ปั๊มดีเซล

ทำหน้าที่ดูดน้ำมันจากถังน้ำมันส่งให้ หัวฉีด โดยจะควบคุมปริมาณน้ำมันและช่วงเวลา(Timing) ในการฉีดให้เหมาะสมกับความต้องการของเครื่องยนต์ในสภาวะต่างๆกันเช่น เวลาต้องการใช้กำลังมากๆ ในเวลาขึ้นทางชันหรือบรรทุกหนัก ก็ต้องจ่ายน้ำมันมาก เวลาลงเขาหรือเหยียบเบรค(มีการถอนคันเร่ง) ปั๊มก็จะหยุดการจ่ายน้ำมันเข้า หัวฉีด

ปั๊มกลไกแบบ Inline

ปัจจุบันปั๊มดีเซลมี 2 แบบหลักๆ คือ
1.แบบกลไกควบคุม
2.แบบไฟฟ้าหรืออิเล็คทรอนิคควบคุม เช่นระบบEFI, คอมมอนเรล
ปั๊มดีเซลแบบกลไกควบคุม มี 2 รูปแบบหลักๆคือ
1.1 ปั๊มแบบInline หรือแบบแถว ใช้ในเครื่องยนต์ตั้งแต่ 1 สูบจนถึงเครื่องยนต์ขนาด 12 สูบที่ต้องการปริมาณน้ำมันมาก รอบเครื่องยนต์ไม่สูงมากนัก จะมีจำนวนลูกปั๊มที่เป็นตัวจ่ายน้ำมัน เท่ากับจำนวนสูบของเครื่องยนต์ มีใช้ตั้งแต่เครื่องยนต์รุ่นเก่า จนปัจจุบันยังใช้อยู่กับเครื่องยนต์ที่มีขนาดใหญ่เช่น รถสิบล้อ รถแบคโคร เครื่องปั่นไฟ เครื่องเรือเป็นต้น

ปั๊มกลไกแบบ VE

1.2 ปั๊มแบบ VE หรือแบบจานจ่าย ใช้ในเครื่องยนต์ 3 สูบ– 6 สูบจะมีขนาดเล็กกระทัดรัด น้ำหนักเบากว่าแบบ inline มีลูกปั๊มเพียงตัวเดียว ใช้ในเครื่องยนต์ที่ต้องการอัตราเร่งไว เช่นรถกระบะ รถโฟรค์ลิฟ รถไถรุ่นใหม่ๆเป็นต้น

อาการเสีย และระยะเวลาที่ควรซ่อม
เครื่องยนต์สตาร์ทติดยาก ไม่มีกำลัง มีควันไอเสียดำหรือขาวผิดปรกติ เครื่องยนต์กินน้ำมันดีเซลมาก มีน้ำมันดีเซลรั่วที่ตัวปั๊ม โดยปรกติจะมีการตวจเช็คปั๊มทุก ๆ 150,000 กิโลเมตรหรือ 5 ปี

บริษัทเชียงใหม่ดีเซลจำกัด สามารถแก้ไขได้โดยการตรวจเช็คปั๊ม ปรับค่าแรงดัน ปริมาณการจ่ายน้ำมัน ตาม DATA ที่บริษัทผู้ผลิตกำหนด ทำให้ปั๊มดีเซลจ่ายน้ำมันอย่างสมบูรณ์ ตรงตามความต้องการของเครื่องยนต์ ในปริมาณที่เหมาะสมและถูกต้องตามเวลา (Timing) การจุดระเบิด ทำให้รถยนต์ประหยัดน้ำมันได้

ปั๊มดีเซล EFI

คอมมอนเรล

เป็นระบบการจ่ายน้ำมันดีเซล แบบรางร่วมที่นิยมใช้มากในเครื่องยนต์ดีเซลปัจจุบัน ที่สามารถสร้างแรงบิดและแรงม้าได้สูง  

วงจรระบบคอมมอนเรล

ในระบบคอมมอนเรลจะมีอุปกรณ์หลักๆคือ
1. ปั๊มแรงดันสูง สามารถสร้างแรงดันได้ 1,600-1,800bar ขึ้นอยู่กับการออกแบบของผู้ผลิต (ระบบกลไกลแบบเก่า แรงดันหัวฉีดอยู่ที่ 100-250bar) 

