ระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์

Posted on : 07-11-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

ระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ (electronic fud-injection system) หรือมักเรียกว่าระบบ EFI ประกอบด้วยชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ Jejectronic control unit) หรือ ECU cละตัวรับสัญญาณต่างๆ มากมาย ตัวรับสัญญาณจะส่งสัญญาณไปยัง ECU ตามสภาพการทำงานต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ เช่น อัตราเร็วรอบ อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสุญญากาศท่อร่วมไอดี ตำแหน่งวาล์วปีกผีเสื้อ และอื่น ๆ ECU จะทำหน้าที่วิเคราะห์ข้อมูลเหล่านั้นและสั่งการให้วาล์วหัวฉีดป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงด้วยปริมาณที่เหมาะสมกับสภาพการทำงานในขณะนั้น

ในต้นปี ค.ศ. 1968 ได้เริ่มมีระบบ EFI ใช้กันในรถยนต์ โฟล์คสวาเกนได้เริ่มติดตั้งระบบการฉีดเข้าช่องไอดีแบบ D ของบอชในปีนี้ด้วย ต่อมาผู้ผลิตรถยนต์รายอื่น ๆ ก็เริ่มนำระบบ EFI มาใช้ในรถยนต์

บอชยังได้พัฒนาระบบหัวฉีดแบบอื่นๆ ขึ้นมาใหม่ เช่น ระบบแบบ L (ดูรูปที่ 13.6) ซึ่งเป็นการฉีดเข้าช่องไอดีเช่นเดียวกัน ระบบแบบ L นี้ใช้ครั้งแรกในรถยนต์ฟอร์ดและโฟล์คสวาเกน ระบบนี้ควบคุมปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงโดยใช้อัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์และปริมาณการไหล ของอากาศเข้าเครื่องยนต์ ตัวรับสัญญาณการไหลของอากาศในท่ออากาศจะทำหน้าที่วัดปริมาณอากาศที่ไหลเข้าเครื่องยนต์

การฉีดเข้าช่องวาล์วปีกผีเสื้อซึ่งควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ได้ถูกนำมาใช้ในรถยนต์ บางรุ่นเป็นครั้งแรกโดยคาดิแล็คและฟอร์ด ในปี ค.ศ. 1980 (ดูรูปที่ 13.7) ในระบบนี้จะมีวาล์วหัวฉีดจำนวนหนึ่งหรือสองอันติดตั้งในช่องวาล์วปีกผีเสื้อ วาล์วหัวฉีดนี้จะฉีดนํ้ามัน ชื้อเพลิงเข้าสู่อากาศที่ไหลผ่านท่ออากาศ

ระบบ EFI รุ่นใหม่จะมีตัวรับสัญญาณออกซิเจนด้วย โดยจะทำหน้าที่ตรวจวัดปริมาณออกซิเจนในก๊าชไอเสียแล้วส่งข้อมูลไปยัง ECU ถ้ามีออกซิเจนมากเกินไปแสดงว่าส่วนผสมบางเกินไป แต่ถ้ามีออกซิเจนน้อยเกินไป แสดงว่าส่วนผสมหนาเกินไป ไม่ว่าจะเป็นกรณีใดก็ตาม ECU จะปรับอัตราส่วนผสมให้เหมาะสมโดยการเปลี่ยนแปลงปริมาณการฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิง

การฉีดเข้าช่องไอดีของคาดิแล็คปี ค.ศ.1975 ถึงปี ค.ศ. 1980

ระบบนี้แสดงดังรูปที่ 13.8 ซึ่งใช้เครื่องยนต์ 8 สูบ แต่ละกระบอกสูบจะมีวาล์วหัวฉีดแยกต่างหาก วาล์วหัวฉีดทั้งหมดต่อถึงกันด้วยท่อร่วมนํ้ามันเชื้อเพลิงดังรูปที่ 13.9 วาล์วหัวฉีด ทั้งหมดแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม กลุ่มละ 4 อัน วาล์วแต่ละกลุ่มทำงานสลับกันโดยการควบคุมของ ECU

