ebook 2

ระบบเช้ือเพลิงอ ยทุ ธกร อนิ ทรโ์ ท่โล่ แผนกช่างยนต์ วทิ ยาลยั เทคนิคนครนายก

ใบเนื้อหาท่ี 2เร่อื ง ระบบน้ามนั เชือ้ เพลิง ใชป้ ระกอบแผนการจัดการเรียนร้ทู ่ี 2วิชา งานระบบฉีดเช้อื เพลงิ อเิ ลก็ ทรอนิกส์ ระดับประกาศนยี บัตรวิชาชีพ (ปวช. )2.1 โครงสร้างระบบน้ามันเชื้อเพลงิ ระบบนำ้ มันเช้อื เพลงิ จะประกอบไปดว้ ยมีอุปกรณ์ตำ่ งๆ ดงั นี้ คือ ถังนำ้ มัน ปั๊มน้ำมันเชอื้ เพลงิกรองน้ำมันเช้ือเพลิง ทอ่ จำ่ ยน้ำมนั เชื้อเพลงิ ตวั ควบคุมควำมดนั หวั ฉีดหลกั และหวั ฉดี สตำร์ทเยน็ ดังรปู ท่ี2.1 รปู ท่ี 2.1 โครงสรำ้ งของระบบเชอ้ื เพลิง นำ้ มันเช้ือเพลิง จะถูกดูดจำกถังน้ำมนั เชื้อเพลงิ โดยปั๊มน้ำมนั เชอ้ื เพลิง ผำ่ นทอ่ สง่ น้ำมนั เช้ือเพลงิและกรองน้ำมนั เชื้อเพลิง ภำยใตก้ ำรควบคุมควำมดันของตัวควบคุมควำมดันนำ้ มันเชือ้ เพลงิ และน้ำมนัเชื้อเพลงิ ที่เหลือจำกกำรใชง้ ำนจะถกู ส่งกลบั ไปยังถังน้ำมนั เชื้อเพลงิ ทำงท่อน้ำมันไหลกลับ ตวั ป้องกำรกระเพื่อมของนำ้ มันเชอื้ เพลงิ ท้ำหนำ้ ท่ดี ดู ซบั อำกำรกระเพื่อมของน้ำมนั ที่อยู่ในทอ่ จ่ำยน้ำมันเชื้อเพลิง หวั ฉีดสตำร์ทเยน็ เปน็ อุปกรณห์ นึ่งในระบบนำ้ มันเชอ้ื เพลิง ซึ่งท้ำหนำ้ ที่ฉีดน้ำมันเชือ้ เพลิงเขำ้ ภำยในห้องประจุไอดี เพื่อให้เคร่ืองยนตส์ ตำรท์ ตดิ งำ่ ยข้นึ ในขณะที่นำ้ ระบำยควำมร้อนยังมอี ุณหภมู ิต่ำ้ หวั ฉดี หลัก ทำ้ หน้ำท่ีฉดี น้ำมันเชือ้ เพลงิ ให้เป็นฝอยละอองภำยในหอ้ งประจุไอดี โดยไดร้ ับสญั ญำณในกำรท้ำงำนจำกคอมพวิ เตอร์ ในรูปท่ี 2.2 แสดงสว่ นประกอบของระบบเชื้อเพลิง รปู ที่ 2.2 ตำ้ แหนง่ ทีต่ ดิ ต้งั อปุ กรณ์ของระบบน้ำมันเชอื้ เพลิง

