เครื่องเบนซินกับเทคโนโลยีแบบฉีดตรง (4) | คมชัดลึก

 ถ้าพูดกันถึง เครื่องยนต์เบนซิน ก็คงรู้กันอยู่แล้วว่าเครื่องยนต์จะติดได้หรือมีกำลังออกมาให้ใช้งานขับเคลื่อนตัวรถได้ ต้องมีองค์ประกอบที่สำคัญอยู่ 4 อย่างคือหนึ่ง น้ำมันเบนซิน (Fuel) สอง อากาศ (Air Intake) สาม ไฟ (Spark) และสี่ จังหวะเวลา (Timing)

  องค์ประกอบทั้ง 4 อย่างต้องพอเหมาะพอควร ได้จังหวะ ไม่มากไม่น้อยไม่ช้าไม่เร็ว  เครื่องยนต์ยุคแรกเป็นเครื่องยนต์แบบคาร์บูเรเตอร์ ที่ตัวคาร์บูนี้เป็นตัวจ่ายน้ำมันเข้าห้องเผาไหม้

เมื่อเครื่องหมุนเกิดแรงดูดในห้องเผาไหม้ น้ำมันที่รออยู่ในห้องน้ำมัน (ห้องลูกลอย) จะถูกดูดเข้าไปพร้อมๆ กับอากาศ อากาศและน้ำมันจะไปผสมกันที่ ท่อร่วมไอดี (นี่แหละครับคืออาการที่เรียกว่า Indirect Injection) เมื่อ ลิ้นไอดี เปิดตามจังหวะเวลา (Timing) อากาศที่ผสมกับน้ำมันอยู่แล้วก็จะถูกดูดเข้าไปในห้องเผาไหม้

ลิ้นไอดีไอเสียก็จะปิด เมื่อลูกสูบเคลื่อนลงจนสุดแล้วเคลื่อนที่ขึ้น เมื่อลิ้นไอดี-ไอเสียปิดลูกสูบจะอัดอากาศที่ผสมกับน้ำมันเข้าสู่ห้องเผาไหม้ จนได้อัตราส่วนการอัดที่ถูกต้อง และเวลาที่เหมาะเจาะ (Timing) หัวเทียน ก็จะจุดประกายไฟในห้องเผาไหม้ เชื้อเพลิงหรือน้ำมันกับอากาศที่ถูกอัดจนแน่นในห้องเผาไหม้ก็จะติดไฟเกิดการระเบิดเป็นกำลังงานเกิดขึ้น

 เราใช้เครื่องยนต์แบบนั้นกันมานานจนถึงช่วงเวลาของเทคโนโลยีทาง ไฟฟ้า ก้าวหน้ามาขึ้น การใช้ คาร์บูเรเตอร์ ที่เป็นระบบกลไกก็ถูกแทนที่ด้วย ระบบหัวฉีด ที่ควบคุมการจ่ายน้ำมัน การดูดอากาศ การจุดระเบิดด้วยไฟฟ้า ที่เราเรียกกันว่า ระบบหัวฉีด (EFI : Electronic Fuel Injection

 แม้เราจะใช้ระบบอีเล็กทรอนิกส์เข้าควบคุมการทำงานของเครื่อง แต่องค์ประกอบทั้ง 4 อย่างยังอยู่คงที่เหมือนกับเมื่อใช้คาร์บูเรเตอร์ การผสมน้ำมันกับอากาศยังเป็นการผสมนอกห้องเผาไหม้เหมือนเมื่อครั้งใช้คาร์บูเรเตอร์

 เมื่อเครื่องยนต์หมุนได้เวลาที่ถูกต้อง หัวฉีดที่ควบคุมด้วยไฟฟ้าจะจ่ายน้ำมันไปที่ท่อร่วมไอดี อากาศที่ถูกดูดเข้ามาผ่านท่อร่วมไอดีก็จะผสมกับน้ำมันนอกห้องเผาไหม้ (Indirect) จากนั้นกระบวนการเผาไหม้ก็ดำเนินการเหมือนกับระบบคาร์บูเรเตอร์

ไม่ว่าจะเป็นคาร์บูเรเตอร์หรือหัวฉีด และไม่ว่าจะปรับปรุงเสริมแต่งหรือควบคุมได้ การปรับตั้งหรือด้วยระบบสมองกล อัตราส่วนกำลังอัด ก็คงที่ตายตัวเช่นทั่วๆ ไปแล้ว อัตราส่วนกำลังอัดจะเริ่มที่ 8:1 ไปจนถึง 10:1  ไม่ว่าจะเป็นแบบคาร์บูหรือหัวฉีด กล่าวง่ายๆ อากาศ 8 ส่วน ถึง 10 ส่วน ถูกอัดในห้องเผาไหม้ให้เหลือ  1 ส่วน จึงจะได้ประสิทธิภาพจาก เครื่องที่สมบูรณ์ 
นอกจากกำลังอัดในห้องเผาไหม้แล้วยังมี อัตราส่วนผสมของน้ำมันกับอากาศ ที่จะต้องเป็นค่าที่คงที่จึงจะได้กำลังงานที่สมบูรณ์ การเผาไหม้ที่สะอาด ทั้งเครื่องคาร์บูและหัวฉีด อัตราส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันจะอยู่ที่ 13:1-14:1
หมายถึง อากาศเข้าไป 13 ส่วนน้ำมันเข้า 1 ส่วน ถ้ามากกว่าหรือน้อยกว่าก็จะส่งผลต่อการ สิ้นเปลือง กำลังงานและพิษจากไอเสีย เราใช้กันมานานหาตัวช่วยกันมานานที่จะทำให้เครื่องยนต์หัวฉีด (Indirect) ประหยัดมากขึ้น และปล่อยคาร์บอนน้อยลง แต่ระบบอินไดเร็กก็ไม่สามารถจะพัฒนาต่อไป (เพื่อลดคาร์บอน) เรื่องของระบบ ไดเร็ก หรือระบบฉีดตรง (GDI) จึงถูกปัดฝุ่นรื้อฟื้นขึ้นมา ครับ อาทิตย์หน้าเข้าเรื่อง GDI กันครับ