สาระน่ารู้ของรถแข่ง Top Fuel Dragster ฉบับรวบรัด

กระทู้สนทนา

เทคโนโลยี วิศวกรรมศาสตร์ สนามแข่งรถ รถยนต์

พอดีวันนี้ผมนั่งว่างตอนบ่ายรอทำงานช่วงเย็นก็เลยค้นๆอากู๋ไปเรื่อย
มาเจอสาระน่ารู้ของฝรั่ง เลยนั่งแปลลงเฟซบุ๊คส่วนตัวเล่นๆ
ไหนๆก็ไหนๆละเขียนที่นี่เลย พร้อมเพิ่มเติมเนื้อหาและแปลงหน่วยให้เป็นค่าเมตริคเพื่อความเข้าใจนะครับ
ในส่วนนี้ศัพท์เทคนิคค่อนข้างเยอะ หากเกิดข้อผิดพลาดในการแปลประการใดสามารถบอกกล่าวกันได้ครับ

ส่วนข้อมูลที่นำมาแปล ผมขออนุญาตออกตัวก่อนว่าเป็นเพียงคนที่สนใจเรื่องพวกนี้แต่ไม่ได้มีประสบการณ์ตรงใดๆทั้งสิ้น
ข้อมูลอาจจะไม่ตรงกับความเป็นจริง ในส่วนนี้ขอให้เพื่อนๆใช้วิจารณญาณนะครับ

+++ TOP FUEL DRAGSTER FAST FACTS +++

กำลังที่เครื่องบล็อคขนาด 8.194 ลิตรลูกเดียวสามารถส่งออกมาได้มีจำนวนแรงม้ามากกว่าจำนวนแรงม้าจากรถแข่งในรายการ Daytona 500 ทุกคันในสี่แถวแรกรวมกัน
^{* One Top Fuel dragster 500 cubic-inch Hemi engine makes more horsepower than the first 4 rows at the Daytona 500.}

อัตราการบริโภคเชื้อเพลิงข้างล่างนี้ผมตรวจทานใหม่แล้ว เนื้อหาต้นฉบับที่ผมเอามาคลาดเคลื่อนครับ
อัพเดทข้างล่างนี้น่าจะถูกต้องที่สุดครับ

เมื่อเร่งเครื่องเต็มที่ เครื่องของ Top Fuel Drag บริโภคไนโตรมีเทนที่อัตรา 5.7 ลิตรต่อวินาที เครื่อง Boeing 747 ที่โหลดน้ำหนักบรรทุกเต็มที่ใช้เชื้อเพลิงในอัตราเท่ากัน แต่ผลิตกำลังออกมาได้น้อยกว่า (Powerloss) Top Fuel Drag ถึง 25%
^{* Under full throttle, a dragster engine consumes 1.5 gallons of nitro methane per second; a fully loaded 747 consumes jet fuel at the same rate with 25% less energy being produced.}

เมื่อเร่งเครื่องเต็มที่ เครื่องของ Top Fuel Drag บริโภคไนโตรมีเทนที่อัตรา 378.5 ลิตรต่อนาที หรือพอๆกับสายฉีดน้ำดับเพลิง
^{* Under full throttle, a dragster engine consumes 100 gallons of Nitro-methane fuel per minute. That is as much as a fire hose.}

กำลังของเครื่อง Dodge Hemi V8 เดิมๆที่ยังไม่ปรับแต่งสำหรับการแข่งขันไม่พอที่จะรับภาระโหลดแค่อย่างเดียวของ Supercharger ที่ใช้ในการแข่งขันด้วยซ้ำ
^{* A stock Dodge Hemi V8 engine cannot produce enough power to merely drive the dragster’s supercharger.}

ในความเร็วปลาย อากาศถูกดูดเข้าสู่เครื่องยนต์โดย Supercharger ในอัตรา 85 ลูกบาศก์เมตรต่อวินาที ส่วนผสมของเชื้อเพลิงถูกบีบอัดในลูกสูบจนเปลี่ยนสถานะส่วนผสมเชื้อเพลิงให้มีสภาพคล้ายแข็งก่อนการจุดระเบิด(โมเลกุลชิดกันหมด) ลูกสูบในรอบเครื่องสูงสุดทำงานเข้าใกล้สภาวะที่เกิดอาการ Hydraulic Lock (Hydraulic Lock อ่านเพิ่มเติมที่ คห.3, 3-1 นะครับ)
^{* With 3000 CFM of air being rammed in by the supercharger on overdrive, the fuel mixture is compressed into a near-solid form before ignition. Cylinders run on the verge of hydraulic lock at full throttle.}

