ระบบน้ำมันเชื้อเพลิง

15 ใบความรู้ หน่วยที่ 2 รหสั 2101-2116 วชิ า งานระบบฉีดเช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ สอนคร้ังที่ 1 ชื่อ หน่วย ระบบ น้ามนั เช้ือเพลิง ชว่ั โมงรวม 4 ช่ือเรื่องหรือชื่องาน ส่วนประกอบและหลกั การทางานระบบน้ามนั เช้ือเพลิง จานวน 4 ชวั่ โมง 2.1 ส่วนประกอบของระบบเชื้อเพลงิ ระบบเช้ือเพลิงจะทาหนา้ ท่ีจ่ายน้ามนั เช้ือเพลิงภายใตค้ วามดนั ที่เหมาะสมใหก้ บั หวั ฉีดใน ปริมาณท่ีเพียงพอกบั ความตอ้ งการในทุกสภาวะการทางานของเคร่ืองยนตใ์ นระบบเช้ือเพลิง ประกอบดว้ ยอุปกรณ์ตา่ ง ๆ ที่สาคญั คือ 1. ถงั น้ามนั (fuel tank) 6. หวั ฉีด (injector) 2. ปั๊มน้ามนั (fuel pump) 7. หวั ฉีดสตาร์ทเยน็ (cold start injector) 3. กรองน้ามนั (fuel filter) 4. ท่อจ่ายน้ามนั (distributor pipe) 5. ตวั ควบคุมความดนั (pressure regulator) การไหลของน้ามนั เช้ือเพลิงในระบบ จากไดอะแกรม น้ามนั จากถงั ถูกดูดดว้ ยปั๊มไฟฟ้ า ส่งผา่ น กรองน้ามนั เขา้ ท่อจา่ ย แลว้ ส่งต่อไปยงั หวั ฉีดของแต่ละสูบ และหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ น้ามนั ภายในทอ่ ทางจะถูกรักษาความดนั ไวท้ ่ีประมาณ 2.5 – 3 บาร์ (2.5-3 kg/cm2) ดว้ ยตวั ควบคุมความดนั หาก ความดนั ของน้ามนั ในระบบสูงเกินไป น้ามนั จะถูกระบายกลบั สู่ถงั จนความดนั น้ามนั ลดลงถึงค่าท่ี กาหนด รูปที่ 2.1 ส่วนประกอบของระบบเช้ือเพลิงและไดอะแกรมการไหลของน้ามนั

16 2.2 ป๊ัมนา้ มันเชื้อเพลงิ (Fuel Pump) ปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงมีหนา้ ที่ดูดน้ามนั จากถงั ส่งไปยงั หวั ฉีด และหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ภายใตค้ วามดนั และมีปริมาณที่เพียงพอต่อความตอ้ งการสูงสุดของเครื่องยนต์ ป๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงในระบบ EFI จะมี อยู่ 2 แบบ คือ 2.2.1 ป๊ัมน้ามนั แบบลูกกลิ้ง (Roller Cell Pump) ปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงแบบลูกกลิ้ง จะประกอบดว้ ยตวั ปั๊มและมอเตอร์ไฟฟ้ ารวมอยเู่ ป็นชุดเดียวกนั รูปท่ี 2.2 ส่วนประกอบของปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงแบบลูกกลิ้ง

