Sep 212011
 

ระบบบรรจุอากาศ (Air Induction System)

1. ระบบบรรจุอากาศเครืองยนต์เบนซิน(EFI)ประกอบด้วย

  • กรองอากาศ (Air Cleaner)
  • มาตรวัดอากาศ (Air Flow Meter) มีเฉพาะใน EFI ระบบ L (ระบบ D จะมาตรวัดแรงดันแทน)
  • เรือนปีกผีเสื้อ (Throttle Body)
  • วาล์วอากาศ (Air Valve)
  • ห้องประจุอากาศ (Air Intake Chamber)
  • ท่อร่วมอากาศ (Intake Manifold)

ชนิดของมาตรวัดอากาศ

  • มาตรวัดอากาศแบบ Flap (ใช้แผ่นวัด)
  • มาตรวัดอากาศแบบ Hot Wire (ใช้ขดลวดความร้อนเป็นตัววัด)
  • มาตรวัดอากาศแบบ Karman Vortex (เรียนตามลักษณะการหมุนวนของอากาศ)

2. ระบบบรรจุอากาศเครืองยนต์ดดีเซล(จะกล่าวถึงในหัวข้อเทอร์โบชาร์จ)

ในเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นใหม่จะมีการติดตั้งเทอร์โบชาร์จ เพื่อเพิ่มปริมาณอากาศ ซึ่งจะเป็นผลให้เครื่องยนต์ได้กำลังงานเพิ่มขึ้น เทอร์โบชาร์จที่ใช้กันโดยทั่วไป มี 2 แบบคือ

  • แบบธรรมดา
  • แบบแปรผัน ซึ่งแบบแปรผัน(แบบความดันคงที่)จะให้กำลังงานเครื่องยนต์ที่ความเร็วรอบต่ำ ได้ดีกว่าแบบธรรมดา
Sep 202011
 

เซนเซอร์วัดความดันท่อร่วมไอดีระบบ EFI แบบ D-Jetronic
(Manifold Absolute Pressure Sensor-MAP)

ตัวอย่าง map sensor

ในระบบเครื่องยนต์ EFI แบบ D นั้นไม่ได้ใช้มาตรวัดการไหลของอากาศ หรือ แอร์โฟวมิเตอร์(มาตรวัดอากาศ แบบ L-Jetronic) แต่ใช้เซนเซอร์วัดความดันในท่อร่วมไอดี (MAP sensor) ในลักษณะวัดภาระของเครื่องยนต์แทน เพราะว่าแรงดันอากาศที่ท่อร่วมไอดีนั้นมีความใกล้เคียงกับอากาศที่เข้าไปในกระบอกสูบมากกว่า เซนเซอร์นี้จะวัดค่าความดันในท่อร่วมไอดีเทียบกับค่าคงที่ในตัวเซนเซอร์ ประกอบด้วยห้องสุญญากาศ(Total Vacuum Chamber) ซึ่งจะอยู่ด้านบนของชิปซิลิคอน (Piezo-Resistive Silicon Chip) ส่วนแรงดันท่อร่วมไอดีจะอยู่อีกด้านล่างของชิป ในขณะที่ชิปอยู่กับที่ ความแตกต่างของแรงดันอากาศจะทำให้แผ่นซิลิคอนเกิดการโก่งตัว ความต้านทานในแผ่นซิลิคอนก็จะเปลี่ยนไป ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนไปด้วย แรงดันไฟฟ้านี้จะถูกส่งไปให้ ECU ทางขั้ว PIM  เซนเซอร์นี้มีชื่อเรียกทั่วไปอยู่สองชื่อคือ

  • PIM (Pressure Intake Manifold)
  • และเซนเซอร์สุญญากาศ (Vacuum sensor)
 Posted by at 8:13 pm
Sep 202011
 

ISCV (Idle Speed Control Valve) หรือ IACV (Idle Air Control Valve)

