หน่วยการเรียนรู้ที่ 2

21 บตั รความรู หนว ยที่ 2 ระบบควบคุมนํา้ มนั เช้ือเพลิงเคร่อื งยนตแ กส โซลนี ดว ยอเิ ลก็ ทรอนิกส บทนํา ระบบควบคุมการเชื้อเพลิง เปนระบบยอยระบบหน่ึง ของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส และเปนระบบท่ีมีความสําคัญตอประสิทธิภาพการทํางานของเครื่องยนต ท่ีใชระบบฉีดเช้ือเพลิงแทน ระบบคารบูเรเตอร ระบบเชื้อเพลิงจะทําหนาที่จายน้ํามันเชื้อเพลิงภายใตความดันท่ีเหมาะสมใหกับ ระบบเพ่ือใหหัวฉีดประจําสูบฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิงเขาผสมกับปริมาณอากาศท่ีเขาสูกระบอกสูบ ตาม สภาวะการ ทเ่ี ครื่องยนตต อ งการมเี น้ือหาในการศกึ ษาดงั น้ี 1 สวนประกอบของระบบเชอื้ เพลงิ ระบบนํา้ มนั เช้อื เพลงิ ทาํ หนาที่จายนํา้ มนั เชื้อเพลงิ โดยปม นาํ้ มันเชื้อเพลงิ แรงดันสูง สงไปยังราง หัวฉีด เพ่ือเก็บรักษาแรงดัน เพื่อจายน้ํามันภายใตความดันสูง ไปยังหัวฉีด โดยมีตัวควบคุมความดัน ทําหนาที่รักษาความดันในระบบไวที่ 2.55 Kg/cm2 (36-41 PSI) ในระบบเชื้อเพลิงประกอบดวย อุปกรณท่ีสําคัญคือ ถังนํ้ามันเชื้อเพลิง (Fuel tank) ปมน้ํามัน (Fuel pump) กรองนํ้ามัน (Fuel filter) รางหัวฉีด (Dritributor pipe) ตัวควบคุมความดัน (Pressure regurator) และหัวฉีดประจํา สบู (Injector) ภาพท่ี 2-2 โครงสรางระบบนํ้ามนั เช้อื เพลงิ ทมี่ า : www.rjes.com

22 1.1 ถังนํ้ามนั เชอ้ื เพลงิ (Fuel Tank) ถังนํ้ามันเชื้อเพลิง ทําหนาท่ี เก็บสํารองน้ํามันเช้ือเพลิงไวใหเพียงพอตอความตองการของ ระบบการทาํ งานเครือ่ งยนต ภายในถังนาํ้ มันเชื้อเพลิงจะติดต้ังชุดสงสัญญาณวัดระดับปริมาณน้ํามัน สํารองไว ในรถยนตรุนใหม ๆ จะติดต้ังปมนํ้ามันเชื้อเพลิงไวในถังเช้ือเพลิงดวยตัวถังนํ้ามันเชื้อเพลิง จะติดต้ังอยูใตตัวถังรถบริเวณใตเบาะน่ังผูโดยสารตอนหลัง ถังนํ้ามันเช้ือเพลิงจะถูกออกแบบใหมี ภาพรางเขากับโครงสราง รอง-มุมของตัวรถแตละรุน ขนาดความจุของถังน้ํามันเชื้อเพลิงจะแตกตาง กันไป ท้ังน้ี ข้ึนอยูกับขนาดความจุปริมาตรดูดของเครื่องยนต ควรเติมน้ํามันใหเต็มอยูตลอดเวลา เพือ่ ลดการเปน เหงื่อ ซ่ึงมีโอกาสทําใหม นี ้าํ ปนอยใู นถงั ระดบั นํ้ามนั เชื้อเพลงิ ถานอยเกินไปจะทําใหเกิด ปญ หาปม นํ้ามนั เช้อื เพลิงชํารดุ ไดง ายปจจบุ ันถังนาํ้ มันจะสรา งจากวัสดุที่ทําดวยพลาสติกแทนเหล็กขึ้น รูปเนอ่ื งจากมคี วามยืดหยนุ ที่สงู กวา และนํ้าหนกั เบา ปมเชอื้ เพลงิ กรองเชื้อเพลงิ ตัวควบคุมแรงดันและตวั รับรูระดับเช้ือเพลงิ ตัวรบั รูระดบั เช้ือเพลงิ ทอเชือ้ เพลงิ ไป-กลบั ทอ ระบายไอเชือ้ เพลิง ทอ กาลักนํา้ ทอเตมิ เชือ้ เพลิง ภาพที่ 2-3 ถงั นํ้ามันเชอื้ เพลงิ

