เรียบเรียงโดยJoh Burut

 

ถ้าหากท่านผู้อ่านท่านใด ที่เคยติดตามงานเขียนของผมตั้งแต่ยุคเริ่มแรก ก็คงจะทราบดีว่า ผมจะเน้นเขียนบทความเชิงความรู้เกี่ยวกับ แอโรไดนามิคส์ ซะเป็นส่วนใหญ่...แต่พักหลังมานี้ หัวข้อที่ถูกร้อยเรียงเป็นบทความนั้น จะเป็นหัวข้อที่ผมสนใจเป็นหลัก ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์หรือว่าช่วงล่าง รวมไปถึงเป็นหัวข้ออื่นๆ ที่ท่านผู้อ่านแนะนำเข้ามา...

 

BACK TO BASIC

สูงสุด สู่ สามัญ

 

และในวันนี้...เราก็จะ Back to Basic กันสักกะหน่อย นั่นก็เพราะว่า บทความที่เราจะมาอ่านกันวันนี้ เป็นบทความวิเคราะห์แอโรไดนามิคส์บริเวณด้านหน้าของตัวรถ หรือ พูดให้เฉพาะเจาะจงก็คือว่า วันนี้เราจะไปศึกษา อากาศพลศาสตร์ของฝากระโปรงหน้า นั่นเองครับ

 

ทำไมต้องวิเคราะห์ แอโร บนฝากระโปรง

ที่มาที่ไปของบทความนี้มีอยู่ว่า...ท่านผู้อ่านหลายๆ คน เคยถามเข้ามาว่า การยกหรือหนุน ฝากระโปรงนั้น สามารถช่วยระบายความร้อนได้จริงหรือไม่

บทความแนะนำ 5 คู่ปรับตลอดกาล-แห่งวงการยานยนต์

 

คำถามข้างต้นนี้ อาจะเป็นคำถามสั้นๆ ที่หาคำตอบได้ง่ายๆ ...แต่มันจะไปสนุกอะไรถ้าเราทราบคำตอบอย่างไม่มีที่มา อย่างไม่มีหลักการ และอย่างไม่มีความน่าเชื่อถือ

เพราะฉะนั้น ในวันนี้ เราจะมาร่วมกันวิเคราะห์ตามหลักอากาศพลศาสตร์เพื่อหาคำตอบกันว่า การ ยก หรือ หนุน ฝากระโปรงนั้น...สามารถช่วยระบายความร้อนจากห้องเครื่องได้จริงหรือไม่!

 

การหนุนฝากระโปรงคืออะไร

การยกหรือหนุนฝากระโปรงนั้น เป็นการโมดิฟายที่ค่อนข้างได้รับความนิยมในบ้านเรา รวมไปถึงต่างประเทศด้วยครับ การโมดิฟายในรูปแบบนี้ ก็คือการยกปลายของฝากระโปรง (ฝั่งกระจกบานหน้า) ให้มีความสูงเพิ่มขึ้นมาตั้งแต่ 10-50 มิลลิเมตร ซึ่งเป็นการเพิ่ม ช่องว่าง ฝากระโปรงและแผงจิ้งหรีด ...โดยที่ เชื่อกันว่า อากาศร้อนจากห้องเครื่องยนต์จะระบายออกผ่านทางช่องว่างดังกล่าวได้อย่างสะดวก ซึ่งเป็นการช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์อีกวิธีหนึ่ง

ส่วนอุปกรณ์ที่ใช้โมดิฟายก็มีตั้งแต่แหวนรอง (Spacer Washer) หรือจะซื้ออุปกรณ์ที่ทำมาแบบสำเร็จรูป-ตรงรุ่น ก็ดูเฟี้ยวฟ้าวเอาเรื่องอยู่เหมือนกัน

 

อากาศไหลไปทางไหน...