17 การทางานของป๊ัมแบบลูกกลิ้งเม่ือโรเตอร์ หมุน ลูกกลิ้งที่อยภู่ ายในร่องของโรเตอร์จะเคล่ือนท่ี ออกมาสมั ผสั กบั ผนงั ภายในของเส้ือปั๊ม ดว้ ยแรงหนีศนู ยก์ ลาง จากการทางานน้ีจะทาใหเ้ กิดการ เปล่ียนแปลงขนาดของช่องวา่ งระหวา่ งลูกกลิ้งกบั ผนงั ของเส้ือป๊ัมรอบ ๆ ตวั โรเตอร์ตลอดเวลา ทา ใหเ้ กิดการดูดในส่วนที่มีปริมาตรมากแลว้ ถูกอดั ออกไปในส่วนท่ีมีปริมาตรเล็กลงที่ช่องทางออกของ ป๊ัมตวั โรเตอร์ของป๊ัมจะถูกทาใหห้ มุนโดยใชม้ อเตอร์ไฟฟ้ า ซ่ึงไดร้ ับกระแสไฟฟ้ ามาจากแบตเตอร่ี เม่ือทาการสตาร์ทเคร่ืองยนต์ ปั๊มจะเร่ิมทางาน น้ามนั จากถงั จะถูกดูดเขา้ มาทางช่องทางเขา้ และจา่ ย ออกผา่ นตวั อาร์เมเจอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ า ไปยงั ลิ้นกนั กลบั ท่ีช่องทางออก เพ่อื ส่งต่อไปยงั หวั ฉีด ลนิ้ กนั กลบั (check valve) จะทาหนา้ ที่รักษาความดนั ของน้ามนั เช้ือเพลิงภายในทอ่ ทางของ ระบบไวใ้ นขณะท่ีเครื่องยนตห์ ยดุ ทางาน โดยลิ้นกนั กลบั จะปิ ดช่องทางออกของน้ามนั เอาไวด้ ว้ ย แรงดนั ของสปริงเพ่อื ป้ องกนั ไม่ใหน้ ้ามนั ท่ีอยใู่ นท่อทางไหลยอ้ นกลบั ลงถงั เม่ือป๊ัมหยดุ ทางาน ทาให้ น้ามนั ภายในระบบมีความดนั ตกคา้ งอยใู่ นท่อทาง หากน้ามนั ในระบบไม่มีความดนั จะทาใหเ้ กิด ฟองอากาศภายในท่อทางโดยเฉพาะท่ีอุณหภูมิสูงซ่ึงจะเป็ นเหตุใหก้ ารสตาร์ทเคร่ืองยนตใ์ นคร้ังต่อไป ติดยาก ลนิ้ ระบายความดนั (pressure relief valve) จะเปิ ดทางานเม่ือมีแรงดนั มากกวา่ 345.3 ถึง 588.4 กิโลปาสคาล (3.5 ถึง 6.0 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร)สาหรับแรงดนั น้ามนั เช้ือเพลิงท่ีสูงข้ึน จะถูกระบายใหไ้ หลกลบั สู่ถงั น้ามนั เช้ือเพลิงอีกคร้ัง ดงั น้นั ลิ้นระบายแรงดนั จึงทาหนา้ ท่ีป้ องกนั แรงดนั น้ามนั เช้ือเพลิงสูงเกินที่กาหนดไว้ (ประสานพงษ์ หาเรือนชีพ , 2547: 32) จากการที่ปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงประกอบรวมเป็นชุดเดียวกนั กบั มอเตอร์ไฟฟ้ า และใหน้ ้ามนั ไหล ผา่ นตวั มอเตอร์ไฟฟ้ า ทาใหม้ ีขอ้ ดีหลายประการ คือ ไม่มีปัญหาเร่ืองการร่ัวซึมของน้ามนั จากตวั ปั๊ม หรือการหล่อลื่นชิ้นส่วนที่มีการหมุนและสมั ผสั กนั นอกจากน้ียงั เป็นการระบายความร้อนไปในตวั อีกดว้ ย สาหรับการท่ีน้ามนั ไหลผา่ นชุดแปรงถ่านของมอเตอร์น้นั จะไมท่ าใหเ้ กิดการระเบิดข้ึน แมว้ า่ ภายในหอ้ งปั๊มจะมีน้ามนั อยไู่ ม่เตม็ ก็ตาม ท้งั น้ีเพราะการเผาไหมจ้ ะเกิดข้ึนไดก้ ็ต่อเม่ืออตั รา ส่วนผสมของอากาศและน้ามนั เช้ือเพลิงมีคา่ ที่เหมาะสม แตภ่ ายในของหอ้ งปั๊มมีปริมาณน้ามนั ไหล ผา่ นมาก เมื่อเปรียบเทียบกบั อากาศที่มีเพียงเลก็ นอ้ ย ดงั น้นั อตั ราส่วนผสมจึงหนาเกินที่จะทาใหเ้ กิด การเผาไหมไ้ ดป้ ั๊มน้ามนั แบบลูกกลิ้งน้ี จะใชใ้ นเคร่ืองยนตห์ วั ฉีดรุ่นแรก ๆ ในการใชง้ านจะถูกติดต้งั ไวภ้ ายนอกถงั น้ามนั ใกล้ ๆ กบั ตวั ถงั น้ามนั ป๊ัมน้ามนั แบบน้ีจะติดต้งั และถอดเปล่ียน หรือดดั แปลง ใชก้ บั รถตา่ งรุ่นไดง้ ่าย แตอ่ ยา่ งไรก็ตามป๊ัมแบบน้ีก็มีขอ้ ดอ้ ย คือ มีอายกุ ารใชง้ านไมส่ ูงมากนกั เน่ืองจากมีชิ้นส่วนของลูกกลิ้งสมั ผสั กบั เส้ือปั๊ม ทาใหเ้ กิดการสึกหรอไดง้ ่าย และขณะทางานจะมี เสียงดงั ดงั น้นั ในรถยนตร์ ุ่นใหม่ ๆ ในปัจจุบนั จะไมม่ ีการใชป้ ๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงแบบน้ี 2.2.2 ป๊ัมนา้ มันแบบใบพดั (Turbine Pump) จากปัญหาของป๊ัมแบบลูกกลิ้งท่ีมีการ สึกหรอเนื่องจากการสมั ผสั ของชิ้นส่วนภายใน ป๊ัมแบบใบพดั จึงถูกนามาทดแทนในเคร่ืองยนต์

