คาร์บูเรเตอร์:โซลีนอยด์ควบคุมส่วนผสม

Posted on : 06-11-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

ในระบบ CCC คาร์บูเรเตอร์แบบฟีดแบ็กสามารถควบคุมอัตราส่วนผสมได้โดยโซลีนอยด์ ควบคุมส่วนผสม (mixture-control solenoid) หรือมักเรียกว่าโซลีนอยต์ M/C ดังแสดงใน รูปที่ 12.48

โซลีนอยต์ M/C ทำหน้าที่แทนเข็มนมหนูหรือลูกสูบที่ใช้กันในระบบกำลังของคาร์บูเรเตอร์ธรรมดาทั่วไป รูปที่ 12.49 แสดงระบบเดินเบาของคาร์บูเรเตอร์แบบฟีดแบ็กชนิดสองท่อ และรูปที่ 12.50 แสดงระบบป้อนหลัก

การทำงานของโซลีนอยต์ควบคุมโดย ECM โดยป้อนแรงดันไฟฟ้าไปยังโซลีนอยต์ จะมีกระแสไฟฟ้าไหลก็ต่อเมื่อต้องครบวงจรคือ ต้องต่อ ECM กับสายดินก่อน

โซลีนอยต์ทำให้แกนเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้นและลงอย่างรวดเร็ว (ดูรูปที่ 12.50) การเคลื่อนที่ขึ้นและลงของแกนเลื่อน ทำให้วาล์วโซลีนอยด์เปิดและปิดช่องทางไหลของนํ้ามันที่ส่วนล่างของห้องลูกลอย (ดูรูปที่ 12.51) สิ่งนี้ช่วยในการควบคุมปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ไหลจากห้องลูกลอยเข้าสู่ ช่องหลัก

ในขณะเดียวกัน วาล์วที่ส่วนบนของแกนเลื่อนจะเปิดและปิดด้วย เมื่อแกนเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้นและลง เมื่อแกนเลื่อนเคลื่อนที่ลงมันจะเปิดช่องอากาศเดินเบาและปิดช่องนํ้ามันหลัก (ดูรูปที่ 12.49) เพราะว่ามีวาล์วที่ปลายทั้งสองข้างของแกนเลื่อน ดังนั้นเมื่อแกนเลื่อนเคลื่อนที่ลงจะทำให้ ส่วนผสมของระบบเดินเบาและระบบป้อนนํ้ามันหลักบางลง แต่เมื่อแกนเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้น จะทำให้ส่วนผสมของทั้ง 2 ระบบหนาขึ้นพร้อมกัน

เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านโซลีนอยด์ โซลีนอยด์จะดูดให้แกนเลื่อนเคลื่อนที่ลง แต่เมื่อโซลีนอยด์หยุดทำงาน สปริงจะดันให้แกนเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้น

เมื่อโซลีนอยด์หยุดทำงาน แกนเลื่อนจะเคลื่อนที่ขึ้น นํ้ามันจะไหลเข้าสู่ช่องนํ้ามันหลักมากที่สุด แต่เมื่อโซลีนอยด์ทำงาน จะป้องกันไม่ให้นํ้ามันไหลผ่านวาล์วโซลีนอยด์ไปได้ นํ้ามันบางส่วน จะไหลผ่านหมุดเกลียวส่วนผสมบาง (ซึ่งปรับมาแล้วจากโรงงาน) อย่างไรก็ตามปริมาณนํ้ามัน เชื้อเพลิงจำนวนน้อยนี้จะไม่เพียงพอกับการทำงานที่ดีของเครื่องยนต์ จึงต้องเพิ่มปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงเสริมเข้าไปจากวาล์วโซลีนอยต์ควบคุมส่วนผสมดังกล่าว

ความสำคัญของช่วงเวลาการทำงานของโซลีนอยด์ควบคุมส่วนผสม(dwell)