23 1.1.1 ปม น้ํามันเช้ือเพลงิ (Fuel pump) ปมน้ํามันเช้ือเพลิง ทําหนาท่ี ดูดนํ้ามันเชื้อเพลิงจากถังนํ้ามันเช้ือเพลิง แลวทําใหนํ้ามัน เชื้อเพลิงมีแรงดันสูงขึ้นสงไปยังหัวฉีด ปมนํ้ามันเชื้อเพลิงท่ีใชกับเคร่ืองยนตหัวฉีด จะเปนปมแบบใช ไฟฟา ปจ จบุ นั ปม น้ํามันเชอ้ื เพลงิ จะตดิ ต้งั อยภู ายในถังนาํ้ มนั เชือ้ เพลงิ รวมกับชุดลูกลอยวัดระดับน้ํามัน เชื้อเพลิงทําใหสามารถระบายความรอนไดดีขณะทํางานเสียงจะเบา ปมนํ้ามันเชื้อเพลิงแบงออกได เปน 1.1.1.1 ปมนํ้ามันเช้ือเพลิงแบบลุกกลิ้ง (Roller pump) มักติดตั้งอยูภายนอกถัง น้ํามันเชื้อเพลิง สามารถตรวจสอบการทํางานไดงาย ตรวจสอบการรั่วของระบบนํ้ามันเชื้อเพลิงได โดยสะดวก ภาพที่ 2-4 ปมน้ํามนั เชื้อเพลิงแบบลกุ กล้ิง (Roller pump) ภาพที่ 2-5 แสดงการทํางานของปมแบบลกู กล้งิ ที่มา : www. Hrsbsataff.ednet.ns.ca

24 หลักการทํางานของปมน้ํามันเช้ือเพลิงแบบลูกกล้ิง เม่ือปมทํางาน มอเตอรไฟฟาจะขับแผนโร เตอรตัวกลางใหหมุน ทําใหลูกกลิ้งท่ีอยูระหวางโรเตอรกับผนังของเส้ือปมเบียดกับผนังเส้ือปมท่ี ออกแบบเปน ลักษณะวงรี ทาํ ใหเ กิดแรงดูด ดูดน้ํามันเช้ือเพลิงเขาที่ทางเขาของปมน้ํามันเช้ือเพลิง เม่ือ หมุนโรเตอรตอไปลูกกล้ิงก็จะอัดน้ํามันใหมีแรงดันสูงดันลิ้นกันกลับใหเปด ดันนํ้ามันเช้ือเพลิงออกไป ยังชองทางออกปมลูกกลิ้งประกอบดวย โรเตอร (Rotor) ซ่ึงสวมอยูภายในเสื้อปม (Pump spacer) ในลักษณะที่เยื้องศูนยกัน ปมลูกกล้ิงถูกขับโดยมอเตอรไฟฟา เม่ือโรเตอรหมุนลูกกลิ้ง (Roller) ก็จะ ถูกทําใหเคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวผนังภายในของเส้ือปม ทําใหเกิดการเปลี่ยนแปลงชองวางระหวาง ลูกกลิ้งแตละตัวท่ีแตกตางกัน ทําใหเกิดการดูดน้ํามันจากถังนํ้ามันเช้ือเพลิง และสงนํ้ามันเชื้อเพลิงไป ยงั หัวฉดี ดังภาพที่2-4 ชองวางระหวางลูกกลิ้งทางดานซายมือจะคอย ๆ มีปริมาตรเพ่ิมขึ้นจึงเกิดการ ดูดนํ้ามันเช้ือเพลิงเขามา และเม่ือโรเตอรหมุนตอไปปริมาตรจะคอย ๆ เล็กลง ทําใหมีความดันสูงข้ึน ซ่ึงจะตรงกับชองน้ํามันออก (Outlet port) พอดี น้ํามันเชื้อเพลิงจึงไหลออกทางชองนํ้ามันออก ตัว เก็บเสียง (Silencer) ทําหนาที่ ระงับอาการส่ันสะเทือนและเสียงจากปม เน่ืองจากการผลิตความดัน น้ํามันเช้ือเพลิง ใหอยูในรูปการเคล่ือนไหวของไดอะแฟรม ล้ินกันกลับ (Check valve) ทําหนาท่ี รักษาความดนั นํ้ามันเชอ้ื เพลงิ ใหต กคางอยใู นทอน้ํามันเชอื้ เพลิง เพ่ือทําใหการสตารทงายข้ึน หากไมมี ความดันตกคาง จะทําใหเกิดฟองอากาศภายในทอน้ํามันเช้ือเพลิงไดงายในขณะอุณหภูมิสูง ทําให สตารทเครื่องยนตยากในครั้งตอไป ล้ินระบาย (Relief valve) ทําหนาที่ ปองกันความดันน้ํามัน เชื้อเพลิง ซึ่งหมุนเวียนภายในมอเตอร และปมไมใหมีความดันเกินคาที่กําหนด (ประมาณ 3.4-5.0 บารขึ้นอยูกับบริษัทผูผลิตดวย) เม่ือความดันเกินคาท่ีกําหนด ล้ินระบายจะถูกดันใหเปด น้ํามันจะ ระบายกลบั ไปทางชอ งนา้ํ มนั เขา ปมนํา้ มันเชอื้ เพลงิ แบบนี้มขี อดีก็ คือ น้ํามันเชื้อเพลิงจะชว ยระบายความรอนใหแ กมอเตอร และทาํ ใหน ้ํามนั เช้อื เพลิงมีอุณหภูมสิ งู ขึน้ จึงเผาไหมไ ดงา ย แตมขี อเสยี คอื จะมีเสยี งดงั ในการทํางาน เน่อื งจากลูกกลิ้งตองเสยี ดสกี ับเส้อื ปม 1.1.1.2 ปมนํ้ามันเชื้อเพลงิ แบบใบพดั (Van pump) ปม น้าํ มนั เชื้อเพลิงแบบใบพัด (Van pump) ตดิ ตง้ั อยูภายในถังนา้ํ มนั เช้อื เพลิงซ่ึงการติดตงั้ ปม น้ํามันเชื้อเพลิงแบบน้ี ทําใหขอดีกวาการติดตั้งภายนอกถัง คือ ถังนํ้ามันเช้ือเพลิงจะชวยปองกันการ กระแทกจากกอนหินหรือวัสดอุ นื่ มาโดนปมนา้ํ มนั มีเสยี งเงียบขณะปมน้ํามันเชื้อเพลิงทํางาน ปองกัน การเกิดสุญญากาศในทอน้ํามันขณะปมดูดนํ้ามันเชื้อเพลิง น้ํามันเช้ือเพลิงชวยระบายความรอน ของ ปมน้ํามันเช้ือเพลิงไดดีกวา สวนของใบพัดไมไดสัมผัสกับเส้ือปมโดยตรง ทําใหมีอายุการใชงานนาน กวา ไมเ ปลืองเนื้อที่ในการตดิ ตั้ง และไมต อ งเดินทอ ทาง