18 หวั ฉีดรุ่นใหม่ ปั๊มแบบใบพดั จะมีชิ้นส่วนเพียงชิ้นเดียว คือ ตวั ใบพดั ที่ทาจากพลาสติก สวมอยกู่ บั เพลาของมอเตอร์ไฟฟ้ า และใบพดั จะหมุนอยภู่ ายในเส้ือป๊ัมโดยไม่มีการสมั ผสั กบั เส้ือป๊ัม ดงั น้นั จึง ไมม่ ีการสึกหรอเกิดข้ึนที่ใบพดั หรือเส้ือปั๊ม ซ่ึงทาใหป้ ๊ัมมีอายกุ ารใชง้ านจากการท่ีปั๊มแบบใบพดั ไม่มี การสัมผสั ของชิ้นส่วนขณะมีการหมุน ดงั น้นั ในขณะปั๊มน้ามนั ทางาน จะมีเสียงที่คอ่ นขา้ งเงียบ นอกจากน้ีปั๊มยงั ถูกออกแบบใหต้ ิดต้งั ไวภ้ ายในถงั น้ามนั โดยตวั ปั๊มจุ่มลงไปในน้ามนั ดงั น้นั จึงทาให้ ไมม่ ีผลที่เกิดจากการร่ัวซึมหรือแตกท่ีท่อทางดูดและส่งของป๊ัม เน่ืองจากป๊ัมแบบใบพดั ไม่ตอ้ งมีท่อ ดูดที่มาจากถงั น้ามนั เหมือนป๊ัมแบบลูกกลิ้ง รูปท่ี 2.3 ป๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงแบบใบพดั รูปส่วนประกอบของป๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงแบบใบพดั ป๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงในเคร่ืองยนตห์ วั ฉีด ถูกควบคุมใหท้ างานเฉพาะตอนที่เครื่องยนตม์ ีการทางานเทา่ น้นั หากเคร่ืองยนตด์ บั ป๊ัมน้ามนั จะหยดุ ทางานทนั ที แมว้ า่ สวติ ช์จุดระเบิดกาลงั เปิ ดอยู่ (อยตู่ าแหน่ง ON) ท้งั น้ีเพอ่ื เป็ นการปกป้ องกนั อนั ตรายที่จะเกิดจากการจา่ ยน้ามนั ในกรณีที่รถยนตเ์ กิดอุบตั ิเหตุ และมีการแตกของท่อทางน้ามนั

19 ซ่ึงอาจทาใหเ้ กิดไฟไหมข้ ้ึนไดป้ ั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงที่ใชใ้ นระบบฉีดน้ีจะถูกปิ ดสนิท ไมส่ ามารถถอด แยกชิ้นส่วนได้ ดงั น้นั หากมีการชารุดจะตอ้ งเปล่ียนใหม่ท้งั ชุด ปัจจุบนั ปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงที่ใชก้ บั เครื่องยนตร์ ะบบฉีดเช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์มีอยู่ 2 แบบคือ 1. แบบติดต้งั อยใู่ นถงั น้ามนั เช้ือเพลิง ป๊ัมน้ามนั เช้ือเพลิงที่ถูกติดต้งั อยภู่ ายในถงั น้ามนั เพื่อ จุดประสงคห์ ลกั ดงั ต่อไปน้ี  ถงั น้ามนั สามารถป้ องกนั อนั ตรายจากเศษหินท่ีทาใหป้ ั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงชารุดได้  ลดเสียงดงั จากการท่ีปั๊มทางาน  ป้ องกนั การเกิดไอน้ามนั ไดเ้ ป็นอยา่ งดี  การจ่ายน้ามนั เช้ือเพลิงมีการกระเพ่อื มนอ้ ยมาก  ไมจ่ าเป็นตอ้ งมีอุปกรณ์ป้ องกนั การเสียหายของปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิง 2. แบบติดต้งั อยทู่ ี่ทอ่ ส่งน้ามนั เช้ือเพลิง ปั๊มน้ามนั เช้ือเพลิงจะถูกติดต้งั อยนู่ อกถงั น้ามนั ซ่ึงตวั ป๊ัมจะเป็นโรเตอร์ ประกอบดว้ ย มอเตอร์ ชุดปั๊มแบบโรเตอร์ ลิ้นกนั กลบั ลิ้นละบายแรงดนั กรอง เช้ือเพลิง และอุปกรณ์ลดเสียง (ประสานพงษ์ หาเรือนชีพ , 2547 : 31-33 ) 2.3 กรองนา้ มัน (Fuel Filter) รูปส่วนประกอบของกรองน้ามนั รูปท่ี 2.4 กรองน้ามนั กรองน้ามนั มีหนา้ ท่ีกรองเอาสิ่งสกปรกต่าง ๆ ออกจากน้ามนั เช้ือเพลิงก่อนที่จะส่งไปยงั หวั ฉีด โดยกรองน้ามนั จะถูกติดต้งั ไวร้ ะหวา่ งทางดา้ นช่องทางออกของปั๊มน้ามนั และท่อจ่ายน้ามนของ หวั ฉีด หากมีการอุดตนั ภายในกรองน้ามีนจะทาใหค้ วามดนั ของน้ามนั เช้ือเพลิงในระบบลดลง ซ่ึงจะ เป็นเหตุใหเ้ ครื่องยนตส์ ตาร์ทติดยาก เดินเบาไมเ่ รียบ เร่งสะดุด ไม่มีกาลงั หรือสตาร์ทไมต่ ิด เนื่องจากความดนั ของน้ามนั เช้ือเพลิงมีผลต่อปริมาณของน้ามนั ที่ถูกฉีด กล่าวคือ ปริมาณน้ามนั ท่ีถูก

