ความรู้เรื่องรางหัวฉีด

ความรู้เรื่องรางหัวฉีด

ระบบรางหัวฉีด Injector Rail

  

 

หัวฉีดแก๊ส หรือภาษาช่างเรียกว่า รางหัวฉีด โดยหัวฉีดสามารถใช้กับครื่องยนต์ระบบ 4 สูบ และ ระบบ 6 สูบ (Injector Rail) เป็นเทคโนโลยีใหม่ล่าสุดที่ได้รับมาตรฐานยุโรป RCER 67 R-01 สามารถตอบสนองการทำงานได้อย่างละเอียดและแม่นยำ

หลักการทำงานของข้อหัวฉีด การจ่ายแก๊สไปยังห้องเผาไหม้ได้ละเอียดถึง 1.4 Millsecond จึงช่วยให้เพิ่มอัตราการ

เร่งของเครื่องยนต์ตอบสนองได้ทันใจ การขับขี่ราบเรียบและประหยัดเชื้อเพลิงได้สูงสุด *** มีเซ็นเซอร์ตรวจจับอุณหภูมิของแก๊ส (Temperature Sensor ) และเซ็นเซอร์ตรวจจับแรงดันของแก๊ส ( Pressure Sensor ) ทำให้ ECU สามารถควบคุมการทำงานและคำนวณการจ่ายเชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพและยังช่วยตรวจสอบความผิดปกติของการทำงานของระบบแก๊สได้อีกด้วย ปัจจุบันหัวฉีดที่มีความทนทานสูง มีอายุการใช้งานในการฉีดแก๊สได้ถึง 500,000 ครั้ง ***

รางหัวฉีดสามารถแบ่งออกเป็น 2 อย่าง คือ 1. หัวฉีดแบบลูกเลื่อน  2. หัวฉีดแบบลิ้น 

1. หลักการทำงานของหัวฉีดแบบลูกเลื่อน ทำงานแทบจะเรียกได้ว่ามันคือ Solinoide Valve ก็ว่าได้ แต่มันแตกต่างที่ความต้านทานของขดลวดแม่เหล็ก ( ใช้ดูดแกนลูกเลื่อน ) ความต้านทานของขดลวดแม่เหล็กถ้าเป็นของ Solinoide Valve ในระบบแก๊สจะมีความต้านทานอยู่ที่ 12 – 15 Ohm แต่ของหัวฉีดแก๊ส จะใช้อยู่ 3 แบบ คือ 
- 1.2 Ohm (Kehin กับ Bosch บางรุ่น)
- 3.0 – 3.5 Ohm (ใช้แบบนี้มากที่สุด)
- 5.5 Ohm จะเป็นระบบหัวฉีดที่ใช้ลิ้นควบคุม

    ดังนั้นความต้านทานต่ำๆแบบนี้หมายความว่าการกินกระแสของหัวฉีดก็สูงมากด้วย ตามสมการทางไฟฟ้าที่ว่าด้วย E= I/R หรือกฎสามเหลี่ยม(แบบที่เรียนตอน ม.ต้น) ถ้าคำนวนหากระแสจะได้สมการ I= E/R เมื่อมีการใช้กระแสสูงการฉีดแก๊สจึงถูกกำหนดด้วยค่าเวลาการฉีด (Time Sequential) ถ้าปล่อยให้หัวฉีดดูดเต็มที่แบบ Solinoide Valve ไม่เกิน 3 นาที ขดลวดไหม้  แต่ตัวหัวฉีดแบบลูกเลื่อนถูกออกแบบมาคล้ายๆ Solinoide Valve ดังนั้นตัวลูกเลื่อนจึงมีน้ำหนักค่อนข้างจะมากการปิดแก๊สด้วยลูกเลื่อนจึงค่อนข้างสนิทมาก และมีการออกแบบหน้าลิ้น 2 แบบ คือจะใช้หน้าลิ้นเป็นยางไวตัน หรือวัสดุสังเคราะห์ ส่วนอีกแบบจะออกแบบให้เป็นบ่าเทเปอร์ เช่นเดียวกับหน้าวาวล์ของเครื่องยนต์ 

