บทที่  2
เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

                ในการศึกษาเพื่อสร้างชุดฝึกปฎิบัติเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี  เพื่อนำไปใช้ประกอบเป็นสื่อการสอนในรายวิชางานซ่อมเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ตามหลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) พุทธศักราช 2546  ผู้ศึกษาได้ลำดับหัวข้อการศึกษาเอกสารงานวิจัยและงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องดังนี้

2.1   ความหมายของหลักสูตรรายวิชา
        หลักสูตรรายวิชาที่นำมาสร้างและหาประสิทธิภาพชุดฝึกปฎิบัติครื่องยนต์แก๊สโซลีน
ระบบฉีดแอลพีจี  คือ  หลักสูตรรายวิชางานซ่อมเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  รหัส  3101-2105  สาขางานยานยนต์  หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพชั้นสูง (ปวส.) พุทธศักราช 2547  ของสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

          ตารางที่ 1  แสดงหน่วยการเรียนรู้วิชางานซ่อมเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  ตลอดหลักสูตร

                ผู้ศึกษานำหน่วยการเรียนรู้ที่  2 และ 3  มาสร้างและหาประสิทธิภาพของชุดฝึกปฏิบัติเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี
รายละเอียดหน่วยการเรียนรู้ที่....และหน่วยการเรียนรู้ที่...

        ตารางที่ 2  แสดงหน่วยการเรียนรู้ที่นำมาพิจารณาสร้างและหาประสิทธิภาพชุดฝึกปฎิบัติเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี

2.2  หลักการออกแบบสร้างชุดฝึกปฎิบัติ
       ชุดฝึกปฏิบัติเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี หมายถึงชุดฝึกปฏิบัติิเครื่องยนต์แก๊สโซลีนที่ใช้ฝึกปฏิบัติการปรับแต่งเครื่องยนต์
วิเคราะห์สภาพเครื่องยนต์และสามารถตรวจสอบแก้ไขปัญหาข้อขัดข้องของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจีได้
       หลักการสร้างชุดฝึกปฏิบัติ
       2.2.1  ศึกษาข้อมูล ผู้ศึกษาได้เก็บรวบรวมข้อมูล การสร้าง ชุดฝึกปฎิบัติ เครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบเชื้อเพลิงแอลพีจี  จากแหล่งต่างๆ เช่น  คู่มือการซ่อมของบริษัทผู้ผลิต ตำรา วิทยานิพนธ์ ซึ่งสามารถสรุปข้อมูลที่นำมาสร้างชุดฝึกปฏิบัติคืออุปกรณ์และวงจรเครื่องยนต์แก๊สโซลีน
ระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี
       2.2.2   ออกแบบสร้างชุดฝึกปฏิบัติ การออกแบบเป็นการนำเอาข้อมูลจากการศึกษามาทำการร่างแบบ เพื่อสร้างชุดฝึกปฏิบัติ  ซึ่งการร่างแบบนั้นผู้ศึกษาจำแนกได้ดังนี้