20 ฉีดจะนอ้ ยลงเมื่อความดนั ลดลง ดงั น้นั เม่ือถึงระยะเวลาหน่ึงควรจะตอ้ งมีการเปล่ียนกรองน้ามนั ใหม่ ซ่ึงช่วงเวลาในการเปลี่ยนจะข้ึนอยกู่ บั สภาพความสกปรกของน้ามนั ท่ีใช้ สภาพของกรองน้ามนั สามารถตรวจสอบไดจ้ ากการวดั ค่าความดนั ของน้ามนั ในระบบ กรองน้ามนั เช้ือเพลิงจะมีรูปร่าง และส่วนประกอบ หากมีการอุดตนั จะตอ้ งเปล่ียนใหม่ท้งั ชุด ไม่สามารถถอดลา้ งได้ 2.4 ท่อจ่ายนา้ มนั (Distributor Pipe or Fuel Rail) ทอ่ จา่ ยน้ามนั เป็นอุปกรณ์สาหรับส่งน้ามนั ไปยงั หวั ฉีด โดยทว่ั ๆไป ทอ่ จา่ ยจะมีขนาด ค่อนขา้ งโต ท้งั น้ีเพื่อใหส้ ามารถจ่ายน้ามนั ใหก้ บั หวั ฉีดไดใ้ นปริมาณที่เพยี งพอต่อความตอ้ งการของ เครื่องยนตโ์ ดยท่ีความดนั น้ามนั เปล่ียนแปลง หากทอ่ จา่ ยมีขนาดเล็กเกินไป เม่ือหวั ฉีดทางานพร้อม ๆ กนั อาจทาใหน้ ้ามนั ไหลมาไมท่ นั ส่งผลใหค้ วามดนั น้ามนั ต่าลงกวา่ ท่ีกาหนด ทาใหป้ ริมาณการฉีด ของหวั ฉีดลดลงไป แตอ่ ยา่ งไรก็ตาม ทอ่ จา่ ยอาจมีขนาดเลก็ ได้ (ในเครื่องยนตบ์ างรุ่น) ถา้ ป๊ัมน้ามนั ที่ ใชม้ ีขนาดใหญ่สามารถสร้างอตั ราไหลของน้ามนั ไดม้ ากพอ รูปท่อจ่ายน้ามนั ในระบบเช้ือเพลิง รูปท่ี 2.5 ท่อจา่ ยน้ามนั เช้ือเพลิง 2.5 ตวั ควบคุมความดนั (Pressure Regulator) ตวั ควบคุมความดนั เป็ นอุปกรณ์ที่ใชส้ าหรับควบคุมค่าความแตกต่างระหวา่ ง ความดนั ของน้ามนั เช้ือเพลิงในระบบ กบั ค่าความดนั ของอากาศในท่อร่วมไอดีใหค้ งที่ตลอดเวลา สุญญากาศจากทอ่ ร่วมไอดีจะทาใหส้ ปริงไดอะแกรมออ่ นลง เป็นการเพิม่ ปริมาณการไหลกลบั ของ เบนซินและเป็นการลดความดนั เบนซิน โดยสรุปเม่ือสุญญากาศในทอ่ ไอดีเพ่มิ ข้ึน(ความดนั นอ้ ย) ความดนั ไอดีจะลดลงใหส้ มั พนั ธ์กนั ดงั น้นั ผลรวมของความดนั เบนซิน และสุญญากาศท่อร่วมไอดี จึงรักษาไวใ้ หค้ งท่ี (รศ. อาพล ซ่ือตรง, สุโข แก้วบุญเรือน : 67 )

