ระบบควบคุมไอเสีย:การควบคุมไอนํ้ามัน

Posted on : 11-11-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

ระบบควบคุมไอนํ้ามัน

ไอนํ้ามันสามารถระเหยออกไปจากระบบนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ไม่มีการควบคุมท่อหายใจของถังนํ้ามันจะมีไอนํ้ามันรั่วไหลออกมา ในขณะที่ถังนํ้ามันได้รับความร้อน อากาศในถังจะขยายตัวและไหลออกสู่ภายนอก อากาศที่ไหลออกมานี้จะพาไอนํ้ามันออกมาด้วย ถ้าถังได้รับ ความร้อนมาก จะมีไอนํ้ามันรั่วไหลออกมามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าจอดรถยนต์ไว้กลางแสงแดด

คาร์บูเรเตอร์ก็สามารถสูญเสียไอนํ้ามันได้เช่นกัน ห้องลูกลอยของคาร์บูเรเตอร์จะมีนํ้ามันเชื้อเพลิงเต็มในขณะเครื่องยนต์ทำงาน แต่เมื่อดับเครื่องยนต์ ความร้อนจากเครื่องยนต์จะ ทำให้นํ้ามันเชื้อเพลิงบางส่วนระเหยออกสู่บรรยากาศ

ระบบควบคุมไอนํ้ามันทำหน้าที่ดักจับไอนํ้ามันเหล่านี้แล้วป้อนเข้าสู่เครื่องยนต์ สิ่งนี้จะช่วยลดมลภาวะอากาศและช่วยประหยัดนํ้ามันเชื้อเพลิงอีกด้วย ระบบควบคุมไอนํ้ามันนี้มีชื่อเรียก หลายอย่าง เช่น ระบบ FVEC (fuel-vapor emission control) ระบบ ECS (evaporative control system) ระบบ EEC (evaporative emission control) ระบบ VVR (vehicle vapor recovery) หรือระบบ VSS (vapor saver system) ทั้งหมดมีการทำงานคล้ายกัน

การทำงานของระบบควบคุมไอนํ้ามัน

รูปที่ 18.5 และรูปที่ 18.6 แสดงระบบควบคุมไอนํ้ามัน โดยทั่วไป หม้อดักไอนํ้ามัน (canister) มีถ่านอยู่ภายใน เมื่อดับเครื่องยนต์แล้ว อากาศและไอนํ้ามันจากถังจะไหลผ่านท่อหายใจ ไปยังหม้อดักไอนํ้ามัน อากาศจะไหลผ่านหม้อดักไอนํ้ามันไปได้แต่ไอนํ้ามันที่ไหลมาพร้อมกับอากาศจะถูกดูดไว้ด้วยอนุภาคของถ่าน

ความร้อนสามารถทำให้นํ้ามันภายในห้องลูกลอยระเหยออกไปได้ ดังนั้นห้องลูกลอยของคาร์บูเรเตอร์จำนวนมากจึงมีท่อหายใจต่อเข้ากับหม้อดักไอนํ้ามันซึ่งจะดูดไอนํ้ามันที่ระเหยออกมา เมื่อเครื่องยนต์สตาร์ตอีกครั้งหนึ่ง อากาศภายนอกจะไหลผ่านหม้อดักไอนํ้ามันโดยผ่านท่อไล่น้ำมัน (purge line) อากาศจะไล่ไอนํ้ามันออกจากถ่านแล้วพาไอนํ้ามันเข้าสู่คาร์บูเรเตอร์ ไอนํ้ามันที่เกิดขึ้นในปั๊มนํ้ามันจะกลับสู่ถังน้ำมันเชื้อเพลิงโดยผ่านท่อนํ้ามันกลับ นอกจากนี้ ท่อนํ้ามันกลับยังทำหน้าที่ลำเลียงนํ้ามันส่วนเกินที่คาร์บูเรเตอร์ไม่ต้องการกลับสู่ถังนํ้ามัน สังเกตการใช้วาล์วโรลล์โอเวอร์ (roll-over valve) ในรูปที่ 18.6