2.3  งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง
       ในการดำเนินการสร้างและหาประสิทธิภาพชุดฝึกปฎิบัติเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี ผู้ศึกษาได้ศึกษางานที่เกี่ยวข้อง  เพื่อเป็นแนวทางในการสร้างเครื่องมือดังต่อไปนี้
       2.3.1  ก๊าซธรรมชาติ
             ก๊าซธรรมชาติ เป็นพลังงานปิโตรเลียมชนิดหนึ่ง เช่นเดียวกับน้ำมัน ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินก็คือซากพืชและซากสัตว์ที่ทับถมกันมานาน
หลายแสนหลายล้านปีและทับถมสะสมกันจนจมอยู่ใต้ดินแล้วเปลี่ยนรูปเป็นสิ่งที่เรียกว่าฟอสซิลระหว่างนั้นก็มีการเปลี่นแปลงตามธรรมชาติจนซากพืช
และซากสัตว์หรือฟอสซิลนั้นกลายเป็นน้ำมันดิบ ก๊าซธรรมชาติและถ่านหินที่เรานำมาใช้ประโยชน์ได้ในที่สุด เราจึงเรียกเชื้อเพลิงประเภทน้ำมันก๊าซ
ธรรมชาติและถ่านหินว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลในทางวิทยาศาสตร์เรารู้กันดีว่าต้นพืชและสัตว์รวมทั้งคนประกอบด้วยเซลล์เล็กๆมากมาย เซลล์เหล่านี้
ประกอบด้วยธาตุไฮโดรเจนและธาตุคาร์บอนเป็นหลัก  เวลาซากพืชและซากสัตว์ทับถมและเปลี่ยนรูปเป็นน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติหรือถ่านหิน    พวกนี้จึงมีองค์ประกอบของสารโอโดรคาร์บอนเป็นส่วนใหญ่ และเมื่อนำไฮโดรคาร์บอนเหล่านี้มาเผา จะให้พลังงานออกมาแบบเดียวกับที่เราเผาฟืน  เพียงแต่เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมันก๊าซธรรมชาติ หรือถ่านหิน ให้ความร้อนมากกว่าก๊าซธรรมชาติ มีก๊าซหลายอย่างประกอบเข้าด้วยกัน  มีชื่อทางวิทยาศาสตร์ ว่ามีเทน  อีเทน โพรเพน บิวเทนฯลฯ แต่โดยทั่วไปจะประกอบด้วยก๊าซมีเทน
       2.3.1.1  คุณสมบัติทั่วไปของก๊าซธรรมชาติ
                1. เป็นเชื้อเพลิงปิโตรเลียมชนิดหนึ่งเกิดจากการทับถมของสิ่งมีชีวิตนับล้านปี
                2.  เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนประกอบด้วยก๊าซมีเทนเป็นหลัก
                3. ไม่มีสี  ไม่มีกลิ่น  ปราศจากพิษ  ส่วนมากกลิ่นที่เราคุ้นเคยจากก๊าซธรรมชาติ เป็นผลมาจากการเติมสารเคมีบางประเภทลงไป                      เพื่อให้ผู้ใช้รู้ได้ทันท่วงทีเมื่อเกิดเหตุก๊าซรั่ว
                4.  เบากว่าอากาศ  (ความถ่วงจำเพาะ 0.5-0.8  เท่าของอากาศ)
                5.  ติดไฟได้  โดยมีช่งของการติดไฟที่  5-15 % ของปริมาตรในอากาศ  และอุณหภูมิคงที่  สามารถติดไฟได้เอง  คือ  537-540                      องศาเซลเซียส
       2.3.1.2  ก๊าซปิโตรเลียมเหลว กับก๊าซหุงต้ม  (LPG)ก๊าซหุงต้ม  มีชื่อเป็นทางการว่าก๊าซปิโตรเลียมเหลว  (liquefied petroleun gas : LPG)  หรือเรียกย่อๆ ว่า  แอลพีจี  เป็นผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการแยกน้ำมันดิบในโรงกลั่นน้ำมันหรือการแยกก๊าซธรรมชาติ  ในโรงแยกก๊าซธรรมชาติ  ก๊าซปิโตรเลียมเหลวประกอบด้วยส่วนผสมของไฮโดรคาร์บอน  2  ชนิด  คือ  โพรเพนและบิวเทน ในอัตราส่วนเท่าใดก็ได้  หรืออาจจะเป็นโพรเพนบริสุทธิ์  100 % หรือบิวเทนบริสุทธิ์  100 % ก็ได้  สำหรับประเทศไทยก๊าซหุงต้มส่วนใหญ่ได้จาก
โรงแยกก๊าซธรรมชาติดดยใช้อัตราส่วนผสมของโพรเพน และบิวเทนประมาณ 70:30 ซึ่งจะให้ค่าความร้อนที่สูง ทำให้ผู้ใช้ประหยัดเวาและ
ค่าเชื้อเพลิงก๊าซปิโตรเลียมเหลวสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการหุงต้มในครัวเรือน  ในโรงงานอุตสาหกรรม และในยานพาหนะได้  เช่นเดียวกับก๊าซธรรมชาติที่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตกระแสไฟฟ้า  ในโรงงานอุตสาหหรรม และในยานพาหนะ  แต่ในประเทศไทยยังไม่มีการนำก๊าซธรรมชาติมาใช้งานในครัวเรือนโดยตรง ด้วยคุณสมบัติในการเป็นเชื้อเพลิงติดไฟของก๊าซธรรมชาต
ิและก๊าซหุงต้ม  เพื่อความปลอดภัย  ผู้ใช้ต้องใส่ใจในการปฎิบัติตมกฎความปลอดภัยในการใช้งานอย่างเคร่งครัด