ปั๊มคอมมอนเรล

แรงดันที่สูงนี้ทำให้น้ำมันแตกตัวเป็นละอองได้ดีกว่าการใช้หัวฉีดแบบเก่ามาก หรือที่เรียกว่า Fuel Atomisation
2. หัวฉีด จะทำหน้าที่จ่ายน้ำมันเข้าห้องเผาไหม้ ให้น้ำมันเป็นฝอยละเอียดที่เล็กมากๆ ทำให้น้ำมันสามารถคลุกเคล้ากับอากาศได้ดี เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์
3. รางร่วม มีลักษณะเป็นท่อเล็กๆยาวๆ ที่มีความหนามากเพื่อทนแรงดันที่สูง รางร่วมนี้จะรักษาความดันให้คงที่ และมีเซ็นเซอร์แรงดันติดอยู่ เพื่อส่งข้อมูลกลับไปECU บอกสภาวะของแรงดันที่รอบเครื่องต่างๆกัน
4. ชุดควบคุมอิเล็คทรอนิค(ECU)และอุปกรณ์เซ็นเซอร์ต่างๆ 

หัวฉีดคอมมอนเรล

ในระบบคอมมอนเรล จะใช้ปั๊มแรงดันสูงทำหน้าที่สร้างแรงดันน้ำมันสูง อัดน้ำมันเข้าสู่รางร่วม (Common rail) เพื่อรักษาแรงดันในระบบให้ทุกสูบเท่ากัน รอจังหวะการฉีดที่เหมาะสม ที่คำนวณจากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control Unit;ECU) โดยECUจะรับค่าจากเซ็นเซอร์ต่างๆ เช่นเซ็นเซอร์ตำแหน่งขาคันเร่ง ความเร็วรอบเครื่องยนต์ อุณหภูมิน้ำ อุณหภูมิอากาศ แรงดันเทอร์โบ เป็นต้น นำมาคำนวณหาปริมาณการฉีดที่เหมาะสมและจังหวะการฉีดที่ถูกต้อง ส่งสัญญาณไปยังหัวฉีด ซึ่งหัวฉีดถูกควบคุมการจ่ายน้ำมันด้วยโซลีนอยด์ไฟฟ้าให้หัวฉีด เปิดน้ำมันเข้ากระบอกสูบตามจังหวะและปริมาณตรงตามความต้องการของเครื่องยนต์ เนื่องจากECUเป็นตัวควบคุมการจ่ายน้ำมัน ซึ่งสามารถทำงานได้รวดเร็วและแม่นยำ ในปัจจุบันระบบคอมมอนเรลจึงสามารถสั่งการฉีดน้ำมันได้ถึง 5 ครั้งต่อการทำงาน 1วัฐจักร (จากเดิมฉีดน้ำมัน 1 ครั้ง ต่อการทำงาน 1 วัฐจักร) เป็นการลดปริมาณมลพิษ ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) และเขม่ำควันดำต่างๆ เพื่อให้ได้ตามกฏข้อบังคับก๊าซไอเสีย ซึ่งประเทศไทยใช้มาตราฐานของยุโรป(EURO) อีกทั้งยังเป็นการลดการเผาไหม้ที่รุนแรง ช่วยลดเสียงน็อคของเครื่องยนต์ โดยการฉีดของหัวฉีดแต่ละครั้งคือ
การฉีดครั้งที่1 เป็นการฉีดนำร่อง (Pilot Injection) เป็นส่วนช่วยให้เชื้อเพลิงส่วนแรกผสมกับอากาศได้ดีก่อน
การฉีดครั้งที่2 การฉีดก่อน เพื่อเพิ่มความเข้มข้นของเชื้อเพลิงในการเริ่มการเผาไหม้ส่วนแรก
การฉีดครั้งที่3 เป็นการฉีดเชื้อเพลิงหลัก (Main-Injection) เป็นการฉีดที่ควบคุมสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์ตามคันเร่ง
การฉีดครั้งที่4 เป็นการฉีดหลัง เพื่อเผาเขม่าหรืออนุภาคคาร์บอน (Particulate matter;PM) ส่วนสุดท้ายเพื่อให้มีการเผาไหม้สมบูรณ์ที่สุด
การฉีดครั้งที่5 เป็นการฉีดปิดท้ายเพื่อควบคุมอุณหภูมิไอเสีย

ระบบคอมมอนเรล

ปัญหาที่พบบ่อยคือ อาการควันขาวในขณะสตาร์ทเครื่องตอนเช้าหรือจอดทิ้งไว้นานๆ เครื่องยนต์มีอาการวูบเป็นบางครั้ง หรือไม่มีกำลัง เร่งไม่ขึ้น มีไฟรูปเครื่องยนต์โชว์ขณะรอบเครื่องต่ำ

