ระบบเชื้อเพลิง

หมวด ข้อมูล-ความรู้ทางเทคนิค | จำนวนคนอ่าน 77002 ครั้ง | เมื่อ : 15 พ.ย. 2550 | ส่งบทความนี้ให้เพื่อน

ระบบเชื้อเพลิงประกอบด้วยอุปกรณ์หลายชิ้น เรียงลำดับจากถังเชื้อเพลิงจนถึง ตัวกรองแก๊สในเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่บรรจุอยู่ในถังเชื้อเพลิงจะถูกส่งเข้าที่คาร์บิเรเตอร์โดยผ่านท่อโลหะและท่อยางต่าง ๆ โดยมีกรองเชื้อเพลิงเป็นตัวแยกน้ำ ทราย สิ่งสกปรก และสารที่ไม่พึงปรารถนาออกจากเชื้อเพลิงคาร์บิวเรเตอร์ (สำหรับรถธรรมดา) จ่ายส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจำนวนที่พอเหมาะให้แก่เครื่องยนต์ ส่วนจำนวนแก๊สไฮโดรคาร์บอน ซึ่งเกิดขึ้นโดยธรรมชาติ ภายในถังเชื้อเพลิงจะถูกลดปริมาณลงท้ายตัวกรอง แก๊สในเชื้อเพลิง (มีใช้เฉพาะรุ่นเท่านั้น) อุปกรณ์และชิ้นส่วนทั้งหมดนี้ต่างประกอบกันเป็นระบบเชื้อเพลิง

น้ำมันเบนซินในถังเชื้อเพลิงไหลเข้าสู่กรองเชื้อเพลิงโดยผ่านท่อส่ง จากนั้นน้ำมันที่ถูกกรองจะถูก ปั๊ม เชื้อเพลิงส่งเข้าสู่คาร์บิวเรเตอร์ และที่คาร์บิวเรเตอร์เชื้อเพลิง และอากาศจะผสมกันในอัตราส่วนที่ เหมาะสม เพื่อเป็นส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิง ซึ่งส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจะระเหยไปบาง ส่วน และกลายเป็นไอในขณะที่มันไหลผ่านท่อร่วมไอดีเข้าสู่กระบอกสูบ

ถังเชื้อเพลิง
ถังเชื้อเพลิงทำด้วยเหล็กแผ่นอย่างบาง โดยปกติติดตั้งอยู่ที่ด้านล่างหรือด้านหลังของรถเพื่อป้องกันการรั่ว ของน้ำมันในขณะเกิดอุบัติเหตุทางด้านหน้าของรถ และแผ่นกั้นด้านในของถังเชื้อเพลิงเคลือบด้วยสารป้องกันสนิมถังเชื้อเพลิงมีท่อเติมเชื้อเพลิงโบลท์ถ่ายเชื้อเพลิง และมาตรแจ้งปริมาณเชื้อเพลิงที่เหลืออยู่ใน ถังในขณะเดียวกันภายในถังเชื้อเพลิงจะแบ่งออกเป็นตัวป้องกันน้ำมันกระฉอก ในขณะที่รถเริ่มเคลื่อนตัวหรือหยุดทันทีทันใด หรือในขณะที่ขับรถบนถนนขรุขระ ถ้าหากว่าถังเชื้อเพลิงไม่ได้ถูกแบ่งเป็นส่วน ๆ ดังกล่าวแล้วเชื้อเพลิงจะกระฉอกในถังเชื้อเพลิงด้วยเสียงที่ดัง และอาจจะกระเซ็นออกจากท่อเติมเชื้อเพลิงได้ เชื้อเพลิงถูกดูดขึ้นผ่านท่อส่งเชื้อเพลิง ซึ่งปลายท่อติดตั้งอยู่เหนือส่วนที่ต่ำที่สุดของถังเชื้อเพลิง 2 ถึง 3 ซม. เนื่องจากปลายท่อส่งเชื้อเพลิงอยู่พ้นจากก้นถัง จึงทำให้น้ำและสิ่งสกปรกอื่น ๆ ไม่ถูกดูดเข้าท่อส่งและปะปนไปกับเชื้อเพลิง