          2.3.2  คุณสมบัติทั่วไปของ  LPG

1. เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน  ประกอบด้วยก๊าซโพรเทนและนิวเทน เป็นหลัก
2. ไม่มีกลิ่น  ไม่มีสี  ปราศจากพิษ  (แต่โดยทั่วไปจะเติมสารเคมีเพื่อความปลอดภัย)
3. หนักกว่าอากาศ
4. ติดไฟได้ในช่วงของการติดไฟที่  2-15%  ของปริมาณในอากาศและอุณหภูมทีติดไฟได้เอง คือ  400   ํ
   
   2.3.3 คุณประโยชน์ของก๊าซ  LPG
   1. เป็นเชื้อเพลิงที่นำมาใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงมีการเผาไหม้สมบูรณ์
   2.  ลดการสร้างก๊าซเรือนกระจก  ซึ่งเป็นสาเหตุของภาวะไอกรีน
   3.  มีราคาถูก   9.5
   4.  ก๊าซอยู่ในสภาพแรงดันต่ำ  180  Psi
   5.  อัตราการสิ้นเปลืองก๊าซเทียบเท่ากับการใช้น้ำมันเบนซิน
   6.  อุปกรณ์มีราคาถูกกว่าอุปกรณ์ก๊าซ Ngv

          ตารางที่  3  คุณสมบัติของก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้ม  (LPG)

                   
        ก๊าซปิโตรเลียมเหลว  (LPG)  เป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอน  ซึ่งมีองค์ประกอบของก๊าซโพรเพน  (Propane)  เป็นส่วนใหญ่  จึงเป็นก๊าซที่หนักกว่าอากาศ  โดยตัว  LPG  เองไม่มีสี  ไม่มีกลิ่น  เช่นเดียวกับก๊าซธรรมชาติ  แต่เนื่องจากเป็นก๊าซที่หนักกว่าอากาศจึงมีการสะสมและลุกไหม้ได้ง่าย ดังนั้น  จึงมีข้อกำหนดให้เติมสารมีกลิ่น  เพื่อเป็นการเตือนภัยหากเกิดการรั่วไหล  LPG  ส่วนใหญ่จะใช้เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน  และกิจการอุตสาหกรรม  โดยบรรจุเป็นของเหลวใส่ถังที่ทนความดัน  เพื่อให้ขนถ่ายง่าย  นอกจากนี้  ยังนิยมใช้แทนน้ำมันเบนซินในรถยนต์  เนื่องจากราคาถูกกว่าและมีค่าออกเทนสูงถึง  105  RON

             ตารางที่ 4  ตารางเปรียบเทียบคุณสมบัติของ  NGV และ  LPG

                                                                          ที่มา: บริษัท ปตท.จำกัด(มหาชน)

       หมายเหตุ:

1. ค่าออกเทน (Octane  number)  หมายถึง  หน่วยการวัดความสามารถ  ในการต้านทานการน็อคของเครื่องยนต์
2. RON  (Research  Octane  number)  เป็นค่าออกเทนที่ประสิทธิภาพต่อต้านการน็อคในเครื่องยนต์หลายสูบ  ที่ทำงานอยู่ในรอบของช่วงหมุนต่ำ  โดยใช้เครื่องยนต์ทดสอบมาตรฐานภายใต้สภาวะมาตรฐาน  600  รอบ  ต่อนาที
3. MON  (Motor  Octane  number)  เป็นค่าออกเทนที่มีประสิทธิภาพต่อต้านการน็อคในเครื่องยนต์หลายสูบ  ในขณะทำงานที่รอบสูง  โดยใช

