Sep 252011
 

ปั๊มหัวฉีดในเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลนั้นทำงานอย่างไร?

ก่อนอื่นขอกล่าวถึงการทำงานของเครื่องยนต์เบนซินก่อนนะครับ ในเครื่องยนต์เบนซินทำงานโดยอาศัยลิ้นเร่ง หรือ throttle valve ซึ่งทำงานตามจังหวะในการเหยียบแป้นคันเร่งนั่นเอง โดยทำหน้าที่ควบคุมปริมาณของอากาศที่จะไหลผ่าน ในขณะเดียวกันปริมาณของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ฉีดออกมาผสมกับอากาศจะต้องอยู่ในปริมาณที่เหมาะสมกับการทำงานของเครื่องยนต์ เมื่อผสมกันเสร็จแล้วก็จะได้ไอดี (gas mixture) ป้อนให้กับกระบอกสูบ เมื่อปริมาตรของไอดีในกระบอกสูบถูกอัดในจังหวะอัดก็พร้อมที่จะจุดระเบิดโดยหัวเทียน และได้จังหวะกำลังตามมา

ระบบปั๊มหัวฉีดในเครื่องยนต์ดีเซล

สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทำงานโดยอาศัยการจุดระเบิดด้วยการอัดอากาศ อากาศจะถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลง โดยมีอัตราส่วนการอัด 22:1 ทำให้อุณหภูมิ ของอากาศสูงขึ้นถึง 538°C (1000°F) เมื่อสิ้นสุดจังหวะอัด น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ ด้วยแรงดันที่สูงกว่า 100 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร หลังจากนั้นอากาศร้อนภายในกระบอกสูบที่ถูกอัดจนร้อนจะจุดระเบิดน้ำมันเชื้อเพลิงทำให้ให้เกิดจังหวะกำลังตามมา ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์ดีเซลจึงต้องมีปั๊มฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อสร้างแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงให้สูงพอที่จะฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ที่มีแรงดันสูงมาก และน้ำมันเชื้อเพลิงที่ฉีดออกไปจะต้องแตกเป็นละอองคลุกเคล้ากับอากาศได้อย่างพอเหมาะ Continue reading »

Sep 222011
 

ระบบปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงหัวฉีดอีเล็กทรอนิคส์

ตัวอย่างปั้มเชื้อเพลิงที่ใช้ในเครื่องยนต์ระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิคส์ (EFI) ของโตโยต้า

ปั้มเชื้อเพลิงแบบไฟฟ้าที่ใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงด้วยอิเล็กทรอนิคส์ มีใช้อยู่ 2 แบบ

1. ปั้มเชื้อเพลิงแบบโรเลอร์ (Roller Cell Pump) หรือปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบลูกกลิ้ง ปั๊มชนิดนี้ออกแบบมาสำหรับติดตั้งไว้นอกถังน้ำมันเชื้อเพลิง

Continue reading »

Sep 182011
 
ปั๊มหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงควบคุมด้วยอีเล็คทรอนิคส์ [Electronic Fuel Injection Control]

ก่อนที่จะเข้าเรื่องระบบหัวฉีดอิเล็คทรอนิคส์ เรามาดูระบบคาร์บูเรเตอร์กันก่อน

เครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ ก่อนจะพัฒนามาเป็นหัวฉีดอิเล็คทรอนิคส์นั้น รถยนต์ยุคแรกๆ นั้นเครื่องยนต์ใช้ระบบคาร์บูเรเตอร์ในการจ่ายน้ำมันให้กับเครื่องยนต์ โดยใช้หลัการของคอคอด (Venturi) ในการดึงน้ำมันเชื้อเพลิงจากห้องลูกลอยผ่านนมหนู (Jet) ด้วยสุญญากาศ โดยปริมาณของน้ำมันถูกควบคุม จาก

  1. ปริมาณของอากาศ ที่เครื่องยนต์ดูดผ่านคาร์บูเรเตอร์
  2. ขนาดของนมหนู
  3. ขนาดของคอคอด (Venturi) ถ้าคอคอดมีขนาดเล็กก็จะทำให้อากาศไหลผ่านด้วยความเร็วสูงขึ้น และทำให้เกิดสุญญากาศไปดึงน้ำมันเพิ่มมากขึ้น

Continue reading »

Sep 182011
 

ระบบหัวฉีดน้ำมันแบบคอมม่อนเรล  (Common Rail Injection System )