ทางด้านซ้ายของรูปที่ 13.10 แสดงตัวรับสัญญาณต่างๆ ที่ส่งข้อมูลไปยัง ECU ECU จะคำนวณปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์ต้องการ แล้วส่งคำสั่งไปยังวาล์วหัวฉีดและส่วนอื่นๆ ของระบบ(ทางด้านขวาของรูปที่ 13.10)ผลที่ได้ก็คือวาล์วหัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ด้วยปริมาณที่เหมาะสม

ECU เป็นคอมพิวเตอร์ที่ได้ผ่านการโปรแกรมไว้แล้วล่วงหน้าและจะเปลี่ยนข้อมูลจากตัวรับสัญญาณต่าง ๆ เป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้าจะกระตุ้นให้วาล์วหัวฉีดทำงานเป็นเวลานานที่เหมาะสม ถ้าวาล์วหัวฉีดเปิดนาน ยิ่งทำให้นํ้ามันเชื้อเพลิงถูกฉีดออกมามากขึ้น

ระบบลำเลียงน้ำมันเชื้อเพลิง

รูปที่ 13.9 แสดงระบบลำเลียงนํ้ามันเชื้อเพลิงของระบบ EFI ของบอชแบบ D ซึ่งใช้ในรถยนต์คาดิแล็คจากปี ค.ศ. 1975 ถึง 1980 ปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงลำเลียงนํ้ามันผ่านกรองนํ้ามันเชื้อเพลิงไปยังวาล์วหัวฉีด วาล์วหัวฉีดแต่ละอันทำงานได้โดยโซลีนอยด์ไฟฟ้าขนาดเล็ก ดังแสดง ในรูปที่ 13.11

เมื่อโซลีนอยต์ต่อกับแบตเตอรี่โดยผ่าน ECU โซลีนอยด์จะดึงให้เข็มของวาล์วเลื่อนถอยหลัง นํ้ามันเชื้อเพลิงจึงถูกฉีดออกจากวาล์ว วาล์วหัวฉีดจะเปิดนานเพียงใดขึ้นอยู่กับคำสั่ง จาก ECU เช่น ถ้าต้องการเร่งเครื่องยนต์ วาล์วจะต้องเปิดแช่ไว้เป็นเวลานานขึ้น เพื่อให้เครื่องยนต์ได้รับนํ้ามันเชื้อเพลิงต่อการเร่งมากเพียงพอ

ไทมิ่งของวาล์วหัวฉีด (เมื่อวาล์วเปิด) หาได้จากตัวรับสัญญาณอัตราเร็วซึ่งติดตั้งอยู่ภายในจานจ่าย มันประกอบด้วยรีดสวิตช์ (reed switch) 2 ชุด และแม่เหล็ก 2 อัน ทุกครั้งที่แม่เหล็กเคลื่อนที่ผ่านรีดสวิตช์ หน้าสัมผัสสวิตช์จะชนกัน สิ่งนี้จะเป็นสัญญาณ ให้ ECU กระตุ้นการทำงานของวาล์วหัวฉีดกลุ่มหนึ่ง แต่เมื่อหน้าสัมผัสของอีกสวิตช์หนึ่งชนกัน จะกระตุ้นให้วาล์วหัวฉีดอีกกลุ่มหนึ่งทำงาน

วาล์วหัวฉีดทั้งหมดไม่ได้ถูกกระตุ้นแต่ละอันอย่างอิสระ แต่ถูกกระตุ้นเป็นกลุ่มซึ่งมี 2 กลุ่ม สำหรับเครื่องยนต์ 4 สูบ แต่ละกลุ่มจะมีวาล์วหัวฉีด 2 ตัว แต่สำหรับเครื่องยนต์ 6 สูบ แต่ละกลุ่มจะมีวาล์วหัวฉีด 3 ตัว ส่วนเครื่องยนต์ 8 สูบ แต่ละกลุ่มจะมีวาล์วหัวฉีด 4 ตัว