บริษัทเชียงใหม่ดีเซลจำกัด สามารถตรวจวิเคราะห์ระบบคอมมอนเรล ด้วยคอมพิวเตอร์โดยช่างผู้ชำนาญงานที่ผ่านการอบรมจาก DENSO และ BOSCH จึงสามารถวิเคราะห์ปัญหาได้อย่างแม่นยำและถูกต้อง  โดยทางเราสามารถแก้ไขรถยนต์ของท่านให้อยู่ในสภาพที่ปรกติได้

เทอร์โบ

โดยปกติเครื่องยนต์จะดูดอากาศเอง โดยใช้การเลื่อนลงของลูกสูบเพียงอย่างเดียว ในปัจจุบันมีการใส่ เทอร์โบ เพื่อใช้เพิ่มอากาศให้เข้าเครื่องยนต์มากขึ้น

แสดงระบบเครื่องยนต์ที่ใช้เทอร์โบ

เทอร์โบ มีใบพัด 2 ใบ คือใบพัดไอดีหรือ Compressor และใบพัดไอเสียหรือ Turbine มีแกนกลางเป็นตัวเชื่อมระหว่าง 2 ใบพัด

หลักการเทอร์โบ

ในขณะที่เครื่องยนต์ทำงาน จะปล่อยแก๊ซไอเสียออกมาทางท่อร่วมไอเสีย ซึ่งแก๊สไอเสียก่อนจะถูกทิ้งไป จะปั่นใบพัดไอเสียให้เกิดการหมุน ทำให้ใบพัดไอดีหมุนไปพร้อมกัน ดูดอากาศผ่านไส้กรองอากาศ และอัดเข้าเครื่องยนต์ เพิ่มปริมาณอากาศเข้าเครื่องยนต์มากขึ้น ทำให้เครื่องยนต์เผาไหม้สมบูรณ์ ช่วยให้ประหยัดน้ำมัน เป็นการเพิ่มแรงม้าโดยไม่ต้องขยายปริมาตรดูดของเครื่องยนต์

ปัจจุบันผู้ผลิตรถเริ่มใช้ เทอร์โบ มากขึ้น จนพัฒนาเป็น เทอร์โบแปรผัน เรามาดูว่า เทอร์โบแปรผัน คืออะไร ต่างจาก เทอร์โบ ธรรมดาอย่างไร

เทอร์โบแปรผัน : VNT (Variable Nozzle Turbo) เป็น เทอร์โบ ที่พัฒนามาจาก เทอร์โบ ธรรมดา แต่ต่างกันตรงที่ด้านโข่งไอเสียจะมีครีบที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ เพื่อเป็นการควบคุมขนาดของโข่งไอเสีย ทำให้ความเร็วของไอเสียที่จะปั่นใบพัดเทอร์โบ (Turbine) เหมาะสมกับเครื่องยนต์ทุกๆรอบ เพราะ ” ขนาดของโข่งไอเสียจะเป็นตัวทำให้ เทอร์โบ บูสท์มาไวหรือช้า “  ซึ่งแต่ก่อนโข่งไอเสียจะถูกจำกัดปริมาตรคงที่ ถ้าโข่งไอเสียเล็กก็จะทำให้เทอร์โบสามารถสร้างแรงดันได้ไว แต่พอรอบเครื่องสูงๆ จะระบายไอเสียได้ไม่ดี ทำให้กำลังเครื่องยนต์ตก ส่วนโข่งไอเสียขนาดใหญ่ ที่รอบสูงจะระบายไอเสียได้ดี แต่ที่รอบเครื่องต่ำๆ กลับสร้างแรงดันได้ช้าเพราะความเร็วของไอเสียต่ำ จากตรงนี้จึงเป็นที่มาของ เทอร์โบแปรผัน ซึ่งก็เหมือนกับมีโข่งไอเสียเล็ก-ใหญ่ในตัวเดียวกัน

การทำงานของครีบเทอร์โบแปรผัน

เทอร์โบแปรผัน มีชื่อเรียกต่างๆ ไม่เหมือนกัน ขึ้นอยู่กับบริษัทที่ผลิต เช่น VGT (Variable Geometry Turbo)หรือVNT (Variable Nozzle Turbine)หรือVTG (Variable Turbine Geometry) โดยอุปกรณ์ที่ควบคุมครีบแปรผันจะมีทั้งแบบมอเตอร์ไฟฟ้า และแบบใช้สูญญากาศควบคุม