            ตารางที่ 5  ตารางแสดงคุณสมบัติด้านความปลอดภัยเปรียบเทียบ

   ข้อเปรียบเทียบ	ก๊าซ NGV	ก๊าซ LPG	น้ำมันเบนซิน	น้ำมันดีเซล
   สถานะ	เป็นก๊าซที่มีความดันประมาณ  200   บาร์	เป็นก๊าซที่จัดเก็บในรูปของเหลวทีมีความดัน 7 บาร์	เป็นของเหลว	เป็นของเหลว
   น้ำหนัก	เบากว่าอากาศ	หนักกว่าอากาศ	หนักกว่าอากาศ	หนักกว่าอากาศ
   ขีดจำกัดการติดไฟ  (Flammability  Limit, %)	5-15 %	2.0-9.5 %	1.4-7.6 %	0.6-7.5 %
   อุณหภูมิติดไฟ  (AUTO Ignition Temperature)	650  ํc	481  ํc	275  ํc	250  ํc

   หมายเหตุ:
   1.  ค่าออกเทน (Octane  number)  หมายถึง  หน่วยการวัดความสามารถ  ในการต้านทาน
   การน็อคของเครื่องยนต์
   2.  RON  (Research  Octane  number)  เป็นค่าออกเทนที่ประสิทธิภาพต่อต้านการน็อคใน
   เครื่องยนต์หลายสูบ  ที่ทำงานอยู่ในรอบของช่วงหมุนต่ำ  โดยใช้เครื่องยนต์ทดสอบมาตรฐานภายใต้สภาวะมาตรฐาน  600  รอบ  ต่อนาที
   3.  MON  (Motor  Octane  number)  เป็นค่าออกเทนที่มีประสิทธิภาพต่อต้านการน็อคใน
   เครื่องยนต์หลายสูบ  ในขณะทำงานที่รอบสูง  โดยใช้เครื่องยนต์ทดสอบมาตรฐานภายใต้สภาวะมาตรฐาน  900 รอบ  ต่อนาที
   
              ข้อมูลเกี่ยวกับก๊าซปิโตรเลียมเหลว  LPG (Liquefied  Petroleum  Gas)
              ก๊าซปิโตรเลียมเหลว  LPG (Liquefied  Petroleum  Gas)  เป็นสารประกอบจาก
   ไฮโดรคาร์บอน  โดยมีองค์ประกอบของก๊าซโพรเพน  (Propane)  เป็นส่วนใหญ่ ซึ่งมีคุณสมบัติเป็ก๊าซที่หนักกว่าอากาศ  โดยก๊าซ  LPG  นั้นจะไม่มีสี  ไม่มีกลิ่นเช่นเดียวกับก๊าซ  NGV  เหตุผลที่มีกลิ่นเนื่องมาจาก  ว่า  LPG  นั้นเป็นก๊าซที่หนักกว่าอากาศ  เมื่อเกิดการรั่วจะสะสมอยู่ในบริเวณนั้น  จึงมีความเสี่ยงที่จะเกิดการติดไฟได้ง่าย  ดังนั้น  จึงมีข้อกำหนดให้มีการเติมสารมีกลิ่น  เพื่อเป็นการเตือนภันในกรณีที่มีการรั่วซึมเกิดขึ้น  จะได้สามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดได้ทัน  ก๊าซ  LPG  ส่วนใหญ่แล้วจะนำมาใช้ประโยชน์ที่เป็นเชื้อเพลิงในครัวเรือน  และอุตสาหกรรม  เป็นส่วนใหญ่  โดยมีการบรรจุอยู่ในรูปของเหลวในถังที่มีความทนความดันเพื่อให้ขนถ่ายได้สะดวก  และง่ายขึ้น  แต่ในยุคสมัยที่ราคาน้ำมันเพิ่มสูงขึ้น  ได้มีการประยุกต์  โดยการนำเอาก๊าซ  LPG  มาใช้แทนน้ำมันเบนซินในรถยนต์  เนื่องจากเนื้อก๊าซนั้นมีราคาที่ถูกกว่า  และมีค่าออกเทนสูงกว่า ถึง  105  RON  ซึ่งก๊าซ  LPG  นั้นมีคุณสมบัติต่างๆ  ดังนี้้เครื่องยนต์ทดสอบมาตรฐานภายใต้สภาวะมาตรฐาน  900 รอบ  ต่อนาที
   