2.2 ป๊ัมน้ามนั เชือ้ เพลิง ปั๊มนำ้ มันเชื้อเพลงิ จะทำ้ งำนดว้ ยไฟฟำ้ กระแสตรง แรงเคล่ือนไฟฟ้ำ 12 โวลท์ ซ่ึงจะมกี ำรออกแบบให้ ตัวปัม๊ น้ำมนั กบั ตวั มอเตอร์ไฟฟ้ำ อยเู่ ป็นชดุ เดียวกัน เปน็ อปุ กรณต์ ดิ ตัง้ กบั รถยนต์ทีใ่ ชร้ ะบบฉดี เชื้อเพลงิอเิ ล็กทรอนกิ ส์ สำมำรถแบ่งชนิดของ ปม๊ั น้ำมนั เช้ือเพลงิ ออกตำมลกั ษณะของกำรติดตงั้ ได้ 2 แบบคือ แบบในถัง (In Tank ) โครงสรำ้ งของตวั ปมั๊ จะเป็นลกั ษณะใบพดั ดงั รูปท่ี 2.3 และอีกแบบหน่ึงจะเปน็ แบบนอกถัง(In Line) โครงสร้ำงของตวั ป๊ัมจะเป็นลกั ษณะลูกกลง้ิ ดงั รูปที่ 2.4 ซ่ึงจะมหี ลกั กำรทำ้ งำนคล้ำยกนั ปั๊มน้ำมนัเชือ้ เพลงิ จะทำ้ งำนก็ต่อเม่ือเคร่อื งยนต์ทำ้ งำนเทำ่ น้นั ถ้ำเปิดสวิตซจ์ ดุ ระเบิดต้ำแหน่ง ON เครื่องยนต์ยังไม่ทำ้ งำน ปม๊ั น้ำมันเชอื้ เพลงิ ก็จะยังไมท่ ้ำงำน ดังนน้ั จงึ เป็นคณุ ลักษณะพิเศษ ในด้ำนควำมปลอดภัย ของเคร่อื งยนต์ท่ใี ช้ ระบบฉีดเชอื้ เพลิงอเิ ล็กทรอนิกส์ รูปที่ 2.3 โครงสร้ำงป๊ัมน้ำมันเชอ้ื เพลงิ แบบใบพัด รปู ท่ี 2.4 โครงสรำ้ งป๊ัมน้ำมันเชื้อเพลิงแบบลูกกลิ้ง

2.3 การควบคมุ ปั๊มนา้ มันเชอื้ เพลิง ระบบฉดี นา้ มนั เชอื้ เพลิง แบบ ดี (D-Jetronic) ขณะสตำร์ทเคร่ืองยนต์ กระแสไฟจะไหลผำ่ นขดลวด L2 ในรเี ลย์ เกดิ อ้ำนำจแม่เหล็กดึงให้หนำ้ทองขำวตอ่ วงจร กระแสไฟจะไหลผ่ำนไปยังป๊มั น้ำมันเชือ้ เพลิง ท้ำให้ปั๊มน้ำมันเช้ือเพลิงทำ้ งำน ในรูปท่ี 2.5แสดงวงจรกำรควบคุมปั๊มน้ำมนั เชอ้ื เพลิงท้ำงำนในขณะสตำรท์ เครอื่ งยนต์ รูปที่ 2.5 วงจรไฟฟำ้ ควบคุมปมั๊ นำ้ มันเชอื้ เพลิงทำ้ งำนในขณะสตำรท์ เคร่ืองยนต์ ภำยหลังจำกสตำรท์ เครือ่ งยนต์ (เครอ่ื งยนต์ตดิ แล้ว) เมื่อคอมพิวเตอรไ์ ด้รบั สัญญำณ Ne จำกจำนจ่ำย กระแสไฟจะกระตุ้นให้ทรำนซสิ เตอร์ซ่ึงอยู่ภำยในคอมพวิ เตอร์ท้ำงำน เปน็ สำเหตใุ ห้กระแสไฟไหลผ่ำนขดลวด L1 ของรเี ลย์ผ่ำนทรำนซสิ เตอรล์ งกรำวด์ เกิดอ้ำนำจแมเ่ หล็กดงึ ให้หนำ้ ทองขำวตอ่ วงจรอยู่ตลอดเวลำ ปมั๊ เช้ือเพลงิ ท้ำงำนในขณะท่ีเคร่ืองยนตท์ ำ้ งำน ในรปู ที่ 2.6แสดงวงจรกำรควบคมุ ป๊ัมน้ำมันเชือ้ เพลงิ ในขณะท่เี คร่อื งยนต์ทำ้ งำน รูปท่ี 2.6 วงจรไฟฟ้ำควบคุมป๊ัมน้ำมนั เชอ้ื เพลิงในขณะท่ีเคร่ืองยนต์ทำ้ งำน2.4 การควบคุมป๊ัมน้ามนั เช้อื เพลงิ ระบบฉดี นา้ มันเชื้อเพลงิ แบบ แอล (L-Jetronic) รปู ที่ 2.7 วงจรไฟฟำ้ ควบคุมปม๊ั น้ำมนั เชือ้ เพลิง ระบบฉีดเชอ้ื เพลิงแบบ แอล กำรควบคุมกำรท้ำงำนของป๊ัมน้ำมนั เช้ือเพลงิ แบบ L เหมอื นกบั แบบ D แตกต่ำงกนั แตเ่ พยี งแบบ L จะใชส้ วติ ช์ปัม๊ น้ำมันเชอ้ื เพลิงท่ตี ิดอยภู่ ำยในมำตรวดั กำรไหลของอำกำศ ท่ีเรยี กว่ำ โพเทนชิมิเตอร์ ซง่ึ