21 รูปท่ี 2.6 ตวั ควบคุมความดนั จากการที่ความดนั ของอากาศในท่อร่วมไอดีมีการเปลี่ยนไปตามความเร็วรอบและภาระของ เครื่องยนตด์ งั น้นั ถา้ หากความดนั ของน้ามนั ถูกควบคุมให้มีค่าคงท่ีเพยี งคา่ เดียว จะทาใหค้ ่าความ แตกตา่ งระหวา่ งความดนั น้ามนั เช้ือเพลิง กบั ความดนั ของอากาศในท่อร่วมไอดีมีค่าไม่คงท่ีแน่นอน ซ่ึงเป็นเหตุใหน้ ้ามนั เช้ือเพลิงที่ฉีดเขา้ ไปผสมกบั อากาศในทอ่ ไอดีมีปริมาณที่ไม่เท่ียงตรง ตาม ระยะเวลาในการที่กาหนดโดยคอมพวิ เตอร์ กล่าวคือ หกความแตกตา่ งของคา่ ความดนั เพ่มิ ข้ึนปริมาณ น้ามนั ท่ีถูกแดต่อหน่ึงหน่วยเวลาจะมากข้ึน ดว้ ยเหตุน้ี จึงจาเป็นตอ้ งมีการควบคุมคา่ ความ แตกต่างระหวา่ งความดนั น้ามนั เช้ือเพลิงและอากาศในท่อไอดีใหค้ งท่ีตลอดเวลา เพ่ือใหป้ ริมาณการ รูปที่ 2.7 กราฟแสดงการควบคุมความดนั น้ามนั เช้ือเพลิง

22 ฉีดน้ามนั ต่อหน่ึงหน่วยเวลาเทา่ กนั ตลอด แมว้ า่ ความดนั อากาศในท่อร่วมไอดี จะเปลี่ยนไปตาม สภาวะการทางานของเคร่ืองยนตข์ องอากาศในทอ่ ไอดี การทางานของตวั ควบคุมความดนั น้ามนั จากทอ่ จา่ ยจะไหลเขา้ ตวั ควบคุมความดนั ทางช่องทางน้ามนั เขา้ หากความดนั ของ น้ามนั สูงเกินกวา่ ที่กาหนดไวด้ ว้ ยแรงดนั ของสปริงน้ามนั จะดนั แผน่ ไดอะแฟรมใหย้ บุ ตวั ลงแผน่ วาลว์ ที่ติดกบั แผน่ ไดอะแฟรมจะเปิ ดน้ามนั ไหลออกจากตวั ควบคุมความดนั ทางช่องทางน้ามนั ไหลสู่ ถงั ทาใหค้ วามดนั น้ามนั ถูกควบคุมไวค้ า่ หน่ึงตามคา่ แรงดนั ของสปริง จากโครงสร้างและส่วนประกอบของตวั ควบคุมความดนั จะเห็นวา่ ทางหอ้ งดา้ นล่างของ แผน่ ไดอะแฟรมจะมีท่อสุญญากาศ สาหรับต่อกบั ความดนั ของอากาศในท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์ ขณะเคร่ืองยนตด์ บั ความดนั อากาศในทอ่ ร่วมไอดีจะเทา่ กบั ความดนั บรรยากาศ และเมื่อเคร่ืองยนต์ ทางานที่ความเร็วรอบเดินเบา ความดนั อากาศในท่อร่วมไอดีจะมีคา่ ต่าลง ( มีสุญญากาศมาก ) ดงั น้นั ภายในหอ้ งดา้ นล่างของแผน่ ไดอะแฟรม จะมีสุญญากาศเกิดข้ึนเหมือนในท่อร่วมไอดี ทาใหแ้ ผน่ ไดอะแฟรถูกดนั ยบุ ตวั ที่ความดนั ต่าลง เนื่องจากมีแรงดูดจากทอ่ ร่วมไอดีช่วย ณ ตามความตามค่า แรงดนั ของอากาศในทอ่ ร่วมไอดี และถา้ มีการเร่งเคร่ืองยนต(์ ลิ้นเร่งเปิ ดกวา้ ง ) และเครื่องยนต์ รับภาระหนกั แรงดนั ของอากาศในทอ่ ร่วมไอดีจะเพ่ิมข้ึน กจ็ ะส่งผลใหค้ วามดนั น้ามนั สูงข้ึนตามไป ดว้ ย จากการทางานน้ีจะเป็นการรักษาค่าความแตกตา่ งของความดนั น้ามนั ในระบบ กบั ความดนั ของ อากาศในท่อร่วมไอดีใหค้ งที่ตลอดเวลาในการทางานของตวั ควบคุมความดนั จะควบคุมความน้ามนั ไวท้ ่ีประมาณ 2.55 kg/cm2 (bar) เหนือความดนั ของอากาศในทอ่ ร่วมไอดี 2.6 ตวั ป้ องกนั การกระเพอื่ มของนา้ มันเชื้อเพลงิ ( Fuel Pulsation Damper ) ในเครื่องยนตบ์ างรุ่น เช่น โตโยตา้ รุ่น 4A – GE ที่ผลิตออกมาระหวา่ งปี 1983 –85 หรือ รุ่น 3S – GE ( ปี 1986 ) หรือ ในเครื่องยนตฮ์ อนดา้ บางรุ่น จะมีตวั กนั กระเพ่ือมน้ามนั ติดต้งั ไวท้ ี่ท่อจ่าย น้ามนั ตามที่กล่าวมาแลว้ ในเร่ือง ตวั ควบคุมความดนั น้ามนั เช้ือเพลิงในระบบจะถูกควบคุมใหม้ ี ความดนั ประมาณ 2.5 บาร์ เหนือความดนั ของอากาศในทอ่ ร่วมไอดี เพื่อใหม้ ีปริมาณการฉีดน้ามนั เช้ือเพลิงของหวั ฉีดต่อหน่วยเวลาท่ีกาหนดโดยคอมพวิ เตอร์มีคา่ คงที่ แต่อยา่ งไรก็ตามความดนั ของ น้ามนั เช้ือเพลิงยงั อาจมีการเปลี่ยนแปลงลดลงเป็ นช่วงๆ ตามจงั หวะการฉีด ดงั น้นั จึงจาเป็ นตอ้ งมีการ ควบคุมอากาศที่เกิดข้ึนดงั กล่าวดว้ ยตวั ป้ องกนั การกระเพื่อม