คำว่าคอมม่อนเรล สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล คงจะเริ่มคุ้นหูกันมากขึ้นในระยะหลังนี้ ในขณะที่เทคโนโลยีนี้ พัฒนามากว่า 20 ปีแล้ว คอมม่อนเรล มีสภาพเหมือนเป็นรางกักเก็บเชื้อเพลิง ที่ภายในมีความดันสูงอยู่ตลอด และความดันนี้ก็จะส่งผ่านไปที่หัวฉีด เมื่อหัวฉีดได้รับสัญญาณ ก็จะเปิดให้น้ำมันดีเซล พุ่งผ่านลงไปในห้องเผาไหม้ การนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ ของเครื่องยนต์ดีเซล ขึ้นจากระบบเดิมๆ รวมไปถึงระบบไดเร็คอินเจ็คชั่นด้วย ในระบบไดเร็คอินเจ็คชั่นนั้น หัวฉีดจะได้รับการจ่ายเชื้อเพลิงโดยตรง จากปั๊มหัวฉีด สำหรับในระบบคอมม่อนเรลนี้ ปั๊มจะส่งน้ำมันไปที่รางน้ำมันเชื้อเพลิงความดันสูงที่เรียกว่าคอมม่อนเรล ซึ่งความดันอาจสูงถึง 1,350 บาร์ และที่หัวฉีดจะมีการส่งสัญญาณกลับมาที่ปั๊มด้วย รวมทั้งยังมีการควบคุมจาก ECU ร่วมอยู่ด้วย ทั้งหมดจะส่งผลให้มีการใช้น้ำมัน อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลในระบบนี้ ประหยัดน้ำม้น และให้กำลังดีขึ้น
Continue reading »

Sep 172011
 

ระบบหัวฉีดน้ำมันแบบคอมม่อนเรล  (Common Rail )

คำว่าคอมม่อนเรล สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล คงจะเริ่มคุ้นหูกันมากขึ้นในระยะหลังนี้ ในขณะที่เทคโนโลยีนี้ พัฒนามากว่า 20 ปีแล้ว คอมม่อนเรล มีสภาพเหมือนเป็นรางกักเก็บเชื้อเพลิง ที่ภายในมีความดันสูงอยู่ตลอด และความดันนี้ก็จะส่งผ่านไปที่หัวฉีด เมื่อหัวฉีดได้รับสัญญาณ ก็จะเปิดให้น้ำมันดีเซล พุ่งผ่านลงไปในห้องเผาไหม้ การนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ เป็นการเพิ่มประสิทธิภาพ ของเครื่องยนต์ดีเซล ขึ้นจากระบบเดิมๆ รวมไปถึงระบบไดเร็คอินเจ็คชั่นด้วย ในระบบไดเร็คอินเจ็คชั่นนั้น หัวฉีดจะได้รับการจ่ายเชื้อเพลิงโดยตรง จากปั๊มหัวฉีด สำหรับในระบบคอมม่อนเรลนี้ ปั๊มจะส่งน้ำมันไปที่รางน้ำมันเชื้อเพลิงความดันสูงที่เรียกว่าคอมม่อนเรล ซึ่งความดันอาจสูงถึง 1,350 บาร์ และที่หัวฉีดจะมีการส่งสัญญาณกลับมาที่ปั๊มด้วย รวมทั้งยังมีการควบคุมจาก ECU ร่วมอยู่ด้วย ทั้งหมดจะส่งผลให้มีการใช้น้ำมัน อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลในระบบนี้ ประหยัดน้ำม้น และให้กำลังดีขึ้น

ระบบนี้มีใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่มานานแล้ว ก่อนที่จะเริ่มมีการพัฒนา ให้อุปกรณ์ต่างๆ มีขนาดเล็กลง และนำมาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซล สำหรับรถยนต์นั่งในปัจจุบัน เครื่องยนต์ดีเซลระบบ คอมม่อนเรล เริ่มมีวางจำหน่ายแล้งในยุโรป ดินแดนที่มีความนิยม การใช้เครื่องยนต์ดีเซลอย่างมาก ในรถยนต์นั่ง

คอมม่อนเรลเป็นระบบควบคุมการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยอีเล็คทรอนิคส์  แตกต่างจากปั๊มหัวฉีดโดยทั่วไป ประกอบด้วย

  1. ปั๊มจ่ายน้ำมัน (supply pump)
  2. รางคอมม่อนเรล (common rail)
  3. หัวฉีด (injector)
  4. เซ็นเซอร์ต่างๆ
  5. ระบบควบคุมคอมพิวเตอร์ (ECU)

1. ปั๊มจ่ายน้ำมัน (supply pump) จะถูกขับเคลื่อนโดยเครื่องยนต์เพื่อสร้างน้ำมันแรงดันสูงขึ้นมา

Continue reading »