ทำ้ หน้ำท่ีตัดต่อกระแสไฟฟ้ำท่ีไหลผ่ำนขดลวด L1 ขณะที่อำกำศไหลผ่ำนมำตรวดั กำรไหลของอำกำศ จะทำ้ ให้แผ่นวดั เปิดสวิตชป์ ม๊ั น้ำมนั เชอื้ เพลิง จะต่อวงจรทำ้ ให้กระแสไฟฟำ้ ไหลผ่ำนขดลวด L1 ลงสำยดิน หรอื กรำวด์ครบวงจร รเี ลย์เปดิ วงจร และปัม๊ นำ้ มนั เช้ือเพลิงจะทำ้ งำน แตถ่ ้ำไม่มีอำกำศไหลผำ่ นทม่ี ำตรวัดกำรไหลของอำกำศ สวติ ช์ป๊มั น้ำมนั เชื้อเพลงิ ก็จะตัดวงจร ทำ้ ให้ป๊ัมนำ้ มันเชอื้ เพลงิ หยดุ ท้ำงำน2.5 กรองน้ามันเชือ้ เพลิง กรองน้ำมันเชอ้ื เพลงิ ทำ้ หนำ้ ทก่ี รองเอำสิ่งสกปรกตำ่ งๆ ท่ีปะปนมำกับนำ้ มันเช้ือเพลิงออกไป กอ่ นจะสง่ นำ้ มนั ทส่ี ะอำดแลว้ ไปยัง หวั ฉีดหลกั และหัวฉีดสตำร์ทเย็น กำรตดิ ตง้ั กรองน้ำมันเช้ือเพลิง จะอยูร่ ะหวำ่ งทำงออกของปั๊มนำ้ มนั เชื้อเพลิง กับทำงเขำ้ ของท่อจ่ำยนำ้ มันเช้ือเพลงิ ซงึ่ จะมรี ูปร่ำงดังรูปที่ 2.8 รปู ท่ี 2.8 รูปร่ำงและโครงสรำ้ งภำยในกรองน้ำมันเชือ้ เพลิง2.6 ทอ่ จ่ายนา้ มนั เชื้อเพลิง เปน็ อุปกรณส์ ำ้ หรับสง่ น้ำมันไปยงั หัวฉดี จะมลี กั ษณะค่อนข้ำงโตและแขง็ แรง เพ่ือจะไดท้ นแรงดันได้สูง และมีที่มำกเพียงพอทจ่ี ะเก็บน้ำมนั เช้ือเพลิงไวส้ ้ำหรบั หวั ฉดี หลัก และหวั ฉดี สตำร์ทเยน็ จะมีรปู รำ่ งดงัภำพขำ้ งลำ่ งนี้ ท่อจ่ำยนำ้ มันเชอื้ เพลิง หวั ฉดี หลกั รูปที่ 2.9 รปู รำ่ งของท่อจำ่ ยน้ำมนั เชือ้ เพลิง2.7 ตวั ควบคุมแรงดนั น้ามันเชือ้ เพลงิ ตัวควบคมุ แรงดนั เป็นอปุ กรณท์ ี่ใชส้ ำ้ หรบั ควบคมุ คำ่ ควำมแตกต่ำงระหว่ำง ควำมดนั ของน้ำมนัเช้อื เพลิงในระบบ กบั ควำมดันของอำกำศในทอ่ ร่วมไอดี ให้มีสภำวะคงท่ีตลอดเวลำ เพ่ือให้ปริมำณกำรกำรฉดี น้ำมันเช้ือเพลงิ ต่อหน่ึงหน่วยเวลำมีค่ำเท่ำกันเสมอ