รูปที่ 13.12 แสดงกลุ่มของวาล์วหัวฉีดสำหรับเครื่องยนต์ 6 สูบ วาล์วหัวฉีดสำหรับกระบอกสูบ 1, 3 และ 5 จะเปิดพร้อมกันและฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิงเข้าท่อร่วมไอดีต่อไปวาล์วหัวฉีดเหล่านี้จะปิดและวาล์วหัวฉีดสำหรับกระบอกสูบ 2, 4 และ 6 จะเปิดและฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิง

รูปที่ 13.13 แสดงผังไทมิ่งสำหรับเครื่องยนต์ 6 สูบ วาล์วไอดีแต่ละอันเปิดด้วยเวลาต่างกัน (องศาของเพลาข้อเหวี่ยง) หลังจากมีการฉีดแล้ว เช่น พิจารณาที่เส้นบนของรูปสำหรับกระบอกสูบ 1 การฉีดเกิดขึ้นที่องศาเพลาข้อเหวี่ยงเท่ากับ 300 แต่วาล์วไอดีเปิดออกที่องศา 360 ซึ่งห่างจากองศาของการฉีดเท่ากับ 60 กระบอกสูบ 5 จะเกิดขึ้นต่อไปคือ วาล์วไอดีจะเปิดที่องศา 480 ซึ่งห่างจากองศาของการฉีดเท่ากับ 180 ส่วนวาล์วไอดีของกระบอกสูบ 3 จะเปิดออกที่องศา 600 ซึ่งห่างจากองศาของการฉีดเท่ากับ 300 ในช่วงรอการเปิดของวาล์วไอดีเหล่านี้ นํ้ามันเชื้อเพลิงจะสะสมในช่องไอดี

การจัดแบ่งกลุ่มของวาล์วหัวฉีดเป็น 2 กลุ่มดังกล่าว ช่วยทำให้ระบบง่ายขึ้น เครื่องยนต์จะสูญเสียสมรรถนะบ้างเล็กน้อยเนื่องจากการสะสมของนํ้ามันเชื้อเพลิงในช่องไอดี แต่ช่วงเวลาที่เกิดขึ้นนี้ห่างกันเพียงเล็กน้อยเท่านั้น การขับขี่บนทางด่วน ช่วงเวลาระหว่างการฉีดกับการเปิดของวาล์วไอดีโดยเฉลี่ยแล้วต่างกันเพียงประมาณ 0.01 วินาทีเท่านั้น

การกำหนดปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงโดยการวัดอัตราการไหลของอากาศ

ในระบบ EFI ของบอชแบบ L ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงควบคุมเบื้องต้น โดยอัตราเร็วรอบของเครื่องยนต์โดยการวัดปริมาณการไหลของอากาศ วาล์วหัวฉีดทั้งหมดจะเปิด และปิดพร้อมกัน ด้วยการกระตุ้นจากจานจ่าย ไม่มีตัวรับสัญญาณอัตราเร็วแยกต่างหาก

ปริมาณการไหลของอากาศวัดได้จากตัวรับสัญญาณการไหลของอากาศเมื่อมีอากาศไหลผ่าน ตัวรับสัญญาณมีปีกซึ่งหมุนได้อยู่ในช่องทางเดินของอากาศ ที่ปีกนี้มีสปริงตัวเล็กและตัวรับสัญญาณแรงดันไฟฟ้ายึดติดอยู่ ในขณะที่อัตราการไหลของอากาศเพิ่มขึ้น สปริงจะยอมให์ปีกหมุนไปได้ ถ้าอากาศยิ่งไหลผ่านมากขึ้น ปีกจะยิ่งหมุนไปมากขึ้น ตัวรับสัญญาณ แรงดันไฟฟ้าถูกกระตุ้นด้วยการขยับตัวของปีก ตัวรับสัญญาณจะส่งข้อมูลแจ้งไปยัง ECU เพื่อให้ทราบปริมาณการไหลของอากาศ ECU จะคำนวณแล้วส่งคำสั่งไปยังวาล์วหัวฉีดเพื่อให้วาล์วหัวฉีดเปิดออกเป็นเวลานานเท่าที่คำนวณได้