เป็นระบบควบคุมความเร็วรอบเดินเบาของเครื่องยนต์ ทำหน้าที่เปลี่ยนแปลงปริมาตรของอากาศที่ผ่านทางช่องระบายของลิ้นเร่ง โดยมันจะทำการเพิ่มหรือลดปริมาตรอากาศตามสัญญาณที่ได้รับจาก ECU ของเครื่องยนต์ เมื่อตัว ISCV นี้เกิดความผิดปกติ จะมีอาการรอบเดินเบาไม่นิ่ง สวิงขึ้นๆลงๆ ไม่คงที่แม้ขณะเร่งก็จะมีอาการสะดุด เครื่องเดินไม่เรียบ

Continue reading »

Sep 202011
 

มาตรวัดมวลอากาศ (Mass Air Flow(MAF) Sensors)

มาตรวัดมวลอากาศ(MAF) หรือเซนเซอร์วัดมวลอากาศ ทำหน้าที่เปลี่ยนปริมาณอากาศที่ไหลเข้าเครื่องยนต์เป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้า ระบบ ECU ใช้สัญญาณนี้ในการควบคุมภาระของเครื่องยนต์ ปริมาณน้ำมันที่จะต้องฉีด จังหวะในการจุดระเบิด และเวลาที่จะต้องเปลี่ยนเกียร์  โดยจะติดตั้งอยู่ระหว่างหม้อกรองอากาศและวาล์วปีกผีเสื้อ

Continue reading »

Sep 202011
 

เครื่องยนต์ระบบ VVT – i ของโตโยต้า

โตโยต้า ได้พัฒนาระบบ VVT – i (Variable Valve Timing – Intelligent) โดยรวบรวมทั้งหมดของระบบควบคุมเครื่องยนต์เพื่อให้บรรลุในระดับสูงของ “กำลังเครื่องยนต์สูงสุด” “ประหยัดเชื้อเพลิง” และมลพิษต่ำ

VVT – i ทำให้ Valve Timing เปลี่ยนแปลงได้อย่างไร
ระบบ VVT – i ใช้คอมพิวเตอร์ควบคุมกลไกอย่างต่อเนื่องตามรอบความเร็วเพื่อปรับจังหวะการ เปิด – ปิด ของวาล์วไอดี ให้สอดคล้องกับสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ โดยได้รับคำสั่งจากแป้นเหยียบคันเร่งที่กดโดยผู้ขับขี่และรอบของเครื่องยนต์ จึงให้การตอบสนอง ทำให้สมรรถนะของเครื่องยนต์จากช่วงความเร็วต่ำถึงรอบความเร็วสูงมีอัตราเร่งที่รุนแรง

VVT – i Control
จังหวะการเปิด-ปิดวาล์ว ที่สอดคล้องกับสภาวะการทำงานเครื่องยนต์ VVT – i จะเพิ่มสมรรรถนะของเครื่องยนต์ทั้งหมดให้ดีขึ้นโดยอาศัยพื้นฐานจากรอบเครื่องยนต์หรือมุมการเปิดของลิ้นเร่งที่เปิดเมื่อต้องการกำลังงานที่เพิ่มมากขึ้น โดยจะเปลี่ยนช่วงเวลาเปิด – ปิดวาล์ว (Timing) เพื่อให้แรงบิดเพิ่มมากขึ้น และเมื่อต้องการลดลงมันจะเปลี่ยนช่วงเวลาเปิด – ปิดวาล์ว (Timing) เพื่อประหยัดน้ำมัน และแก๊สไอเสียที่สะอาดขึ้น
VVT – i จะบรรลุการให้กำลังสูงสุด กินน้ำมันเชื้อเพลิงต่ำ และแก๊สไอเสียที่สะอาด โดยใช้สภาวะของการทำงานของ “รอบเดินเบา” การขับขี่ปกติ และขับขึ้นเนินหรือการเร่ง เป็นตัวอย่างการควบคุมของ VVT – i

คุณสมบัติเด่น 3 ประการของ VVT-i

  • กำลังแรงจัดยิ่งขึ้น จากระบบควบคุมเวลาการเปิด – ปิดวาล์ว VVT-i จึงให้แรงบิดสูงในทุกรอบเครื่องยนต์ ทำให้มีอัตราเร่งที่ดีเลิศ และนุ่มนวลขณะเร่งเครื่องยนต์
  • ประหยัดน้ำมันยิ่งขึ้น เครื่องยนต์ VVT-i ใช้เชื้อเพลิงอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นทำงานได้เต็มสมรรถนะ
  • ปริมาณควันพิษลดลง การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ทำให้ควันพิษลดลง ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์โตโยต้าจึงช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม ขณะที่มีสมรรถนะเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น
Sep 202011
 