           1.  วิวัฒนาการของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์
   วิศวกรชาวเยอรมันชื่อ ดร.ออตโต  ( Dr. Otto )  ได้ประสบความสำเร็จในการสร้างเครื่องยนต์  4  จังหวะ  โดยใช้คาร์บูเรเตอร์เป็นอุปกรณ์ในการผลิตส่วนผสมไอดีป้อนให้กับเครื่องยนต์มานานกว่า  100  ปี และต่อมาวิศวกรรุ่นหลังได้ทำการพัฒนาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในโดยการนำเอาระบบฉีดเชื้อเพลิงเบนซินมาใช้แทน
   ระบบคาร์บูเรเตอร์ประมาณปี  พ.ศ. 2478   สมัยสงครามโลกครั้งที่ 2  วิศวกรจากบริษัท Bosch  ประเทศเยอรมัน ได้เริ่มพัฒนานำเอาระบบฉีดเชื้อเพลิงเบนซิน ฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์เบนซินโดยตรง โดยใช้ความดันของน้ำมันเบนซินประมาณ40–50 กก. /ซม2
   ปี  พ.ศ. 2497   ได้ออกแบบระบบฉีดเชื้อเพลิงใช้กับเครื่องยนต์  4  จังหวะ แต่ในยุคแรก ๆ ราคาต้นทุนในการผลิตค่อนข้างสูง จึงมีใช้แต่ในกลุ่มรถแข่งเท่านั้น  ภายหลังต่อมาได้พัฒนามาเป็นแบบฉีดเข้าท่อร่วมไอดี  ลักษณะของปั้มเป็นแบบเดียวกับปั้มเครื่องยนต์ดีเซลแบบสูบเรียง  
   หลังจาก  พ.ศ. 2520  เทคโนโลยีด้านอิเล็กทรอนิกส์ได้พัฒนาอย่างรวดเร็วและได้นำอิเล็กทรอนิกส์มาใช้งานกับรถยนต์หลายระบบ  รวมทั้งระบบฉีดเชื้อเพลิงเบนซินที่ควบคุมการฉีดเชื้อเพลิงด้วยอิเล็กทรอนิกส์  การฉีดเชื้อเพลิงจะสัมพันธ์กับอุณหภูมิของอากาศ  อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น  ความเร็วรอบ  ส่งผลให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงขึ้น  ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและลดมลพิษจากควันไอเสียได้ดีด้วย
   กล่าวโดยสรุป  วิวัฒนาการในการสร้างและพัฒนาเครื่องยนต์ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน  ได้พัฒนาปรับปรุงเพื่อให้เครื่องยนต์ผลิตกำลังงานออกมามาก ๆ  มีอัตราเร่งดี ตอบสนองการขับขี่ที่ดี แต่ต้องประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและต้องไม่สร้างมลภาวะอากาศเป็นพิษ

4. 2.  อัตราส่วนผสม ( Mixture )
   ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์    ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบต่าง  ๆ  ดังนี้