ระบบ EFI รุ่นต่อมาคือ เวอร์ชัน LH จะใช้เส้นลวดความร้อนแทนการใช้ปีกสำหรับวัดปริมาณการไหลของอากาศ เส้นลวดจะถูกขึงแนวขวางท่ออากาศ และอากาศที่ไหลผ่านเส้นลวด มีแนวโน้มที่จะทำให้เส้นลวดเย็นตัวลง ปริมาณกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านเส้นลวดเพื่อรักษาให้เส้นลวดมีอุณหภูมิตามกำหนด จะเป็นตัวระบุปริมาณการไหลของอากาศ ECU จะตรวจวัดปริมาณกระแสไฟฟ้า การใช้ข้อมูลนี้ทำให้ ECU สามารถปรับช่วงเวลาการเปิดของวาล์วหัวฉีด ได้อย่างเหมาะสม

ระบบ TBI ของ GM

ระบบ TBI ของ GM (General Motors) แสดงตามรูปที่ 13.14 ECM จะวิเคราะห์ สัญญาณแรงดันไฟฟ้าจากตัวรับสัญญาณต่าง ๆ เพื่อหาปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์ต้องการ ระบบการป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงแสดงตามรูปที่ 13.15 ปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงติดตั้งในถังนํ้ามัน ปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงจะป้อนนํ้ามันภายใต้ความดันไปยังวาล์วหัวฉีดในช่องวาล์วปีกผีเสื้อ รูปที่ 13.16 แสดงช่องวาล์วปีกผีเสื้อพร้อมด้วยวาล์วหัวฉีด

1. การสตาร์ต เมื่อเริ่มสตาร์ตเครื่องยนต์ ECM จะเปิดการทำงานของปั๊มเป็นเวลา 2 วินาที เพื่อให้ความดันของนํ้ามันเชื้อเพลิงเกิดขึ้นในระบบ TBI หลังจากนั้น ECM จะตรวจสอบอุณหภูมินํ้าหล่อเย็น ตำแหน่งวาล์วปีกผีเสื้อ และตำแหน่งเพลาข้อเหวี่ยง แล้วคำนวณหาอัตราส่วนผสมที่เหมาะสมต่อการสตาร์ตเครื่องยนต์ในขณะนั้น ECM จะควบคุมช่วงเวลาการเปิดของวาล์วหัวฉีด

2. การทำความสะอาดเมื่อน้ำมันท่วม ถ้าเครื่องยนต์เกิดนํ้ามันท่วม เราสามารถทำความสะอาดนํ้ามันที่ค้างอยู่ภายในได้โดยการกดแป้นคันเร่งจนมิด ECM จะปรับปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ฉีดออกมาจากวาล์วหัวฉีดให้ได้อัตราส่วนผสม 20 : 1 (อากาศ : นํ้ามันเชื้อเพลิง) สิ่งนี้จะช่วยล้างการท่วมของนํ้ามันออกไปได้และช่วยให้สตาร์ตติดได้

3. การทำงาน ในขณะที่เครื่องยนต์วิ่งอยู่นั้นอาจทำงานเป็นแบบวงจรเปิดหรือวงจรปิด เมื่อเครื่องยนต์เริ่มสตาร์ตและรอบเครื่องยนต์เกินกว่า 400 rpm ระบบการทำงานจะเป็นแบบวงจรเปิด ECM จะไม่รับสัญญาณจากตัวรับสัญญาณออกซิเจน ECM จะคำนวณอัตราส่วนผสม จากอุณหภูมินํ้าหล่อเย็นและสุญญากาศในท่อร่วมไอดี