23 รูปที่ 2.11 การทางานของตวั กนั กระเพอื่ ม ส่วนประกอบและหลกั การทางาน ภายในตวั ป้ องกนั การกระเพื่อม จะประกอบดว้ ยแผน่ ไดอะแฟรมซ่ึงถูกดนั ดว้ ยสปริง เม่ือป๊ัม มีการทางาน น้ามนั จากถงั จะถูกส่งเขา้ มายงั ทอ่ จา่ ย โดยดนั แผน่ ไดอะแฟรมใหย้ กข้ึนเปิ ดช่องทางให้ น้ามนั เขา้ ไปยงั ทอ่ จา่ ย เม่ือน้ามนั เตม็ ท่อจา่ ย แรงดนั น้ามนั จะดนั แผน่ ไดอะแฟรมใหล้ อยตวั คา้ งอยดู่ งั ในรูป เม่ือหวั ฉีดทางานปริมาณน้ามนั ภายในท่อจะจา่ ยลดลง แผน่ ไดอะแฟรมจะถูกสปริงดนั ลงมา จากแรงดนั ของสปริงที่กระทากบั น้ามนั ผา่ นแผน่ ไดอะแฟรม ทาใหค้ วามดนั ของน้ามนั ไมล่ ดลงไป ตามปริมาณน้ามนั ที่เปลี่ยนแปลง หมายเหตุ - ในเครื่องยนตบ์ างรุ่นในปัจจุบนั จะไม่มีตวั ป้ องกนั การกระเพื่อมติดต้งั อยเู่ น่ืองจาก ป๊ัมน้ามนั มีขนาดใหญเ่ พยี งพอท่ีจะจา่ ยปริมาณน้ามนั ใหก้ บั หวั ฉีดไดโ้ ดยความดนั ไม่เปล่ียนแปลง 2.7 ชนิดของหัวฉีดประจาสูบ หวั ฉีดท่ีใชใ้ นเครื่องยนตห์ วั ฉีด EFI สามารถแบง่ แยกไดต้ ามลกั ษณะของเขม้ หวั ฉีดได้ 2 แบบ คือ หวั ฉีดแบบเขม็ และหวั ฉีดแบบรู ( ไม่มีปลายเขม็ หวั ฉีด ) และแบ่งตามค่าความตา้ นทานของ หวั ฉีดได้ 2 แบบ คือ หวั ฉีดแบบคา่ ความตา้ นทานต่า และแบบคา่ ความตา้ นทานสูงใน เครื่องยนตห์ วั ฉีดรุ่นแรกๆ มกั จะใชห้ วั ฉีดแบบเขม็ และแบบคา่ ความตา้ นทานต่า ส่วนเคร่ืองยนตใ์ น ปัจจุบนั จะใชแ้ บบรูและแบบคา่ ความตา้ นทานสูง หมายเหตุ - หวั ฉีดแบบคา่ ความตา้ นทานต่าจะมีค่าความตา้ นทานประมาณ 2 – 3 โอห์ม - หวั ฉีดแบบค่าความตา้ นทานสูงจะมีค่าความตา้ นทานประมาณ 13.8 โอห์ม

24 2.7.1 หัวฉีดประจาลูกสูบ ( Injector ) เคร่ืองยนตห์ วั ฉีด EFI โดยทวั่ ไปจะมีหวั ฉีดตวั ละ 1 ตวั ติดต้งั ไวท้ ่ีบริเวณท่อไอดี รูปท่ี 2.8 หวั ฉีดประจาสูบและตาแหน่งการติดต้งั รูปท่ี 2.9 โครงสร้างของหวั ฉีดประจาสูบ

