ค่า A/F มีความลับอะไร ทำไมต้อง 14.7 เผยเคล็ดความแรง จูนให้แซงทุกขีดจำกัด

          รถหลายคันมักจะมีเกจวัดหน้ารถอยู่ชิ้นหนึ่ง ที่บอกค่า A/F Ratio ชี้ค่าอยู่ที่ 14.7 ซึ่งหลายคนรู้กันดีว่า ค่ามันต้องอยู่ที่ประมาณตัวเลขนี้ แต่จะมีใครรู้ที่มาและความหมายของมันว่าคืออะไร เจ้าตัว A/F Meter ทำงานอย่างไร บทความนี้ จะมาลงในรายละเอียด ที่มา และสามารถต่อยอดในการปรับจูน A/F Ratio ให้เหมาะสมได้อีกด้วย

แผนผังการผสมอากาศกับเชื้อเพลิงด้วยคาร์บูฯ

A/F คือ อะไร

          ที่มาของอักษร A/F ย่อมาจาก Air Fuel Ratio แปลว่า อัตราส่วนระหว่างอากาศและเชื้อเพลิง ที่นำมาผสมกันจนเป็นไอดี ซึ่งเป็นส่วนผสมหลักของการเผาไหม้ โดยเทียบว่าน้ำมัน 1 ส่วน จะต้องใช้อากาศกี่ส่วน เพราะไม่ใช่ว่าจะจับน้ำมันกับอากาศโยนใส่เข้าไปในกระบอกสูบเท่าไหร่ก็ติดไฟได้ ต้องคำนึงถึงความร้อนที่อาจก่อให้เกิดความเสียหายภายในเครื่องยนต์ และก๊าซไอเสียที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ด้วย

ภาพแสดงการทำงานของหัวฉีดตรง ที่ถูกคำนวนอัตราส่วนเรียบร้อยแล้ว

ที่มาของตัวเลข 14.7

          ค่า A/F ที่ 14.7 ที่เรียกกัน จริงๆ ต้องเรียกเต็มๆ ว่า 14.7 ต่อ 1 ซึ่งหมายถึง อัตราส่วนของอากาศ 14.7 ส่วน ต่ออากาศ 1 ส่วน เกิดจากการคำนวนมวลของน้ำมัน เทียบกับมวลของอากาศ นำมาหารกันตามหลักเคมี ซึ่งมีทั้งธาตุไฮโดรคาร์บอน และออกซิเจนที่มีไนโตรเจนผสม โดยการคำนวนนี้ จะคิดได้กับเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนบริสุทธิ์ 100% และหารกับอากาศที่บริสุทธิ์มากๆ เช่นกัน เมื่อหารโมเลกุลกันแล้ว จะได้ออกมาเป็นสัดส่วนดังกล่าว ซึ่งเป็นค่าของเชื้อเพลิงเบนซินเท่านั้น

ทำไม A/F ต้อง 14.7

          อย่างที่กล่าวไปแล้วว่า ค่า 14.7/1 เกิดจากการคำนวนในรอบเดินเบาที่สภาพเครื่องยนต์ปกติ มีเชื้อเพลิงและอากาศบริสุทธิ์ ณ ความดันบรรยากาศ เมื่อเข้าไปในลูกสูบแล้ว จะเกิดการเผาไหม้ได้สมบูรณ์ ไม่เหลือเขม่า ไม่เปลืองน้ำมัน และไม่เกิดความร้อนสะสม         

          ถ้าหากค่า A/F ต่ำกว่า 14.7 ก็คือ เชื้อเพลิงหนา อากาศมีน้อย ผลเสีย คือ การเผาไหม้ก็จะลามได้เฉพาะส่วนที่มีอากาศอยู่แค่นั้น ยังเหลือน้ำมันส่วนเกินที่เผาไหม้ไม่หมด แค่โดนความร้อนจนกลายเป็นเขม่าสีดำออกมา เป็นภาระเครื่องยนต์และระบบไอเสีย แถมเปลืองน้ำมัน หรือถ้าหากสูงกว่า 14.7 จะเรียกว่าเชื้อเพลิงบาง อากาศมีมากกว่า เผาไหม้ได้หมดจรดจริง แต่ก็สร้างความร้อนแก่เครื่องยนต์มาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเร่งแช่ไปนานๆ แล้ว ฝาสูบด้านไอเสียจะร้อนกว่าด้านไอดีมาก ทำให้เครื่องยนต์เกิดการสึกหรอได้ง่าย

ถ้าไม่ใช่ 14.7 ได้หรือไม่

          มีบางกรณีที่ต้องใช้ค่า A/F แตกต่างออกไป โดยมีบางกล่องพ่วงที่เปิดได้ถึง 15.1/1 สำหรับรถที่มีระบบอัดอากาศ หรือในรถที่ใช้เชื้อเพลิงรูปแบบอื่นๆ เช่น โพรเพนในแก๊ส LPG จะชอบอัตราส่วน 15.5/1 หรือเอธานอลก็จะชอบอัตราส่วน 9.0/1 เพราะเชื้อเพลิงพวกนี้ มีออกซิเจนติดตัวมาก่อนแล้ว ส่วนเอทานอลที่มักจะผสมในน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E10-E85 ก็จะต้องจูนให้แตกต่างออกไป ตามสัดส่วนด้านล่างนี้

          นอกจากนี้...ยังมีบางสถานการณ์ที่ต้องใช้อัตราส่วน A/F ต่างจาก 14.7 แม้ว่าจะไม่ใช่รถแต่ง เช่น เมื่ออากาศหนาว ความหนาแน่นอากาศมากขึ้น ทำให้ใช้อากาศเพียง 13 ส่วน ต่อเชื้อเพลิง 1 ส่วน ก็เพียงพอที่จะเผาไหม้ได้สมบูรณ์ 

          โดยสรุป คือ 14.7 เป็นค่ามาตรฐานของรถบ้านทั่วไปที่ใช้เชื้อเพลิงเบนซินปกติ แต่ถ้าเห็นตัวเลขขึ้นลงบ้างตามการเร่งเครื่องก็ไม่ต้องตกใจ เพราะเป็นค่าแปรผันไปตามรอบเครื่องยนต์ จากการเปิดลิ้นปีกผีเสื้อ ลองศึกษาเพิ่มเติมเกี่ยวกับคลิปอธิบายที่มาของเลข 14.7 ได้ในคลิปด้านล่าง