ระบบจะคงอยู่ที่วงจรเปิดต่อไปจนกระทั่ง

3.1 เวลาได้ผ่านพ้นที่กำหนดไปแล้วหลังจากสตาร์ตเครื่องยนต์

3.2 อุณหภูมินํ้าหล่อเย็นสูงถึงค่าที่กำหนดไว้

3.3 ตัวรับสัญญาณออกซิเจนมีค่าแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนแปลง ซึ่งแสดงว่ามันร้อนเพียงพอ ต่อการทำงานอย่างเหมาะสมแล้ว

ค่าต่างๆ ที่กำหนดไว้ในหัวข้อทั้งสามนี้จะเปลี่ยนแปลงไปตามชนิดของเครื่องยนต์ และเก็บค่าไว้ใน ECM เมื่อสภาพต่างๆ เหล่านี้สอดคล้องกัน ระบบจะเปลี่ยนการทำงานเป็นแบบวงจรปิด ECM จะคำนวณอัตราส่วนผสมโดยอาศัยข้อมูลจากตัวรับสัญญาณออกซิเจน (ดูรูปที่13.14)

4. การเร่ง ในขณะที่เร่งเครื่องยนต์ ECM จะวิเคราะห์การเปลี่ยนตำแหน่งอย่างรวดเร็ว ของวาล์วปีกผีเสื้อ และความดันในท่อร่วมไอดี แล้ว ECM จะสั่งให้วาล์วหัวฉีดป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงเพิ่มมากขึ้น (เปิดวาล์วหัวฉีดนานกว่าปกติ)

5. การหน่วง เมื่อถอนแป้นคันเร่งและรถยนต์วิ่งด้วยความหน่วง นํ้ามันเชื้อเพลิงที่เหลือ ค้างในท่อร่วมไอดีจะทำให้มีไอเสียมากเกินไปและยังทำให้เกิดการจุดระเบิดย้อนกลับ ECM จะทราบข้อมูลเกี่ยวกับการเปลี่ยนตำแหน่งของวาล์วปีกผีเสื้อและความดันในท่อร่วมไอดี และจะลดปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงโดยเร็ว ถ้าการหน่วงเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก ECM จะตัดนํ้ามันเชื้อเพลิงอย่างสมบูรณ์เป็นเวลาสั้น ๆ

6. การปรับค่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ เมื่อแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตํ่า ECM จะชดเชยประกายไฟจุดระเบิดที่อ่อนลงโดยจะกระทำดังนี้

6.1 เพิ่มปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิง

6.2 เพิ่มรอบเดินเบา

6.3 เพิ่มเวลาการจุดระเบิด

การทำงานของระบบ TBI ของ GM

ปั๊มนํ้ามันไฟฟ้าซึ่งติดตั้งที่ถังน้ำมัน จะป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงเข้าสู่ชุด TBI ด้วยความดันประมาณ 125 kPa (18 psi) เรกูเลเตอร์ความดันในชุด TBI จะลดความดันนี้เหลือเพียง 62 ถึง 90 kPa (9 ถึง 13 psi) นํ้ามันส่วนเกินจะไหลกลับสู่ถังนํ้ามันโดยท่อนํ้ามันกลับ (ดูรูปที่

13.15)

ปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงจะทำงานโดยการควบคุมของ ECM ผ่านรีเลย์และสวิตช์ความดัน นํ้ามันหล่อลื่น ถ้าความดันนํ้ามันหล่อลื่นลดตํ่ามากเกินไป หน้าสัมผัสของสวิตช์จะเปิดออกและดับเครื่องยนต์

ชุด TBI ของ GM

รูปที่ 13.16 แสดงชุด TBI ของ GM ซึ่งประกอบด้วย

1. ช่องวาล์วปีกผีเสื้อ ช่องวาล์วปีกผีเสื้อมีวาล์วควบคุมอากาศเดินเบา (idle air control valve) หรือเรียกว่าวาล์ว IAC ซึ่งทำหน้าที่ควบคุมปริมาณการไหลของอากาศ และมีตัวรับสัญญาณตำแหน่งวาล์วปีกผีเสื้อ (throttle position sensor) หรือเรียกว่า TPS ช่องวาล์วปีกผีเสื้ออาจมีรูต่างๆ ที่ตำแหน่งเหนือหรือใต้วาล์วปีกผีเสื้อ (ดูรูปที่ 13.17) รูเหล่านี้ป้อนสัญญาณสุญญากาศสำหรับวาล์ว EGR ตัวรับสัญญาณสุญญากาศท่อร่วมไอตี และระบบดูดไอนํ้ามันที่หม้อตักไอนํ้ามัน