หม้อดักไอนํ้ามัน

รูปที่ 18.7 แสดงอากาศและไอนํ้ามันไหลผ่านหม้อดักไอนํ้ามัน (charcoal canister) อากาศพร้อมไอนํ้ามันจากห้องลูกลอยและจากถังนํ้ามันจะไหลเข้าส่วนบนของหม้อดักไอนํ้ามัน หลังจากเครื่องยนต์หยุดทำงานแล้ว เมื่อเครื่องยนต์เริ่มทำงานอีกครั้งหนึ่ง อากาศจากภายนอกจะไหลผ่านหม้อดักไอนํ้ามันจากส่วนล่างเข้าสู่ท่อไล่ไอนํ้ามันไปยังคาร์บูเรเตอร์ ดังนั้นไอนํ้ามันในหม้อดักไอนํ้ามันจะถูกนำมาใช้อีกครั้งหนึ่งเมื่อเริ่มสตาร์ตเครื่องยนต์ และไอนํ้ามันจะถูกดูดเอาไว้ เมื่อดับเครื่องยนต์

รูปที่ 18.8 แสดงการต่อท่อของระบบควบคุมไอนํ้ามัน หม้อดักไอน้ำมันมีหลายแบบ แบบหนึ่งที่ใช้กับเครื่องยนต์ 4 สูบมีวาล์วไล่ไอนำมัน (purge valve) (ดูรูปที 18.7) วาล์วนี้จะจำกัดปริมาณการไหลของอากาศที่ไหลผ่านหม้อดักไอนํ้ามันในระหว่างที่เครื่องยนต์เดินเบา

เครื่องยนต์ขนาดใหญ่อาจใช้หม้อดักไอนํ้ามัน 2 ชุด (ดูรูปที่ 18.9) หม้อดักไอนํ้ามันชุดหนึ่ง สำหรับดูดซับไอนํ้ามันจากถังนํ้ามัน ส่วนอีกชุดหนึ่งสำหรับคาร์บูเรเตอร์ หม้อดักไอน้ำมันเหล่านี้ มีรูปทรงแตกต่างจากที่ได้กล่าวมาแล้ว หม้อดักไอนํ้ามันนี้มีวาล์วโซลีนอยด์ควบคุมการหายใจจากห้องลูกลอย

บางระบบใช้วาล์วความร้อนแทนวาล์วโซลีนอยด์ วาล์วความร้อนนี้ป้องกันไม่ให้ไอนํ้ามันไหลจากถังไปยังห้องลูกลอยของคาร์บูเรเตอร์ เพราะการไหลอาจเกิดขึ้นได้เมื่อเครื่องยนต์เย็น แต่ถังนํ้ามันร้อน เมื่อรถยนต์ถูกแสงแดด ถังนํ้ามันจะร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้จะทำให้ไอนํ้ามัน จากถังไหลผ่านห้องลูกลอย อย่างไรก็ตามวาล์วความร้อนจะป้องกันการไหลของไอนํ้ามันได้โดยการซีลห้องลูกลอยจากหม้อดักไอนํ้ามันเมื่อวาล์วเย็น แต่เมื่อวาล์วร้อนขึ้น วาล์วจะเปิดท่อหายใจ

การแยกไอนํ้ามันออกฉากนํ้ามันเชื้อเพลิง

อุปกรณ์หลายอย่างได้ถูกนำมาใช้ป้องกันการรั่วไหลย้อนกลับของนํ้ามันเชื้อเพลิงผ่านท่อหายใจเข้าสู่หม้อดักไอน้ำมัน ระบบรุ่นแรก ๆ ใช้ชุดท่อตั้ง (standpipe assembly) ดังแสดงใน รูปที่ 18.10 ท่อเหล่านี้ต่อกับท่อหายใจ 3 ท่อในถังนํ้ามัน ไอนํ้ามันจะไหลขึ้นสู่ส่วนบนของชุด ท่อตั้งแล้วไหลผ่านท่อหายใจเข้าสู่หม้อดักไอน้ำมัน