สำคัญ

1. เมื่อถังเชื้อเพลิงมีเชื้อเพลิงไม่เต็มถัง จะมีปริมาณของอากาศที่อยู่เหนือเชื้อเพลิงในถังอยู่มากซึ่งในอากาศจะมี ความชื้นอยู่ จึงทำให้ความชื้นกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ และสะสมอยู่ภายในถังเชื้อเพลิงแต่เนื่องจากว่าน้ำมี น้ำหนักมากกว่าน้ำมันเบนซินจึงเริ่มสะสมอยู่อย่างช้าๆ แต่สม่ำเสมอที่ก้นถัง ซึ่งจะทำให้เครื่องยนต์เริ่มเกิด ปัญหาขึ้นในเวลาต่อมา เพราะว่าปริมาณน้ำเพียงเล็กน้อยก็จะทำให้เกิดสนิมขึ้นในถังเชื้อเพลิงได้ ซึ่งจะทำให้ไส้กรองและนมหนูในคาร์บิวเรเตอร์อุดตัน ซึ่งทำให้เครื่องยนต์เกิดปัญหาขึ้นได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญมาก ดังนั้น จึงควรระวังไม่ควรปล่อยให้มีน้ำปะปนเข้าสู่ถังเชื้อเพลิง ในขณะตรวจสอบระบบเชื้อเพลิง
2. ถึงแม้ว่าถังเชื้อเพลิงที่ไม่มีเชื้อเพลิงบรรจุอยู่ก็ยังคงมีอันตรายจากการระเบิดอยู่เสมอ เนื่องจากยังคงมีไอของ เบนซินปะปนอยู่ในถังเชื้อเพลิง ดังนั้นจึงไม่ควรทำการเชื่อม ตัด หรือบัดกรีถังเชื้อเพลิง
   
   ท่อส่งเชื้อเพลิง
   
   น้ำมันเบนซินถูกส่งจากถังเชื้อเพลิงไปสู่คาร์บิวเรเตอร์ด้วยท่อส่งเชื้อเพลิง (ท่อเหล็กและท่อยาง) ซึ่งปกติจะวางอยู่ใต้โครงรถหรือพื้นรถ โดยมีแผ่นป้องกันอันตรายจากหินและถนนที่ขรุขระ ท่อส่งเชื้อเพลิงทั้งหลายทำจากสังกะสีแผ่นท่อเหล็กผสมทองแดงส่วนของท่อส่งเชื้อเพลิงที่ต่อเข้าเครื่องยนต์จะเป็นท่อยาง
   

สำคัญ

1. กรองเชื้อเพลิงที่อุดตัน จะเพิ่มความต้านทานในท่อส่งเชื้อเพลิง ทำให้ปริมาณเชื้อเพลิงที่ส่งไปที่คาร์บิวเรเตอร์ในขณะที่เครื่องยนต์วิ่งที่รอบสูงหรือรับภาระหนักไม่เพียงพอ
2. กรองเชื้อเพลิงที่อุดตันก็จะเพิ่มความต้านทานที่ไส้กรอง ในขณะที่เครื่องยนต์ทำงาน ทำให้น้ำมันเบนซินไม่สามารถไหลผ่านได้อย่างสะดวกและยังคงอยู่ที่กรองเชื้อเพลิง

