จุดกำเนิดของเครื่องยนต์
2014-03-20
เยี่ยมชมโรงงานเครื่องยนต์ของวอลโว่ในสโคฟด์ สวีเดน ที่ซึ่งเครื่องยนต์ทุกชิ้นถูกสร้างขึ้น พร้อมพบกับวิศวกรที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยี Euro 6
Trucks
เฟดริค คาร์เลน เลื่อนกระบังหมวกลงมาและลากคราดโกยกากแร่เข้าไปในเตาหลอมที่เปิดอยู่ โลหะหลอมมีอุณหภูมิ 1,500 องศาเซลเซียส พนักงานจึงต้องอยู่ภายใต้ข้อจำกัดเพื่อความปลอดภัยที่เข้มงวด ที่นี่คือ G1 หนึ่งในสองโรงหล่อที่โรงงานเครื่องยนต์ของวอลโว่ ในสโคฟด์ สวีเดน ที่ G1 วัตถุดิบต่างๆ อันได้แก่ เศษเหล็กทุบและเศษเหล็กหล่อจากโรงงาน จะถูกป้อนเข้าไปในส่วนบนสุดของเตาหลอมอย่างต่อเนื่อง เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้องสำหรับเหล็กหลอม จึงมีการเติมโลหะผสมชนิดต่างๆ อาทิ คาร์บอนและซิลิคอน
เหล็กที่หลอมละลายไหลรินดุจแม่น้ำสีเหลืองทอง ลงไปสู่ที่ตัก เพื่อนำไปยังจุดหมายสุดท้ายในโรงงานหลอมคือ เตาหล่อสำหรับฝาสูบและเสื้อสูบ ในพื้นที่แห่งนี้ที่อยู่ท่ามกลางควันและประกายไฟ ภายในโรงงานหลอมที่มีไฟสลัว เครื่องยนต์ของรถบรรทุกได้ถือกำเนิดขึ้น
โลหะหลอมซึ่งใช้สำหรับหล่อฝาสูบและเสื้อสูบของเครื่องยนต์นั้นมีอุณหภูมิถึง 1,500 องศาเซลเซียส กระบวนการดังกล่าวถูกควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อให้ได้มาซึ่งคุณภาพสูงที่สุด
ทุกๆ สี่นาที วัตถุดิบใหม่จะถูกเทลงไปในเตาหลอม และที่ส่วนห้องควบคุมซึ่งอยู่เหนือขึ้นไป มีเฟดริค คาร์เลน ผู้หลอมคอยดูแลกระบวนการ
“ในการผลิตเครื่องยนต์ที่ดีสักชิ้นหนึ่ง ค่าต่างๆ ที่เราใช้จะต้องมีความสมบูรณ์แบบ ที่โรงงานหลอมแห่งนี้ ผู้คนต้องใช้ความพยายามในการไต่เต้าขึ้นไป พนักงานรุ่นแก่กว่าจะคอยสอนพนักงานรุ่นน้อง คุณเริ่มต้นด้วยการเป็นเด็กส่งของ จากนั้น จึงมาดูแลเตาเผา และสุดท้าย คุณอาจจะได้ลงเอยอยู่ที่นี่ในห้องควบคุมนี้" เฟดริค คาร์เลน กล่าว เขาเริ่มต้นงานจากส่วนการประกอบชิ้นส่วนที่วอลโว่ ทรัคส์ในปี 1994 แล้วย้ายไปยังโรงงานหลอมที่ G1 ในปี 2009
ฝีมือของช่างหลอมอย่างเช่น เฟดริค คาร์เลน ได้รับการยกย่องอย่างสูงในโรงงาน
โรงหล่อแห่งแรก ในสโคฟด์ เปิดตัวขึ้นในปี 1868 G1 เริ่มปฏิบัติการในปี 1951 และในเดือนสิงหาคม 2009 จึงเกิดมี G2 ที่ล้ำสมัยกว่ามากเพื่อรองรับงานหล่อ งานนี้ต้องใช้ความอุตสาหะเป็นอย่างมาก แต่ก็ปรากฏว่า อัตราการเปลี่ยนพนักงานอยู่ในระดับต่ำ ที่นี่ ให้ความรู้สึกถึงการทำงานฝีมือและการเอาใจใส่ต่อเหล็กอย่างจริงจัง