เกจวัดกำลังอัดในกระบอกสูบ (Compression Gauge)

เป็นเครื่องทดสอบกำลังอัดกระบอกสูบเพื่อให้ทราบว่ากระบอกสูบใดบ้างมีกำลังอัดลดลง ใช้บอกสภาพเครื่องยนต์ว่ายังสมบูรณ์ดีอยู่หรือหลวมไปแล้ว โดยการวัดค่าความดัน แล้วนำไป เปรียบเทียบค่า ความดัน ที่ระบุไว้ ในคู่มือ รถรุ่นนั้น ถ้าความดัน ที่วัดได้ ยังใกล้เคียง กับค่าที่กำหนดไว้ ในคู่มือ ก็ถือว่าใช้ได้ และยังใช้ วัดความผิดปกติ ของเครื่องยนต์ ในแต่ละสูบ เช่นร่องแหวน ลูกสูบแตก วาล์วรั่ว วาล์วยัน สาเหตุเหล่านี้ ก็ทำให้ความดัน ที่วัดได้ต่ำกว่า สูบอื่นที่ปกติ

การทดสอบทำได้โดยถอดหัวเทียนของกระบอกสูบนั้นออกแล้วขันเกลียวข้อต่อของเครื่องวัดเข้าไปแทน (อย่าลืมถอดสายหัวเทียนทุกเส้นออกจากหัวเทียน) แล้วทดลองสตาร์ทเครื่องยนต์ดู เครื่องยนต์จะหมุนแต่ไม่ติด แล้วอ่านค่าความดัน(กำลังอัด) บนเครื่องวัด

Sep 202011
 

VTEC ย่อมาจาก (VARIABLE VALVE TIMING AND VALVE LIFT ELECTRONIC CONTROL SYSTEM) คือ ระบบที่ควบคุมการเปิดปิดของวาล์วไอดีด้วยอิเล็กทรอนิคส์ให้เหมาะสมกับภาระของเครื่องยนต์ในแต่ละช่วงความเร็ว เช่นในรอบเครื่องยนต์ต่ำ วาล์วไอดีก็จะเปิดน้อย ในขณะที่รอบเครื่องยนต์สูงไอดีจะเปิดมากขึ้น เพื่อให้ได้ไอดีที่เหมาะกับการทำงานของเครื่องยนต์

Continue reading »

Sep 202011
 

การวิเคราะห์ก๊าซไอเสียรถยนต์ [exhaust analyzer]

เราสามารถตรวจสอบการเผาไหม้หรือการทำงานของเครื่องยนต์ว่าสมบูรณ์หรือไม่ จากก๊าซไอเสียนี้  ซึ่งอาจจะใช้เครื่องวัดก๊าซไอเสียที่เรียกว่า Exhaust Gas Analyzers เป็นต้น   ดังนั้นการศึกษาวิเคราะห์ก๊าซไอเสียเหล่านี้สามารถทำให้เราเข้าใจระบบเผาไหม้ในเครื่องยนต์ได้มากยิ่งขึ้น

คาร์บอนไดออกไซค์ (CO2) ในก๊าซไอเสีย

การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ในอุดมคตินั้น ปริมาณคาร์บอนไดออกไซค์และไอน้ำ (H2O,Water Vapor) ที่ได้จากการเผาใหม้ในเครื่องยนต์จะต้องมีปริมาณที่สูง (ที่อัตราส่วน 14.7/1)  ในกรณีที่อัตราส่วนผสมอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงไม่เหมาะสม การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์  หรือกลไกการทำงานของเครื่องยนต์มีปัญหาจะทำให้ปริมาณคาร์บอนไดออกไซค์ลดลง