ข้อดีของ เทอร์โบแปรผัน
1) ลดอาการ Turbo lag หรืออาการรอรอบ ทำให้เครื่องยนต์มีแรงบิด และแรงม้าสูงตั้งแต่รอบต่ำ
2) การสร้างแรงบิดได้ตั้งแต่รอบต่ำ ทำให้ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงขึ้น
3) ลดมลพิษ ไม่มีไอเสียที่เหลือปล่อยทิ้ง ทำให้ฝุ่นละออง(PM) ไนโตรเจน(NOx) ลดลง

ข้อเสียของ เทอร์โบแปรผัน
1) ราคาสูงกว่า เทอร์โบธรรมดาทั่วๆไปเพราะใช้อุปกรณ์มากกว่า
2) การดูแลรักษายากกว่า เพราะมีชิ้นส่วนเพิ่มขึ้น

ส่วนประกอบเทอร์โบ

อาการเสีย และระยะเวลาที่ควรซ่อม
เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง ใบพัดเทอร์โบเสีย แกนเทอร์โบหลวม มีน้ำมันรั่วออกมาจาก เทอร์โบ แรงดันเทอร์โบ ผิดปกติ ซึ่งส่งผลให้ เทอร์โบ อัดอากาศเข้าเครื่องยนต์ได้น้อย ทำให้เกิดควันดำ กินน้ำมันมากผิดปกติ หรือรถที่ใช้งานมากกว่า 300,000 กม.หรือ4,000 ชั่วโมงควรมีการเปลี่ยนชุดซ่อมและบาร๊าซ(Balance)แกนใหม่

บริษัทเชียงใหม่ดีเซลจำกัด สามารถซ่อม เทอร์โบ ให้อยู่ในสภาพปกติได้ โดยซ่อมเปลี่ยนอุปกรณ์ภายในเทอร์โบ พร้อมทั้ง Balance เทอร์โบ เพื่อไม่ให้เกิดการแกว่งตัวในเวลาเทอร์โบทำงาน เนื่องจากการที่ใช้ เทอร์โบ ที่ไม่ผ่านการ Balance แกนเทอร์โบ จะเกิดการสันสะเทือนเมื่อมีการใช้งาน ทำให้เกิดการสึกหรอของบูชและแกน เทอร์โบ ได้ง่าย มีผลทำให้ เทอร์โบ มีอายุการใช้งานที่สั้นกว่าปกติ

หัวฉีด

มีหน้าที่ฉีดน้ำมันให้เป็นฝอยละเอียด เข้าห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ ละอองของน้ำมันดีเซลที่ละเอียดจะสามารถคลุกเคล้ากับอากาศได้ดี ทำให้น้ำมันถูกเผาไหม้ได้หมด ไม่มีเขม่าตกค้าง เครื่องยนต์ที่มีอายุการใช้งานมานาน จะเกิดคราบสกปรกที่ หัวฉีด การฉีดของหัวฉีดไม่เป็นฝอยละเอียด แรงดันหัวฉีดต่ำกว่ามาตรฐานหรือ หัวฉีด แต่ละตัวจ่ายน้ำมันไม่เท่ากัน มีผลให้น้ำมันเผาไหม้ไม่หมด มีควันดำ เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง กินน้ำมันผิดปกติ

หัวฉีดดีเซล

ในปัจจุบันเครื่องยนต์รุ่นใหม่จะเป็น หัวฉีด สปริง 2 ชั้น คือหัวฉีดกลไกที่มีสปริง 2 ตัว อยู่ในหัวฉีดตัวเดียวกัน ซึ่งใน หัวฉีด ธรรมดาจะ มีสปริง 1 ตัว มีแรงดันในการฉีดน้ำมันเพียงค่าเดียว แต่หัวฉีดสปริง 2 ชั้น จะมีแรงดันการฉีดน้ำมัน 2 ค่า โดยที่รอบเครื่องต่ำๆ หัวฉีด จะฉีดน้ำมันที่แรงดันต่ำ แต่ถ้ารอบเครื่องสูงขึ้น หัวฉีด จะฉีดน้ำมันที่แรงดันสูงขึ้น ทำให้การฉีดของน้ำมันสมบูรณ์ เป็นฝอยละเอียดมากขึ้น การเผาไหม้จึงสมบูรณ์ทั้งรอบต่ำถึงรอบสูง

อาการเสีย และระยะเวลาที่ควรซ่อม
เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง มีควันไอเสียดำหรือขาวผิดปรกติ เครื่องยนต์กินน้ำมันมาก โดยปรกติจะเช็คหัวฉีดทุกๆ 50,000 กิโลเมตร

