บทนำ
“การพัฒนาเทคโนโลยีในวันนี้จะทำให้คุณมีประสิทธิภาพมากขึ้นในวันพรุ่งนี้” กล่าวได้ถูกต้อง เช่นเดียวกับการที่มนุษย์ต้องพึ่งพาเครื่องจักรเพิ่มขึ้น ไม่เพียงแต่ทำให้ชีวิตง่ายขึ้น แต่ยังเพิ่มความต้องการเชื้อเพลิงอีกด้วย โดยเฉพาะถ้าเราพูดถึงรถยนต์ จำนวนยานพาหนะ บนท้องถนนที่เพิ่มขึ้นอย่างมากตั้งแต่เริ่มต้นศตวรรษที่ 20 ซึ่งสะท้อนถึงความต้องการเชื้อเพลิงและราคาโดยตรง ดังนั้นนักวิจัยจึงจำเป็นต้องคิดค้นระบบที่สามารถทำให้การขับขี่มีราคาไม่แพงและเชื่อถือได้เพื่อแก้ปัญหานี้ ในปี 1920 Bosch ได้คิดค้นชื่ออุปกรณ์ 'Fuel Injector' สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลที่ได้รับความนิยมอย่างมากในด้านเครื่องยนต์สันดาป เรามาดูรายละเอียดเพิ่มเติมกัน
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงคืออะไร?
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นอุปกรณ์กลไกควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งใช้ในการฉีด/ฉีด (เช่นเดียวกับหลอดฉีดยา) เชื้อเพลิงเข้าไปในเครื่องยนต์เพื่อเตรียมส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงที่ถูกต้อง ซึ่งจะทำให้เครื่องยนต์เผาไหม้ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ?
ตำแหน่งของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน แต่โดยปกติแล้วจะติดตั้งบนหัวเครื่องยนต์โดยมีปลายด้านในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์
ทำไมเราต้องการพวกเขา?
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับรถยนต์ทุกคันในปัจจุบันเพราะ-
- หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายในบ่งบอกโดยตรงว่าคุณภาพของส่วนผสมระหว่างเชื้อเพลิงและอากาศจะดีขึ้นคือการเผาไหม้ ซึ่งส่งผลให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพการทำงานสูงขึ้น ดังนั้นเราจึงต้องการหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งให้คุณภาพของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงที่ดีกว่าคาร์บูเรเตอร์มาก
- การผสมอากาศและเชื้อเพลิงที่ไม่เหมาะสมโดยคาร์บูเรเตอร์จะทิ้งอนุภาคที่ไม่ถูกเผาไหม้ต่าง ๆ ไว้ภายในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์สันดาปภายใน ซึ่งนำไปสู่การแพร่กระจายของเปลวไฟที่ไม่เหมาะสม เนื่องจากเครื่องยนต์ทำงานผิดปกติที่เรียกว่าการน็อคหรือการระเบิด ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งนี้เกือบ รถยนต์ทุกคันบนท้องถนนในปัจจุบันได้นำเทคโนโลยีการฉีดเชื้อเพลิงมาใช้
- การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงในรูปของคาร์บอนหรืออนุภาคที่ยังไม่เผาไหม้ภายในห้องเผาไหม้สะท้อนถึงระยะของรถโดยตรง ซึ่งไม่เป็นที่ต้องการ ดังนั้นเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ การใช้เทคโนโลยีการฉีดเชื้อเพลิงจึงกลายเป็นสิ่งจำเป็น
- ในกรณีของคาร์บูเรเตอร์ การควบคุมคุณภาพและระยะเวลาผสมอากาศและเชื้อเพลิง (การวัดแสงน้ำมันเชื้อเพลิง) นั้นไม่แม่นยำเหมือนในคาร์บูเรเตอร์ การปรับสามารถทำได้ด้วยกลไก แต่เมื่อพูดถึงหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเนื่องจากหน่วยควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์อัจฉริยะหรือ ecu ที่มีความแม่นยำสูง ของการวัดน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถทำได้
- จะเห็นได้ว่าไม่เพียงแต่ระยะทางเท่านั้นแต่ยังมีประสิทธิภาพของรถยนต์ที่ฉีดเชื้อเพลิงนั้นดีกว่ารถยนต์ที่มีคาร์บูเรเตอร์
ประเภทของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
ความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการฉีดเชื้อเพลิงทำให้เกิดรูปแบบการฉีดเชื้อเพลิงที่หลากหลาย เช่น การฉีดเชื้อเพลิงแบบปีกผีเสื้อ การฉีดเชื้อเพลิงแบบหลายจุด การฉีดเชื้อเพลิงแบบต่อเนื่อง และแบบฉีดตรงที่สามารถใช้งานได้ตามการใช้งาน แต่เมื่อกล่าวถึงประเภทของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแล้ว เป็นการเรียกหมวดหมู่ที่ยากจริงๆตามที่เราหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงสามารถแบ่งได้เป็น -
บนพื้นฐานของเชื้อเพลิง
บนพื้นฐานของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมี 2 ประเภท -
1. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซล
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเหล่านี้ใช้เพื่อฉีดหรือพ่นดีเซล (ซึ่งเป็นเชื้อเพลิงที่หนักกว่าน้ำมันเบนซิน) เข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลโดยตรงเพื่อให้การเผาไหม้ต่อไปโดยการบีบอัด
เส้นเลือดฝอยและหัวฉีดของหัวฉีดเชื้อเพลิงดีเซลทำในลักษณะที่สามารถสร้างแพ็คเก็ตดีเซลในขณะที่พ่นเชื้อเพลิงภายในห้องเผาไหม้
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซลต้องการการสูบฉีดที่สูงกว่าหัวฉีดน้ำมันเบนซิน เนื่องจากดีเซลมีน้ำหนักมากกว่าน้ำมันเบนซิน
2. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซิน
เป็นหัวฉีดเชื้อเพลิงที่ใช้ในการฉีดหรือพ่นน้ำมันเบนซินโดยตรงหรือผ่านท่อร่วมไอดีเข้าไปในห้องเผาไหม้เพื่อให้มีการเผาไหม้ต่อไปด้วยประกายไฟ
เส้นเลือดฝอยและหัวฉีดของหัวฉีดเชื้อเพลิงเบนซินมีขนาดเล็กลงหรือเหมือนกับหัวฉีดเชื้อเพลิงดีเซลขึ้นอยู่กับความต้องการ
เนื่องจากน้ำมันเบนซินมีน้ำหนักเบากว่าน้ำมันดีเซล หัวฉีดน้ำมันเบนซินจึงจำเป็นต้องสูบฉีดน้อยกว่าหัวฉีดดีเซล
บนพื้นฐานของการวัดแสงน้ำมันเชื้อเพลิง
บนพื้นฐานของการวัดน้ำมันเชื้อเพลิง (ควบคุมความเร็ว ปริมาณ และแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง) หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมี 2 ประเภท คือ
1. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงควบคุมด้วยกลไก
เป็นหัวฉีดเชื้อเพลิงที่ควบคุมความเร็วของเชื้อเพลิง ปริมาณ เวลา และแรงดันโดยใช้สปริงและลูกสูบซึ่งรับอินพุตจากลูกเบี้ยวและการจัดปั๊มเชื้อเพลิงหรือโดยตัวจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง (ขั้นสูง)
2. หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์
เป็นหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ควบคุมความเร็ว ปริมาณ แรงดัน และเวลาของเชื้อเพลิงด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ด้วยความช่วยเหลือของโซลินอยด์อิเล็กทรอนิกส์ซึ่งรับอินพุตจากตัวจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงหรือจากชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (อันขั้นสูง) ของรถ