25 หลกั การทางานของหวั ฉีด จากรูปที่ 2.9 น้ามนั จากทอ่ จา่ ยจะไหลเขา้ หวั ฉีดโดยผา่ นกรองละเอียดที่ช่องทางเขา้ ผา่ น ลงไปยงั เขม็ หวั ฉีดที่ปลายดา้ นล่างของหวั ฉีด ในตาแหน่งท่ีหวั ฉีดยงั ไมท่ างาน เขม็ ของหวั ฉีดจะถูก สปริงดนั ใหแ้ นบสนิทอยกู่ บั บ่าลิ้นไม่ใหน้ ้ามนั ไหลออก เม่ือมีสัญญาณไฟฟ้ าจากคอมพิวเตอร์ป้ อนเขา้ ขดลวดโซลีนอยด์ จะทาใหเ้ กิดสนามแมเ่ หลก็ ข้ึนท่ีขดลวด เส้นแรงแม่เหล็กท่ีเกิดข้ึนจะดูดใหต้ วั อาร์ม เมเจอร์ที่อยตู่ รงกลางยกตวั สูงข้ึน เขม็ หวั ฉีดที่ติดกบั ตวั อาร์มเมเจอร์ก็จะยกตวั สูงข้ึนจากบ่าลิ้น ทาให้ น้ามนั ซ่ึงมีความดนั ประมาณ 2.5 บาร์ ถูกฉีดออกมาจากหวั ฉีดในลกั ษณะของฝอยละออง สาหรับ ปริมาณน้ามนั ที่ถูกฉีดออกมาจะมากหรือนอ้ ยน้นั จะข้ึนอยกู่ บั ระยะเวลาในการป้ อนสัญญาณไฟฟ้ าเขา้ ขดลวดโซลีนอยดข์ องหวั ฉีด ในการเปิ ดและปิ ดของหวั ฉีดของเขม็ หวั ฉีดจะมีความไวสูงมาก ประมาณ 1 – 1.5 ms ( มิลลิวนิ าที ) เน่ืองจากเขม้ หวั ฉีดมีระยะในการยกตวั นอ้ ยมาก ประมาณ0.1 mm ดงั น้นั ในการฉีดของหวั ฉีดจึงมีความเที่ยงตรงและแมน่ ยาสูง กรณีที่มีการอุดตนั ที่กรองของหวั ฉีด หรือมีเขม่าจบั ที่ปลายหวั ฉีด จะทาใหป้ ริมาณน้ามนั ที่ถูกฉีด นอ้ ยลง ซ่ึงเป็นเหตุใหเ้ ครื่องยนตเ์ ดินเบาไม่เรียบ เร่งไม่ข้ึน ไฟตีกลบั กาลงั ตก หรือหากมีส่ิง แปลกปลอมเขา้ ไปติดขดั บริเวณหนา้ สัมผสั ของเขม็ หวั ฉีด จะทาใหเ้ กิดการร่ัวของน้ามนั เช้ือเพลิงใน ขณะท่ีหวั ฉีดยงั ไม่ทางาน ซ่ึงจะเป็นเหตุใหเ้ ครื่องยนตเ์ ดินเบาไม่เรียบ หรือเกิดการระเบิดท่ีท่อไอเสีย 2.7.2 หวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ( Cold Start Injector ) รูปที่ 2.10 ตาแหน่งของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ขณะท่ีทาการสตาร์ทเคร่ืองยนตท์ ่ีอุณหภูมิต่า เคร่ืองยนตจ์ ะตอ้ งการส่วนผสมเช้ือเพลิงท่ีหนา กวา่ ส่วนผสมที่ใชใ้ นสภาวะการทางานอื่นๆ อตั ราส่วนผสมท่ีหนามากข้ึน จะไดร้ ับการแกไ้ ขเพ่มิ เติม

26 โดยใชห้ วั ฉีดอีกตวั หน่ึง ทาการฉีดน้ามนั เพิ่มเขา้ ไปในท่อร่วมไอดี จนไดอ้ ตั ราส่วนผสมที่หนา เพยี งพอตอ่ ความตอ้ งการของเครื่องยนต์ ดงั น้นั ในขณะสตาร์ทเคร่ืองยนตท์ ี่อุณหภูมิต่า เคร่ืองยนต์ จะไดร้ ับน้ามนั เช้ือเพลิงจากหวั ฉีดประจาสูบและหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ เคร่ืองยนต์ หวั ฉีดรุ่นแรกๆ จนถึง ประมาณปี 1990 ( เฉพาะทางบริษทั ) จะมีหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ 1 ตวั ติดต้งั ไวท้ ่ีบริเวณก่ึงกลางของท่อ ร่วมไอดี สาหรับในเครื่องยนตห์ วั ฉีดรถยนตร์ ุ่นใหมๆ่ จะไมม่ ีหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ส่วนประกอบของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ หวั ฉีดสตาร์เยน็ จะเป็นหวั ฉีดแบบควบคุมการเปิ ดปิ ดดว้ ยไฟฟ้ า เหมือนกบั หวั ฉีดประจา สูบ แตจ่ ะแตกต่างกนั ตรงที่หวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ไม่มีเขม็ หวั ฉีด ที่ปลายของหวั ฉีดจะถูกออกแบบให้ ช่องทางน้ามนั มีลกั ษณะหมุนวนท่ีเรียกวา่ swirl nozzle เพือ่ ใหก้ ารฉีดน้ามนั เป็ นฝอยละอองดียงิ่ ข้ึน รูปที่ 2.10 โครงสร้างของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็