เครื่องแยกสารพิษ

แก๊สไฮโดรคาร์บอนที่เป็นพิษจะก่อตัวภายในถังเชื้อเพลิงและจะไม่ถูกขับออกสู่บรรยากาศสำหรับเครื่องยนต์บางแบบไอเชื้อเพลิงเช่นนี้จะถูกกักให้อยู่ภายใน ภาชนะชั่วขณะหนึ่งในขณะที่เครื่องยนต์ดับ และถูกส่งเข้าห้องเผาไหม้ เพื่อเผาไหม้ เมื่อเครื่องยนต์ติดอีกครั้งหนึ่งเครื่องแยกสารพิษก็คือภาชนะบรรจุไอเชื้อเพลิงชนิดหนึ่ง ภายในจะบรรจุด้วยผงถ่านและไอเชื้อเพลิงที่ถูกส่งเข้าไปพร้อมกับอากาศ แก๊สไฮไดรคาร์บอนจะถูกแยกออกจากไอเชื้อเพลิงด้วยผงถ่าน เมื่อติดเครื่องยนต์แก๊สนี้จะถูกส่งเข้าสู่ คาร์บิวเรเตอร์ และห้องเผาไหม้ที่ซึ่งจะทำให้แก๊สถูกเผาไหม้จนกลายเป็นก๊าซไอเสียที่ไม่เป็นพิษต่อไป

ปั๊มเชื้อเพลิง

เนื่องจากถังเชื้อเพลิงอยู่ในตำแหน่งที่ต่ำกว่าคาร์บิวเรเตอร์ทำให้เชื้อเพลิงไม่สามารถไหลสู่คาร์บิวเรเตอร์ได้ตามธรรมชาติ จำเป็นต้องมีปั๊มเชื้อเพลิง ซึ่งปั๊มเชื้อเพลิงที่ใช้อยู่มีสองแบบ คือแบบกลไกและแบบไฟฟ้าปั๊มแบบกลไกโดยปกติจะมีไดอะแฟรม และมักจะใช้กับเครื่องยนต์ที่ใช้คาร์บิวเรเตอร์ ส่วนปั๊มไฟฟ้าจะใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบอิเล็คทรอนิค

1. ปั๊มเชื้อเพลิงแบบกลไก

ปั๊มเชื้อเพลิงแบบกลไกมีไดอะแฟรมประกอบอยู่ตรงกลางดังภาพประกอบ และลิ้นหนึ่งคู่ซึ่งทำ หน้าที่ต่างกัน ซึ่งประกอบอยู่ภายในปั๊ม ลิ้นเหล่านี้ทำงานได้ด้วยการเคลื่อนที่ขึ้นและลงของไดอะแฟรม เพื่อป้อนเชื้อเพลิงให้กับคาร์บิวเรเตอร์ แผ่นไดอะแฟรมจะทำงานได้ด้วยกระเดื่องของปั๊ม ซึ่งก็จะถูกลูกเพลาลูกเบี้ยวหมุนเกาะให้เกิดการทำงาน

การทำงาน

(1.1) จังหวะดูด

เมื่อกระเดื่องถูกดันขึ้นด้วยลูกเบี้ยว แผ่นไดอะแฟรมจะถูกดึงลง และทำให้เกิดสุญญากาศขึ้นภายในห้องไดอะแฟรม ลิ้นทางเข้าจึงเปิดขึ้นให้เชื้อเพลิง ไหลเข้าไปในห้องไดอะแฟรมในขณะที่ลิ้นทางออกยังคงปิดอยู่

(1.2) จังหวะจ่าย

ในขณะที่เพลาลูกเบี้ยวหมุนต่อไป กระเดื่องจะปล่อย ให้แผ่นไดอะแฟรมดีดตัวลงมาตามแรงสปริงอัดดันเชื้อเพลิงในห้องเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงที่ถูกอัดจนมีแรงดันนี้จะเปิดลิ้น ทางออกและไหลไปที่คาร์บิวเรเตอร์ จังหวะการดูดและจ่ายซึ่งกระทำอย่างต่อเนื่องกันนี้ทำให้น้ำมันถูกส่งไปสู่คาร์บิวเรเตอร์ได้อย่างไม่ขาดตอน

