ชนิดของระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง Show ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่นำมาใช้ในรถยนต์นั่งทั่ว ๆ ไป ในปัจจุบันจะมีอยู่ด้วยกัน2 แบบใหญ่ๆ ด้วยกัน
โดยจะมีความแตกต่างตามวิธีการวัดปริมาณอากาศที่บรรจุเข้ากระบอกสูบคือ 1 ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบ D-Jetronic หรือเรียกว่า ระบบ EFI แบบ D อย่าวางเครื่องที่เป็นโลหะบนหม้อแบตเตอรี่ จะทำให้เกิดการลัดวงจร ขั้วแบตเตอรี่จะชำรุดเสียหายได้ 1. การติดตั้งแบตเตอรี่ต้องติดตั้งกับแท่นยึดที่แข็งแรงและแน่น ไม่สั่นสะเทือนมากใน ขณะปฏิบัติงานสะดวกต่อการบริการ ไกลจากความชื้น และอุณหภูมิไม่สูงเกินไป 2. ในการเคลื่อนย้ายแบตเตอรี่ให้ใช้วิธียก อย่าลากหรือดึง หรือปล่อยลงกระแทกพื้น แรง ๆ เพราะอาจจะทำให้เปลือกหม้อแบตเตอรี่ทะลุได้ 3. แบตเตอรี่ใหม่หลังจากเติมน้ำยาแล้วจะเกิดกระแสไปขึ้นเอง ทางด้านเทคนิคห้ามไม่ ให้นำไปใช้งาน เพราะจะทำให้อายุการใช้งานของแบตเตอรี่สั้นหรือเสื่อมสภาพเร็วผิดปกติ จะต้องนำไปชาร์ทไฟเสียก่อนด้วยกระแสไฟอัตราไม่เกิน 2 – 3 แอมแปร์ ประมาณ 72 ชั่วโมง แล้วจึงนำไปใช้งานก็จะทำให้ได้แบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพสูงสุด 4. แบตเตอรี่จะมีอายุการใช้งานและมีประสิทธิภาพดีที่สุด แบตเตอรี่นั้นจะต้องได้รับการ ประจุหรือชาร์ทไฟเต็ม (Full charge) อยู่ตลอดเวลา 5. แบตเตอรี่ทั่วไปมีอายุการใช้งานระหว่าง 6 เดือน ถึง 2 ปี ซึ่งขึ้นอยู่กับการใช้และ บำรุงรักษาที่ถูกวิธี ถ้าบำรุงรักษาไม่ถูกวิธีจะมีอายุการใช้งานต่ำกว่า 6 เดือน หรือถ้าใช้และบำรุงรักษาให้ถูกวิธีอายุการใช้งานจะได้ไม่น้อยกว่า 2 ปี จะเห็นได้ว่าการใช้และบำรุงรักษาแบตเตอรี่ให้ถูกวิธี อายุการใช้งานจะต่างกันหลายเท่าตัว การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงคือการแนะนำของน้ำมันเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในมากที่สุดเครื่องยนต์ของรถยนต์โดยใช้วิธีการนั้นหัวฉีด
บทความนี้เน้นที่การฉีดเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์ลูกสูบแบบลูกสูบและโรตารี่ รุ่นคัตอะเวย์ของเครื่องยนต์เบนซินแบบฉีดตรง
ทั้งหมดดีเซล (บีบอัดจุดระเบิด) เครื่องมือใช้การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและหลายอ็อตโต (จุดระเบิด) เครื่องมือใช้ในการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงหรืออีกประเภทหนึ่ง เครื่องยนต์ดีเซลที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล
(เช่นMercedes-Benz OM 138 ) เริ่มวางจำหน่ายในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 และต้นทศวรรษ 1940 [1]เป็นเครื่องยนต์ฉีดเชื้อเพลิงชนิดแรกสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล ในเครื่องยนต์เบนซินสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกนำมาใช้ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 และค่อยๆ แพร่หลายขึ้นเรื่อยๆ