ในการพิจารณาว่า การหนุนฝากระโปรงสามารถลดความร้อนในห้องเครื่องได้จริงหรือไม่นั้น สิ่งที่เราต้องทราบอันดับแรกก็คือว่า... อากาศมันไหลไปทางไหน

เพราะฉะนั้น ก่อนจะไปวิเคราะห์เจาะลึก ...เพื่อให้เกิดความเข้าใจอย่างเป็นอันหนึ่งอันเดียวกัน ผมจึงอยากจะให้ท่านผู้อ่านจดจำและทำความเข้าใจกับ กฎพื้นฐานของกลศาสตร์ของไหล ซึ่งจะใช้เป็นกุญแจในการหาคำตอบของคำถามในบทความนี้ครับ

 

กฎข้อที่หนึ่ง

อากาศจะไหลจากบริเวณที่มี ความดันสูง ไปหาบริเวณที่มี ความดันต่ำ

 

กฎข้อที่สอง

อากาศจะไหลจากบริเวณที่มี อุณหภูมิสูง ไปหาบริเวณที่มี อุณหภูมิต่ำ

 

บทความแนะนำ Swan-neck Wing : เจาะลึก วิงคอหงส์

 

สำหรับรถยนต์ที่ผมนำมาเป็นกรณีศึกษาในวันนี้ ก็คือ Subaru BRZ / Toyota FT86 รถสปอร์ต-คอมแพ็คยอดนิยมอีกหนึ่งรุ่นที่ถูกนำมาโมดิฟายทั้งเครื่องยนต์ ช่วงล่าง รวมไปถึงแอโรไดนามิคส์ เรียกได้ว่าของแต่งของรถรุ่นนี้ เยอะแยะจนล้นตลาดไปหมดแล้ว

บทความแนะนำ รู้เฟื่องเครื่องสูบนอน

 

รูปด้านล่างนี้ เป็นภาพจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์ซึ่งจำลองการไหลของอากาศผ่านตัวรถทั้งคัน (ความเร็วของอากาศโดยประมาณอยู่ที่ 50 เมตรต่อวินาที หรือ 180 กม/ชม) โดยข้อมูลที่ได้จากการคำนวณเหล่านี้ จะถูกนำไปพัฒนาแอโรพาร์ทเพื่อเพิ่มสมรรถนะเชิงแอโรไดนามิคส์ให้กับตัวรถนั่นเองครับ และในวันนี้ เราก็จะใช้รูปภาพเหล่านี้มาศึกษาการไหลของอากาศบริเวณฝากระโปรงหน้า

พื้นผิวที่เป็นสีส้มๆ เหลืองๆ ที่อยู่บนตัวรถนั้น แสดงถึง การกระจายของความดัน (Pressure Distribution) ซึ่งเกิดจากการปะทะของกระแสลมนั่นเองครับ สีแต่ละสีนั้นหมายถึง ระดับความดัน ของแต่ละพื้นที่ โดยพื้นที่สีแดง คือพื้นที่ที่มีความดันมากที่สุดครับ รองลงมาก็จะเป็นสีส้ม สีเหลือง สีเขียว และสีฟ้าตามลำดับ

 

เอาล่ะครับ

จำกฎการไหลของอากาศข้อแรก...ได้ไหมครับ...

 

อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความดันสูงไปหาบริเวณที่มีความดันต่ำ

 

นั่นหล่ะฮะ...ท่านผู้ชม

จากภาพนี้...ก็น่าจะเห็นทิศทางการไหลของอากาศได้อย่างชัดเจนแล้วนะครับ ซึ่งจากรูปภาพข้างบนนี้ สามารถสรุปได้เป็นสองหัวข้อใหญ่ๆ

 

ประการแรก

อากาศร้อนจากเครื่องยนต์ ไม่ได้ ไหลออกบริเวณช่องว่าง...อย่างที่หลายคนเข้าใจ

ใช่แล้วครับ อากาศร้อน (ลูกศรสีแดง) ไม่สามารถไหลออกไปจากห้องเครื่องได้ ในทางตรงกันข้าม อากาศเย็น (ลูกศรสีฟ้า) จากภายนอกต่างหาก ที่ ไหลย้อน เข้ามาทางช่องว่างดังกล่าว