ในสภาวะที่ส่วนผสมอากาศต่อเชื้อเพลิงไนโตรมีเทนถูกอัดด้วยอัตรา 1.7:1 สามารถวัดค่าอุณหภูมิของเปลวไฟได้ที่ประมาณ 3,900 องศาเซลเซียส
^{* At the stoichiometric 1.7:1 air/fuel mixture for nitro methane the flame front temperature measures 7050 degrees F.}

ปกติเปลวไฟจากท่อไอเสียที่เป็นการเผาไหม้ของไนโตรมีเทนจะมีสีเหลือง ในการแข่งขันกลางคืนหากเห็นเปลวไฟสีขาวที่ปลายท่อไอเสีย นั่นเป็นน้ำในชั้นบรรยากาศที่รับความร้อนมหาศาลจากไอเสียและเผาไหม้จนอะตอมของไฮโดรเจนแยกตัวออกมาและเผาไหม้ตัวเอง
^{* Nitro methane burns yellow. The spectacular white flame seen above the stacks at night is raw burning hydrogen, dissociated from atmospheric water vapor by the searing exhaust gases.}

เชื้อเพลิงไนโตรมีเทนสนนราคาแกลลอนละ 30 ดอลล่าห์ (1 แกลลอนเท่ากับ 3.79 ลิตร)
^{* The Nitro-methane used to power the engines of NHRA Top Fuel dragsters costs about $30 per gallon.}

จานจ่ายคู่ที่ใช้ ส่งกระแสไฟไปยังหัวเทียนหัวละ 44 แอมพ์ เปรียบเหมือนแต่ละสูบถูกจุดระเบิดด้วยเครื่องเชื่อมอาร์ก็อน
^{* Dual magnetos supply 44 amps to each spark plug. This is the output of an arc welder in each cylinder.}

ทราบหรือไม่ สเปคจานจ่ายประเภทนี้เป็น Analog Generator ที่ผลิตกระแส 44 Amps ได้ที่แรงดัน 50,000 Volts หรือมีกำลังสูงถึง 2.2 Megawatts หรือเท่ากับ 2950.25 แรงม้า สนนราคาลูกละประมาณสองพันดอลล่าห์ และมีอายุการใช้งานเพียงประมาณ 10 Run เท่านั้น!!

ใครอยากเห็นว่าหัวเทียนในเครื่องระดับหมื่นแรงม้านี่ไฟแรงขนาดไหนลองดูคลิปนี้กันนะครับ

(ช่วงประมาณ 6-7 ปีก่อนผมจำได้ว่าอยู่ที่ประมาณ 6-8 พันแรงม้าเท่านั้น)

ยางสลิคหลังที่มีหน้ายางขนาด 17.5 นิ้วสร้างมาจากวัสดุพิเศษที่เมื่อมีการเบิร์นยางแล้วจะสร้างแรงเสียดทานกับผิวแทร็คมากกว่ายางปกติถึง 6 เท่า และยางเหล่านี้ถูกเติมลมเพียง 7 psi ซึ่งน้อยกว่ายางปกติถึง 5 เท่า ทำให้ขณะออกตัวจากจุดสตาร์ท หน้าสัมผัสยางจะมีผิวสัมผัสมากกว่ายางปกติ 25 เปอร์เซ็นต์
^{The massive 17.5 inch wide racing slicks are made from a special blend of adhesive rubber that, after burnout, crates 6 times more friction than an average tire. The tires are inflated to only 7 psi, which is 5 times lower than an average tire. This allows the tires to deform on the start creating 25% more surface area that is in contact with the track.}

เขี้ยวหัวเทียนขณะแข่งขันจะหลอมละลายหายไปหมดโดยเมื่อวิ่งไปครึ่งทาง(500 ft.)ขณะทำการแข่ง เครื่องยนต์จะเข้าสู่สภาวะ Dieseling ทันที (เครื่องเดินได้เองแม้จะไม่มีหัวเทียน) อันเนื่องมาจากความร้อนทีเกิดจากแรงอัดเจอกับความร้อนสะสมวาล์วไอเสียที่สูงถึง 760 องศาเซลเซียสซึ่งร้อนจนวาล์วไอเสียคายพลังงานออกมาในรูปแสงสว่าง (วาล์วแดงนั่นแหละ) และวิธีการเดียวที่จะดับเครื่องคือตัดการจ่ายเชื้อเพลิงเท่านั้น
^{* Spark plug electrodes are totally consumed during a pass. After 1/2 way, the engine is dieseling from compression plus the glow of exhaust valves at 1400 degrees F. The engine can only be shut down by cutting the fuel flow.}