   1. อัตราส่วนการอัดภายในกระบอกสูบ
   2. กระบวนการในการเผาไหม้
   3. อัตราส่วนผสม ( อากาศ : เชื้อเพลิง )
   4. การออกแบบโครงสร้างชิ้นส่วน
   5. กำลังอัดภายในกระบอกสูบ
                   อัตราส่วนการอัดตัวภายในกระบอกสูบของเครื่องยนต์   เป็นส่วนสำคัญ  ที่วิศวกร
      ผู้ออกแบบเครื่องยนต์เป็นผู้กำหนด  อัตราส่วนการอัดต้องออกแบบให้มีความเหมาะสมกับชนิดของเชื้อเพลิง    กระบวนการในการเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในห้องเผาไหม้ขึ้นอยู่กับการออกแบบลักษณะของห้องเผาไหม้    ชิ้นส่วนโครงสร้างและการเลือกวัสดุที่ใช้ในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ล้วนเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์ทั้งสิ้น นอกจากนี้แล้วกำลังอัดภายในกระบอกสูบก็มีส่วนสำคัญเช่นกัน เครื่องยนต์ขณะสร้างขึ้นใหม่ ๆ  การสึกหรอภายในกระบอกสูบระหว่างกระบอกสูบและแหวนลูกสูบยังน้อยทำให้กำลังอัดในกระบอกสูบดี   เครื่องยนต์ก็จะมีกำลังสูง     แต่เมื่อใช้
      ไปนาน ๆ  การสึกหรอภายในกระบอกสูบมีมากขึ้นส่งผลให้กำลังอัดภายในกระบอกสูบลดต่ำลง      แรงที่ได้จากการระเบิดในห้องเผาไหม้ก็จะลดลง     ทำให้เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง 
      อีกสิ่งหนึ่ง ที่ไม่อาจมองข้ามได้และส่งผลกระทบโดยตรงต่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์  คืออัตราส่วนผสม (Mixture) ระหว่างอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิง  อัตราส่วนผสมระหว่างอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิง  ที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์ในการจุดระเบิดหรือเผาไหม้ มีผลต่อกำลังงานของเครื่องยนต์  มีผลต่อความสิ้นเปลืองปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงและมีผลต่อมลภาวะแก๊สพิษและภาวะโลกร้อน  เป็นต้น
      อัตราส่วนผสม(Mixture)  หมายถึง  อัตราส่วนผสมระหว่างปริมาณของอากาศกับปริมาณของน้ำมันเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์ใช้ในการเผาไหม้ในกระบอกสูบ  อัตราส่วนผสมที่เครื่องยนต์ต้องการในการเผาไหม้มีอยู่  3  แบบ คือ
      1.  อัตราส่วนผสมตามทฤษฎี (Theoretical  air – fuel  ratio) 
      2.  อัตราส่วนผสมหนา (Rich  Mixture) 
      3.  อัตราส่วนผสมบาง (Lean  Mixture) 

                   อัตราส่วนผสมตามทฤษฎี (Theoretical  air – fuel  ratio)   หมายถึงอัตราส่วนผสมที่เผาไหม้อย่างสมบูรณ์  คำนวณได้จากการสมดุลสมการ   การสันดาประหว่างปริมาณอากาศกับปริมาณเชื้อเพลิง  มีค่าเท่ากับ  14.7  : 1  โดยน้ำหนัก ( ปริมาณอากาศเท่ากับ  14.7 กรัม  น้ำมันเชื้อเพลิง  1  กรัม )  หรือมีค่าเท่ากับ  10,000 : 1  โดยปริมาตร (ปริมาตรอากาศ  10,000  ลิตร ต่อ เชื้อเพลิง  1  ลิตร)
   อัตราส่วนผสมหนา (Rich  Mixture)  หมายถึงอัตราส่วนผสมที่ใช้ปริมาณอากาศน้อยกว่าปริมาณตามทฤษฎี  เช่น  14 : 1,  13 : 1  เป็นต้น
   อัตราส่วนผสมบาง (Lean  Mixture)  หมายถึงอัตราส่วนผสมที่ใช้ปริมาณอากาศมากกว่าปริมาณตามทฤษฎี เช่น  15 : 1, 16 : 1  เป็นต้น

