การทำงานระบบคอมมอนเรล

ระบบคอมมอนเรล ไดเรค อินเจคชั่น (Common rail Direct Injection)
ระบบคอมมอนเรล หรือระบบจ่ายน้้ามันแบบรางร่วม เป็นระบบจ่ายน้้ามันที่ได้พัฒนาขึ้นมาล่าสุดในปัจจุบัน ระบบจ่ายเชื้อเพลิงประกอบด้วย ปั๊มแรงดันสูง
(ปัจจุบันสามารถท้าได้สูงถึง 1800 บาร์ ในประเทศไทย) ในการอัดน้้ามันเข้าสู้รางร่วม (Common Rail) เพื่อรอจังหวะการฉีดที่เหมาะสมที่ประมวลได้จาก
หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control Unit, ECU) เมื่อถึงจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงที่ ECU ประมวลผลออกมาได้ วาลว์น้้ามันหรือเข็มหัวฉีดจะ
ถูกยกด้วยแรงขับจากโซลีนอยด์โดยใช้ไฟฟ้า
ซึ่งระบบฉีดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์รุ่นเก่าที่เป็นปั๊มเชื้อเพลิงแบบแถวเรียงหรือจานจ่ายจะใช้วิธีการยกเข็ม
หัวฉีดด้วยแรงดันในตัวน้้ามันที่ปั๊มเชื้อเพลิงอัดเข้ามา (ประมาณ 120 -250 บาร์) และสามารถเอาชนะแรงกดของสปริงที่หัวฉีดท้าให้เข็มหัวฉีดยกเปิดน้้ามันให้ไหลผ่านไปได้ วิธีแบบเก่านี้จะไม่สามารถควบคุมจังหวะการฉีดเชื้อเพลิงให้ยืดหยุ่นได้ แตกต่างจากระบบคอมมอนเรลซึ้งใช้ไฟฟ้าในการควบคุม ดังนั้นระบบคอมมอนเรลจึงสามารถฉีดเชื้อเพลิงยืดหยุ่นได้ตามสภาวะการท้างานที่เหมาะสมตามการประมวลผลของ ECU โดย ECU ของเครื่องยนต์สามารถรับรู้สภาวะการท้างานของเครื่องยนต์ได้จาก Sensor ต่างๆ เช่น ปริมาณออกซิเจนในไอเสีย แรงดันในรางร่วม คันเร่ง อุณหภูมิต่างๆ หรือ อื่นๆ ข้อดีจากการที่เราสามารถควบคุมการฉีดเชื้อเพลิงได้ตามต้องการ ECU ปัจจุบันจึงสามารถควบคุมให้มีการฉีดแบบหลายครั้ง (Multiple-Injection) ซึ่งสามารถช่วยลดปริมาณมลพิษไนตริกออกไซด์ แลกช่วยให้มีการเผาไหม้ที่ไม่รุนแรงลดการน็อกของเครื่องยนต์ได้ บริษัทผู้ผลิตระบบเชื้อเพลิงให้กับรถยนต์ปัจจุบันสามารถผลิต ECU ให้คุมคุมการฉีดสูงสุดได้ถึง 5 ครั้งมีพื้นฐานดังนี้คือ การฉีดครั้งที่ 1 เป็นการฉีดล่อ (Pilot Injection) เป็นส่วนช่วยให้เชื้อเพลิงส่วนแรกผสมกับอากาศได้ดีก่อน หลังจากนั้นจึงฉีดครั้งที่ 2 ตามมาเรียกว่า Pre-Injection เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของเชื้อเพลิงในการเริ่มการเผาไหม้ส่วนแรก การฉีดครั้งที่ 3 เป็นการฉีดเชื้อเพลิงหลัก Main-Injection เป็นการฉีดที่ควบคุมสภาวะการท้างานของเครื่องยนต์ตามคันเร่ง การฉีดครั้งที่ 4 เรียกว่า After-Injection เป็นการฉีดเพื่อเผาเขม่าหรืออนุภาคคาร์บอน (PM) ส่วนสุดท้ายเพื่อให้มีการเผาไหม้สมบูรณ์ที่สุด และการฉีดที่ 5 สุดท้ายคือ Post-Injection เป็นการฉีดควบคุมอุณหภูมิไอเสีย ส้าหรับในประเทศไทยส่วนใหญ่จะเป็นการฉีดเชื้อเพลิงแบบ 2 ครั้ง คือ Pilot และ Main-Injection แต่คาดว่าเทคโนโลยีการฉีดแบบ 5 