25 ภาพที่ 2-6 ปมนาํ้ มันเชอื้ เพลงิ แบบใบพดั (Van pump) ภาพท่ี 2-7 แสดงโครงสรา งและการทํางานของปมแบบใบพัด ที่มา : www. Gasthai.com หลกั การทํางานของปม น้าํ มนั เชอื้ เพลงิ แบบใบพัด (Van pump) เมื่อมอเตอรหมุนจานหมุนของ ปมน้ํามันเชื้อเพลิง จะหมุนในทิศทางเดียวกัน ใบพัดปม (Blade) จะหมุนตามไปดวย ซึ่งอยูบนขอบ

26 นอกของจานหมุน ใบพัดจะดูดนํ้ามันเบนซินจากทางเขาของปมนํ้ามันเช้ือเพลิง และสงไปยังชองทาง น้าํ มนั ออก นา้ํ มันเบนซนิ จะถกู จา ยออกทางชอ งทางออก ผา นล้ินกนั กลับและลิ้นระบายแรงดนั ล้ินกันกลับและล้ินระบายแรงดันนํ้ามันเบนซินทั้งคูจะเปด-ปด เพ่ือรักษาความดันนํ้ามันเบนซินใหอยู ประมาณ 2.5.-3.5 บาร ในขณะเครื่องยนตทํางาน เม่ือเคร่ืองยนตดับล้ินกันกลับ และลิ้นระบายจะ รกั ษาความดันตกคางเหลือไว ทําใหสตารทเครอ่ื งยนตติดงาย 1.1.2 ปม แรงดันสงู (High pressure fuel pump) ปมแรงดันสูง ใชกับเครื่องยนต GDI (Gasoline Direct Injection )ทําหนาท่ีสรางแรงดันสูง ประมาณ(34-206 บาร) เพ่ือเอาชนะความดันในหองเผาไหม ปมแรงดันสูง ใชกลไกที่เชื่อมตอการ หมุนมาจากเครือ่ งยนต เปนตัวขับ สวนใหญใชเฟองทดมาจาก เพลาขอเหวี่ยง หรือบางรุนใชเฟองขับ มาจาก เพลาลูกเบยี้ ว ภาพท่ี 2-8 ปม แรงดันสูง (High pressure fuel pump) 1.1.3 กรองเช้อื เพลงิ (Fuel filter) กรองน้ํามันเช้ือเพลิง ทําหนาท่ี กรองเศษผงและส่ิงสกปรกตาง ๆ ท่ีปนอยูในน้ํามันเชื้อเพลิง กอนสง เขาหัวฉีดเครื่องยนต ติดตั้งอยูระหวางปมน้ํามันเช้ือเพลิงกับทอจายน้ํามันเชื้อเพลิง (ทอเรล) กรอง นํ้ามันเชือ้ เพลิงมอี ายกุ ารใชงานประมาณ 50,000-80,000 กิโลเมตร ถา กรองนาํ้ มันเชื้อเพลิงเริ่มอุดตัน จะมีผลทําใหเคร่ืองยนตสตารทติดยาก เรงไมขึ้นหรือเคร่ืองยนตเดินเบาไมเรียบ มีอาการสะดุด ปจจุบัน กรองเชื้อเพลิงที่ใช ม2ี ชนิดคอื ชนิดอยูในถงั น้ํามัน และชนิดท่อี ยูน อกถงั นํา้ มนั