วาล์วโซลีนอยต์จะป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงด้วยปริมาณที่เปลี่ยนแปลงไปตามการทำงานของเครื่องยนต์ การปิดเปิดวาล์วโซลีนอยต์จะมีความถี่ 10 ครั้งต่อวินาที ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงขึ้นอยู่กับเปอร์เซ็นต์ของเวลาที่วาล์วเปิดออก ดังแสดงในรูปที่ 12.52

นํ้ามันเชื้อเพลิงจะไหลเข้าเฉพาะเมื่อโซลีนอยต์หยุดทำงาน (แกนเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้น) ถ้าโซลีนอยต์หยุดทำงานเป็นเวลานาน จะมีนํ้ามันเชื้อเพลิงไหลเข้ามากขึ้น แต่ถ้าโซลีนอยด์ทำงาน เป็นเวลานาน จะมีนํ้ามันเชื้อเพลิงไหลเข้าน้อยลง

เปอร์เซ็นต์ของเวลาที่โซลีนอยด์ทำงานอยู่เรียกว่า ดิวตีไซเคิล (duty cycle) ซึ่งสามารถวัดได้โดยใช้ dwellmeter

ในระบบ CCC นั้น dwell จะหมายถึงช่วงเวลา (ซึ่งวัดเป็นองศาของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง) ที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านโซลีนอยต์ dwell ยิ่งมีค่ามาก วาล์วก็จะยิ่งปิดนานและจะได้ อัตราส่วนผสมบางลง อัตราส่วนผสมและดิวตีไซเคิลแสดงในรูปที่ 12.52 เมื่อ dwell เปลี่ยนแปลง ระบบจะทำงานแบบวงจรปิด แต่เมื่อ dwell คงที่ ระบบจะทำงานแบบวงจรเปิด

การคำนวณดิวตีไซคิล

ในระบบ CCC นั้น ECM จะรับสัญญาณจากตัวรับสัญญาณต่าง ๆ ECM จะคำนวณเวลาที่จะให้วาล์วโซลีนอยด์ปิดในแต่ละไซเคิล เพื่อให้ได้อัตราส่วนผสมที่เหมาะสม

ถ้าตัวรับสัญญาณออกซิเจนรายงานว่ามีออกซิเจนในก๊าชไอเสียน้อย (ส่วนผสมหนา) ECM จะตรึงให้วาล์วโซลีนอยด์ปิดนานขึ้นในแต่ละไซเคิล ทำให้มีปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงไหลผ่านวาล์วโซลีนอยด์น้อยลง ส่วนผสมจึงเริ่มบางลง

ถ้าตัวรับสัญญาณออกซิเจนรายงานว่ามีออกซิเจนในก๊าซไอเสียมาก (ส่วนผสมบาง) ECM จะตรึงให้วาล์วโซลีนอยด์เปิดนานขึ้นในแต่ละไซเคิล ทำให้มีปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงไหลผ่านวาล์วโซลีนอยด์มากขึ้น ส่วนผสมจึงเริ่มหนาขึ้น

สภาพการทำงานของระบบ CCC

รูปที่ 12.53 แสดงสภาพที่แตกต่างกันของเครื่องยนต์ที่มีผลต่อการทำงานของระบบ CCC เช่น ในระหว่างการแคร้งเครื่องยนต์ (รอบน้อยกว่า 200 rpm) ECM จะไม่ส่งสัญญาณไปยังโซลีนอยต์ควบคุมส่วนผสมคือ โซลีนอยต์ไม่ทำงาน ส่วนผสมจึงหนาเต็มที่ระบบ CCC จะทำงาน แบบวงจรเปิด

ระบบ EEC

ระบบ EEC (electronic engine control) มีการทำงานคล้ายกับระบบ CCC เครื่องยนต์ที่ใช้ระบบ EEC จำนวนมากที่เป็นระบบ EFI (electronic fuel injection) หรือระบบหัวฉีดนั่นเอง