2. ช่องน้ำมันเชื้อเพลิง ประกอบด้วยฝาครอบส่วนผสมนํ้ามันเชื้อเพลิง พร้อมด้วยเรกูเลเตอร์ความดันและวาล์วหัวฉีดเพื่อป้อนนํ้ามันเชื้อเพลิงเข้าสู่เครื่องยนต์

3. วาล์วหัวฉีด วาล์วหัวฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิงมีลักษณะคล้ายกับที่แสดงในรูปที่ 13.11 คือ ประกอบด้วยวาล์วเข็มและโซลีนอยด์ เมื่อโซลีนอยด์ต่อกับแบตเตอรี่โดยผ่านทาง ECM จะทำให้วาล์วเข็มเลื่อนขึ้น และนํ้ามันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดออกจากวาล์วหัวฉีด นํ้ามันเชื้อเพลิงถูกฉีด โดยตรงเข้าสู่กระแสอากาศที่ไหลผ่านช่องวาล์วปีกผีเสื้อ ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดขึ้นอยู่กับว่าวาล์วหัวฉีดเปิดนานเพียงใด ซึ่งการตัดสินใจเป็นหน้าที่ของ ECM

4. เรกูเลเตอร์ความดัน เรกูเลเตอร์ความดัน (ดูรูปที่ 13.17) เป็นวาล์วระบายซึ่งทำงานด้วยไดอะแฟรม และจะช่วยรักษาความดันที่วาล์วหัวฉีดให้คงที่ตลอดเวลาโดยควบคุมการไหลกลับของนํ้ามันเชื้อเพลิง

5. วาล์วควบคุมอากาศเดินเบา วาล์วควบคุมอากาศเดินเบา (idle air control valve) หรือเรียกว่าวาล์ว IAC ทำหน้าที่ควบคุมรอบเดินเบาและป้องกันการดับของเครื่องยนต์ เนื่องจากการเปลี่ยนภาระ วาล์ว IAC ติดตั้งบนช่องวาล์วปีกผีเสื้อ (ดูรูปที่ 13.16) และเข้ากับ ระบบตามรูปที่ 13.17 ในระหว่างที่เครื่องยนต์เดินเบา ตำแหน่งที่เหมาะสมของวาล์ว IAC ถูก ควบคุมด้วย ECM ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ อุณหภูมินํ้าหล่อเย็น ภาระของเครื่องยนต์ และรอบเครื่องยนต์ ถ้ารอบเครื่องยนต์ลดลงตํ่ากว่าค่าที่กำหนด และวาล์วปีกผีเสื้อปิด ECM จะคำนวณตำแหน่งของวาล์ว IAC ใหม่ โดยอาศัยข้อมูลของความดันบรรยากาศเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ดับ

การฉีดเข้าช่องวาล์วปีกผีเสื้อของฟอร์ด

ในปี ค.ค. 1980 ฟอร์ดได้เริ่มติดตั้งระบบ TBI เข้ากับรถยนต์บางรุ่น ระบบนี้ใช้วาล์วหัวฉีด 2 ชุด ซึ่งติดตั้งในช่องวาล์วปีกผีเสื้อบนท่อร่วมไอดี ดังแสดงในรูปที่ 13.18 ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดออกจากวาล์วหัวฉีดควบคุมโดยระบบ EEC