จนกระทั่งได้มีการแทนที่คาร์บูเรเตอร์ส่วนใหญ่ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 [2]ความแตกต่างหลักระหว่างคาร์บูเรชั่นและการฉีดเชื้อเพลิงคือ การฉีดเชื้อเพลิงทำให้เกิดอะตอมเชื้อเพลิงผ่านหัวฉีดขนาดเล็กภายใต้แรงดันสูง
ในขณะที่คาร์บูเรเตอร์อาศัยการดูดที่เกิดจากอากาศเข้าที่เร่งความเร็วผ่านท่อ Venturiเพื่อดึงเชื้อเพลิงเข้าสู่กระแสลม คำว่า "การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง" นั้นคลุมเครือและประกอบด้วยระบบที่แตกต่างกันซึ่งมีหลักการทำงานที่แตกต่างกันโดยพื้นฐาน โดยทั่วไป สิ่งเดียวที่เหมือนกันทุกระบบฉีดเชื้อเพลิงทั้งหมดมีก็คือการขาดคาร์บูเรเตอร์
มีสองหลักการทำงานหลักของระบบการก่อตัวของส่วนผสมสำหรับเครื่องยนต์สันดาปภายใน : การก่อตัวของส่วนผสมภายในและการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก ระบบฉีดเชื้อเพลิงที่ใช้การก่อตัวของส่วนผสมภายนอกเรียกว่าระบบหัวฉีดร่วม มีระบบหัวฉีดที่หลากหลายสองประเภท: การฉีดหลายจุด (การฉีดพอร์ต) และการฉีดจุดเดียว (การฉีดร่างกายปีกผีเสื้อ) ระบบการสร้างส่วนผสมภายในสามารถแยกออกเป็นระบบฉีดตรงและทางอ้อมได้
ระบบฉีดเชื้อเพลิงทั้งทางตรงและทางอ้อมมีอยู่หลายแบบด้วยกัน ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบผสมภายในที่พบมากที่สุดคือระบบหัวฉีดแบบคอมมอนเรล หรือระบบฉีดตรง ฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์หมายถึงทุกระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมีหน่วยควบคุมเครื่องยนต์ การพิจารณาขั้นพื้นฐานระบบฉีดเชื้อเพลิงในอุดมคติสามารถจ่ายเชื้อเพลิงในปริมาณที่เหมาะสมได้อย่างแม่นยำในทุกสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ โดยทั่วไปหมายถึงการควบคุมอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง (แลมบ์ดา) ที่แม่นยำ ซึ่งช่วยให้สามารถทำงานเครื่องยนต์ได้ง่ายแม้ในอุณหภูมิเครื่องยนต์ต่ำ (สตาร์ทเย็น) ปรับตัวได้ดีกับระดับความสูงที่หลากหลายและอุณหภูมิแวดล้อม ความเร็วของเครื่องยนต์ที่ควบคุมอย่างแม่นยำ (รวมถึงความเร็วรอบเดินเบาและเส้นสีแดง) ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่ดี และการปล่อยไอเสียที่ต่ำที่สุดที่ทำได้ (เพราะช่วยให้อุปกรณ์ควบคุมการปล่อยมลพิษ เช่นตัวเร่งปฏิกิริยาแบบสามทางทำงานได้อย่างถูกต้อง) ในทางปฏิบัติ ระบบฉีดเชื้อเพลิงในอุดมคตินั้นไม่มีอยู่จริง แต่ระบบฉีดเชื้อเพลิงนั้นมีความหลากหลายมาก โดยมีข้อดีและข้อเสียบางประการ ระบบเหล่านี้ส่วนใหญ่ล้าสมัยโดยระบบฉีดตรงแบบคอมมอนเรลซึ่งปัจจุบัน (2020) ใช้ในรถยนต์นั่งจำนวนมาก ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบคอมมอนเรลช่วยให้ระบบฉีดน้ำมันเบนซินไดเร็คอินเจ็กชัน และเหมาะกว่าสำหรับการฉีดโดยตรงด้วยเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซล อย่างไรก็ตาม ระบบหัวฉีดคอมมอนเรลเป็นระบบที่ค่อนข้างซับซ้อน ด้วยเหตุนี้ในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลบางคันที่ไม่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลจึงใช้ระบบหัวฉีดแบบหลายจุดแทน เมื่อออกแบบระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ต้องคำนึงถึงปัจจัยหลายประการ ได้แก่:
ส่วนประกอบของระบบระบบฉีดเชื้อเพลิงทั้งหมดประกอบด้วยสามองค์ประกอบพื้นฐาน: พวกเขามีหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างน้อยหนึ่งตัว (บางครั้งเรียกว่าวาล์วหัวฉีด) อุปกรณ์ที่สร้างแรงดันการฉีดที่เพียงพอ และอุปกรณ์ที่วัดปริมาณเชื้อเพลิงที่ถูกต้อง ส่วนประกอบพื้นฐานทั้งสามนี้สามารถเป็นอุปกรณ์ที่แยกจากกัน (หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ตัวจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ปั๊มเชื้อเพลิง) อุปกรณ์ที่รวมกันบางส่วน (วาล์วหัวฉีดและปั๊มฉีด) หรืออุปกรณ์ที่รวมกันอย่างสมบูรณ์ ( หัวฉีดยูนิต ) ระบบการฉีดแบบกลไกในยุคแรกๆ (ยกเว้นการฉีดด้วยลมเป่า) โดยทั่วไปแล้วจะใช้วาล์วฉีด (ที่มีหัวฉีดแบบเข็ม) ร่วมกับปั๊มฉีดที่ควบคุมด้วยเกลียวเดียว (หรือมากกว่าหนึ่ง) ที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งทั้งสองสูบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง และสร้าง แรงดันฉีด เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการฉีดระบบฉีดหลายจุดเป็นระยะๆ เช่นเดียวกับระบบฉีดตรงทั่วไปทุกประเภท และระบบฉีดในห้อง ความก้าวหน้าในด้านไมโครอิเล็กทรอนิกส์ทำให้ผู้ผลิตระบบหัวฉีดสามารถปรับปรุงความแม่นยำของอุปกรณ์วัดแสงเชื้อเพลิงได้อย่างมาก ในเครื่องยนต์สมัยใหม่ ระบบวัดแสงน้ำมันเชื้อเพลิงและวาล์วหัวฉีดมักจะทำโดยชุดควบคุมเครื่องยนต์ ดังนั้นปั๊มฉีดเชื้อเพลิงจึงไม่ต้องวัดค่าน้ำมันเชื้อเพลิงหรือสั่งงานวาล์วหัวฉีด ต้องให้แรงดันฉีดเท่านั้น ระบบที่ทันสมัยเหล่านี้ใช้ในเครื่องยนต์แบบหัวฉีดหลายจุด และเครื่องยนต์แบบหัวฉีดคอมมอนเรล ระบบหัวฉีดยูนิตได้ทำให้เป็นการผลิตแบบอนุกรมในอดีต แต่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าด้อยกว่าระบบฉีดคอมมอนเรล การจำแนกประเภทสรุปภาพรวมด้านล่างแสดงให้เห็นประเภททั่วไปของระบบการก่อตัวผสมในเครื่องยนต์สันดาปภายใน มีหลายวิธีในการจำแนกลักษณะ จัดกลุ่ม และอธิบายระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง คลาดขึ้นอยู่กับความแตกต่างระหว่างระบบการก่อตัวของส่วนผสมภายในและภายนอก ภาพรวม
การก่อตัวของส่วนผสมภายนอกเครื่องยนต์ BMW M88 พร้อมระบบหัวฉีดหลายจุด ในเครื่องยนต์ที่มีการก่อตัวของส่วนผสมภายนอก อากาศและเชื้อเพลิงจะถูกผสมนอกห้องเผาไหม้ เพื่อให้ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงผสมล่วงหน้าถูกดูดเข้าไปในเครื่องยนต์ ระบบสร้างส่วนผสมภายนอกเป็นเรื่องปกติในเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน เช่น เครื่องยนต์ Otto และเครื่องยนต์ Wankel มีระบบการสร้างส่วนผสมภายนอกหลักสองระบบในเครื่องยนต์สันดาปภายใน: คาร์บูเรเตอร์และท่อร่วมไอดี คำอธิบายต่อไปนี้เน้นที่ส่วนหลัง ระบบการฉีดร่วมสามารถพิจารณาการฉีดโดยอ้อมแต่บทความนี้ใช้คำว่าการฉีดทางอ้อมเป็นหลักเพื่ออธิบายระบบการสร้างส่วนผสมภายในที่ไม่ใช่การฉีดโดยตรง : มีสองประเภทของการฉีดท่อร่วมอยู่ในการฉีดจุดเดียวและหลายจุดฉีด[13]สามารถใช้รูปแบบการฉีดได้หลายแบบ การฉีดแบบจุดเดียวการฉีดแบบจุดเดียวใช้หนึ่งหัวฉีดในตัวเค้นที่ติดตั้งคล้ายกับคาร์บูเรเตอร์บนท่อร่วมไอดี เช่นเดียวกับในระบบเหนี่ยวนำคาร์บูเรเตอร์ เชื้อเพลิงจะถูกผสมกับอากาศก่อนถึงทางเข้าของท่อร่วมไอดี [13]การฉีดแบบจุดเดียวเป็นวิธีที่ค่อนข้างประหยัดสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ในการลดการปล่อยไอเสียเพื่อให้สอดคล้องกับกฎระเบียบที่เข้มงวดในขณะเดียวกันก็ให้ "ความสามารถในการขับเคลื่อน" ที่ดีกว่า (สตาร์ทง่าย ทำงานได้อย่างราบรื่น ไม่มีเครื่องยนต์กระตุก) มากกว่าที่จะต้องใช้คาร์บูเรเตอร์ ส่วนประกอบสนับสนุนของคาร์บูเรเตอร์หลายตัว เช่น กรองอากาศ ท่อร่วมไอดี และการกำหนดเส้นทางสายน้ำมันเชื้อเพลิง สามารถใช้ได้โดยมีการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย สิ่งนี้ทำให้ต้นทุนการออกแบบใหม่และเครื่องมือของส่วนประกอบเหล่านี้เลื่อนออกไป การฉีดจุดเดียวถูกใช้อย่างกว้างขวางในรถยนต์นั่งส่วนบุคคลและรถบรรทุกขนาดเล็กที่ผลิตในอเมริการะหว่างปี 2523-2538 และในรถยนต์ยุโรปบางคันในช่วงต้นและกลางทศวรรษ 1990 การฉีดหลายจุด ภาพตัดขวางของระบบหัวฉีดแบบหลายจุดของ Marvel โปรดทราบว่าหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงตั้งอยู่ใกล้กับวาล์วไอดี ซึ่งเป็นเรื่องปกติของระบบหัวฉีดแบบหลายจุด การฉีดหลายจุดจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในพอร์ตไอดีเพียงต้นน้ำของวาล์วไอดีของแต่ละกระบอกสูบ แทนที่จะเป็นที่จุดศูนย์กลางภายในท่อร่วมไอดี โดยปกติ ระบบหัวฉีดแบบหลายจุดจะใช้หัวฉีดเชื้อเพลิงหลายตัว[13]แต่บางระบบ เช่น หัวฉีดพอร์ตกลางของ GM ใช้ท่อที่มีวาล์วก้านสูบที่ป้อนโดยหัวฉีดส่วนกลางแทนที่จะเป็นหัวฉีดหลายตัว [15] แผนการฉีดเครื่องยนต์ที่ฉีดด้วยท่อร่วมสามารถใช้รูปแบบการฉีดได้หลายแบบ: แบบต่อเนื่องและไม่ต่อเนื่อง (พร้อมกัน, เป็นชุด, ตามลำดับ, และแบบสูบเดี่ยว) ในระบบหัวฉีดแบบต่อเนื่อง เชื้อเพลิงจะไหลตลอดเวลาจากหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง แต่มีอัตราการไหลผันแปร ระบบหัวฉีดแบบต่อเนื่องสำหรับยานยนต์ที่พบมากที่สุดคือ Bosch K-Jetronicซึ่งเปิดตัวในปี 1974 และใช้จนถึงกลางปี 1990 โดยผู้ผลิตรถยนต์หลายราย ระบบหัวฉีดแบบต่อเนื่องสามารถเป็นแบบต่อเนื่องได้ซึ่งการฉีดจะถูกกำหนดเวลาให้ตรงกับจังหวะไอดีของกระบอกสูบแต่ละอัน batchedซึ่งเชื้อเพลิงถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบเป็นกลุ่มโดยไม่มีการซิงโครไนซ์ที่แม่นยำกับจังหวะไอดีของกระบอกสูบโดยเฉพาะ พร้อมกันซึ่งเชื้อเพลิงถูกฉีดพร้อมกันไปยังกระบอกสูบทั้งหมด หรือกระบอกสูบแยกซึ่งชุดควบคุมเครื่องยนต์สามารถปรับหัวฉีดสำหรับแต่ละกระบอกสูบแยกกันได้ [14] การก่อตัวของส่วนผสมภายในในเครื่องยนต์ที่มีระบบการสร้างส่วนผสมภายใน อากาศและเชื้อเพลิงจะผสมกันเฉพาะภายในห้องเผาไหม้เท่านั้น ดังนั้นเฉพาะอากาศจะถูกดูดเข้าไปในเครื่องยนต์ระหว่างจังหวะไอดี รูปแบบการฉีดมักจะไม่ต่อเนื่อง (ทั้งแบบต่อเนื่องและแบบแยกส่วน) ระบบการสร้างส่วนผสมภายในมีสองประเภทที่แตกต่างกัน: การฉีดทางอ้อมและการฉีดโดยตรง การฉีดทางอ้อมการฉีดเชื้อเพลิงในห้องเซลล์อากาศ – หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (ด้านขวา) จะฉีดเชื้อเพลิงผ่านห้องเผาไหม้หลักเข้าไปในห้องเซลล์อากาศทางด้านซ้าย นี่เป็นระบบหัวฉีดทางอ้อมชนิดพิเศษและพบได้บ่อยในเครื่องยนต์ดีเซลของอเมริกายุคแรกๆ บทความนี้อธิบายการฉีดโดยอ้อมเป็นระบบการสร้างส่วนผสมภายใน (โดยทั่วไปของเครื่องยนต์Akroydและดีเซล ); สำหรับระบบการก่อตัวผสมภายนอกที่บางครั้งเรียกว่าการฉีดโดยอ้อม (ตามแบบฉบับของอ็อตโตและWankelเครื่องยนต์) บทความนี้ใช้ระยะเวลาในการฉีดนานา ในเครื่องยนต์ที่ฉีดเข้าทางอ้อม มีห้องเผาไหม้สองห้อง: ห้องเผาไหม้หลัก และห้องเตรียมการ (เรียกอีกอย่างว่าห้องก่อน-ห้อง) [16]ที่เชื่อมต่อกับห้องเผาไหม้หลัก เชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเตรียมการล่วงหน้าเท่านั้น (ซึ่งจะเริ่มเผาไหม้) และไม่เข้าไปในห้องเผาไหม้หลักโดยตรง ดังนั้นหลักการนี้จึงเรียกว่าการฉีดทางอ้อม มีระบบฉีดทางอ้อมที่แตกต่างกันเล็กน้อยหลายระบบซึ่งมีลักษณะที่คล้ายคลึงกัน [3]เครื่องยนต์ Akroyd (กระเปาะร้อน) ทั้งหมด และเครื่องยนต์ดีเซล (การจุดระเบิดด้วยแรงอัด) บางตัวใช้การฉีดทางอ้อม ฉีดตรงการฉีดโดยตรงหมายความว่าเครื่องยนต์มีห้องเผาไหม้เพียงห้องเดียว และเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องนี้โดยตรง [17]สามารถทำได้ด้วยการระเบิดของอากาศ ( การฉีดด้วยลมระเบิด ) หรือแบบไฮดรอลิก วิธีหลังนี้พบได้บ่อยในเครื่องยนต์ยานยนต์ โดยปกติ ระบบฉีดตรงแบบไฮดรอลิกจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศภายในกระบอกสูบหรือห้องเผาไหม้ แต่บางระบบจะพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงไปที่ผนังห้องเผาไหม้ ( M-System ) ฉีดตรงไฮดรอลิสามารถทำได้ด้วยการชุมนุมปั๊มเกลียวควบคุมการฉีดหัวฉีดหน่วยหรือมีความซับซ้อนในการฉีดคอมมอนเรลระบบ ระบบหลังเป็นระบบที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องยนต์ยานยนต์สมัยใหม่ การฉีดโดยตรงดีเหมาะสำหรับความหลากหลายของเชื้อเพลิงรวมทั้งน้ำมัน (ดูเบนซินฉีดตรง ) และเชื้อเพลิงดีเซล ในระบบคอมมอนเรล เชื้อเพลิงจากถังเชื้อเพลิงจะถูกส่งไปยังส่วนหัวทั่วไป (เรียกว่าตัวสะสม) เชื้อเพลิงนี้จะถูกส่งผ่านท่อไปยังหัวฉีด ซึ่งฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ส่วนหัวมีวาล์วระบายแรงดันสูงเพื่อรักษาแรงดันในส่วนหัวและส่งคืนน้ำมันเชื้อเพลิงส่วนเกินไปยังถังน้ำมันเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงถูกพ่นด้วยความช่วยเหลือของหัวฉีดที่เปิดและปิดด้วยวาล์วเข็มซึ่งทำงานด้วยโซลินอยด์ เมื่อโซลินอยด์ไม่ทำงาน สปริงจะดันวาล์วเข็มเข้าไปในทางผ่านของหัวฉีดและป้องกันการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบ โซลินอยด์ยกวาล์วเข็มจากบ่าวาล์ว และส่งเชื้อเพลิงภายใต้แรงดันในกระบอกสูบเครื่องยนต์ [18]ดีเซลรางรุ่นที่สามร่วมกันใช้piezoelectricหัวฉีดเพื่อความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นกับแรงกดดันน้ำมันเชื้อเพลิงได้ถึง 