ออกซิเจน (02) ในก๊าซไอเสีย

ที่อัตราส่วนผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศตามทฤษฎี ปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสียจะมีปริมาณต่ำ ถ้าอัตราส่วนผสมบางลงจะทำให้ออกซิเจนในก๊าซไอเสียมีปริมาณเพิ่มขึ้น

Continue reading »

Sep 192011
 

หลักการทำงานของเครื่องยนต์

เครื่องยนต์ที่กล่าวถึงนี้เรียกกันว่า เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน หรือเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยปกติเครื่องยนต์จะทำงานได้นั้นจะอาศัยองค์ประกอบของระบบหลักดังนี้

  • ระบบน้ำมันเชื้อเพลิง (น้ำมันดีเซล และน้ำมันเบนซิน)
  • ระบบอากาศ
  • ระบบจุดระเบิด (มี 2 ประเภทคือ จุดระเบิดด้วยประกายไฟ และจุดระเบิดด้วยการอัดอากาศ)

ระบบที่กล่าวมานั้นจะขาดอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ได้ หรืออย่างใดอย่างหนึ่งมีน้อยหรือมากจนเกินไปก็สร้างปัญหาตามมาอีกมากมายเลยทีเดียว แต่ละระบบเราคงต้องมาเรียนรู้กันอีกทีหนึ่ง แต่ก่อนอื่นเรามาดูถึงการทำงานของเครื่องยนต์กันก่อน

สำหรับเครื่องยนต์แบบ 4 สูบโดยทั่วไปเครื่องยนต์จะมีจังหวะการทำงานเป็น 4 จังหวะ (เครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ)

  1. จังหวะดูด ลูกสูบจะเคลื่อนที่ลง และวาล์วไอดีเปิดออก ไอดีจะถูกดูดเข้ากระบอกสูบจากสภาพสุญญากาศภายในกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนลงต่ำสุดวาล์วไอดีจะปิด
  2. จังหวะอัด ลูกสูบเคลื่อนที่จากจุดต่ำสุดขึ้นไป (วาล์วไอดีและไอเสียปิดอยู่) ไอดีในกระบอกสูบจะถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลง
  3. จังหวะกำลัง เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ใกล้ตำแหน่งสูงสุด (ศูนย์ตายบน) ในจังหวะอัด จะเกิดประกายไฟที่หัวเทียน (เครื่องเบนซิน) ไอดีก็จะถูกเผาไหม้ (จุดระเบิด) เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงตำแหน่งบนสุดลูกสูบก็จะเริ่มเคลื่อนที่ลง ในระหว่างการเผาไหม้ ก็จะให้กำลังงานออกมาโดยส่งผ่านลูกสูบ ก้านสูบ ไปสู่เพลาข้อเหวี่ยง
  4. จังหวะคายไอเสีย เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ใกล้ตำแหน่งล่างสุด (ศูนย์ตายล่าง) วาล์วไอเสียก็จะเปิดออก หลังจากลูกสูบเคลื่อนที่ลงตำแหน่งต่ำสุดแล้ว ก็จะเริ่มเคลื่อนที่ขึ้นและไอเสียก็่จะถูกไล่ออกไปผ่านวาล์วไอเสีย (จังหวะคายไอเสีย) เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงตำแหน่งบนสุดก็จะเคลื่อนที่ลง วาล์วไอเสียก็จะปิด และวาล์วไอดีจะเปิดออกเพื่อเริ่มจังหวะดูดอีกครั้งหนึ่ง


1. จังหวะดูด

2. จังหวะอัด

3. จังหวะกำลัง

4. จังหวะคายไอเสีย
ตัวอย่างลูกสูบเครื่องยนต์ดีเซล

ลูกสูบกะบะ ไมตี้เอ๊กซ์

ลูกสูบกะบะ อีซูซุ TFR

ลูกสูบกะบะ อีซูซุ TFR

ลูกสูบกะบะ มิตซูบิชิ ไซโคลน
Sep 192011
 

4WD (Four Wheel Drive)