รูปที่ 13.19 แสดงตำแหน่งของชิ้นส่วนต่างๆ ในระบบนํ้ามันเชื้อเพลิงถูกลำเลียงเข้า วาล์วหัวฉีดด้วยปั๊มไฟฟ้าซึ่งติดตั้งอยู่ภายในถังนํ้ามันเชื้อเพลิง นํ้ามันเชื้อเพลิงจะไหลผ่านกรองนํ้ามันชุดแรกซึ่งอยู่ในเส้นทางลำเลียงนํ้ามันใต้ห้องผู้โดยสาร กรองนํ้ามันเชื้อเพลิงชุดที่สองมีขนาดเล็กกว่าและติดตั้งอยู่ภายในบริเวณห้องเครื่องยนต์ เรกูเลเตอร์ความดันซึ่งอยู่บนช่องวาล์ว ปีกผีเสื้อจะทำหน้าที่รักษาความดันของนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้าวาล์วหัวฉีด ให้มีค่าเท่ากับ 269 kPa (39 psi) นํ้ามันเชื้อเพลิงส่วนเกินจะไหลผ่านท่อนํ้ามันกลับเข้าสู่ถังนํ้ามันตามเดิม

ความดันที่วาล์วหัวฉีดมีค่าสูงและคงที่ จึงทำให้นํ้ามันถูกฉีดออกมาเป็นฝอยละเอียดเมื่อวาล์วเปิด (ดูรูปที่ 13.18) ฝอยนํ้ามันเชื้อเพลิงจะผสมกับอากาศที่ไหลผ่านช่องวาล์วปีกผีเสื้อแล้ว เข้าสู่ท่อร่วมไอดีและกระบอกสูบต่อไป

ตัวรับสัญญาณต่าง ๆ จะตรวจจับสภาพการทำงานของเครื่องยนต์ และส่งข้อมูลไปยัง ไมโครโพรเซสเซอร์หรือ ECM ซึ่ง ECM จะคำนวณช่วงเวลาที่วาล์วหัวฉีดเปิด ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ฉีดนั้นขึ้นอยู่กับว่าวาล์วหัวฉีดเปิดแช่นานเพียงใด

รูปที่ 13.20 แสดงเครื่องยนต์พร้อมด้วยระบบหัวฉีดอิเล็กทรอนิกส์ (EFI) และระบบ EEC III ของฟอร์ด ในระหว่างการสตาร์ตและอุ่นเครื่อง ระบบ EEC III จะป้อนน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้นเนื่องจากสัญญาณจากสวิตช์ไฟฟ้าแบบโลหะคู่บนช่องวาล์วปีกผีเสื้อ

ระบบประกอบตัวรับสัญญาณออกซิเจนซึ่งจะรายงานไปยัง ECU เกี่ยวกับปริมาณออกซิเจนในก๊าซไอเสีย ซึ่งชี้ให้เห็นถึงส่วนผสมหนาหรือบาง ถ้าส่วนผสมไม่อยู่ในค่าที่กำหนด ECU จะปรับปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงใหม่เพื่อให้ได้อัตราส่วนผสมที่เหมาะสม

ระบบยังคงประกอบด้วยสวิตช์ความเฉื่อย (ดูรูปที่ 13.19) ในกรณีที่รถยนต์เกิดอุบัติเหตุชนกัน หน้าสัมผัสในสวิตช์ความเฉื่อยจะแยกออกจากกันและทำให้ปั๊มนํ้ามันเชื้อเพลิงหยุดทำงาน สิ่งนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดไฟไหม้ใด้ สวิตช์ความเฉื่อยติดตั้งในห้องเก็บของหลังทางด้านซ้าย เมื่อสวิตช์ความเฉื่อยทำงานแล้วจะต้องตั้งใหม่ โดยการกดปุ่มทั้ง 2 อันบนสวิตช์พร้อมกันก่อนที่จะสามารถสตาร์ตเครื่องยนต์ได้อีกครั้งหนึ่ง