ถังนํ้ามันเชื้อเพลิงจำนวนมากมีส่วนบนนูนขึ้น (ดูรูปที่ 18.5) หรือท่อช่องเติมนํ้ามันอยู่ตํ่ากว่าส่วนบนของถังนํ้ามันเล็กน้อย สิ่งนี้ป้องกันไมให้เติมนํ้ามันเชื้อเพลิงมากเกินไป นอกจากนี้ ช่องว่างดังกล่าวจะบรรจุไอนํ้ามันซึ่งจะส่งไปยังหม้อดักไอนํ้ามัน ถังน้ำมันบางแบบมีส่วนขยายของถังดังแสดงในรูปที่ 18.11 ซึ่งช่วยป้องกันการเติมนํ้ามันเชื้อเพลิงมากเกินไปและช่วยให้มีช่องว่างสำหรับการขยายตัวเนื่องจากความร้อน

รูปที่ 18.11 ยังแสดงอุปกรณ์อื่นๆ สำหรับการแยกนํ้ามันเชื้อเพลิงออกจากไอนํ้ามัน อุปกรณ์นี้ได้แก่ วาล์วกันของเหลวไหลกลับ (liquid check valve) วาล์วนี้จะยอมให้ไอนํ้ามัน ไหลผ่านไปได้ แต่น้ำมันเชื้อเพลิงไม่สามารถไหลผ่านไปได้

ตัวแยกไอนํ้ามันแบบอื่น ๆ ติดตั้งที่ส่วนบนของถังนํ้ามัน แบบหนึ่งใช้ไส้กรองซึ่งจะยอมให้ไอนํ้ามันไหลผ่านไปได้แต่นํ้ามันเชื้อเพลิงไหลผ่านไม่ได้ แบบอื่นมีลูกลอย (ดูรูปที่ 18.12) ถ้านํ้ามันเชื้อเพลิงไหลเข้า ลูกลอยจะลอยตัวสูงขึ้นและจะปิดช่องออริฟิซ

ถังนํ้ามันปิดผนึก

ถังน้ำมันปิดผนึกสามารถป้องกันการรั่วไหลของไอนํ้ามันเชื้อเพลิงสู่บรรยากาศ ถังนํ้ามันจะมีฝาปิดถังพร้อมด้วยวาล์วระบายความดันสองทาง ถังนํ้ามันมีท่อไอนํ้ามันกลับซึ่งจะนำไอนํ้ามันที่เกิดขึ้นในปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงและในท่อนํ้ามันกลับสู่ถัง

ฉนวนคาร์บูเรเตอร์

คาร์บูเรเตอร์บางชนิดใช้ฉนวนกั้นระหว่างช่องวาล์วปีกผีเสื้อกับท่อร่วมไอดี บางชนิดมีฉนวนระหว่างช่องวาล์วปีกผีเสื้อกับห้องลูกลอย ฉนวนทำหน้าที่กันความร้อนซึ่งจะช่วยลดการระเหยของนํ้ามันเชื้อเพลิงออกจากห้องลูกลอย บางแบบใช้แผ่นอะลูมิเนียมกระจายความร้อน ซึ่ง จะช่วยป้องกันไม่ให้ความร้อนถ่ายเทถึงห้องลูกลอย

แหล่งสะสมไอน้ำมันในเรือนเครื่องยนต์

เครื่องยนต์บางเครื่องใช้เรือนเครื่องยนต์ (แทนการใช้หม้อดักไอนํ้ามัน) เพื่อสะสมไอนํ้ามันจากถังนํ้ามันและห้องลูกลอย เมื่อสตาร์ตเครื่องยนต์ ระบบพีซีวีจะช่วยดูดไอนํ้ามันออกจากเรือนเครื่องยนต์

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.