“สำหรับส่วนที่เราดูแล เครื่องยนต์ใหม่ Euro 6 จะไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงมากมายนัก ข้อมูลจำเพาะของเราในแง่ของค่าต่างๆ ของเหล็กจะมีการเปลี่ยนแปลง แต่ส่วนอื่นๆ ทั้งหมดจะยังคงเหมือนปกติ" เฟดริค คาร์เลน กล่าว
ข้อกำหนดการปล่อยไอเสียสำหรับรถบรรทุกเป็นการทำงานที่เข้มงวดที่สุดของยุโรป ถูกนำมาบังคับใช้เมื่อวันที่ 31 ธันวาคม 2013 โดยสะท้อนให้เห็นถึงการปรับปรุงข้อบังคับให้มีความเฉียบคมอย่างมีนัยสำคัญ เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์ Euro 5 ไนโตรเจนออกไซด์ (NOX) ที่ถูกปล่อยออกมาลดลงถึง 80 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่การปล่อยมวลอนุภาคถูกลดทอนลงไป 50 เปอร์เซ็นต์ นับเป็นครั้งแรกที่จำเป็นจะต้องปฏิบัติตามขีดจำกัดของการปล่อยไอเสียด้วย ไม่ว่าสภาพอากาศและสถานการณ์การจราจรจะเป็นเช่นไรก็ตาม
ในการผลิตเครื่องยนต์ที่ดีสักชิ้นหนึ่ง ค่าต่างๆ ที่เราใช้จะต้องมีความสมบูรณ์แบบ ที่โรงงานหลอมแห่งนี้ ผู้คนต้องใช้ความพยายามในการไต่เต้าขึ้นไป พนักงานรุ่นแก่กว่าจะคอยสอนพนักงานรุ่นน้อง
สิ่งท้าท้ายที่สำคัญอีกประการหนึ่งสำหรับวอลโว่ ทรัคส์ คือ การที่จะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เคร่งครัดเหล่านี้ โดยไม่ทำให้คุณลักษณะอื่นๆ ต้องได้รับผลกระทบเสียหาย เช่น ยังคงไว้ซึ่งความสะดวกในการขับขี่ ประสิทธิภาพ การใช้เชื้อเพลิง และอายุการใช้งานของรถบรรทุก
“หากรถบรรทุกจอดนิ่งอยู่ที่ศูนย์ซ่อมบำรุง เพราะเทคโนโลยีการปล่อยไอเสียไม่ได้มาตรฐาน นั่นหมายความว่า ลูกค้าต้องสูญเสียเงิน” ด้วยเหตุนี้ ความน่าเชื่อถือและความยั่งยืนจึงเป็นเครื่องชี้วัดที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในงานของวอลโว่ ทรัคส์ สำหรับเครื่องยนต์ Euro 6" มิคาเอล คาร์ลสัน กล่าว ในฐานะที่เป็นหัวหน้าผู้จัดการสำหรับโครงการ Euro 6 ทั้งโครงการที่ Volvo Group Trucks Technology (GTT)
สถานีประกอบชิ้นส่วนในโรงงานได้รับการออกแบบใหม่ เพื่อให้รองรับการผลิตเครื่องยนต์ Euro 6
ด้านการพัฒนา วอลโว่ ทรัคส์ได้รับประโยชน์จากประสบการณ์ในสหรัฐอเมริกา เนื่องจากได้มีการนำมาตรฐานการปล่อยไอเสียที่ตรงกับ Euro 6 มาใช้เป็นครั้งแรกตั้งแต่ปี 2010 นอกจากนี้ รถบรรทุกในสหรัฐอเมริกายังต้องมี EATS (ระบบบำบัดไอเสีย), ตัวกรองอนุภาคดีเซล (DPF) และเครื่องฟอกไอเสียอยู่ร่วมกัน เพื่อช่วยลดปริมาณของไนโตรเจนออกไซด์ (SCR) เมื่อนำมารวมเข้ากับเครื่องยนต์ Euro 5 ที่มีอยู่ของวอลโว่ ทรัคส์ เทคโนโลยีนี้จึงเป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างสรรค์เครื่องยนต์ใหม่ Euro 6