   ชนิดของระบบฉีดเชื้อเพลิง
   ระบบฉีดเชื้อเพลิงในรถยนต์นั่งมี  3   แบบ คือ

1. ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบควบคุมด้วยกลไก  (K-Jetronic)
2. ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบควบคุมด้วยกลไกร่วมกับอิเล็กทรอนิกส์  (KE-Jetronic)
3. ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (D – Jetronic, L-Jetronic)
             ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบ   L – Jetronic    เป็นระบบฉีดที่พัฒนามาจากแบบ D – Jetronic
   เนื่องจากข้อจำกัดของระบบ L – Jetronic EFI ที่ใช้การวัดปริมาณอากาศที่ไหลเข้ากระบอกสูบจากแรงดันของอากาศในท่อร่วมไอดี แต่เนื่องจากปริมาตรกับแรงดันของอากาศมีสัดส่วนแปรผันกันไม่คงที่แน่นอน ทำให้การวัดปริมารอากาสจากค่าแรงดันไม่ค่อยเที่ยงตรงจึงเป็นเหตุให้คอมพิวเตอร์กำหนดระยะเวลาในการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
   ขาดความเที่ยงตรงไปด้วยสำหรับในระบบฉีดแบบ L – Jetronic  จะใช้การวัดปริมาณอากาศที่ไหลเข้ากระบอกสูบโดยตรง โดยใช้มาตรวัดการไหลของอากาศ (Air flow meter) เป็นตัวตรวจวัดปริมาณอากาศที่ถูกดูดเข้ากระบอกสูบ ดังการทำงานต่อไปนี้ เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงจะทำงานดูดน้ำมันจากถังส่งไปกรองน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยแรงดัน ประมาณ 2.0 – 2.5 บาร์ และไปรอที่หัวฉีดประจำสูบ ขณะเดียวกันอากาศจะถูกดูดผ่านกรองอากาศผ่านมาตรวัดการไหลของอากาศ (Air flow meter) ผ่านเรือนลิ้นเร่ง ผ่านลิ้นเร่งไปยังท่อรวมไอดี ผ่านท่อไอดีและเข้าห้องเผาไหม้ มาตรวัดการไหลของอากาศจะวัดปริมาณอากาศที่เข้ามาในระบบแล้วเปลี่ยนเป็นสัญญาณไฟฟ้าส่งให้กล่อง ECU ร่วมกับสัญญาณความเร็วรอบที่ได้จากตัวตรวจจับมุมเพลาข้อเหวี่ยงที่อยู่ในจานจ่าย (เครื่องยนต์ 4A – Ge) จากนั้น ECU จะประมวลผลออกมาเป็นสัญญาณการฉีด (Injection signal) ส่งไปยังหัวฉีดประจำสูบหัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งมีแรงดันประมาณ 2.0 – 2.5 บาร์ออกไปผสมกับอากาศที่บริเวณตอนปลายของท่อไอดีกลายเป็นส่วนผสมไอดีและจะถูกดูดเข้าห้องเผาไหม้ในจังหวะดูดต่อไป

             ส่วนประกอบของระบบ EFI  
   ตัวส่งข้อมูล (Sensors) หมายถึงส่วนประกอบต่าง ๆ ที่เป็นตัวส่งข้อมูลในการทำงานให้กล่อง  ECU
   ตัวควบคุมการทำงาน (ECU) หมายถึงกล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ที่ทำหน้าที่รับข้อมูลจากตัวส่งข้อมูลแล้วทำการคำนวณข้อมูลต่าง ๆ เพื่อจะนำไปใช้งาน
   ตัวทำงาน (Actuators) หมายถึง ตัวรับข้อมูลจาก ECU แล้วทำตามที่ ECU สั่งให้ทำ เช่น หัวฉีดประจำสูบ หรือตัวควบคุมรอบเดินเบา
            

   ส่วนประกอบระบบฉีดเชื้อเพลิงแอลพีจี

   ECU  
   ECU  ทำหน้าที่  ควบคุมปริมาณการฉีดแก๊สของหัวฉีดแก๊สเพื่อให้เหมาะสมแก่ความต้องการของเครื่องยนต์ในแต่ละสภาวะการทำงาน  โดยการับสัญญาณการฉีดน้ำมันจาก  ECU  ของรถยนต์และนำค่าที่ได้มาแปลงเป็นสัญญาณการฉีดแก๊ส

