article [last update 29-06-06] อ่าน

เครื่องคอมมอนเรล วันนี้สงครามเทคโนโลยีเพิ่งเริ่มต้น

เครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิมนั้น จะใช้ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบกลไกเป็นแหล่งจ่ายน้ำเข้าไปเผาไหม้ แม้ในช่วงหลังจะมีระบบไฟฟ้าเข้ามาควบคุมบ้าง แต่ก็ใช้เพื่อสั่งจ่ายน้ำมันตามจังหวะการทำงานที่ถูกต้องเท่านั้น ระบบต่างๆ ยังคงเหมือนเดิม ซึ่งยังมีปัญหามลพิษ (ควันดำ) เพราะเกิดมาจากการเผาไหม้ไม่หมดจด การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์นี้ เป็นเพราะฝอยน้ำมันดีเซลที่ออกมานั้น ยังไม่ละเอียดพอที่จะทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงเผาไหม้ได้หมด ภายในระยะเวลาอันสั้น

ระบบของดีเซล อาศัยการบีบอัดตัวเอง ให้เกิดการระเบิดไม่ได้ใช้หัวเทียนช่วยอย่างเครื่องยนต์เบนซิน ระยะเวลาการจุดระเบิดก็ช้าอยู่แล้ว ยังส่งผลให้เวลาในการเผาไหม้มีน้อยลงไปอีก แนวทางที่จะช่วยแก้ปัญหาตรงนี้ได้คือ ต้องเพิ่มแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงให้สูงขึ้น เพื่อ ฉีด ให้มัน เป็นฝอยมากขึ้น จุดระเบิดง่ายขึ้น การเผาไหม้ก็จะสมบูรณ์ขึ้น แล้วมลพิษก็จะน้อยลงเองโดยอัตโนมัติ

การพัฒนาระบบ ปั๊มน้ำมันแบบแรงดันสูง จึงเกิดขึ้น เรารู้จักและเรียกว่า คอมมอนเรล( Common Rail) ระบบนี้เป็นการเพิ่มแรงดันน้ำมันให้สูงขึ้น จากเดิมที่ปั๊มกลไกทั่วไปจะทำการสร้างแรงดันในระบบประมาณ 175-785 บาร์ให้สูงขึ้น อยู่ในระดับ 1,350 บาร์ หรือมากกว่าเดิมเกือบ 10 เท่าตัว พร้อมด้วยระบบควบคุมการจ่ายน้ำมันแบบอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้เครื่องดีเซลคอมมอนเรล มีค่ามลพิษที่ต่ำ และแนวทางนี้ เป็นระบบที่แทบทุกค่ายพัฒนา มาใช้กับ เครื่องดีเซลของตัวเอง

การพัฒนาเกิดขึ้นต่อเนื่อง ด้วยเป้าหมายเพื่อลดมลพิษ ยุคต่อมาของดีเซล คือ การเพิ่มแรงดันเชื้อเพลิงให้สูงขึ้น เป็น 1,600 บาร์ พร้อมกับเปลี่ยนหัวฉีดให้ทำงานได้รวดเร็วยิ่งขึ้น และใช้ ECU ที่มีความสามารถสูง แบบ 32 Bit เครื่องในยุคที่ 3 ค่ายผู้ผลิตชิ้นส่วนที่พัฒนา ระบบ คอมมอนเรล ซึ่งมีอยู่ 3 ค่าย คือ BOSCH, DELPHI และ DENSO ได้เพิ่มแรงดันเชื้อเพลิงเข้าไปอีก เครื่องยุคที่ 3 นี้ แรงดันอยู่ที่ 1,800-บาร์ การเพิ่มแรงดันนี้ถือเป็นปัจจัยสำคัญในการลดมลพิษ และ ล่าสุด นิปปอนเด็นโซ่ บอกว่า เครื่องดีเซลยุคถัดไปจะมีแรงดันถึง 2,000 บาร์