27 กรองเชื้อเพลิง ภาพท่ี 2-9 กรองเชอื้ เพลงิ ชนดิ อยูในถังน้ํามัน ภาพที่ 2-10 กรองเชอื้ เพลิงชนดิ นอกถงั นํ้ามัน

28 1.2 วงจรควบคมุ ไฟฟาปอนECMและปม นาํ้ มันเช้ือเพลงิ วงจรไฟฟาควบคุม ใหปมทํางานเฉพาะตอนท่ีเคร่ืองยนตทํางานเทานั้น หากเครื่องยนตดับ ปมน้ํามัน เช้ือเพลิงจะหยุดทํางานทันที แมวาสวิทชกุญแจ จะเปดอยู (อยูตําแหนง ON) ก็ตาม ท้ังนี้ เพื่อ ปองกันอันตราย ท่ีอาจจะเกิดข้ึนจากกรณีรถยนตเกิดอุบัติเหตุและมีการแตกหักของทอทางน้ํามัน เชือ้ เพลิง ซ่ึงอาจทาํ ใหเกดิ ไฟไหมข น้ึ ได มกี ารควบคุมการทํางานดังนี้ 1.2.1 เม่อื สวิตชก ุญแจอยทู ตี่ าํ แหนง ON ไฟบวกจาก ขั้ว IG2(สสี ายB-R) เขาฟว ส IG2 10 A ออกจากฟวส IG2 ไปรอท่ีขั้วที่1 ของ COPN Relay(รีเลยปมเช้ือเพลิง) ในกลองฟวส และออกจาก กลองฟวส (สีสายB-0) เขาท่ีข้ัว9 (IGSW) ของ ECM ระบบรับทราบสัญญาณ IGSW ปลอยไฟ+ออก จาก ข้ัว ที่8 (MREL) (สีสายB-W) ไปที่ EFI Relay ] ลงกราวดผานขั้วท่ี2(สายสีW-B) ทําให ที่ EFI Relay ทํางานตอ หนาสมั ผสั ระหวา งขวั้ 5กบั 3 สง ไฟ + จาก ฟวส EFI 20 A ออกจากข้ัวที่3 (สีสายB- R) เขา ข้ัว B+ และB2+ของ ECM แตปมเช้ือเพลิงจะยังไมทํางาน (หมายเหตุ บางรุนปมจะส่ัง ทํางาน 3-5 วินทแี ลวตดั การทํางานเพือ่ ชวยสรางแรงดนั ในระบบ) 1.2.2 เมื่อสวิตชกุญแจอยูที่ตําแหนง START เมื่อเคร่ืองยนตหมุน สัญญาณ STA1 (สีสายB- Y) ผานสวิตชเกียรวาง(รถท่ีใชเกียรอัตโนมัติ)และสวิตชครัชในรถที่ใชเกียรธรรมดา (สีสายB-W) สงไปยัง ECM ขั้ว12(STA) ECM จะเปด วงจรขวั้ 25 FC เพ่ือลงกราวด ขดลวด COPN Relay(รีเลยปม เชอื้ เพลิง) ลงกราวดค รบวงจรทาํ ให หนาสัมผสั ระหวางขว้ั 5กับ3 ตอ กนั จากนั้นกระแสไฟจากข้ัวท่ี5 ของ COPN Relay(รีเลยปมเช้ือเพลิง) จะถูกปลอยใหไหลผานขั้ว3 (สีสายL-B) เขาไปยังปมน้ํามัน เชื้อเพลิงลงกราวด(สีสายW-B) ครบวงจร ปม นาํ้ มนั เชอื้ เพลงิ ทาํ งาน 1.2.3 ขณะเครอื่ งยนตห มนุ หรือเคร่ืองยนตท าํ งาน ECM จะไดรับสัญญาณ NE+ จาก เซน็ เซอรตาํ แหนงเพลาขอเหว่ียงเขาท่ีข้ัว 27( NE+) ECM จะเปดวงจรขว้ั 25 FC เพอื่ ลงกราวด ขดลวดรเี ลยปมเชื้อเพลงิ ลงกราวดครบวงจร ปม เชอื้ เพลงิ จะยังทาํ งานตลอด 1.2.4 ถาเคร่ืองยนตดับถงึ แมวา สวิตชก ญุ แจ จะอยูที่ ON สัญญาณ NE+ จะไมถูกสง เขาไป ยัง ECM ทาํ ให ECM จะปดวงจรขวั้ 25 FC สัง่ หยดุ การลงกราวด รีเลยเ ปดวงจรทําใหปม น้ํามนั เช้อื เพลิงหยดุ การทํางาน 1.2.5 เมอ่ื รถชนหรือพลิกคว่ําเมอื่ รถชน ECU ของระบบถุงลมนิรภยั จะสงสัญญาณมายัง ECMจะปด วงจรขวั้ 25 FC ส่งั หยุดการลงกราวด รเี ลยเ ปดวงจรทําใหป มน้ํามันเชื้อเพลิงหยุดการ ทํางาน 1.2.6 เมือดับสวติ ชกุญแจ จะอยูที่ OFF สัญญาณ IGSWจะไมถกู สง เขา ไปยงั ECM ทําให ECM จะปดวงจรขั้ว25 FC สง่ั หยดุ การลงกราวด รเี ลยเปดวงจรทําใหปมนาํ้ มันเชื้อเพลิงหยุดการ ทํางาน