 

ประการที่สอง

การ หนุน/ยก ฝากระโปรง...ไม่ได้ ช่วยให้ห้องเครื่องยนต์เย็นลงเท่าไหร่นัก

ถึงแม้ลมเย็นจากภายนอกจะไหลย้อนเข้ามาได้ แต่อย่าลืมว่าอากาศร้อนภายในห้องเครื่องก็ไม่สามารถไหลออกไปได้เหมือนกันนะครับ เพราะฉะนั้น อุณหภูมิในห้องเครื่องโดยรวมแล้ว...จึงไม่ได้ เย็นลง เท่าไหร่นัก

นอกจากนั้นแล้ว การยกฝากระโปรงขึ้นมานั้น จะเป็นการ รบกวน แอโนไดนามิคส์ของตัวรถ ซึ่งเป็นผลมากระแสลมที่ไหลย้อนเข้าไปนั่นเอง โดยกระแสลมดังกล่าวจะทำให้บริเวณกระจกหน้าเกิดการไหลแบบปั่นป่วน (Turburlence) และสิ่งที่ตามมาก็คือ เสียงลม จากบริเวณกระจกหน้า (Wind Noise) นอกจากนั้น การไหลแบบปั่นป่วนนี้จะส่งผลกระทบโดยตรงต่อแรงต้านอากาศโดยรวมของตัวรถอีกด้วย

 

สำหรับหลายๆ คนที่หนุนฝากระโปรงอยู่ตอนนี้ ก็คงคิดในใจว่า..อ้าว...ฉิบหายละ ต้องรีบไปเอาออกด่วน!

แต่เดี๋ยวก่อนครับ อย่าลืมว่า...ที่เราวิเคราะห์มากันตั้งแต่ต้น มันคือกรณีที่รถวิ่งด้วยความเร็วสูงๆ (เกิน 80 กม/ชม ขึ้นไป) แล้วที่ความเร็วต่ำล่ะ...ทิศทางการไหลจะเป็นอย่างไร...จะส่งผลดีหรือส่งผลเสีย

 

จำกฎการไหลของอากาศข้อที่สองได้ไหมครับ

อากาศจะไหลจากบริเวณที่มี อุณหภูมิสูง ไปหาบริเวณที่มี อุณหภูมิต่ำ

 

หรือพูดอีกนัยหนึ่งก็คือ อากาศจะไหลจากที่ร้อนกว่า...ไปสู่ที่เย็นกว่า

และแน่นอนครับว่า สำหรับการขับขี่ที่ความเร็วต่ำหรือการขับขี่ในเมืองแล้ว อากาศร้อนจากเครื่องยนต์ (ซึ่งปกติจะลอยขึ้นมาสะสมอยู่ที่ด้านใต้ของฝากระโปรง) จะสามารถไหลออกมาทางช่องว่างระหว่างฝากระโปรง ซึ่งถือเป็นถ่ายเทความร้อนที่มีประสิทธิภาพและเห็นผลได้อย่างชัดเจน โดยเฉพาะในวันที่อากาศร้อนมากๆ เราจะสามารถมองเห็นไอร้อน...ลอยขึ้นมาบริเวณช่องว่างของฝากระโปรงเลยทีเดียวครับ

 

มาถึงย่อหน้านี้ ผมคิดว่าท่านผู้อ่านน่าจะเข้าใจถึงการไหลของอากาศ รวมไปถึงข้อดีและข้อเสียของการหนุนฝากระโปรงเป็นที่เรียบร้อย แต่บทความนี้ยังไม่จบเท่านี้ครับ เพราะว่าไหนๆ เราก็ได้ทราบหลักการไหลของอากาศบริเวณฝากระโปรงแล้ว ผมจึงอยากจะพาไปทำความรู้จักกับแอโรพาร์ทอีกชิ้นหนึ่งซึ่งประจำการอยู่ที่ฝากระโปรง นั่นก็คือ Hood Vent (ฮูด-เวนท์) นั่นเองครับ

และรถที่เราจะเอามาวิเคราะห์ก็คือ Mitsubishi Lancer Evolution รถซีดานสายพันธุ์แรลลี่ ซึ่งได้รับการติดตั้งฝากระโปรงที่มีรูระบายความร้อนมาตั้งแต่โรงงานกันเลยทีเดียว

บทความแนะนำ -สูญพันธุ์...แต่ไม่สูญเปล่า : รวม Lancer Evolution สายพันธุ์หายาก!