ท่อตอ่ ไปยงั ท่อร่วมไอดี แผน่ ไดอะแฟรม วาลว์ ท่อน้ามนั เขา้ ช่องทางน้ามนั ไหลกลบั รูปท่ี 2.10 รูปร่ำงของตวั ควบคมุ แรงดันน้ำมันเชอ้ื เพลงิการท้างานของตัวควบคุมแรงดันนา้ มันเชือ้ เพลิง ตวั ควบคุมแรงดันน้ำมันเชอ้ื เพลิง กบั ทอ่ จำ่ ยน้ำมนั เชอื้ เพลิง ซ่งึ อุปกรณ์ท้ังสองตัวนีจ้ ะถกู ยึดติดกนัน้ำมันเชือ้ เพลิงจะไหลเขำ้ ไปยังทอ่ จ่ำยนำ้ มนั เช้ือเพลงิ ถำ้ หำกแรงดันของน้ำมนั เช้ือเพลงิ สูงเกินกว่ำท่ีกำ้ หนดไว้จะเอำชนะแรงดนั ของสปริง น้ำมันเชื้อเพลิงจะดันให้แผน่ ไดอะแฟรมยุบลง แผ่นวำวลท์ ่ีติดกับแผน่ ไดอะแฟรมจะเปิดออก ทำ้ ใหน้ ้ำมนั เช้อื เพลิง ไหลออกจำกตวั ควบคุมแรงดันน้ำมันเช้ือเพลงิ กลบั ส่ถู ังเกบ็ ท้ำให้ค่ำของแรงดันน้ำมนั เชอื้ เพลิง ถกู ควบคมุ ไว้ท่ีคำ่ ค่ำหน่งึ ตำมแรงดันของสปริง ทบี่ ริษัทผู้ผลิตได้ออกแบบไว้ โดยทั่วไปจะควบคมุ แรงดนั นำ้ มนั เชอ้ื เพลงิ ไว้ท่ี 2.55 กโิ ลกรัมต่อตำรำงเซนตเิ มตร รูปที่ 2.11 แสดงหลกั กำรท้ำงำนของตัวควบคมุ แรงดันน้ำมนั เช้อื เพลงิ2.8 หัวฉีดหลัก หัวฉดี หลกั จะเป็นหัวฉีดท่ีอยู่ประจำ้ สบู โดยทวั่ ไป จะตดิ ตั้งไว้กระบอกสบู ละ 1 ตัว ทบี่ ริเวณท่อรว่ ม ไอดี กำรปิดเปิดของลนิ้ หวั ฉดี จะถกู บังคับดว้ ยโซลีนอยด์ไฟฟ้ำ ต้ำแหนง่ กำรติดตั้ง มีลักษณะดังรปู ท่ี 2.12

