อุปกรณ์และหลักการทำงานของ MPI แบบฉีดเชื้อเพลิงหลายพอร์ต
ระบบฉีดเชื้อเพลิงอัดแรงดันได้พัฒนาจากอุปกรณ์กลไกธรรมดาไปเป็นระบบกระจายที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งจ่ายเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบเครื่องยนต์แต่ละกระบอก ตัวย่อ MPI (Multi Point Injection) ใช้เพื่อแสดงถึงหลักการของการจ่ายน้ำมันเบนซินโดยหัวฉีดแม่เหล็กไฟฟ้าไปยังท่อร่วมไอดี ให้ใกล้ที่สุดกับด้านนอกของวาล์วไอดี ปัจจุบันนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปและมีขนาดใหญ่ที่สุดในการจัดระบบจ่ายไฟของเครื่องยนต์เบนซิน
สิ่งที่รวมอยู่ในระบบ
เป้าหมายหลักของการก่อสร้างนี้คือการจ่ายเชื้อเพลิงแบบวนรอบอย่างแม่นยำ นั่นคือการคำนวณและตัดปริมาณน้ำมันเบนซินที่ต้องการ ขึ้นอยู่กับมวลอากาศที่จ่ายให้กับกระบอกสูบและพารามิเตอร์เครื่องยนต์ปัจจุบันที่สำคัญอื่นๆ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้จากการมีส่วนประกอบหลัก:
- ปั๊มเชื้อเพลิงมักจะอยู่ในถังแก๊ส
- เครื่องปรับความดันและท่อน้ำมันเชื้อเพลิง เป็นแบบเดี่ยวหรือแบบคู่พร้อมท่อระบายน้ำกลับน้ำมันเชื้อเพลิง
- ทางลาดพร้อมหัวฉีด (หัวฉีด) ควบคุมโดยแรงกระตุ้นไฟฟ้า
- หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) อันที่จริงมันเป็นไมโครคอมพิวเตอร์ที่มีอุปกรณ์ต่อพ่วงขั้นสูงหน่วยความจำเข้าถึงแบบถาวรเขียนซ้ำได้และสุ่ม
- เซ็นเซอร์จำนวนมากที่ตรวจสอบโหมดการทำงานของเครื่องยนต์ ตำแหน่งของการควบคุม และระบบอื่นๆ ของยานพาหนะ
- แอคทูเอเตอร์และวาล์ว
- ซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนสำหรับการควบคุมการจุดระเบิด รวมอยู่ใน ECM อย่างสมบูรณ์
- วิธีการเพิ่มเติมในการลดความเป็นพิษ
อุปกรณ์กระจายไปทั่วภายในรถตั้งแต่ท้ายรถไปจนถึงห้องเครื่อง โหนดเชื่อมต่อกันด้วยสายไฟ บัสข้อมูลคอมพิวเตอร์ เชื้อเพลิง สายอากาศ และสายสุญญากาศ
การทำงานของแต่ละหน่วยและอุปกรณ์โดยรวม
น้ำมันเบนซินมาจากถังแรงดันโดยปั๊มไฟฟ้าที่ตั้งอยู่ตรงนั้น มอเตอร์ไฟฟ้าและชิ้นส่วนปั๊มทำงานในสภาพแวดล้อมของน้ำมันเบนซิน พวกเขายังระบายความร้อนและหล่อลื่นด้วย ความปลอดภัยจากอัคคีภัยเกิดจากการขาดออกซิเจนที่จำเป็นสำหรับการจุดไฟ ส่วนผสมของอากาศที่เติมน้ำมันเบนซินจะไม่จุดประกายด้วยไฟฟ้า
หลังจากการกรองแบบสองขั้นตอน น้ำมันเบนซินจะเข้าสู่รางเชื้อเพลิง แรงดันในนั้นคงที่โดยใช้ตัวควบคุมที่ติดตั้งอยู่ในปั๊มหรือราง ส่วนเกินจะถูกระบายกลับเข้าไปในถัง
ในเวลาที่เหมาะสม แม่เหล็กไฟฟ้าของหัวฉีดซึ่งติดอยู่ระหว่างทางลาดและท่อร่วมไอดี จะรับสัญญาณไฟฟ้าจากไดรเวอร์ ECM เพื่อเปิด เชื้อเพลิงอัดแรงดันจะถูกฉีดเข้าไปในวาล์วไอดี โดยฉีดพ่นและระเหยไปพร้อม ๆ กัน เนื่องจากแรงดันตกคร่อมหัวฉีดจะคงที่ ปริมาณน้ำมันเบนซินที่จ่ายจะถูกกำหนดโดยเวลาเปิดวาล์วหัวฉีด โปรแกรมควบคุมจะพิจารณาการเปลี่ยนแปลงสูญญากาศในตัวสะสม