ระบบขับเคลื่อน 4 ล้อมีลักษณะแตกต่างจากระบบขับเคลื่อน 2 ล้อดังนี้

  • มีสมรรถนะในการขับเคลื่อนบนถนนที่ขรุขระได้ดี ทั้งนี้เป็นเพราะล้อทั้ง 4 จะช่วยกันสร้างแรงขับไปข้างหน้า ทำให้รถยกตัวขึ้นในแนวดิ่ง ซึ่งก็จะช่วยให้สามารถแล่นไปบนพื้นที่ที่มีระดับต่างกันได้ เมื่อล้อหน้าทั้งสองพบสิ่งกีดขวาง ล้อด้านหลังจะทำหน้าที่ช่วยผลักดันให้ล้อด้านหน้าข้ามสิ่งกีดขวางนั้นได้ หรือถ้าล้อด้านหลังตกหลุมโคลน ล้อด้านหน้าจะช่วยดึงให้ล้อด้านหลังขึ้นได้เช่นกัน แต่รถที่ขับเคลื่อน 4 ล้อบางรุ่นก็ได้ออกแบบเพื่อนำมาใช้ในสภาพพื้นถนนที่ขรุขระ ดังนั้น ในการใช้รถจึงต้องคำนึงถึงสภาพของรถที่ออกแบบไว้ด้วย
  • มีสมรรถนะในการขับเคลื่อนขณะออกตัวและเร่ง ในรถยนต์ที่ขับเคลื่อน 2 ล้อ แรงขับเคลื่อนจะถูกส่งมายังล้อคู่หน้าหรือล้อคู่หลังเท่านั้น กำลังเครื่องยนต์จะถูกถ่ายทอดมายังพื้นถนน ทำให้การยึดเกาะของยางมีเพียง 2 เส้นเท่านั้น แต่ในทางตรงกันข้าม รถที่ขับเคลื่อน 4 ล้อ กำลังจากเครื่องยนต์จะถูกถ่ายทอดไปยังล้อทั้ง 4 เท่ากัน ทำให้ความสามารถในการยึดเกาะถนนของยางทั้ง 4 เส้นมีมาก เพิ่มกำลังของเครื่องยนต์ให้มากขึ้นด้วย และในการออกตัวหรือเร่งเครื่องยนต์ให้มากขึ้นด้วย และในการออกตัวหรือเร่งเครื่องยนต์ให้มากขึ้นด้วย นอกจากนี้ในการออกตัวหรือเร่งเครื่องยนต์ ล้อทั้ง 4 ก็จะไม่หมุนฟรี
  • มีสมรรถนะในการไต่เขาได้ดี เป็นผลมาจากแรงขับเคลื่อนที่ล้อทั้ง 4 กระทำกับยางทั้ง 4 เส้นกับค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานในการไต่เขามีมากกว่ารถที่ขับเคลื่อน 2 ล้อ
  • มีเสถียรภาพในการเลี้ยว เมื่อกำลังที่จ่ายให้กับล้อทั้ง 4 เท่ากัน ยางทุกเส้นจึงมีแรงยึดเกาะมาก แต่น้ำหนักที่กดลงบนยางแต่ละเส้นจะลดลง ดังนั้นเมื่อรถเลี้ยว แรงที่กระทำกับยางในขณะเลี้ยวจะลดลง เป็นเหตุผลให้รถที่ขับเคลื่อน 4 ล้อสามารถเลี้ยวเข้าโค้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ การควบคุมกระทำได้อย่างดี
  • มีสมรรถนะในการขับเคลื่อนบนถนนที่เป็นโคลนตม ถนนที่เป็นโคลนตม ยางของรถแต่ละล้อจะเกิดการลื่นไถลได้ง่าย ยิ่งรถที่มีกำลังมากๆ การออกรถจะกระทำได้ยาก ทั้งนี้เป็นผลมาจากสัมประสิทธิ์ความต้านทานระหว่างยางกับพื้นถนนมีน้อย แต่อย่างไรก็ตาม รถที่ขับเคลื่อน 4 ล้อจะสามารถส่งถ่ายกำลังขับเคลื่อนได้เป็น 2 เท่า มากกว่ารถที่ขับเคลื่อน 2 ล้อ จึงทำให้มีสมรรถนะในการขับเคลื่อนบนถนนที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความต้านทานที่น้อยได้ดี

Continue reading »