29 ภาพที่ 2-11 วงจรควบคมุ ไฟฟาปอนECMและปมนํา้ มันเช้ือเพลิง ท่มี า : คูมือการซอมเครอื่ งยนตแ กส โซลนี บริษทั โตโยตาจาํ กดั

30 ภาพที่ 2-11 (ตอ) ที่มา : คมู ือการซอมเคร่อื งยนตแ กส โซลนี บริษทั โตโยตา จาํ กดั

31 ภาพที่ 2-11 (ตอ) ที่มา : คมู ือการซอมเคร่อื งยนตแ กส โซลนี บริษทั โตโยตา จาํ กดั

32 ตารางที่ 2-1 ขัว้ ตอ ECM ท่ีมา : ปรชี า เจียงจันทร (2560) 2AZ-FE , Camry 2005 (ACV30) E6 (A) E7 (B) 1 - +B (B/R) 1 - TACH (B/O) 2 - +B (B/R) 2- 3 - BATT (B/Y) 3 - ELS3 (B/Y) 4 - IAC- (G/W) , Intake Air Control 4 - STP (G/W) Valve 5 - HT1C (L) 5 - CCV (L) , VSV Canister Close 6 - ODMS (G/O) Valve 7 - ODLP (O) 6 - IAC+ (G/B) , Intake Air Control 8 - SPD (V/W) Valve 9 - L (L/B) 7 - +BM (L/R) 10 - 2 (Y) 8 - MREL (B/W) 11 - R (R/B) 9 - IGSW (B/O) 12 10 13 - SIL (W) 11 14 - THWO (Y/G) 12 - STA (B/W) 15 - IMO (L/B)

33 ตารางที่ 2-1 (ตอ) E7 (B) E6 (A) 16 - IMI (R/L) 17 - TC (P/B) 13 14 - FANH (W/L) 18 15 - ELS1 (G) 19 - 3 (L/W) 20 16 - ST1- (R/B) 21 - D (W/L) 17 22 23 18 - VPA (L/Y) 24 - AC1 (Y/B) 25 - ACT (Y/R) 19 - VPA2 (W/R) 26 20 - EPA (LG/B) 27 - OX1C (B) 21 - EPA2 (LG) 28 22 - EC (W/B) 29 - 23 30 - W (G/R) 24 - 31 - 25 - FC (G/R) 32 - F/PS (L) , SRS System 26 - VCPA (R) 33 - CAN H (R) 27 - VCP2 (B/R) 34 - CAN L (W) 28 35 - WFSE (R) 29 - EOM (BR) 30 - NSW (B/Y) 31 - PTNK (P) , Vapor Pressure Sen.