(1.3) จังหวะปั๊มทำงานตัวเปล่า

ถ้าหากว่าปั๊มเชื้อเพลิงจ่ายเชื้อเพลิงไปมากกว่าความต้องการของคาร์บิวเรเตอร์ แผ่นไดอะแฟรม จะต้านการผลักขึ้นของสปริงแผ่นไดอะแฟรม ทำให้แผ่นไดอะแฟรมและก้านดึงค้างอยู่ในตำแหน่งดึงลงส่วนกระเดื่องยังคงทำงานตามการหมุนของเพลาลูกเบี้ยว แต่ไม่ทำให้แผ่นไดอะแฟรมทำงานในสภาพเช่นนี้ ซึ่งเรียกว่าจังหวะปั๊มทำงานตัวเปล่า และจะทำให้ ปั๊มส่งเชื้อเพลิงได้เพียงพอกับความต้องการของคาร์บิวเร เตอร์ตลอดเวลาแรงดันของเชื้อเพลิงที่ปั๊มจ่ายออกไปจะถูกรักษาให้ อยู่ที่ประมาณ 0.2 ถึง 0.3 กก./ซม.?

สำคัญ

แผ่นไดอะแฟรมจะเสื่อมคุณภาพลง เมื่อสัมผัสถูกกับน้ำมันเครื่อง หรือไอน้ำมัน เป็นต้น ดังนั้นจึงถูกต่อเข้ากับก้านดึงโดยซิลน้ำมัน เพื่อป้องกันน้ำมันสัมผัสถูกนั่นเองซีลน้ำมันยังช่วยป้องกันน้ำมันเบนซินมิให้รั่วเข้าสู่เสื้อสูบ ในกรณีที่แผ่นไดอะแฟรมรั่ว ที่เรือนปั๊มเชื้อเพลิง จะจัดให้มีรูระบายอยู่หนึ่งรู ถ้าหากว่าแผ่นไดอะแฟรมเกิดขาด น้ำมันเบนซินจะกระเซ็นออกมาจากรูนี้ ทำให้สามารถตรวจพบการทำงานบกพร่องของปั๊มได้ง่าย

2. ปั๊มเชื้อเพลิงไฟฟ้า

ปั๊มเชื้อเพลิงแบบไฟฟ้านั้นมีแรงดันส่งเชื้อเพลิงได้สูงกว่า (2 กก./ซม? หรือมากกว่านั้น) ปั๊มแบบกลไกและ มีการเปลี่ยนแปลงการส่งเชื้อเพลิงน้อยกว่าด้วย
เนื่องจากว่าปั๊มแบบนี้ไม่ได้ถูกขับด้วยเพลาลูกเบี้ยว จึงสามารถส่งเชื้อเพลิงได้อย่างแน่นอนแม้ว่าในขณะที่ เครื่องยนต์ดับ และไม่จำเป็นต้องติดตั้งอยู่กับเครื่องยนต์โดยตรง โดยทั่ว ๆ ไปจะติดตั้งอยู่ ภายในถังเชื้อเพลิง (แบบปั๊มอยู่ในถัง) หรือในตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งตามท่อส่งน้ำมัน (แบบปั๊มอยู่ในท่อน้ำมัน)
เชื้อเพลิงจะถูกเพิ่มแรงดันโดยโรเตอร์หรือเทอร์ไบน์โดยที่ปั๊มเชื้อเพลิงแบบเทอร์ไบน์ เกิดเสียง ดังในขณะที่ทำงานน้อย จึงไม่จำเป็นต้องมีแผ่นเก็บเสียง ซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับปั๊มเชื้อเพลิงแบบโรเตอร์