อุปกรณ์สำคัญที่จะรองรับแรงดันน้ำมันมหาศาล ขนาดนั้นคือ หัวฉีดจากเดิมหัวฉีดจะใช้โซลินอยด์แบบควบคุมด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า เพื่อใช้ในการยกหัวฉีด แต่เมื่อมาถึงปัจจุบัน หัวฉีดแบบเดิมนั้นเริ่มจะทำงานได้ช้ากว่าที่จะรองรับแรงดัน หัวฉีดทำงานได้ไม่แม่นยำพอ การควบคุมมลพิษก็ทำได้ยาก จึงมีการนำ เทคโนโลยีหัวฉีดใหม่ มาใช้เรียกว่า Piezo

Piezo มาจาก แร่ชนิดหนึ่งที่มีชื่อว่า Piezo Cryatals มีคุณสมบัติทำให้การทำงานของหัวฉีดเร็วขึ้น เวลายกตัวเพียง 0.1 มิลลิวินาที (หรือ 0.0001 วินาที) เทียบกับของเดิมที่ทำได้ 0.4 มิลลิวินาที และมีการพยายามลดลำดับชิ้นของการทำงานลง ผลจึงได้ความเที่ยงตรง และแม่นยำมาแทน

สำหรับการพัฒนาหัวฉีดใหม่นี้ ถือว่าใกล้ถึงจุดขีดสุดในด้านของการพัฒนาระบบจ่ายน้ำมัน แต่เครื่องดีเซลยังต้องทำเครื่องยนต์ให้ผ่าน มาตรฐานไอเสียที่เข้มงวดในอนาคต การพัฒนา..ส่วนอื่นๆ จึงเกิดขึ้น เช่น ระบบกรองไอเสียที่มีชื่อว่า Diesel Particulate Filters (DPFs) ตัวกรองไอเสียนี้ก็คล้ายกับแคตตาไลติคในเครื่องยนต์เบนซิน จะทำหน้าที่กำจัด ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ที่ออกมาจากไอเสียให้หมดไป ภายในตัว DPFs จะทำมาจากเซรามิคเป็นช่องๆ ให้ไอเสียวิ่งผ่าน DPFs จะทำงานที่ความร้อน 500 องศาเซลเซียส เพื่อเผาไหม้ก๊าซพิษที่ออกมา ซึ่ง DPFs จะมีผลทำให้มลพิษลดลงอย่างมาก คาดว่าในปี 2007 DPFs จะกลายเป็นอุปกรณ์มาตรฐานสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทุกคัน อนาคต การเพิ่มแรงดันน้ำมัน และใช้ระบบหัวฉีด Piezo นั้น เป็นแนวทางที่ดีเซลจะพัฒนาต่อไป

สำหรับรถคอมมอนเรล ที่ขายอยู่ในเมืองไทย ยังไม่มีใครใช้ Piezo วันนี้จึงยังไม่ใช่สุดขีดเทคโนโลยี คอมมอนเรล แต่อนาคตคงจะหลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่นกัน หากเมื่อถึงจุดที่สูงสุดแล้ว ด้วยกฎมาตรฐานไอเสียที่เข้มงวด ประกอบกับความต้องการประหยัดน้ำมัน รถดีเซล ที่เป็นแบบสำหรับพัฒนา รองรับอนาคต คือ ไฮบริดดีเซล ด้วยการนำระบบ เครื่องคอมมอนเรล Piezo มาใช้ร่วมกับ มอเตอร์ไฟฟ้า ซึ้งจะทำให้ ดีเซล เป็นกรีนดีเซล และยืนหยัดแข่งกับเบนซินได้เป็นอย่างดี


teentoa.com ขอขอบคุณ
บทความโดย ออโต้ บิช
เรียบเรียง ตีนโต ดอทคอม


 

article [last update 29-06-06]

 
Copyright @ 2005 / Web Designed by : teentoa / Since : 24 April 2006
All Right Reserved, Contact us : teentoa@yahoo.com