ภาพข้างล่างนี้แสดงถึงการกระจายความดันของ Lancer EVO IX ขณะขับด้วยความเร็วสูง ซึ่งก็ดูรวมๆ แล้วก็มีเสน่ห์เหลือเกิน เอ้ย! ดูรวมๆ แล้วก็คล้ายๆ กับของ Subaru BRZ / Toyota FT86

แต่สิ่งที่น่าสนใจอยู่ตรงนี้ครับ...ถ้าท่านผู้อ่านยังจำกฎการไหลของอากาศข้อแรกได้

 

อากาศจะไหลจากบริเวณที่มีความดันสูงไปสู่บริเวณที่มีความดันต่ำ

 

แค่เพียงเท่านี้...เราก็จะทราบทิศทางการไหลของอากาศได้อย่างทันที!

บทความแนะนำ ตำแหน่งอินเตอร์นั้น...สำคัญไฉน

ลูกศรสีแดง แสดงถึงอากาศร้อน (ความดันปานกลาง) ซึ่งจะสามารถไหลออกจากห้องเครื่อง ผ่านรูระบายอากาศ (Hood Vent) เพื่อไหลขึ้นไปสู่ด้านบนของฝากระโปรง (ความดันต่ำ) ซึ่งการระบายความร้อนในลักษณะนี้ จะเกิดขึ้นทั้งการขับขี่แบบความเร็วสูงและความเร็วต่ำครับ

 

บทสรุป...

เอาล่ะ เรามาสรุปแบบรวบรัดกันอีกกันรอบนะครับ

การหนุนฝากระโปรงนั้น ไม่ได้ทำให้อากาศร้อนไหลออกมาทางช่องว่างอย่างที่เข้าใจ หากแต่อากาศเย็นจากภายนอกจะไหลย้อนเข้าไป ซึ่งนั่นเท่ากับว่า แทบจะไม่ช่วยระบายความร้อนใดๆ เลย แต่สำหรับการขับขี่ที่ความเร็วต่ำแล้ว ช่องว่างที่เกิดจากการหนุนฝากระโปรง จะช่วยระบายอากาศร้อนจากห้องเครื่องยนต์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เพราะฉะนั้น สำหรับรถที่ใช้งานในเมืองทุกวันๆ รถติดบ่อยๆ ก็จะได้ประโยชน์จากการหนุนฝากระโปรงไปแบบเต็มๆ ครับ ส่วนใครที่ต้องขับรถขึ้นทางด่วนตลอด ออกต่างจังหวัดเป็นประจำ การหนุนฝากระโปรงนั้น...แทบจะไม่ได้ช่วยให้ห้องเครื่องเย็นลงเลยครับ หรือถ้าใครอยากจะลดอุณหภูมิห้องเครื่องอย่างมีประสิทธิภาพ ผมก็แนะนำให้ใส่ฝากระโปรงที่มีรูระบาย (Hood Vent) ...เชื่อดิเย็นลงคนละเรื่องเลยล่ะ!

 

สำหรับบทความนี้ ก็ขอจบแต่เพียงเท่านี้นะครับ หวังว่าท่านผู้อ่านจะได้รับประโยชน์ไม่มากก็น้อย และท่านผู้อ่านสามารถติดตาม ข่าวสารยานยนต์ หรือ บทความเฟี้ยวๆได้โดยตรงที่ แฟนเพจของเราเลยครับผม

 

เรียบเรียงโดยJoh Burut