34 ตารางท่ี 2-1 (ตอ ) E9 (D) E10 (E) 1 - #40 (W) 1 - HA1A (B/R) 2 - #30 (Y) 2 - HT1B (L) 3 - ME01 (W/B) 3 - E1 (BR) 4 - E03 (W/B) 4 - M- (W) 5 - #20 (R) 5 - M+ (B) 6 - #10 (L) 6 - E02 (W/B) 7 - E04 (W/B) 7 - E01 (W/B) 8 - S4 (L) 8 9 - DSL (Y) 9 10 - SL1- (P) 10 11 - SL1+ (R/B) 11 12 - SLT+ (Y/R) 12 - OC1- (Y) 13 - SLT- (Y/B) 13 - OC1+ (B/W) 14 - SL2+ (L/Y) 14 - IGT4 (L/Y) 15 - SL2- (L/R) 15 - IGT3 (LG/B) 16 - SL3+ (G/B) 16 - IGT2 (P) 17 - SL3- (G/R) 17 - IGT1 (R/W) 18 18 - VC (Y) 19 - SR (GR) 19 - VTA2 (B/R) 20 20 - VTA1 (LG) 21 21 - A1A+ (O)

ตารางท่ี 2-1 (ตอ) 35 E9 (D) E10 (E) 22 22 - IACA (G) , Intake Air Control 23 - PRG (B/R) , VSV Evap Valve 24 - THO1 (G) 23 - IGF1 (W/R) 25 24 - 26 - NC- (G) 25 - OX1B (BR) 27 - NT- (LG) 26 - G2+ (L) 28 - VG (R) 27 - NE+ (R) 29 - THA (L/B) 28 - E2 (BR) 30 - E2G (L/W) 29 - KNK1 (W) 31 - 30 - EKNK (B) 32 - PSST (R/W) 31 - A1A- (W) 33 32 - THW (G/Y) 34 - NC+ (R) 33 35 - NT+ (L) 34 - NE- (G)

36 ตารางที่ 2-1 (ตอ ) A/T Solenoid (2AZ-FE) 1.3 หวั ฉีดและรางหวั ฉดี (Fuel Injector and Fuel rail) 1.3.1 หัวฉีด (Injector) หัวฉีดประจําสูบ ทําหนาท่ีฉีดน้ํามันเชื้อเพลิงใหเครื่องยนต เขาไปบริเวณทอไอดีสําหรับ เครื่องยนตทใ่ี ชห วั ฉดี แรงดันตา่ํ และฉดี เขาตรงท่ีหองเผาไหมสําหรับเครื่องยนตชนิด GDI หัวฉีดจะฉีด น้ํามันเช้ือเพลิงมากหรือนอยขึ้นอยูกับระยะเวลาที่ชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส (ECM) ปอนสัญญาณ แรงดันไฟฟาเขาหัวฉีด หัวฉีดเปนหัวฉีดไฟฟา ประกอบดวย ขดลวดโซลีนอยด อาเมเจอร เข็มหัวฉีด กรอง สปริง และขัว้ ตอ สายไฟ หัวฉดี แรงดันต่าํ หัวฉีด แรงดันสงู GDI (2.4-3.5บาร) (34-206 บาร) ภาพท่ี 2-12 หวั ฉดี (Injector)

37 กรอง ขั้วตอสายไฟ ขดลวดโซลีนอยด สปรงิ อาเมเจอร เขม็ หัวฉีด ภาพท่ี 2-13 แสดงสว นประกอบหัวฉีด การทํางานของหัวฉีดประจําสูบ หัวฉีดแตละหัวจะถูกควบคุมการทํางานโดยกลองควบคุม อิเล็กทรอนิกส นํ้ามันเช้ือเพลิงท่ีมีความดันสูง (2.4-3.5บาร) และ(34-206 บาร) สําหรับหัวฉีดชนิด GDI จะรออยทู ่หี วั ฉดี ประจําสบู ทกุ หวั ในตําแหนง ท่หี วั ฉดี ยงั ไมท ํางาน สปริงจะดันเขม็ หัวฉีดใหแนบ สนิทกับบาล้ินไมใหน้ํามันไหลออก เมื่อมีสัญญาณไฟฟาจากกลองควบคุมอิเล็กทรอนิกสปอนเขา ขดลวดโซลีนอยด (Solenoid Winding) จะทําใหเกิดสนามแมเหล็กรอบๆ ขดลวดอาเมเจอร (Solenoid Armature) เสนแรงแมเหล็กที่เกิดข้ึนจะดูดใหตัวอาเมเจอรยกตัวข้ึน เข็มหัวฉีดท่ียึดติด กับอาเมเจอรจะยกตัวข้ึนจากบาล้ิน ทําใหน้ํามันเช้ือเพลิงซึ่งมีความดันสูงที่รออยู ฉีดออกมาจาก หัวฉีด ในลกั ษณะเปนฝอยละออง ปริมาตรของการฉีดจะมากหรือนอ ย ขึ้นอยูกับระยะเวลาที่กลอง ควบคุมอิเล็กทรอนิกสปอนแรงดันไฟฟาใหหัวฉีด การเปด-ปด ของเข็มหัวฉีดมีความไวสูงมาก ประมาณ 1-1.5 ms (มลิ ลวิ ินาที) ระยะยกตวั ของเขม็ หัวฉีดประมาณ 0.1 มลิ ลเิ มตร หัวฉีดในระบบควบคมุ การฉีดเช้ือเพลงิ ดว ยอิเลก็ ทรอนิกสแ บงตามชนดิ ไดดงั นี้ 1.3.1.1 หัวฉีดแบบเดอื ย เข็มหวั ฉดี เปนแบบเดือยโผลออกมาจากรูฉีด เดือยชวยควบคุมการ กระจายของฝอยละอองนํ้ามัน แบบนก้ี ารแผก ระจายของละอองนา้ํ มันไดดี แตม ีขอเสีย คือ เขมาที่เกิด จากการเผาไหมจบั ตรงเดือยที่โผลอ อกมา ทาํ ใหเ กดิ การอดุ ตนั ไดง า ยกวา 1.3.1.2 หวั ฉีดแบบรู เขม็ หวั ฉดี อยภู ายในตัวเรือนหวั ฉีด และน้ํามันเชือ้ เพลิงจะไหลผานรูที่ เจาะตรงปลายหัวฉีด ซง่ึ อาจมมีหลายรหู รือรูเดยี วก็ได หัวฉดี แบบรูนี้จะทําใหก ารฉดี นํา้ มันเช้ือเพลงิ เปน ฝอยละอองไดดี อดุ ตันยาก หัวฉีดแบบน้ีเปน ท่นี ิยมมากและเปน แบบหลายรู