ระบบ EEC ก็ยังใช้กับคาร์บูเรเตอร์แบบฟีดแบ็กด้วยเช่นกัน ระบบประกอบด้วย ECM ซึ่งรับสัญญาณจากตัวรับสัญญาณออกซิเจน แล้วนำมาวิเคราะห์พร้อมกับตัวรับสัญญาณอื่นๆ หลังจากนั้นจะส่งคำสั่งไปยังคาร์บูเรเตอร์หรือระบบหัวฉีด เพื่อปรับอัตราส่วนผสมให้เหมาะสมกับสภาพการทำงานของเครื่องยนต์

แทนที่จะใช้โซลีนอยต์ M/C อาจใช้วาล์วเข็มซึ่งควบคุมการทำงานด้วยสุญญากาศ (ดูรูปที่ 12.54) ก้านวาล์วเข็มต่อกับไดอะแฟรมสุญญากาศ การขยับตัวของไดอะแฟรมจะเปลี่ยนตำแหน่งของวาล์วเข็มในนมหนู

ECM ควบคุมปริมาณสุญญากาศที่ป้อนไปยังไดอะแฟรมผ่านโซลีนอยด์เรกูเลเตอร์ สุญญากาศ วาล์วเข็มในเรกูเลเตอร์จะปรับปริมาณสุญญากาศให้มีความสัมพันธ์กับสัญญาณที่รับจาก ECM สิ่งนี้ทำให้คาร์บูเรเตอร์ได้รับสุญญากาศที่ผ่านการควบคุมแล้วจากโซลีนอยด์ ในวิธีนี้ ECM จะควบคุมอัตราส่วนผสมโดยควบคุมตำแหน่งของวาล์วเข็ม

เมื่อไม่มีสุญญากาศเหนือไดอะแฟรม สปริงของไดอะแฟรมจะดันให้วาล์วเข็มเลื่อนตํ่าลง เพื่อเปิดช่องนํ้ามันเต็มที่ ทำให้มีนํ้ามันเชื้อเพลิงจำนวนมากที่สุดไหลผ่านนมหนู และส่วนผสมจะหนามากขึ้น

เมื่อมีสุญญากาศเหนือไดอะแฟรม วาล์วเข็มจะเลื่อนสูงขึ้นเพื่อปิดช่องนํ้ามัน ทำให้น้ำมันไหลผ่านได้น้อยลง และได้ส่วนผสมบางลง

ระบบจะทำงาน 2 แบบคือ แบบวงจรเปิดและวงจรปิด เช่นเดียวกับระบบ CCC ถ้าตัวรับสัญญาณ O₂ รายงานว่ามีออกซิเจนในก๊าซไอเสียน้อย (ส่วนผสมหนา) ECM จะส่งโซลีนอยด์เรกูเลเตอร์สุญญากาศให้ป้อนสุญญากาศไปยังไดอะแฟรมมากขึ้น ทำให้วาล์วเข็มเลื่อนขึ้นปิดช่องทางไหลของนํ้ามันเชื้อเพลิงบางส่วน อัตราส่วนผสมจึงบางลง

ในทางกลับกัน ถ้าในไอเสียมีออกซิเจนมาก ECM จะสั่งโซลีนอยด์เรกูเลเตอร์สุญญากาศ ให้ป้อนสุญญากาศไปยังไดอะแฟรมน้อยลง ผลที่ได้คือ อัตราส่วนผสมหนาขึ้น

ระบบ EEC นี้จะทำงานอย่างต่อเนื่อง และการปรับอัตราส่วนผสมจะเกิดขึ้นอย่างอัตโนมัติเพื่อให้ได้อัตราส่วนผสมระหว่างอากาศกับนํ้ามันเชื้อเพลิงเท่ากับ 14.7 : 1

การบริการคาร์บูเรเตอร์

ปัญหาที่เกิดกับคาร์บูเรเตอร์จะมีผลกระทบต่อการทำงานของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์จะมีอาการผิดปกติ เช่น สตาร์ดยาก เดินสะดุด กระตุก เดินเบาไม่ราบเรียบ เร่งไม่ขึ้น เปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง หรืออาการอื่น ๆ อาการเหล่านี้อาจมีสาเหตุมาจากความผิดปกติในระบบนํ้ามันเชื้อเพลิง หรือคาร์บูเรเตอร์

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.