27 การทางานของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ในตาแหน่งที่หวั ฉีดยงั ไมท่ างาน สปริงจะดนั ตวั อาร์เมเจอร์ ( วาลว์ ) ใหเ้ ปิ ดช่องทางน้ามนั ท่ีปลายของหวั ฉีด เม่ือมีสัญญาณไฟฟ้ าจากการสตาร์ทเคร่ืองยนตท์ ่ีข้วั ST1 ของสวติ ช์จุดระเบิด ป้ อนเขา้ ขดลวดโซลีนอยดข์ องหวั ฉีด ตวั อาร์เมเจอร์จะถูกดูดเลื่อนข้ึนเปิ ดช่องทางน้ามนั ฉีดออกมา การ ฉีดของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ จะเป็นไปอยา่ งต่อเน่ืองและสิ้นสุดลง เมื่อไม่มีสัญญาณไฟฟ้ าจาการสตาร์ท เครื่องยนตป์ ้ อนเขา้ ขดลวดโซลีนอยด์ ซ่ึงสัญญาณไฟฟ้ าน้ีจะถูกควบคุมดว้ ยสวติ ช์จุดระเบิด และสวติ ช์ ควบคุมเวลาในการฉีดของหวั ฉีดละเอียดควบคุมจะกล่าวถึงตอ่ ไป รูปท่ี 2.11 การทางานของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ เมื่ออุณหภูมิน้าหล่อเยน็ ต่า หนา้ สัมผสั จะปิ ด เมื่อสวติ ช์จุดระเบิดอยทู่ ่ีตาแหน่ง ST ( สตาร์ท ) จะมีกระแสไหลผา่ นวงจร (ดงั รูปที่ 2.11 ) และน้ามนั จะถูกฉีดออกไป เม่ือสวติ ช์จุดระเบิดกลบั คืนไปยงั ตาแหน่ง ON หลงั จากเครื่องยนตต์ ิด การฉีดของหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ ก็จะหยดุ ทางาน ถา้ มอเตอร์หมุนเป็ นเวลานานเกินไปมนั อาจเกิดน้ามนั ท่วมข้ึนได้ อยา่ งไรก็ตาม เม่ือ กระแสไฟฟ้ าไหลผา่ นขดลวดความร้อน ชิ้นส่วนไบเมทลั จะร้อนข้ึน และหนา้ สมั ผสั เปิ ดออก ดงั น้นั จึง ไม่มีกระแสไฟไปยงั หวั ฉีดสตาร์ทเยน็ นน่ั คือ การป้ องกนั น้ามนั ท่วมถา้ เคร่ืองยนตส์ ตาร์ทติดยาก ชิ้นส่วนไบเมทลั จะถูกทาใหร้ ้อนโดยขดลวดความร้อน (2) เพอ่ื ป้ องกนั หนา้ สัมผสั ติดกนั อีกคร้ัง นี่คือการป้ องกนั น้ามนั ท่วม (เชื้อ ชูขา, 2544 : 231-232 )

28 ในกรณีที่มีการอุดตนั ภายในหวั ฉีดสตาร์ทเยน็ จะทาใหป้ ริมาณน้ามนั เช้ือเพลิงที่ถูกฉีดออก มานอ้ ยลง ซ่ึงอาจจะส่งผลใหก้ ารสตาร์ทเครื่องยนตข์ ณะอุณหภูมิต่า ติดยาก หรือถา้ หากเกิดการรั่วของ หวั ฉีดขณะยงั ไม่มีไฟฟ้ าป้ อนเขา้ จะทาใหส้ ่วนผสมของเช้ือเพลิงท่ีบรรจุเขา้ กระบอกสูบหนาเกินไป เป็ น เหตุให้เครื่องยนตต์ ิดยากหรือสตาร์ทเคร่ืองยนตไ์ มต่ ิด ( น้ามนั ท่วม ) เดินเบาไม่เรียบ เกิดอาการระเบิดที่ ทอ่ ไอเสีย ขณะลดความเร็วรอบอยา่ งทนั ทีทนั ใด

29 เอกสารอ้างองิ นพดล เวชวฐิ าน. ทฤษฎงี านระบบฉีดนา้ มันเชื้อเพลงิ อเิ ลก็ ทรอนิกส์ . กรุงเทพ : สมาคมส่งเสริม เทคโนโลยี (ไทย – ญี่ป่ ุน), 2545. ประสานพงษ์ หาเรือนชีพ. งานระบบฉีดเชื้อเพลงิ อเิ ลก็ ทรอนิกส์. กรุงเทพ : สมาคมส่งเสริม เทคโนโลยี (ไทย – ญี่ป่ ุน), 2547 เช้ือ ชูขา . ไฟฟ้ าและอเิ ลก็ ทรอนิกส์ยานยนต์. กรุงเทพ : สมาคมส่งเสริมเทคโนโลยี (ไทย – ญี่ป่ ุน), 2544