38 1.3.1.3 หวั ฉดี แบบความตานทานต่ํา หัวฉีดแบบนี้จะมีขดลวดโซลินอยดมีคาความตานทาน ประมาณ 2-3 โอหม ทอ่ี ณุ หภมู ิประมาณ 21 องศาเซลเซียส (70 องศาฟาเรนไฮ) ถาอุณหภูมิสูงข้ึนคา ความตา นทานจะสงู ข้ึน หวั ฉีดแบบนจ้ี ะตอ รว มกบั ตัวตา นทานหวั ฉดี ซึง่ ติดต้ังอยภู ายนอก 1.3.1.4 หัวฉีดแบบความตานทานสูง หัวฉีดแบบนี้จะมีขดลวดแมเหล็กมีคาความตานทาน ประมาณ 13.8 โอหม ท่ีอุณหภูมิประมาณ 21 องศาเซลเซียส (70 องศาฟาเรนไฮ) ถาอุณหภูมิสูงข้ึน คาความตา นทานจะเพ่ิมขึ้นเชนเดียวกันกับหัวฉีดแบบความตานทานต่ํา หัวฉีดแบบนี้จะไมตอรวมกับ ความตา นทานหัวฉีด 1.3.2 รูปแบบการฉดี นา้ํ มันเชอื้ เพลิง 1.3.2.1 แบบฉีดพรอมกันหมดทุกสูบ เมื่อเพลาขอเหว่ียงหมุนไปครบ 1 รอบ (360°) หัวฉีด ทุกสบู จะฉีดนาํ้ มนั เชอื้ เพลิงพรอ มกนั ทั้งหมด และเมื่อเพลาขอเหว่ียงหมุนไปอีก 1 รอบ หัวฉีดทุกสูบก็ จะฉีดพรอมกันทั้งหมดอีก การฉีดแบบน้ี เมื่อเครื่องยนตหมุน 2 รอบ (720°) ทํางานครบ 1 กลวัตร (ดูด อัด ระเบดิ คาย) หวั ฉดี จะทําการฉดี นํ้ามันเชอ้ื เพลิง 2 คร้ัง 1.3.2.2 แบบฉีดพรอมกันเปนกลุม ก) เครอื่ งยนต 4 สูบ แบง เปน 2 กลมุ ๆละ 2 หัว ข) เครอ่ื งยนต 6 สูบ แบง เปน 2 กลุม ๆละ 3 หวั ค) เครอ่ื งยนต 8 สบู แบง เปน 2 กลมุ ๆละ 4 หัว 1.3.2.3 แบบฉีดอิสระหรือฉีดตามจังหวะการจุดระเบิด หัวฉีดแตละสูบจะฉีดนํ้ามัน เชื้อเพลิง ตามลําดับการจุดระเบิดของเครื่องยนต เม่ือเครื่องยนตหมุนครบ 2 รอบ (1 กลวัตร) หัวฉีด จะฉดี ครบทกุ สบู การฉดี นํ้ามนั แบบน้ีจะทําใหเกิดการประหยัดน้ํามันเช้ือเพลิงมากกวาและเครื่องยนต มีสมรรถนะดกี วา ทง้ั สองแบบเครอ่ื งยนตในปจ จุบันใชก ารฉีดแบบน้ี 1.3..3 รางหัวฉดี หรือทอ จา ยเชือ้ เพลงิ (Fuel rail or Fuel Supply) รางหัวฉดี หรือทอจายเชอื้ เพลิง ทําหนา ท่ีเก็บสะสมนาํ้ มนั เชื้อเพลงิ แรงดนั สูงสงใหหวั ฉีดประจําสูบ โดยทั่วไปทอ จายจะมีขนาดคอนขางโต รูปทรงอาจเปนสี่เหลยี่ มหรือทอ กลม ท้งั น้ี เพื่อใหสามารถ จา ยนาํ้ มันเชอื้ เพลิงใหก บั หัวฉีดประจาํ ในปริมาณทีเ่ พยี งพอตอความตองการของเครื่องยนต โดยท่ี ความดนั นํา้ มันในทอ จา ยไมเปลยี่ นแปลง

