เครื่องยนต์
การเพิ่มประสิทธิภาพการไหลของไอเสียจึงมี 2 ส่วนหลัก คือ ก่อนเข้าเทอร์โบ และหลังออกจากเทอร์โบก่อนเข้าเทอร์โบ ตัวเทอร์โบต้องติดตั้งเข้ากับเครื่องยนต์ ก่อนแคตตาไลติก คอนเวอร์เตอร์ หม้อพัก หรือช่วงท่อเดี่ยวให้ใกล้เครื่องยนต์ เพื่อไม่ให้ไอเสียคลายแรงดันและความร้อน โดยไปปั่นกังหันไอเสียให้เร็วที่สุด ส่วนใหญ่จึงใช้ท่อร่วมไอเสียแบบเหล็กหล่อ ที่ผลิตง่ายและสั้นไม่เกะกะ
การใช้เฮดเดอร์จากท่อโลหะดัดแทนท่อร่วมไอเสียก่อนเข้าเทอร์โบ แม้ยาวเกะกะและมีการสูญเสียความร้อนมากกว่าท่อร่วมไอเสียเหล็กหล่อ แต่ก็มีผลดีในการไหลและลดการปั่นป่วนของไอเสีย เพราะไอเสียของแต่ละสูบมีการไหลอย่างอิสระไม่ตีกันก่อนเข้าเทอร์โบ
เฮดเดอร์สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบและไม่มีเทอร์โบแตกต่างกันมาก โดยเครื่องยนต์เทอร์โบเน้นเพียงให้แต่ละท่อที่ออกมาจากกระบอกสูบมีความยาวใกล้เคียงกันและสั้นที่สุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับพื้นที่ในห้องเครื่องยนต์ เพราะต้องมีเทอร์โบติดตั้งอยู่ด้วย ต่างจากเครื่องยนต์ที่ไม่มีเทอร์โบ ซึ่งเฮดเดอร์เน้นเพียงการระบายไอเสียที่คล่องตัวด้วยท่อยาวๆ เท่านั้น
เฮดเดอร์สำหรับเครื่องยนต์เทอร์โบ มีความยาวของท่อแต่ละสูบมากกว่าท่อร่วมไอเสียแบบเหล็กหล่อ แต่ท่อโลหะดัดที่บางกว่าก็ทำให้มีการคายความร้อนมากขึ้น จนไอเสียลดความเร็วในการไหลลงไป สามารถแก้ไขปัญหานี้ได้โดยพันเฮดเดอร์เทอร์โบด้วยฉนวนกันความร้อนพิเศษข้างต้น
หลังออกจากเทอร์โบ ใช้พื้นฐานใกล้เคียงกับเครื่องยนต์ธรรมดาคือโล่งที่สุด แต่ไม่โล่งเกินไป
หลังจากไอเสียไหลออกมาปั่นกังหันไอเสียแล้ว ต้องไล่ออกไปให้เร็วที่สุด ดังนั้นขนาดของท่อเดี่ยวและหม้อพักอาจขยายใหญ่ขึ้นได้เล็กน้อย และควรใช้หม้อพักไส้ตรง ที่แม้มีพื้นฐานการเก็บเสียงไม่ค่อยดี แต่มีการระบายไอเสียดี
เพราะตัวเทอร์โบที่ต้องใช้ไอเสียมาปั่นกังหันไอเสียก่อนระบายออก มีการคลายแรงดันและความร้อนลงบ้างแล้ว ซึ่งส่งผลให้เสียงดังลดลง เครื่องยนต์เทอร์โบที่ใช้หม้อพักไส้ตรงล้วนๆ กับเครื่องยนต์ไม่มีเทอร์โบ มีพื้นฐานของระบบท่อไอเสียเดียวกันทั้งหมด เครื่องยนต์เทอร์โบจะมีเสียงของท่อไอเสียเบากว่า
การช่วยไล่ไอเสียสามารถเพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ได้ ไม่ว่าจะมีการปรับแต่งส่วนอื่นของเครื่องยนต์หรือไม่ก็ตาม เพราะท่อไอเสียแบบมาตรฐานถูกจำกัดด้วยต้นทุนและเสียงเป็นสำคัญ