รูปที่ 2.12 แสดงตำ้ แหน่งของกำรติดตง้ั หัวฉีดหลักในแต่ละสูบ หลักกำรท้ำงำนของหวั ฉีดหลัก รปู ที่ 2.13 โครงสร้ำงภำยในและกำรท้ำงำนของหวั ฉดี หลัก น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลเข้ำหัวฉีดท่ีท่อทำงเข้ำโดยจะไหลผ่ำนกรองละเอียด ผ่ำนไปยังเข็มหัวฉีดที่อยู่ด้ำนล่ำง เข็มหัวฉีดจะถูกสปริงดันให้สนิทกับบ่ำลิ้น น้ำมันเชื้อเพลิงไม่สำมำรถไหลออกมำได้ เมื่อมีสัญญำณไฟฟำ้ จำกกล่องคอมพิวเตอรป์ ้อนเข้ำขดลวดโซลนี อยด์ ทำ้ ให้เกดิ อำ้ นำจแมเ่ หล็กดูดเอำอำเมเจอร์ท่ีอยู่ตรงกลำงยกตัวขึ้น เข็มหัวฉีดซึ่งติดกับอำเมเจอร์ก็จะยกตัวตำมขึ้นมำด้วย ท้ำให้น้ำมันเช้ือเพลิง ซ่ึงมีแรงดันประมำณ 2.55 กโิ ลกรมั ต่อตำรำงเซนติเมตร ถูกฉดี ออกมำเป็นฝอยละออง ผสมกบั อำกำศในท่อร่วมไอดี ไหลเข้ำสู่ห้องเผำไหม้ต่อไป ปริมำณกำรฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงจะมำกหรือน้อยจะขึ้นอยู่กับระยะเวลำในกำรป้อนสัญญำณทำงไฟฟ้ำเข้ำขดลวดโซลีนอยด์ กำรปิดเปิดของเข็มหัวฉีดมีควำมรวดเร็วสูงมำก ประมำณ 1-1.5มลิ ลิวินำที (ms) รูปที่ 2.14 วงจรไฟฟำ้ ควบคุมหัวฉีดหลกั

2.9 หัวฉีดสตารท์ เย็น เม่อื ท้ำกำรสตำรท์ เครื่องยนต์ขณะทีม่ ีอณุ หภมู ติ ่ำ้ เครื่องยนต์ตอ้ งกำรส่วนผสมทห่ี นำกว่ำสภำวะกำรท้ำงำนอื่นๆ กำรทำ้ ให้สว่ นผสมหนำขน้ึ ไดโ้ ดยกำรทำ้ ใหห้ วั ฉีดหลกั แลหัวฉีดสตำร์ทเย็นทำ้ งำนพร้อมกนั ซง่ึหัวฉีดสตำร์ทเย็นจะมีในเคร่ืองยนต์หวั ฉดี รนุ่ แรกๆเทำ่ นั้น ปัจจุบันไมม่ ีกำรใชแ้ ลว้ สำ้ หรับกำรติดตั้งหวั ฉีดสตำรท์ เย็น แสดงไว้ในรูปท่ี 2.14 และรูปหลกั กำรทำ้ งำนของหัวฉดี สตำรท์ เยน็ ดังรูปท่ี 2.15 รปู ที่ 2.15 แสดงตำ้ แหนง่ ของกำรตดิ ต้ังหวั ฉดี สตำร์ทเยน็ รปู ท่ี 2.16 แสดงโครงสร้ำงและกำรท้ำงำนหัวฉีดสตำร์ทเย็น 2.10 ตัวปอ้ งกนั กำรกระเพื่อม ขณะทหี่ วั ฉดี ฉีดนำ้ มันเช้ือเพลิงแรงดันนำ้ มันเช้ือเพลงิ ในท่อจะลดลง ทำ้ ใหแ้ รงดันน้ำมันเชื้อเพลิงไม่คงที่ ซึง่ มีผลให้กำรควบคุมปริมำณนำ้ มันเช้ือเพลิงทฉ่ี ีดไมเ่ ท่ยี งตรง ตัวป้องกนั กำรกระเพือ่ มจะชว่ ยลดปญั หำนี้ รูปที่ 2.17 แสดงโครงสร้ำงและกำรท้ำงำนของตวั ป้องกนั กำรกระเพ่ือม วธิ ีสงั เกตแรงดนั น้ำมนั เช้ือเพลงิ ในท่ออยำ่ งง่ำย ๆ คอื สังเกตตำ้ แหนง่ หวั สกรูของตวั ป้องกันกำรกระเพอื่ ม  หวั สกรยู กขน้ึ สูง แสดงวำ่ แรงดันน้ำมนั เชือ้ เพลงิ สงู  หัวสกรลู ดตำ่้ ลง แสดงว่ำแรงดนั นำ้ มนั เช้อื เพลงิ ต่้ำ

แรงดันนำ้ มนั เช้อื เพลงิ ต้ำ่ แรงดนั นำ้ มันเชอ้ื เพลิงสงูรปู ท่ี 2.18 แสดงกำรสังเกตกำรณ์ทำ้ งำนของตวั ป้องกันกำรกระเพอ่ื ม