39 ภาพท่ี 2-14 รางหวั ฉีดแบบแรงดันตา่ํ ภาพที่ 2-15 รางหวั ฉดี แบบแรงดนั สูง GDI ท่ีมา : www. Google .co.th 1.4 วงจรไฟฟา ควบคมุ หวั ฉดี 1.4.1 เม่อื สวิตชกุญแจอยทู ต่ี ําแหนง ON ไฟบวกจาก สวติ ชก ุญแจ ตําแหนง IG2 (สีสายB-R) ออกมาเขาฟว ส IGN 15 A ไปรอทห่ี ัวฉีดทง้ั 4 หวั 1.4.2 เมื่อสวิตชกุญแจอยูท่ีตําแหนง START เมื่อเคร่ืองยนตหมุน สัญญาณ STA1 (สีสายB- Y) สงไปยัง ECM ขั้ว12(STA)พรอมท้ัง ECM จะไดรับสัญญาณ NE+ จากเซ็นเซอรตําแหนงเพลาขอ เหว่ยี งยนื ยันเขาท่ขี ว้ั 27( NE+) ECM จะทาํ การปลอยสัญญาณการฉีดเปนไฟดานลบ ใหหัวฉีดทํางาน ตามลําดับจุดระเบดิ

40 ภาพท่ี 2-16 จงจรไฟฟา ควบคุมหัวฉดี ท่มี า : คมู อื การซอมเครือ่ งยนตแ กส โซลีน บริษทั โตโยตาจํากดั

41 ภาพท่ี 2-16 (ตอ ) ที่มา : คมู ือการซอมเครื่องยนตแ กส โซลีน บริษัท โตโยตา จํากดั

42 1.5 ตัวควบคมุ ความดันน้าํ มันเช้อื เพลงิ (Fuel Pressure Regulator) 1.5.1 ตวั ควบคมุ ความดันน้ํามันเชือ้ เพลิงแบบแรงดนั ตํ่า ทาํ หนา ทค่ี วบคุมคาความแตกตางระหวางความดนั ของนํา้ มันเชื้อเพลงิ ในทอจา ยน้ํามนั เชื้อเพลิง กับความดันของอากาศในหองประจุไอดใี หมคี า คงท่ี ความดันนํา้ มนั เชือ้ เพลงิ ในทอจา ยจะถกู ควบคุม ใหเปล่ยี นแปลงไปตามความดันของอากาศในหองประจุไอดีดว ยกลไก โดยท่คี าความแตกตา งของ ความดนั ท้ังสองจะไมมีการเปล่ียนแปลง โดยจะควบคมุ แรงดันในรางหวั ฉดี ใหอยทู ี่ 2.4-3.5 บาร ภาพที่ 2-17 ตัวควบคุมความดันนํ้ามันเชื้อเพลิงแบบแรงดันต่ํา 1.5.2 ตัวควบคุมความดนั นา้ํ มันเชือ้ เพลิงแบบแรงดันสงู สําหรบั เคร่ืองยนต GDI การควบคุมแรงดนั ในรางหวั ฉดี ทาํ ไดดว ยการควบคุมทางไฟฟา โดยจะมีตวั รับรคู วามดันในราง หวั ฉดี สงสญั ญาณไป ยัง ECM เพ่อื ควบคมุ อุปกรณคมุ อัตราการไหลของเชื้อเพลงิ เขา ที่ปม แรงดันสูง เพ่ือควบคมุ ปริมาณของเชื้อเพลงิ ที่สงมายังรางหัวฉดี ผลใหสามารถควบคุมความดนั ที่เขามาในราง หัวฉดี ไดตามสภาวะความตองการของเครื่องยนต

ตัวรบั รูความดนั นํ้ามัน 43 เชอื้ เพลงิ ภาพที่ 2-18 ตวั รบั รูความดันนาํ้ มนั เชือ้ เพลิงแบบแรงดนั สูง อปุ กรณคมุ อัตราการไหลของเช้ือเพลงิ เขาปมแรงดันสงู ภาพที่ 2-19 อุปกรณค ุมอัตราการไหลของเช้อื เพลิงเขา ปม แรงดนั สูง