“ความแตกต่างประการหนึ่งระหว่างโซลูชันของเราในสหรัฐอเมริกาและโซลูชันที่เราเลือกใช้สำหรับ Euro 6 คือ ในเครื่องยนต์ใหม่นั้น เราบรรจุส่วนประกอบเหล่านี้ไว้ในตัวเก็บเสียงหนึ่งตัวแทนที่จะเป็นสองตัว" ลาร์ส-โอลอฟ แอนเดอร์สสัน หัวหน้าโครงการฝ่ายการเผาไหม้ที่ Volvo Group Trucks Technology (GTT) อธิบาย
ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือ การต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดไม่ให้มีค่าการปล่อยไอเสียเกินที่ระบุ ไม่ว่าจะอยู่ในสภาพอากาศและสถานการณ์การจราจรเช่นใดก็ตาม ตามปกติแล้ว อุณหภูมิของไอเสียนั้นมีหลากหลายระดับ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับว่า รถบรรทุกที่ขับเคลื่อนนั้นเป็นรถบรรทุกเปล่าหรือบรรทุกหนัก ต้องเดินทางฝ่าการจรจรในเมืองที่เชื่องช้า หรือวิ่งบนทางหลวงที่เปิดโล่ง อย่างไรก็ตาม เพื่อรักษาระดับการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์และมวลอนุภาคให้คงที่ อุณหภูมิของการปล่อยไอเสียจะต้องไม่ต่ำกว่า 200 องศาเซลเซียส หากอุณหภูมิต่ำเกินไป ก็สามารถทำให้สูงเพิ่มขึ้นได้โดยใช้ EGR (Exhaust Gas Recirculation - การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย) นั่นหมายความว่า ก๊าซไอเสียที่ร้อนจะถูกนำมาผสมกับอากาศเผาไหม้และส่งกลับไปยังเครื่องยนต์ จากนั้น ก๊าซไอเสียที่เพิ่งถูกทำให้ร้อนจะถูกส่งเข้าไปยังระบบการบำบัดไอเสียซึ่งมีระดับอุณหภูมิที่เหมาะสม
หากรถบรรทุกจอดนิ่งอยู่ที่ศูนย์ซ่อมบำรุงเพราะเทคโนโลยีการปล่อยไอเสียไม่ได้มาตรฐาน นั่นหมายความว่า ลูกค้าต้องสูญเสียเงิน ด้วยเหตุนี้ ความน่าเชื่อถือและความยั่งยืนจึงเป็นเครื่องชี้วัดที่มีความสำคัญอย่างยิ่งยวดในงานของวอลโว่ ทรัคส์ ที่มีต่อเครื่องยนต์ Euro 6
สำหรับเครื่องยนต์ Euro 6 ยังมีการกำหนดให้ใช้ระบบภายในเพื่อทำการตรวจสอบระบบและฟังก์ชันทั้งหมดในรถบรรทุก นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องมีการตรวจสอบการปล่อยไอเสียภายนอกอีกด้วย ในทุกๆ ปี ผู้ผลิตรถบรรทุกจะต้องทดสอบรถบรรทุกจำนวนหนึ่งจากแต่ละรุ่น และการทดสอบนี้ดำเนินการโดยใช้มิเตอร์การปล่อยไอเสียที่เชื่อมต่อกับท่อไอเสีย
“การตรวจสอบภายนอกจะเกิดขึ้น ณ ตำแหน่งเฉพาะบนท้องถนน ในระหว่างการจราจรจริง รถบรรทุกถูกขับขี่ในสถานการณ์การจราจรต่างๆ หรือที่เรียกว่ารอบการขับขี่ ซึ่งจะต้องรวมถึงการขับขี่บนมอเตอร์เวย์ การจราจรภายในเมือง และการขับขี่บนเนิน” นิทิน พาเทล ผู้อำนวยการระบบการเผาไหม้ที่ GTT อธิบาย