300 MPaหรือ 44,000 ปอนด์ / ใน 2 (19) ประวัติและพัฒนาการทศวรรษ 1870 – 1920: ระบบยุคแรกระบบหัวฉีดแบบอัดอากาศสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลปี 1898 ใน 1872 จอร์จเบลีย์ Braytonได้รับสิทธิบัตรในเครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้ระบบหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงนิวเมติกยังคิดค้นโดย Brayton A: ฉีดเครื่องระเบิด [20]ในปี พ.ศ. 2437 [21] รูดอล์ฟ ดีเซลคัดลอกระบบฉีดระเบิดอากาศของ Brayton สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล แต่ยังปรับปรุงอีกด้วย ที่โดดเด่นที่สุดคือ ดีเซลเพิ่มแรงดันลมระเบิดจาก 4-5 kp/cm 2 (390–490 kPa) เป็น 65 kp/cm 2 (6,400 kPa) [22] ระบบหัวฉีดที่หลากหลายได้รับการออกแบบโดย Johannes Spiel ที่ Hallesche Maschinenfabrik ในปี 1884 [23]ในช่วงต้นทศวรรษ 1890 Herbert Akroyd Stuart ได้พัฒนาระบบฉีดเชื้อเพลิงทางอ้อม[24]โดยใช้ 'jerk pump' เพื่อสูบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงที่แรงดันสูง ไปที่หัวฉีด ระบบนี้จะถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์ AkroydและถูกนำมาดัดแปลงและปรับปรุงโดยBoschและเคลสซีคัมมิน ส์ สำหรับใช้ในเครื่องยนต์ดีเซล เครื่องยนต์อากาศยาน Antoinette 8V แบบฉีดหลายท่อ ติดตั้งในเครื่องบินโมโนเพลน Antoinette VII ที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ ในปี พ.ศ. 2441 Deutz AG ได้เริ่มผลิตเครื่องยนต์ Otto สี่จังหวะแบบอยู่กับที่พร้อมระบบหัวฉีดที่หลากหลาย แปดปีต่อมาชั้นประถมศึกษาปีติดตั้งเครื่องยนต์สองจังหวะของพวกเขาด้วยการฉีดท่อร่วมไอดีและทั้งสองLéon Levavasseurของอองตัวเนต 8V (ของโลกเครื่องยนต์ V8 เป็นครั้งแรกของการจัดเรียงใด ๆ จดสิทธิบัตรโดย Levavasseur ในปี 1902) และไรท์เครื่องยนต์อากาศยานกำลังพอดีกับการฉีดท่อร่วมเป็น ดี. เครื่องยนต์แรกที่ใช้น้ำมันเบนซินฉีดตรงเป็นเครื่องยนต์อากาศยานสองจังหวะที่ออกแบบโดย Otto Mader ในปี 1916 [25] การใช้น้ำมันฉีดตรงในช่วงต้นอีกประการหนึ่งคือเครื่องยนต์ Hesselman ที่คิดค้นโดยวิศวกร ชาวสวีเดนJonas Hesselmanในปี 1925 [26] [ 26] [27] Hesselman เครื่องยนต์ใช้หลักการแบ่งชั้น ; น้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดไปยังจุดสิ้นสุดของจังหวะการบีบอัดแล้วจุดประกายกับหัวเทียน พวกมันสามารถวิ่งด้วยเชื้อเพลิงที่หลากหลาย (28) การประดิษฐ์ระบบฉีดในห้องเผาไหม้ล่วงหน้าโดย Prosper l'Orange ช่วยให้ผู้ผลิตเครื่องยนต์ดีเซลเอาชนะปัญหาของการฉีดด้วยลมระเบิด และอนุญาตให้ออกแบบเครื่องยนต์ขนาดเล็กสำหรับใช้ในยานยนต์ตั้งแต่ช่วงทศวรรษที่ 1920 เป็นต้นไป ในปี 1924, MAN นำเสนอเครื่องยนต์ดีเซลแรกโดยตรงฉีดสำหรับรถบรรทุก [4] ทศวรรษที่ 1930 – 1950: การฉีดโดยตรงด้วยน้ำมันเบนซินที่ผลิตขึ้นเป็นจำนวนมากเป็นครั้งแรกการฉีดน้ำมันตรงที่ใช้ในการที่โดดเด่นสงครามโลกครั้งที่สองยนตร์เครื่องมือเช่นJunkers โม่ 210ที่เดมเลอร์เบนซ์ดีบี 601ที่BMW 801ที่Shvetsov Ash-82FN (M-82FN) เครื่องยนต์เบนซินแบบไดเร็คอินเจ็คชั่นของเยอรมันใช้ระบบหัวฉีดที่พัฒนาโดยBosch , Deckel, Junkers และ l'Orange จากระบบหัวฉีดดีเซลของพวกมัน [29]รุ่นต่อมาของโรลส์-รอยซ์ เมอร์ลินและไรท์ อาร์-3350ใช้การฉีดแบบจุดเดียว เรียกว่า "คาร์บูเรเตอร์แรงดัน" เนื่องจากความสัมพันธ์ในช่วงสงครามระหว่างเยอรมนีและญี่ปุ่นมิตซูบิชิยังมีสองเครื่องยนต์อากาศยานรัศมีใช้เบนซินฉีดตรงที่มิตซูบิชิ KINSEIและมิตซูบิชิ Kasei ระบบฉีดตรงอัตโนมัติสำหรับรถยนต์ระบบแรกที่ใช้กับน้ำมันเบนซินได้รับการพัฒนาโดยBoschและเปิดตัวโดยGoliathสำหรับGoliath GP700และGutbrodสำหรับ Superior ในปี 1952 นี่คือปั๊มฉีดตรงดีเซลแรงดันสูงแบบหล่อลื่นพิเศษของ ประเภทที่ควบคุมโดยสุญญากาศหลังวาล์วปีกผีเสื้อไอดี [30]เครื่องยนต์รถแข่งMercedes-Benz W196 Formula 1ปี 1954 ใช้ระบบฉีดตรงของBoschซึ่งได้มาจากเครื่องยนต์อากาศยานในยามสงคราม หลังจากความสำเร็จในสนามแข่งนี้Mercedes-Benz 300SLปี 1955 ได้กลายเป็นรถยนต์นั่งส่วนบุคคลคันแรกที่มีเครื่องยนต์ Otto สี่จังหวะที่ใช้ระบบหัวฉีดโดยตรง [31]ต่อมา การฉีดเชื้อเพลิงแบบกระแสหลักนิยมใช้การฉีดหลายแบบที่มีราคาถูกกว่า ทศวรรษ 1950 – 1980: ระบบหัวฉีดสำหรับการผลิตแบบซีรีส์A 1959 Corvetteบล็อกเล็ก 4.6 ลิตร V8 พร้อมระบบฉีดเชื้อเพลิงร่วม Rochester ไม่มีกำลัง ฉีดหลายจุดต่อเนื่อง Bosch K-Jetronic ตลอดปี 1950 ผู้ผลิตหลายแนะนำระบบหัวฉีดท่อร่วมไอดีของพวกเขาสำหรับเครื่องยนต์อ็อตโตรวมทั้งGeneral Motors ' แผนกผลิตภัณฑ์โรเชสเตอร์ , Bosch และลูคัสอุตสาหกรรม [32]ในช่วงทศวรรษที่ 1960 ระบบการฉีดที่หลากหลายเช่นHilborn , [33] Kugelfischer และระบบSPICAได้รับการแนะนำ ระบบฉีดน้ำร่วมที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าเชิงพาณิชย์ระบบแรกคือElectrojector ที่พัฒนาโดย Bendix และเสนอโดยAmerican Motors Corporation (AMC) ในปี 1957 [34] [35]ปัญหาเบื้องต้นเกี่ยวกับ Electrojector หมายถึงเฉพาะรถยนต์รุ่นก่อนการผลิตเท่านั้นที่ติดตั้งไว้น้อยมาก รถยนต์ถูกขาย[36]และไม่มีใครเปิดเผยต่อสาธารณชน [37]ระบบ EFI ใน Rambler ทำงานได้ดีในสภาพอากาศที่อบอุ่น แต่เป็นการยากที่จะเริ่มต้นในอุณหภูมิที่เย็นกว่า [38] Chrysler นำเสนอ Electrojector ให้กับChrysler 300Dปี 1958 , DeSoto Adventurer , Dodge D-500และPlymouth Furyซึ่งเป็นรถยนต์ที่ผลิตในซีรีส์ชุดแรกที่ติดตั้งระบบ EFI [39]สิทธิบัตร Electrojector ถูกนำไปขายต่อมาบ๊อช, ผู้พัฒนา Electrojector เข้าไปในBosch D-Jetronic Dใน D-Jetronic ยืนสำหรับDruckfühlergesteuertเยอรมันสำหรับ "การควบคุมความดันเซ็นเซอร์") D-Jetronic ถูกใช้ครั้งแรกในVW 1600TL/Eในปี 1967 นี่คือระบบความเร็ว/ความหนาแน่น โดยใช้ความเร็วของเครื่องยนต์และความหนาแน่นของอากาศท่อร่วมไอดีเพื่อคำนวณอัตราการไหลของ "มวลอากาศ" และทำให้ความต้องการเชื้อเพลิง Bosch แทนที่ระบบ D-Jetronic ด้วยระบบK-JetronicและL-Jetronicในปี 1974 แม้ว่ารถยนต์บางคัน (เช่นVolvo 164 ) ยังคงใช้ D-Jetronic ต่อไปอีกหลายปี L-Jetronic