ส่วนหลักการทำงานล้วนเหมือนกันแทบทั้งหมด ลูกเลื่อนจะถูกกดปิดด้วยแรงสปริงด้านท้ายลูกเลื่อน และถูกสั่งเปิดด้วยแรงดูดของแม่เหล็กที่ขดลวดสร้างขึ้น หัวฉีดแบบลูกเลื่อนมีข้อเสียที่น้ำหนักของลูกเลื่อนที่ค่อนข้างมาก และยังถูกกดด้วยแรงสปริงการเปิดจึงต้องใช้เวลามากตามไปด้วย แต่สิ่งทีได้ตามมาคือแก๊สรั้วออกจากหัวฉีดยาก อาการฉีดเกินไม่ค่อยมี ความแม่นยำสูง แต่การใช้งานหัวฉีดแบบนี้ไม่สามารถที่จะปรับค่าการฉีดแก๊สให้ต่ำถึง 2 ms ได้อันเป็นผลมาจากน้ำหนักของลูกเลื่อนนั่นเอง ดังนั้นการออกแบบหัวฉีดแบบนี้จึงมีการออกแบบมาในลักษณะการฉีดแบบแนวนอน เพื่อแก้ไขปัญหาที่เกิดจากน้ำหนักของลูกเลื่อนให้เคลื่อนที่ตามแนวนอนเพื่อลดแรง G ที่เกิดขึ้นกับลูกเลื่อน แต่มันก็ยังใช้ไม่ดีกับรถยนต์ที่มีค่าการฉีดน้ำมันต่ำๆ ถึงตรงนี้อย่าเพิ่งสงสัย ว่าทำไม ในเมื่อระบบฉีดน้ำมันกับแก๊สมันถูกแยกส่วนกันจะเอาค่าการฉีดน้ำมันเดิมมาการที่เราจะให้เครื่องยนต์สามารถใช้แก๊สได้ดีที่สุดนั้น ค่าการฉีดแก๊สจะต้องห่างกับค่าการฉีดน้ำมันน้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ เหตุที่ต้องทำเช่นนี้เพราะว่าเราต้องการให้มันฉีดแก๊สได้เหมือนน้ำมันที่สุดโดยที่ค่าฐานเดิมของการฉีดน้ำมันต้องใกล้เคียงกับตอนเป็นน้ำมันด้วย ถึงตอนนี้ก็พอเข้าใจได้ว่า รถที่มีค่าการฉีดสั้นๆการฉีดแก๊สจึงต้องสั้นตามไปด้วย ถ้ายังใช้หัวฉีดแบบลูกเลื่อนอยู่จะมีผลทำให้ระบบแก๊สสนองเครื่องยนต์ไม่ทันนั่นเอง แต่ในระบบแก๊สแบบหัวฉีดที่มีขายในต่างประเทศหลายๆบริษัท ออกแบบให้ระบบสามารถใช้ได้ทั้งหัวฉีดแบบลูกเลื่อนและแบบลิ้น เพื่อเพิ่มขอบเขตของการใช้งานให้มากขึ้นตามไปด้วย แต่ก็ใช่ว่าหัวฉีดลูกเลื่อนจะไม่สามารถใช้งานได้เมื่อมีการฉีดระดับ 2 ms มีการแก้ไขได้โดยการเพิ่มขนาด Tip Nozzel ให้ใหญ่ขึ้นเพื่อเพิ่มปริมาณการฉีด ก็พอสามารถใช้งานได้พอประมาณ

2. หลักการทำงานของหัวฉีดแบบลิ้น หัวฉีดแบบนี้ไม่เหมือน Solinoide Valve ไม่เหมือนกับอะไรที่เคยเห็นดูเหมือนง่ายๆ แต่ซับซ้อนกว่าหัวฉีดแบบลูกเลื่อนเยอะ การทำงานจะถูกควบคุมการเปิดด้วยขดลวดแม่เหล็กเช่นเดียวกัน แต่การปิดจะถูกแผ่นโลหะสปริงที่มีความบางมากเป็นตัวบังคับให้หน้าลิ้นปิดแต่การปิดโดยแผ่นสปริงตัวเดียวอาจทำให้แก๊สรั่วออกจากหน้าลิ้นได้ง่าย ดังนั้นจึงมีการออกแบบจะให้ห้องพักแก๊สอยู่ด้านหลังลิ้นเพื่อให้แรงดันของไอแก๊สเป็นตัวกดหน้าสัมผัสของลิ้นให้แน่นขึ้นป้องกันการรั่วได้ดีขึ้น  แต่อย่างไรก็ดีการใช้ระบบลิ้นระยะยกของหน้าสัมผัสจะต่ำกว่าระยะยกของลูกเลื่อนมาก จึงเป็นผลทำให้มีปริมาณการฉีดน้อยเกินไป ถ้าจะออกแบบโดยการเพิ่มขนาดของลิ้นก็จะมีปัญหาตามมาด้วยเรื่องของน้ำหนักลิ้นอีก การแก้ปัญหาทางสุดท้ายคือการเพิ่มปริมาณ Port ที่ใช้จ่ายแก๊สให้กลายเป็น 2 Port ทำงานพร้อมกัน เท่ากับว่าถ้าเรานำไปใช้กับเครื่องยนต์ 4 สูบ หัวฉีดต้องมี 8 ลิ้น 8 Port จึงสามารถแก้ปัญหาปริมาณการฉีดได้  การ ปิด – เปิดลิ้นอาจผิดพลาดได้ง่าย ดังนั้นหัวฉีดแบบนี้ต้องหมั่นดูแลและทำความสะอาดตามอายุงานถึงจะอยู่ทนทาน   ส่วนข้อเสียอีกข้อคือ การออกแบบส่วนใหญ่ประกอบขดลวดแม่เหล็กอยู่ในเสื้อตัวเดียวกันถ้าชำรุดแค่ 1 ขด ก็จำเป็นที่จะต้องเปลี่ยนทั้งราง ทำให้ค่าใช้จ่ายสูงเมื่อชำรุด ไม่เหมือนกับแบบลูกเลื่อนซึ่งบางรุ่นสามารถเปลี่ยนทีละชุดได้  ลิ้นปิด + เปิด แปะอยู่ใต้ Port คอยการสั่งงานจากขดลวดแม่เหล็ก ยางสีดำอยู่ปลายลิ้นทำหน้าที่ปิดหน้าลิ้น ปกติมี 2 ด้านชำรุดห้าแรกสามารถสลับมาใช้อีกหน้าได้

view