การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงทำงานอย่างไร?

เมื่อพูดถึงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ มีบางสิ่งที่สำคัญกว่าการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง อากาศทั้งหมดที่คุณบังคับเข้าสู่กระบอกสูบจะไม่ทำอะไรเลยหากไม่มีเชื้อเพลิงในปริมาณที่เหมาะสม ในขณะที่เครื่องยนต์พัฒนาขึ้นตลอดศตวรรษที่ XNUMX ก็มีจุดที่คาร์บูเรเตอร์เป็นจุดอ่อนที่สุดในการส่งกำลังในแง่ของประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือ การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงได้กลายเป็นคุณสมบัติมาตรฐานในรถยนต์ใหม่ทุกคัน

หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงทำให้ก๊าซเป็นละออง ให้การจุดระเบิดที่สม่ำเสมอและสม่ำเสมอยิ่งขึ้นในห้องเผาไหม้ ต่างจากคาร์บูเรเตอร์ซึ่งอาศัยสูญญากาศที่เครื่องยนต์สร้างขึ้นเพื่อส่งเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบ ระบบฉีดเชื้อเพลิงจะส่งเชื้อเพลิงในปริมาณคงที่อย่างแม่นยำ รถยนต์สมัยใหม่ใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมโดย ECU

การเติบโตของการฉีดเชื้อเพลิงสามารถคาดเดาได้พอๆ กับความนิยมที่เพิ่มขึ้นของตัวรถเอง ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 ไม่น่าเชื่อว่ารถยนต์จะทำความเร็วได้ถึง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง ในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 21 ผู้คนคร่ำครวญเมื่อรถติดที่เคลื่อนตัวไปตามทางหลวงด้วยความเร็วเพียง 60 ไมล์ต่อชั่วโมง รถยนต์ในปัจจุบันมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและมุ่งสู่ความสะดวกสบายและความปลอดภัยของผู้โดยสารมากกว่าที่ใครจะจินตนาการได้เมื่อศตวรรษที่แล้ว

อะไรมาแทนที่การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง?

ระบบฉีดเชื้อเพลิงได้รับการเสนอให้อัพเกรดเป็นคาร์บูเรเตอร์เมื่อเปิดตัวครั้งแรก และยังคงมีบทบาทดังกล่าวจนถึงปี 1980 เมื่อระบบดังกล่าวกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานในรถยนต์ใหม่ทุกคัน การฉีดเชื้อเพลิงมีข้อดีหลายประการเหนือคาร์บูเรเตอร์ แต่ท้ายที่สุดแล้วต้นทุนการผลิตก็ฆ่าคาร์บูเรเตอร์

เป็นเวลานานแล้วที่คาร์บูเรเตอร์เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดและถูกที่สุดสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ในการเติมเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบเครื่องยนต์ การขาดแคลนน้ำมันหลายครั้งในช่วงทศวรรษ 1970 ทำให้รัฐบาลต้องควบคุมการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงของยานยนต์ เนื่องจากผู้ผลิตจำเป็นต้องพัฒนาการออกแบบคาร์บูเรเตอร์ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นและผลิตชิ้นส่วนที่ซับซ้อนมากขึ้น ต้นทุนในการผลิตรถยนต์ที่ใช้คาร์บูเรเตอร์จึงสูงพอที่การฉีดเชื้อเพลิงจะกลายเป็นวิธีแก้ปัญหาที่คุ้มทุนมากขึ้น

สำหรับผู้บริโภค นี่เป็นข่าวดี รถหัวฉีดจะขับได้สม่ำเสมอกว่าและต้องการการบำรุงรักษาและการปรับแต่งน้อยกว่า การปล่อยมลพิษยังควบคุมได้ง่ายกว่าและการประหยัดเชื้อเพลิงก็เพิ่มขึ้นด้วยการจ่ายเชื้อเพลิงที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น มีระบบฉีดเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันมากมาย แต่ทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภท: การฉีดเชื้อเพลิงเชิงกลและการฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

การฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (EFI)

การฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ช่วยให้สามารถควบคุมปริมาณเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในกระบอกสูบได้อย่างแม่นยำ มันเป็นไปตามกระบวนการที่ค่อนข้างง่าย:

1. เชื้อเพลิงออกจากถังเชื้อเพลิงผ่าน ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง. ผ่านท่อน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต์

2. สล็อตแมชชีน การควบคุมแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง จำกัดการไหลของเชื้อเพลิงและส่งเฉพาะจำนวนที่คำนวณได้ไปยังหัวฉีด

3. ตัวควบคุมแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงรู้ว่าน้ำมันเชื้อเพลิงจะผ่านไปยังหัวฉีดเท่าใดตามสัญญาณจาก เซ็นเซอร์มวลอากาศ (อฟ.). เซ็นเซอร์นี้จะตรวจสอบปริมาณอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ในช่วงเวลาที่กำหนด ปริมาตรรวมของอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ ร่วมกับอัตราส่วนอากาศ/เชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุดที่กำหนดโดยผู้ผลิต ให้ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ข้อมูลที่เพียงพอในการคำนวณปริมาณเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์ต้องการ

4. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะเปิดขึ้นเพื่อให้ก๊าซที่เป็นอะตอมโดยตรงเข้าไปในห้องเผาไหม้หรือเข้าไปในตัวเค้น

การฉีดเชื้อเพลิงเชิงกล

การฉีดเชื้อเพลิงเชิงกลได้รับการพัฒนาก่อน EFI และปูทางสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี EFI ความแตกต่างหลักระหว่างสองระบบคือ ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไกใช้อุปกรณ์ทางกลเพื่อจ่ายเชื้อเพลิงในปริมาณที่ถูกต้องเข้าสู่เครื่องยนต์ ระบบเหล่านี้ต้องได้รับการปรับแต่งเพื่อประสิทธิภาพสูงสุด เช่นเดียวกับคาร์บูเรเตอร์ แต่ยังส่งเชื้อเพลิงผ่านหัวฉีดด้วย

นอกจากจะมีความแม่นยำมากขึ้นแล้ว ระบบเหล่านี้ก็ไม่ได้แตกต่างจากระบบคาร์บูเรเตอร์มากนัก อย่างไรก็ตาม มันมีประโยชน์อย่างมากสำหรับเครื่องยนต์ของเครื่องบิน คาร์บูเรเตอร์ต้านแรงโน้มถ่วงได้ไม่ดีนัก เพื่อรับมือกับแรง g ที่เกิดจากเครื่องบิน จึงได้มีการพัฒนาระบบฉีดเชื้อเพลิง หากไม่มีการฉีดเชื้อเพลิง การขาดเชื้อเพลิงจะทำให้เครื่องยนต์ของเครื่องบินจำนวนมากดับระหว่างการบังคับทิศทางที่ยากลำบาก

การฉีดเชื้อเพลิงแห่งอนาคต

ในอนาคต การฉีดเชื้อเพลิงจะแม่นยำขึ้นเรื่อยๆ และให้ประสิทธิภาพและความปลอดภัยที่สูงขึ้นกว่าเดิม เครื่องยนต์ทุกปีมีแรงม้าเพิ่มขึ้นและผลิตของเสียต่อแรงม้าน้อยลง