ระบบหัวฉีดแบบไขว้ของ GM

เครื่องยนต์กระบอกสูบวีบางรุ่นของ GM มีช่องวาล์วปีกผีเสื้อแยกจากกันเป็น 2 ชุด พร้อมด้วยวาล์วหัวฉีด และควบคุมโดย ECM ช่องวาล์วปีกผีเสื้อทั้งสองติดตั้งบนท่อร่วมไอดี ท่อร่วมไอดีจะไขว้กันเพื่อป้อนส่วนผสมเข้าไปยังแถวกระบอกสูบฝั่งตรงข้าม การจัดวางเช่นนี้ ยังช่วยทำให้ส่วนผสมระหว่างอากาศกับนํ้ามันเชื้อเพลิงเข้ากันได้ดีขึ้นก่อนที่จะเข้ากระบอกสูบ

ระบบฉีดต่อเนื่อง

ระบบฉีดต่อเนื่อง (continuous injection system) หรือเรียกว่าระบบ CIS แสดงดังรูป ที่ 13.21 ซึ่งเป็นระบบทางกล ไม่ได้ใช้อิเล็กทรอนิกส์ในการควบคุมเวลาและปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิง แต่ใช้การฉีดอย่างต่อเนื่องออกจากหัวฉีดในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน

ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ฉีดออกมานั้นถูกควบคุมโดยแผ่นตัวรับสัญญาณ ซึ่งวัดปริมาณการไหลของอากาศเข้าสู่ท่อร่วมไอดีอย่างต่อเนื่อง เมื่อปริมาณการไหลของอากาศเพิ่มขึ้น จะทำให้แผ่นตัวรับสัญญาณยกสูงขึ้น สิ่งนี้ทำให้ตัวเลื่อนบนตัวจ่ายนํ้ามันเลื่อนสูงขึ้น ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ไหลไปยังหัวฉีดจะเพิ่มขึ้น จะได้ส่วนผสมที่เหมาะสม

ระบบ EFI แบบฉีดต่อเนื่องของไครส์เลอร์

ระบบนี้แสดงดังรูปที่ 13.22 นํ้ามันเชื้อเพลิงถูกฉีดออกจากวาล์วหัวฉีดอย่างต่อเนื่อง ปริมาณนํ้ามันเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดออกไปเปลี่ยนแปลงไปตามความดันนํ้ามันเชื้อเพลิง เมื่อเครื่องยนต์เดินเบาหรือวิ่งด้วยรอบตํ่า ความดันจะตํ่า ดังนั้นนํ้ามันเชื้อเพลิงจึงถูกฉีดออกมาน้อย แต่เมื่อต้องการกำลังเพิ่มขึ้น เช่น ในช่วงการทำงานที่อัตราเร็วปานกลางและอัตราเร็วสูง ความดันน้ำมันเชื้อเพลิงจะเพิ่มขึ้น และวาล์วหัวฉีดจะฉีดนํ้ามันเชื้อเพลิงด้วยปริมาณเพิ่มขึ้น

การบริการระบบหัวฉีดของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

การค้นหาปัญหาขัดข้องจะแตกต่างกันไปตามแต่ละผู้ผลิต ตัวอย่างเช่น บอชจะมีตารางการค้นหาปัญหาขัดข้องสำหรับระบบหัวฉีดแต่ละแบบที่ผลิตขึ้น สภาพที่ผู้ขับขี่อาจต้องนำรถยนต์ เข้าอู่บริการ ได้แก่ การสูญเสียความสามารถในการขับขี่ สตาร์ตยาก เดินเบาไม่เรียบ เดินสะดุด มีอาการกระตุก และสมรรถนะตํ่า อาการต่าง ๆ เหล่านี้อาจมีสาเหตุมาจากความผิดปกติในระบบจุดระเบิดหรือในเครื่องยนต์เอง

ดังนั้นจึงทำให้รถยนต์รุ่นใหม่จำนวนมากมีระบบค้นหาปัญหาขัดข้องภายในตัวเอง และจะมีไฟเตือนให้ผู้ขับขี่ทราบ ECM จะเก็บข้อมูลความบกพร่องไว้ และช่างเครื่องยนต์สามารถตรวจสอบได้จากรหัส ทำให้ค้นพบได้ถูกจุด

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.