ก่อน Dieseling ถ้าหัวเทียนสูบใดสูบหนึ่งเกิดทำงานผิดพลาดขึ้นมาแค่เพียงสั้นๆ ไนโตรมีเทนที่ค้างสูบเจอกับไนโตรมีเทนในกลวัตรต่อไปสามารถสร้างแรงระเบิดที่มากพอจะระเบิดเสื้อสูบออกเป็นเสี่ยงๆในทันที
^{* If spark momentarily fails early in the run, unburned nitro builds up in the affected cylinders and then explodes with sufficient force to blow cylinder heads off the block in pieces or split the block in half.}

Top Fuel Dragster เร่งจาก 0 ไปมากกว่า 480 กิโลเมตรต่อชั่วโมงได้ตั้งแต่คุณอ่านประโยคนี้ยังไม่จบ
^{* Dragsters reach over 300 MPH before you have completed reading this sentence.}

ข้อมูลข้างล่างเป็นเรื่องแรงจี ซึ่งสองเว็บไม่ตรงกันอีกแล้ว และผมก็ไม่เคยไปนั่งหลังพวงมาลัยด้วยสิ อ่านเอาสนุกแทนละกันครับ

เนื่องจากต้องเร่งไปถึง 480 กิโลเมตรต่อชั่วโมงภายใน 4.5 วินาที นักแข่งต้องเผชิญกับแรงจีสูงกว่า 4 G และเนื่องจากต้องไปถึงความเร็ว 320 กิโลเมตรต่อชั่วโมงให้ได้ภายในครึ่งทางแรก อัตราเร่งขณะออกตัวจึงสร้างแรงจีได้สูงถึง 8 G
^{* In order to exceed 300 MPH in 4.5 seconds, dragsters must accelerate an average of over 4 G’s. In order to reach 200 MPH well before half-track, the launch acceleration approaches 8 G’s.}

นักแข่งจะต้องเผชิญแรงจีสูงถึง 5 G ขณะออกตัว ซึ่งมากกว่าแรงจีที่นักบินอวกาศเจอในการออกตัวของกระสวยอวกาศ และเมื่อร่มช่วยเบรคกางหลังการแข่งขันจบ นักแข่งจะต้องเผชิญแรงหน่วงอีก 6 G
^{* The driver experiences 5 Gs of force at the launch. This is more than an astronaut experiences at a space shuttle launch. At the end of the race when the parachutes are deployed, the driver experiences 6 Gs of force.}

จากการจุดระเบิดครั้งหนึ่งไปสู่การจุดระเบิดอีกครั้ง รอบเครื่องจะเพิ่มขึ้นที่เฉลี่ย 540 rpm ทุกการจุดระเบิดหนึ่งครั้ง
^{* Top Fuel engines turn approximately 540 revolutions from light to light!}

ถ้าเชื้อเพลิงหมด แรงเฉื่อยของเครื่องยนต์สามารถหมุน(ภายใต้สภาวะที่รับโหลดอุปกรณ์)ต่อไปได้เพียง 900 รอบเท่านั้น
^{* Including the burnout, the engine must only survive 900 revolutions under load.}

(เห็นลูกโตๆแบบนี้) Redline อาจสูงถึง 9500 rpm
^{* The redline is actually quite high at 9500 RPM.}

ต่อให้ไม่นับค่าอุปกรณ์ทั้งหมดในการสร้างรถแข่ง ค่าแรงช่างฟรี และการแข่งขันไม่มีอะไรผิดพลาดแม้แต่น้อย การแข่งขันหนึ่ง Run นั้นมีค่าเสื่อมอุปกรณ์ ค่าอะไหล่ระหว่างแข่งที่สึกหรอไปคิดเป็นมูลค่าสูงถึง 1,000 ดอลล่าห์ต่อวินาที
^{* Assuming all the equipment is paid off, the crew worked for free, & for once, NOTHING BLOWS UP, each run costs an estimated $1,000 per second.}

เมื่อแข่งขันจบ ทุก Run ที่แข่งจบจะต้องยกเครื่องใหม่หมด เพราะวาล์วจะติด ปะเก็นจะไหม้ แหวนหมดสภาพ และแผ่นคลัทช์จะหลอมติดกันหมดเพราะแรงเสียดทานมหาศาล
^{The engines have to be rebuilt after every run. Valves will be off, seals and gaskets blown, rings worn, and clutch plates are completely welded together from the intense friction.}

กราฟนี้เป็นกราฟความเร็วที่เพิ่มขึ้นต่อเวลาที่ใช้ครับ แน่นอนว่าเส้นชันสุดตกเป็นของ Top Fuel Dragster