ครั้งจะเข้ามาต่อไปเนื่องจากข้อก้าหนดของการปลดปล่อยมลพิษที่เข้มงวดมากขึ้นระบบคอมมอนเรล ประกอบด้วย ปั๊มแรงดันสูง,รางร่วม,หัวฉีดโซลินอย,และ อีซียู (ECU)ปั๊มแรงดันสูง สามารถฉีดน้้ามันให้มีความดันได้สูงถึง 1,800บาร์ หรือ 180MPa ขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์แต่ละรุ่นและผู้ผลิตแต่ละเจ้า แรงดันที่สูงนี้ท้าให้น้้ามันแตกตัวเป็นละอองได้ดีกว่าการใช้หัวฉีดแบบเก่ามาก หรือที่เรียกว่า Fuel Atomisation รางร่วม มีลักษณะเป็นท่อเล็กๆยาวๆ ที่มีความหนามากเพื่อทนต่อแรงดันสูง รางร่วมนี้จะรักษาความดันให้คงที่และช่วยให้ละอองน้้ามันที่จ่ายไปยังห้องเผาไหม้ทุกห้องมีลักษณะเหมือนกัน หัวฉีดโซลินอย ช่วยท้าให้สามารถควบคุมเวลาของการฉีดน้้ามัน และปริมาณน้้ามันที่ฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ได้อย่างละเอียด อีซียู หรือ Electronic Control Unit ท้าหน้าที่ควบคุมการท้างานของทั้งระบบให้เหมาะสมกับการขับขี่ ไม่ว่าจะเป็น การเร่งเครื่อง การขับด้วยความเร็วสูง หรือความเร็วต่้า นอกจากนี้อีซียูยังสามารถสั่งให้มีการฉีดน้้ามันเล็กน้อย เข้าไปในห้องเผาไหม้ก่อนที่จะมีการฉีดน้้ามันตามรอบ ได้อีกด้วย เรียกว่า ไพล็อต อินเจ็คชั่น (Pilot Injection) เพื่อที่จะลด ความรุนแรงของการระเบิดในรอบการจุดระเบิด ดังนั้น ลดเสียงดังและการสั่นสะเทือน ซึ่งเป็นข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซลแบบเก่า นอกจากนี้ ไพล็อต อินเจ็คชั่น ยังช่วยให้เครื่องยนต์สามารถสร้างก้าลังงานอย่างต่อเนื่องอีกด้วย
ด้วยกลไกการท้างานข้างต้น ระบบคอมมอนเรล จึงท้างานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบเก่า ดังนั้นจึงช่วยประหยัดน้้ามัน ปล่อยมลพิษน้อยกว่า อีกทั้งยังเงียบกว่า และมีการสั่นสะเทือนน้อยกว่าเครืองยนต์แบบเก่าอีกด้วย
ปัจจุบัน ระบบคอมมอนเรล ได้ถูกน้้ามาใช้ในรถกระบะในประเทศไทยเกือบทุกค่าย โดยมีชื่อเรียกทางการตลาดที่แตกต่างกันไป ส้าหรับรถยนต์นั่งนั้น เครื่องยนต์ดีเซลยังไม่เป็นที่นิยมมากนักในประเทศไทย แต่ในยุโรปซึ่งนิยมใช้รถเครื่องยนต์ดีเซล เพราะมีมลพิษต่้ากว่า ระบบคอมมอนเรลนี้ ได้รับการยอมรับอย่างแพร่หลาย
ประวัติของระบบคอมมอนเรล เครื่องยนต์ระบบคอมมอนเรลถูกคิดค้นได้เป็นส้าเร็จครั้งแรก โดยบริษัท Bosch ของเยอรมัน โดยในครั้งแรกระบบคอมมอนเรลถูกใช้กับเครื่องจักรขนาดใหญ่ (โดยเป็นคอมมอนเรลระบบกลไกลูกเบี้ยวเปิดหัวฉีดช่วย) ต่อมา Bosch สามารถลดขนาดของระบบลงได้ และติดตั้งกับรถยนต์เมอร์เซเดส-เบนซ์ เป็นครั้งแรก (ปี 2540) ปัจจุบันระบบนี้ ได้มีบริษัท ชั้นน้าผลิตออกมาเพื่อจ้าหน่ายให้แก่บริษัทรถยนต์ เช่น Nippon-Denso, Delphi เป็นต้น

	ผู้เขียน	หัวข้อ: การทำงานระบบคอมมอนเรล (อ่าน 5438 ครั้ง)
0 สมาชิก และ 1 บุคคลทั่วไป กำลังดูหัวข้อนี้