1. ส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิง

เชื้อเพลิงที่ถูกส่งเข้าสู่กระบอกสูบ จะต้องอยู่ในสภาพที่เหมาะสมที่สุด กับการจุดระเบิดของ เครื่องยนต์ เพื่อที่จะผลิตกำลังงานสูงสุดได้อย่างมีประสิทธิภาพน้ำมันเบนซินนั้นจะลุกไหม้เมื่อมันระเหยอยู่ ในสภาพแก๊สอีกทั้งมันไม่สามารถลุกไหม้ได้ด้วยตัวเอง คือจะต้องผสมกับอากาศในอัตราส่วนที่เหมาะสมด้วยเหตุนี้ อัตราส่วนผสม อากาศและเชื้อเพลิงที่ดีจะต้องประกอบด้วยน้ำมันเบนซินที่ระเหยเป็นไอกับจำนวน อากาศที่พอเหมาะอัตราส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิงยังมีผลต่อการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ด้วย

2. อัตราส่วนอากาศกับเชื้อเพลิง

อัตราส่วนอากาศกับเชื้อเพลิงสามารถแสดงอยู่ทั้งในรูปของปริมาตร หรือน้ำหนัก โดยปกติแล้ว อัตราส่วนอากาศกับเชื้อเพลิง เป็นอัตราส่วนของอากาศกับเชื้อเพลิงโดยน้ำหนัก

น้ำมันเบนซินต้องเผาไหม้ได้อย่างหมดจดในห้องเผาไหม้เพื่อที่เครื่องยนต์สามารถจุดระเบิดเพื่อสร้างกำลังงานสูงสุดได้ อัตราส่วนอากาศกับเชื้อเพลิงตามทฤษฎีคือ 15 ต่อ 1 (15 : 1 ) นั่นคืออากาศ สิบห้าส่วนต่อเชื้อเพลิงหนึ่งส่วน

ในความเป็นจริง อย่างไรก็ดีเครื่องยนต์ต้องการอัตรา ส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิความเร็วรอบเครื่องยนต์ ภาระและสภาพอื่น ๆ จาก ตารางด้านล่างแสดงอัตราส่วนอากาศ เชื้อเพลิงต่างๆ ที่เครื่องยนต์ต้องการในสภาพต่างๆ

3. หลักการทำงานของคาร์บิวเรเตอร์

พื้นฐานการทำงานของคาร์บิวเรเตอร์นั้นคล้ายคลึงกับการพ่นสี เมื่อมีลมเป่าผ่านไปบนปลายของ ท่อพ่นสี กำลังดันภายในท่อจะตกลง ของเหลวที่อยู่ภายในกาพ่นสีก็จะถูกดูดขึ้นมาตามท่อ และจะกลายเป็น ฝอยละอองเมื่อกระทบกับอากาศ ดังนั้นถ้าความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านปลายท่อพ่นสีสูงขึ้น แรงดันภาย ในท่อจะตกลงมามากขึ้น เป็นผลให้ของเหลวถูกดูดขึ้นมาจากท่อมากขึ้น

4. โครงสร้างพื้นฐานของคาร์บิวเรเตอร์

ภาพด้านล่างแสดงการออกแบบพื้นฐานของคาร์บิวเรเตอร์ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลงภายในกระบอกสูบในจังหวะดูดไอดีของเครื่องยนต์ ทำให้เกิดสุญญากาศขึ้นภายในห้องเผาไหม้ด้วยสุญญากาศนี้ทำให้อากาศไหลเข้าสู่ห้องเผาไหม้ผ่านคาร์บิวเรเตอร์ ปริมาณอากาศไหลเข้าสู่กระบอกสูบจะถูกควบคุมโดยลิ้นปีกผีเสื้อซึ่งถูกควบคุมโดยคันเร่ง ความเร็วของอากาศจะเพิ่มขึ้นขณะที่ไหลผ่านคอคอด หรือที่เรียกว่า เวนทูรี่ แต่ความดันจะ ลดลง ด้วยสาเหตุนี้เชื้อเพลิงในห้องลูกลอยจึงถูกดูดออกจากห้องลูกลอย และขับออกทางหัวฉีดหลักในขณะที่เครื่องยนต์วิ่งที่ความเร็วสูงและลิ้นปีกผีเสื้อสุด อากาศจะไหลเข้าสู่คาร์บิวเรเตอร์ในปริมาณ ที่มากความเร็วของอากาศที่เคลื่อนผ่านเวนทูรี่จึงเพิ่มมากขึ้น ทำให้ปริมาณของน้ำมันเบนซินที่ถูกส่งออกจากหัวฉีดหลักเพิ่มมากขึ้นด้วย