บริษัทเชียงใหม่ดีเซลจำกัด สามารถแก้ไขได้ หากหัวฉีดจ่ายน้ำมันผิดปรกติ โดยการล้างทำความสะอาด ปรับตั้งแรงดัน หัวฉีด ตามบริษัทผู้ผลิตกำหนด ซึ่งทำให้แก้ปัญหาเครื่องยนต์ควันดำ กินน้ำมัน ไม่มีกำลังได้

อินเตอร์คูลเลอร์

มีหน้าที่ระบายความร้อนของอากาศที่ออกมาจากการอัดของ เทอร์โบ ทำหน้าที่เหมือนหม้อน้ำที่ระบายความร้อนให้เครื่องยนต์

ตำแหน่งติดตั้งอินเตอร์คูลเลอร์

ในขณะที่ เทอร์โบ สร้างแรงดันประมาณ 1 bar ขึ้นไป อากาศที่ถูกอัดตัวจะมีอุณหภูมิสูงถึง 100-120 °c อากาศที่ร้อนเมื่อผ่าน อินเตอร์คูลเลอร์ จะทำให้อุณหภูมิต่ำลง (อากาศที่มีความร้อนสูง จะมีมวลอากาศน้อยหรือความหนาแน่นต่ำ ส่วนอากาศที่เย็นจะมีมวลอากาศมาก หรือความหนาแน่นสูง) เป็นการเพิ่มความหนาแน่นให้กับอากาศก่อนเข้ากระบอกสูบเครื่องยนต์ ทำให้ปริมาณอ๊อกซิเจนมีมากขึ้น ช่วยให้การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงสมบูรณ์ เครื่องยนต์จึงแรงขึ้น

การติดตั้งควรอยู่ในที่รับลม เพื่อระบายความร้อนได้ดีที่สุด ต้องไม่บังการระบายความร้อนของหม้อน้ำที่อาจทำให้ความร้อนสูงขึ้น หรือแผงคอนเด็นเซอร์ในระบบแอร์ จะทำให้แอร์ไม่เย็น ท่อยางและเหล็กรัดควรใช้อย่างดีที่ออกแบบมาใช้กับงาน เทอร์โบ ต้องทนแรงดันและความร้อน เพราะถ้ามีการรั่วอาจทำให้กำลังเครื่องตกได้

การติดอินเตอร์คูลเลอร์ด้านหน้ารถ

การใช้ อินเตอร์คูลเลอร์ ที่หนาเกินไปอาจทำให้ลมผ่านทะลุไปที่หม้อน้ำได้ยาก (ปกติ อินเตอร์คูลเลอร์ จะอยู่หน้าหม้อน้ำ) ทำให้หม้อน้ำระบายความร้อนไม่ดี อินเตอร์คูลเลอร์ ที่เล็กเกินไป ทำให้ระบายความร้อนไม่เพียงพอ หรือประสิทธิภาพการระบายความร้อนต่ำ แต่ถ้า อินเตอร์คูลเลอร์ ใหญ่เกินไป ก็จะเกิด pressure drop ได้ อาจต้องปรับบูสท์ เทอร์โบ เพิ่มเพื่อชดเชยแรงดันที่หายไป
การติดตั้ง อินเตอร์คูลเลอร์ สามารถทำได้ 2 แบบคือ
1 แบบติดตั้งด้านหน้า ข้อดีคือสามารถระบายความร้อนได้ดี เพราะไม่ได้อยู่ในห้องเครื่องยนต์ซึ่งมีอุณหภูมิสูง ลมปะทะได้ดี แต่ข้อเสียก็คือต้องเดินท่อที่ยาว ทำให้แรงดัน เทอร์โบ ตกลงได้ (Pressure drop) แผง อินเตอร์คูลเลอร์ อาจเสียหายจากการถูกก้อนหินกระแทกได้ง่ายเนื่องจากติดตั้งบริเวณหน้ารถ

การติดอินเตอร์คูลเลอร์บนเครื่องยนต์

2.แบบติดตั้งด้านบนเครื่องยนต์ ข้อดีคือ อากาศจะมีการเดินทางที่สั้นกว่าแบบที่ติดตั้งด้านหน้ารถ เกิด Pressure drop น้อย แต่ประสิทธิภาพการระบายความร้อนจะสู้แบบติดตั้งด้านหน้าไม่ได้ ต้องเจาะฝากระโปรงเพื่อให้อากาศเย็นจากภายนอกเข้ามาระบายความร้อนของ อินเตอร์คูลเลอร์ หรือมีการติดตั้งพัดลมไฟฟ้าเพิ่ม