เวลาเปิดหัวฉีดเป็นค่าที่คำนวณซึ่งคำนวณจากข้อมูลที่ได้รับจากเซ็นเซอร์:
- การไหลของมวลอากาศหรือความดันสัมบูรณ์ที่หลากหลาย
- อุณหภูมิก๊าซไอดี
- ระดับการเปิดคันเร่ง;
- การปรากฏตัวของสัญญาณของการเผาไหม้ระเบิด;
- อุณหภูมิเครื่องยนต์
- ความถี่ของการหมุนและเฟสของตำแหน่งของเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาลูกเบี้ยว
- การมีออกซิเจนในไอเสียก่อนและหลังเครื่องฟอกไอเสีย
นอกจากนี้ ECM ยังรับข้อมูลจากระบบรถอื่นๆ ผ่านบัสข้อมูล ซึ่งให้การตอบสนองของเครื่องยนต์ในสถานการณ์ต่างๆ โปรแกรมบล็อกจะรักษาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของแรงบิดของเครื่องยนต์อย่างต่อเนื่อง ค่าคงที่ทั้งหมดถูกเขียนในแผนที่โหมดหลายมิติ
นอกเหนือจากการควบคุมการฉีดโดยตรง ระบบยังให้การทำงานของอุปกรณ์อื่นๆ คอยล์และหัวเทียน การระบายอากาศของถัง การรักษาเสถียรภาพทางความร้อน และฟังก์ชันอื่นๆ อีกมากมาย ECM มีฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สำหรับการวินิจฉัยตนเอง และให้ข้อมูลไดรเวอร์เกี่ยวกับการเกิดข้อผิดพลาดและการทำงานผิดพลาด
ปัจจุบันใช้การฉีดแบบค่อยเป็นค่อยไปสำหรับแต่ละกระบอกสูบเท่านั้น ในอดีต หัวฉีดทำงานพร้อมกันหรือเป็นคู่ แต่สิ่งนี้ไม่ได้ปรับกระบวนการในเครื่องยนต์ให้เหมาะสม หลังจากเปิดตัวเซ็นเซอร์ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยว กระบอกสูบแต่ละกระบอกจะได้รับการควบคุมและการวินิจฉัยแยกจากกัน
คุณสมบัติลักษณะข้อดีและข้อเสีย
คุณสามารถแยกความแตกต่างของ MPI จากระบบหัวฉีดอื่น ๆ ได้ด้วยหัวฉีดแต่ละตัวที่มีทางลาดทั่วไปที่มุ่งตรงไปยังท่อร่วมไอดี การฉีดแบบจุดเดียวมีหัวฉีดเพียงตัวเดียวที่มาแทนที่คาร์บูเรเตอร์และมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน การฉีดตรงเข้าไปในห้องเผาไหม้มีหัวฉีดที่คล้ายกับอุปกรณ์เชื้อเพลิงดีเซลที่มีปั๊มแรงดันสูงติดตั้งอยู่ที่ส่วนหัวของบล็อก แม้ว่าบางครั้งเพื่อชดเชยข้อบกพร่องของการฉีดตรง แต่ก็มีทางลาดทำงานแบบขนานเพื่อจ่ายส่วนหนึ่งของเชื้อเพลิงไปยังท่อร่วมไอดี
ความจำเป็นในการจัดระบบการเผาไหม้ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นในกระบอกสูบนำไปสู่การพัฒนาอุปกรณ์ MPI เชื้อเพลิงจะเข้าสู่ส่วนผสมใกล้กับห้องเผาไหม้มากที่สุด สเปรย์และระเหยอย่างมีประสิทธิภาพ วิธีนี้ช่วยให้คุณทำงานกับส่วนผสมที่ไม่ติดมันได้มากที่สุด เพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพ
การควบคุมการป้อนด้วยคอมพิวเตอร์ที่แม่นยำทำให้เป็นไปตามมาตรฐานความเป็นพิษที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ ในเวลาเดียวกัน ต้นทุนฮาร์ดแวร์ค่อนข้างต่ำ เครื่องจักรที่มี MPI มีราคาถูกกว่าการผลิตมากกว่าระบบหัวฉีดโดยตรง สูงขึ้นและคงทนและค่าซ่อมถูกกว่า ทั้งหมดนี้อธิบายถึงความโดดเด่นของ MPI ในรถยนต์สมัยใหม่ โดยเฉพาะคลาสราคาประหยัด