ใช้กลเมตรการไหลของอากาศ (L สำหรับLuft , เยอรมัน "อากาศ") ที่ก่อให้สัญญาณที่เป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของปริมาณ วิธีการนี้ต้องเซ็นเซอร์เพิ่มเติมในการวัดความดันบรรยากาศและอุณหภูมิในการคำนวณอัตราการไหลของมวล L-Jetronic ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์ยุโรปในยุคนั้น และรถญี่ปุ่นบางรุ่นในเวลาไม่นาน 1979 – 1990sเป็นครั้งแรกที่ระบบการจัดการเครื่องยนต์แบบดิจิตอล ( หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ ) เป็นBosch Motronicนำมาใช้ในปี 1979 ในปี 1980 โมโตโรล่า (ตอนนี้NXP Semiconductors ) แนะนำ ECU ดิจิตอลของพวกเขาEEC-III [40] EEC-III เป็นระบบหัวฉีดแบบจุดเดียว [41] การฉีด Manifold ค่อยๆ ลดลงในช่วงหลังทศวรรษ 1970 และ 80 ในอัตราเร่งขึ้น โดยตลาดชั้นนำของเยอรมัน ฝรั่งเศส และสหรัฐอเมริกา และตลาดสหราชอาณาจักรและเครือจักรภพยังล้าหลังอยู่บ้าง ตั้งแต่ต้นทศวรรษ 1990 รถยนต์นั่งส่วนบุคคลที่ใช้น้ำมันเบนซินเกือบทั้งหมดที่จำหน่ายในตลาดโลกที่หนึ่งได้รับการติดตั้งระบบท่อร่วมแบบอิเล็กทรอนิกส์ คาร์บูเรเตอร์ยังคงใช้งานอยู่ในประเทศกำลังพัฒนาซึ่งการปล่อยมลพิษของรถยนต์ไม่มีการควบคุม และโครงสร้างพื้นฐานด้านการวินิจฉัยและการซ่อมแซมมีน้อย ระบบฉีดเชื้อเพลิงค่อยๆ เข้ามาแทนที่คาร์บูเรเตอร์ในประเทศเหล่านี้เช่นกัน เนื่องจากมีการนำกฎข้อบังคับด้านการปล่อยมลพิษมาใช้ตามแนวคิดที่คล้ายคลึงกับกฎเกณฑ์ในยุโรป ญี่ปุ่น ออสเตรเลีย และอเมริกาเหนือ ตั้งแต่ 1990ในปี 2538 มิตซูบิชิได้นำเสนอระบบฉีดตรงเบนซินแบบคอมมอนเรลระบบแรกสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล มันถูกนำมาใช้ในปี 1997 [42]ต่อจากนั้น คอมมอนเรลไดเร็คอินเจคชั่นก็ถูกนำมาใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลสำหรับรถยนต์นั่งส่วนบุคคล โดย Fiat 1.9 JTD เป็นเครื่องยนต์สำหรับตลาดมวลชนเครื่องแรก [43]ในช่วงต้นยุค 2000 ผู้ผลิตรถยนต์หลายรายพยายามที่จะใช้แนวคิดเกี่ยวกับประจุแบบแบ่งชั้นในเครื่องยนต์เบนซินแบบฉีดตรงเพื่อลดการใช้เชื้อเพลิง อย่างไรก็ตาม การประหยัดเชื้อเพลิงนั้นแทบจะสังเกตไม่เห็นและไม่สมส่วนกับความซับซ้อนที่เพิ่มขึ้นของระบบบำบัดไอเสีย ดังนั้น ผู้ผลิตรถยนต์เกือบทั้งหมดจึงเปลี่ยนมาใช้ส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันแบบธรรมดาในเครื่องยนต์เบนซินแบบฉีดตรงตั้งแต่กลางปี 2010 ในช่วงต้นปี 2020 ผู้ผลิตรถยนต์บางรายยังคงใช้ระบบหัวฉีดที่หลากหลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในรถยนต์ราคาประหยัด แต่ยังรวมถึงรถยนต์สมรรถนะสูงบางรุ่นด้วย นับตั้งแต่ปี 1997 ผู้ผลิตรถยนต์ได้ใช้ระบบหัวฉีดคอมมอนเรลไดเร็คอินเจ็กชันสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลของพวกเขา มีเพียง Volkswagen เท่านั้นที่ใช้ระบบPumpe-Düseตลอดช่วงต้นทศวรรษ 2000 แต่พวกเขายังใช้ระบบฉีดตรงแบบคอมมอนเรลตั้งแต่ปี 2010 หมายเหตุ
ลิงค์ภายนอก
|
ระยะเวลาในการฉีด พื้นฐาน หมายความว่า อย่างไร
กระทู้ที่เกี่ยวข้อง
ลิขสิทธิ์ © 2024 moicapnhap Inc.
