คาร์บูเรเตอร์กับการฉีดเชื้อเพลิง
ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน อัตราส่วนอากาศเชื้อเพลิงของส่วนผสมอากาศเชื้อเพลิงมีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ เนื่องจากจะควบคุมกำลังขับของเครื่องยนต์โดยตรง
คาร์บูเรเตอร์และระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการผสมเชื้อเพลิงและอากาศด้วยอัตราส่วนที่เหมาะสมและควบคุมส่วนผสมของอากาศเชื้อเพลิงที่มอบให้กับเครื่องยนต์ คาร์บูเรเตอร์เปิดตัวครั้งแรกในปลายศตวรรษที่ 19 และวิธีการฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่สนามในช่วงปี ค.ศ. 1920 อย่างไรก็ตาม หลังจากปี 1980 เท่านั้นที่ระบบฉีดเชื้อเพลิงได้แซงหน้าคาร์บูเรเตอร์ในการออกแบบเครื่องยนต์อย่างสมบูรณ์
เพิ่มเติมเกี่ยวกับคาร์บูเรเตอร์
คาร์บูเรเตอร์เป็นอุปกรณ์กลไกที่ใช้ควบคุมส่วนผสมของอากาศเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์สันดาปภายในทุกประเภท เมื่อได้รับการพัฒนาครั้งแรก มันเป็นการออกแบบที่ชาญฉลาดและทำหน้าที่เป็นหน่วยควบคุมเชื้อเพลิงมาเกือบศตวรรษ
กลไกของคาร์บูเรเตอร์เกี่ยวข้องกับเอฟเฟกต์ Venturi ที่เกิดขึ้นในส่วนที่แคบของช่องอากาศเข้า โดยที่ความเร็วลมที่เพิ่มขึ้นทำให้แรงดันในการไหลของอากาศลดลง ในส่วนนี้ เชื้อเพลิงจะถูกดูดออกจากถังจ่ายน้ำมันผ่านช่องเปิดเล็กๆ และถังเชื้อเพลิงจะเชื่อมต่อกับถังเชื้อเพลิงหลักโดยควบคุมการไหลด้วยกลไกวาล์วลูกลอย ปริมาณอากาศเข้า (อัตราการไหลของปริมาตร) นั้นโดยทั่วไปแล้วจะควบคุมโดยวาล์วปีกผีเสื้อและทำหน้าที่เป็นกลไกการควบคุมปริมาณของเครื่องยนต์ เมื่อมีอัตราการไหลของอากาศที่สูงขึ้น เชื้อเพลิงจะถูกดูดออกไปมากขึ้นเพื่อให้มีกำลังในการเผาไหม้มากขึ้น และอัตราการไหลที่ต่ำกว่าจะตรงกันข้าม ดังนั้นกลไกนี้จึงถูกใช้เพื่อควบคุมกำลังขับของเครื่องยนต์ โดยพื้นฐานแล้วการอดอาหารหรือเพิ่มคุณค่าของส่วนผสมเชื้อเพลิงที่มีอยู่ในการเผาไหม้นอกจากนี้ยังมีกลไกในการสตาร์ทเครื่องยนต์รอบเดินเบาด้วย
คาร์บูเรเตอร์มีการใช้งานมาอย่างยาวนานเนื่องจากง่ายต่อการสร้างและปรับเปลี่ยน นอกจากนี้ หากเครื่องยนต์มุ่งเน้นด้านกำลังล้วนๆ คาร์บูเรเตอร์ก็เป็นตัวเลือก เนื่องจากไม่มีข้อจำกัดเกี่ยวกับปริมาณเชื้อเพลิงที่ดึงออกจากถัง
แม้จะมีการออกแบบที่ชาญฉลาดและประวัติการใช้งานที่ยาวนาน แต่คาร์บูเรเตอร์ก็มีข้อเสียที่สำคัญในแง่ของประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพการทำงานในสภาวะที่รุนแรงและวิกฤต อัตราการปล่อยมลพิษที่สูง การประหยัดเชื้อเพลิงน้อยลง และความซับซ้อนของระบบต้องการประสบการณ์ในการปรับแต่งระบบ ในเครื่องยนต์ของเครื่องบิน การเร่งความเร็วสูงในระหว่างการบินอาจทำให้เครื่องยนต์อดอาหาร เนื่องจากการออกแบบกลไกของคาร์บูเรเตอร์
เพิ่มเติมเกี่ยวกับการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
ระบบฉีดเชื้อเพลิงถูกใช้เพื่อแก้ปัญหาข้อเสียของคาร์บูเรเตอร์และกลายเป็นระบบจ่ายเชื้อเพลิงที่โดดเด่นที่สุดในเครื่องยนต์สันดาปภายใน
การออกแบบกลไกการฉีดเชื้อเพลิงนั้นเรียบง่ายมาก แต่มีชิ้นส่วนที่เกี่ยวข้องจำนวนมากซึ่งต้องพึ่งพาอาศัยกันอย่างมาก วาล์วที่ควบคุมโดยอินพุตของเซ็นเซอร์หรือกลไกที่คล้ายกันซึ่งเชื่อมต่อกับปีกผีเสื้อและกระแสลมช่วยให้เชื้อเพลิงที่มีแรงดันเข้าสู่กระแสลมไปยังเครื่องยนต์
ปัจจุบันวิธีการฉีดเชื้อเพลิงที่พบมากที่สุดคือการฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (EFI) ซึ่งใช้วงจรควบคุมแบบวงปิดที่เกี่ยวข้องกับชุดควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) เซ็นเซอร์จำนวนมาก และหน่วยหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ตามอินพุตจากเซ็นเซอร์ หน่วยควบคุมเครื่องยนต์จะสั่งงานหัวฉีด
หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงมีข้อดีเหนือกว่าคาร์บูเรเตอร์มากมาย สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงให้เหมาะสมกับสมรรถนะของเครื่องยนต์ จึงเป็นการเพิ่มประสิทธิภาพและลดการปล่อยมลพิษ นอกจากนี้ยังช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานด้วยเชื้อเพลิงต่างๆ และการทำงานจากมุมมองของผู้ขับขี่นั้นราบรื่นและรวดเร็ว ลักษณะทางอิเล็กทรอนิกส์ที่สมบูรณ์ของ EFI ช่วยให้สามารถวินิจฉัยปัญหาได้ง่ายๆ เพียงเชื่อมต่อ ECU กับอุปกรณ์วินิจฉัยหรือคอมพิวเตอร์EFI มีความน่าเชื่อถือมาก และค่าบำรุงรักษาก็ต่ำเช่นกัน
คาร์บูเรเตอร์กับการฉีดเชื้อเพลิงต่างกันอย่างไร
• คาร์บูเรเตอร์เป็นอุปกรณ์กลไกทั้งหมด แต่การฉีดเชื้อเพลิงอาจเป็นแบบกลไกหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ก็ได้ อย่างไรก็ตาม ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (EFI) ได้กลายเป็นระบบที่ใช้กันมากที่สุด
• คาร์บูเรเตอร์มีความซับซ้อนมาก และจำเป็นต้องมีประสบการณ์เฉพาะในการบำรุงรักษาและปรับแต่ง แต่กลไกการฉีดเชื้อเพลิงนั้นง่ายกว่า
• ราคาของเครื่องยนต์คาร์บูเรเตอร์ต่ำกว่าเครื่องยนต์ EFI
• การปล่อยไอเสียจากระบบ EFI นั้นต่ำกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้คาร์บูเรเตอร์มาก