เฮนริค แอนเดอร์สัน คนงานประกอบชิ้นส่วนในโรงงานที่สโคฟด์ ได้มีส่วนร่วมในการออกแบบสถานีประกอบชิ้นส่วนแห่งใหม่
Euro 6 ไม่ได้เป็นแค่ความท้าทายทางด้านเทคนิคเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความจำเป็นที่จะต้องนำโซลูชันการประกอบชิ้นส่วนแบบใหม่ๆ มาใช้อีกด้วยที่โรงงานเครื่องยนต์ในสโคฟด์ ทั้งนี้ จำเป็นต้องมีการสร้างเครื่องจักรกลใหม่ รวมทั้งมีสถานีบริการเพิ่มเติมในกระบวนการประกอบชิ้นส่วน
ชิ้นส่วนประกอบที่หล่อขึ้นสำหรับเครื่องยนต์ ถูกส่งมายังโถงการประกอบชิ้นส่วนที่มีลักษณะโปร่งโล่งสบาย หลังจากที่ผลิตขึ้นโดยใช้หุ่นยนต์ การประกอบชิ้นส่วนดำเนินไปอย่างเงียบๆ มีเครื่องจักรเพียงสองสามเครื่องที่ส่งเสียงคราง และได้ยินเพียงแต่เสียงของวิทยุที่เปิดเบาๆ ที่นี่คือจุดที่มีการผลิตเครื่องยนต์สำหรับรถบรรทุกที่นำไปจำหน่ายทั่วโลก โดยครึ่งหนึ่งของจำนวนเหล่านี้เป็นเครื่องยนต์ Euro 6 ซึ่งผลิตขึ้นสำหรับตลาดยุโรปเป็นหลัก เครื่องยนต์ Euro 5 ที่ยังคงถูกผลิตอยู่ที่นี่ มีจุดหมายปลายทางอยู่ภายนอกยุโรป
นอกเหนือจากการแนะนำเครื่องยนต์ Euro 6 แล้ว เรายังนำเสนอสิ่งต่างๆ เพิ่มขึ้นมากมาย มีการดัดแปลงสถานที่ทำงาน และนำวิธีการใหม่มาใช้ในการจัดการกับวัสดุอุปกรณ์” เฮนริค แอนเดอร์สัน คนงานประกอบชิ้นส่วนที่มีส่วนร่วมในการออกแบบสถานีบริการประกอบชิ้นส่วนแบบใหม่ กล่าว
การผลิตเครื่องยนต์ Euro 6 ดำเนินไปตามจังหวะที่สุขุมรอบคอบ โดยมุ่งเน้นให้ความเอาใจใส่กับการนำกระบวนการมาใช้และการแก้ไขปัญหาความท้าทายต่างๆ ที่เกิดขึ้นระหว่างทาง
เมื่อเครื่องยนต์เดินทางถึงสถานีบริการสุดท้าย จะมีการทดสอบสมรรถนะแบบไม่จุดระเบิด (Cold Test) และจึงนำเข้าสู่โรงงานทำสี จากนั้น เครื่องยนต์ที่ตกแต่งเรียบร้อยแล้วจะถูกนำมาเรียงไว้ในคลังสินค้าเพื่อรอขนส่งไปยังโรงงานต่างๆ ของวอลโว่ ทรัคส์ ในทูเวอร์ (Tuve) และเกรนท์ (Ghent)
ที่นั่น อากาศกำลังดี หรือบางทีก็หนาวนิดหน่อย ช่างห่างไกลจากโลกของประกายไฟและความร้อนที่เฟดริค คาร์เลนต้องคอยโกยกากแร่จากอีกเตาหลอมหนึ่ง เตาหลอม ทำงานตลอดเวลา โดยผลิตเหล็กได้ 30 ตันต่อชั่วโมง เพื่อการสร้างสรรค์เครื่องยนต์ 72,000 เครื่องต่อปี เตาหลอมในโรงงานหลอมที่ G1 ไม่เคยมีวันที่เย็นสบาย
ทุกๆ ปี มีการผลิตเครื่องยนต์ดีเซลขึ้น 72,000 ชิ้นที่โรงงานเครื่องยนต์ดีเซล เมื่อประกอบเสร็จแล้ว เครื่องยนต์จะถูกส่งไปยังโรงงานของวอลโว่ ทรัคส์ที่ Tuve ในสวีเดน และที่เกนท์ในเบลเยี่ยม