5. คอคอด

สมมุติว่าถ้าอากาศไหลในอัตราความเร็วคงที่ภายในท่อที่มีคอคอดติดตั้งอยู่ดังภาพ เนื่องจาก อากาศไหลเข้าและออกจากท่ออยู่ในอัตราความเร็วเท่ากันตลอด ความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านคอคอดจะต้องเร็วกว่าไหลผ่านส่วนอื่น ๆ เนื่องจากคอคอดนั้นแคบกว่า ดังนั้นจึงเท่ากับว่าแรงดันของอากาศบริเวณคอคอดจะน้อยกว่าในส่วนอื่น ๆ ของท่อด้วย ใน คาร์บิวเรเตอร์เชื้อเพลิงจะถูกขับออกจากหัวฉีดหลัก เพราะว่าแรงดันที่ต่ำกว่าในคอคอด

ในคาร์บิวเรเตอร์ที่ใช้งานจริงจะมีคอคอดสองหรือสามชุด เพื่อทำให้เกิดแรงดันของอากาศที่ต่ำการดึงดูดน้ำมันเบนซินมีประสิทธิภาพมากขึ้น

คอคอดคู่ คอคอดแบบสามชิ้น

ขอบคุณภาพ

checkraka.com

แสดงความคิดเห็น (7)

ความเห็นที่ 1
ขอบคุณมาก
จาก : อ้อย
เมื่อ : 2008-07-06 20:59:20
ความเห็นที่ 2
น่าจะให้ข้อมูล เกี่ยวกับ วงจรมอเตอร์ควบคุมลิ้นเร่งบกพร่อง ให้มากกว่านี้ แต่ได้ข้อมูลครึ่งหนึ่งก็ดี
จาก : Nic998k
เมื่อ : 2008-07-21 10:18:52
ความเห็นที่ 3
ผมอยากรู้ว่า VVA คือ
VVE คือ
VTC คือ

ขอบคุณครับ
จาก : ตรัส
เมื่อ : 2008-09-06 12:51:29
ความเห็นที่ 4
มีเรื่องที่เกี่ยวกับครัชไหมครับ ถ้ามีส่งมาให้ที่ after_gang@hotmail.com ให้ทีครับอยากได้
จาก : ปิยกิตต์ หาญสมัคร
เมื่อ : 2009-04-20 12:27:03
ความเห็นที่ 5
คุณ ปิยกิตต์ หาญสมัคร ลองไป post ไว้ที่ webboard ดูสิครับ
น่าจะมีผู้รู้ หรือ ทางด้านเทคนิค ช่วยตอบ
http://www.phithan-toyota.com/forums/

จาก : จ.
เมื่อ : 2009-04-20 15:17:27
ความเห็นที่ 6
อยากทาบถึงระบบน้ำมันเชื้อเพลิงเรือ

จาก : เงียบ
เมื่อ : 2010-01-24 09:09:12
ความเห็นที่ 7
ผมใช้โตโยต้าอัลติส ปี 04 จะเปลี่ยนกรองน้ำมันเบนซินต้องบอกว่าปีไหน พอดีว่าไปซื้อมาแล้วร้านอะไหล่บอกว่าใช้ได้ แต่พอเอามาให้ช่างเปลี่ยนช่างบอกว่าคนละรุ่น งงเลยเรา
จาก : กิตติ
เมื่อ : 2011-04-21 15:33:58