        กล่อง  ECU  สามารถติดตั้งได้กับหม้อต้ม  และหัวฉีดหลายยี่ห้อหลายชนิด  ก่อนติดตั้งควรศึกษาคู่มือ  โดยละเอียดก่อน  สามารถขยายย่านการใช้กับเครื่องยนต์หลายสูบ ดังนี้
   รุ่น  4  สูบ  ใช้ได้กับเครื่องยนต์  3-4  สูบ
   รุ่น  6  สูบ  ใช้ได้กับเครื่องยนต์  3-6  สูบ
   รุ่น  8  สูบ  ใช้ได้กับเครื่องยนต์  3-8  สูบ
   ข้อควรจำ  ควรติดตั้งกล่อง  ECU  ให้ห่างจากความร้อนและน้ำ

   หม้อต้ม  (REDUCER) 
   หม้อต้ม (Reducer) ทำหน้าที่  ลดแรงดันของแก๊ส  และเปลี่ยนสถานะของแก๊สจากของเหลวให้กลายเป็นไอ  โดยใช้ความร้อนจากน้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ เย็น  และจ่าย  LPG  ให้รางหัวฉีด
   หม้อต้มแต่ละรุ่นจะมีความสามารถในการจ่ายแก๊สให้กับเครื่องยนต์ไม่เท่ากัน  ขึ้นอยู่กับห้องลดแรงดันและห้องสำรองแก๊ส  ซึ่งอยู่ภายในหม้อต้ม  ดังนั้น  ควรเลือกหม้อต้มให้เหมาะสมกับขนาดเครื่องยนต์โดยความสามารถในการจ่ายแก๊สของหม้อต้ม  สามารถดูได้จากเอกสารที่แนบมากับอุปกรณ์หรือสอบถามจากตัวแทนจำหน่าย
   
        ข้อแนะนำเกี่ยวกับหม้อต้ม

   1. ควรปรับความดันหม้อต้มไว้ที่  100  kPa  -120  kPa  (หม้อต้มสามารถปรับได้  60  kPa  -180  kPa  )
   2. ยึดหม้อต้มให้แน่น
   3. ต่อท่อน้ำร้อนเข้าหม้อต้มกับท่อน้ำที่ร้อนที่สุดของเครื่องยนต์
   4. ที่หม้อต้มจะมีเซนเซอร์วัดอุณหภูมิของน้ำติดอยู่  การต่อสายไฟกล่อง  ECU  ต้องต่อให้สีตรงกัน  เพื่อให้ทำหน้าที่วัดอุณหภูมิของหม้อต้มถูกต้อง

       ขนาดท่อของหม้อต้ม
   1)   ท่อน้ำขนาด  16  มม.          2)   แป๊บจากถัง  6  มม.  (2  ½ หุน)
   3)  ท่อ  LPG  ออก  12-14  มม.

   เซ็นเซอร์อุณหภูมิหม้อต้ม
            เซนแซอร์อุณหภูมิหม้อต้ม ทำหน้าที่ วัดความร้อนของหม้อต้ และส่งสัญญาณให้กับ  ECU 

    หัวฉีดแก๊ส  (LPG  INJECTOR)
           หัวฉีดแก๊ส(LPG  INJECTOR) ทำหน้าที่จ่ายแก๊สเข้าสู่เครื่องยนต์เมื่อแก๊สถูกลดแรงดันโดยหม้อต้มแก๊สแล้วแก๊สจะไปรอที่หัวฉีดแก๊สโดยมีสถานะเป็นไอมีแรงดันประมาณ 100 - 120  kPa  เมื่อหัวฉีดแก๊สได้รับสัญญาณจาก  ECU  หัวฉีดแก๊สจะเปิดเพื่อให้แก๊สเข้าสู่เครื่องยนต์  ในปริมาณที่  ECU  กำหนด  หัวฉีดแก๊สมีหลายรูปแบบทั้งแบบ  หัวแยกอิสระ  (หัวเดี่ยว)  หรือ  หัวต่อติดกัน  สองหัว  สามหัว  สี่หัว  ในกรณีที่หัวต่อติดกันนิยมเรียกหัวฉีดแบบราง
   หัวฉีดแก๊สจะถูกติดตั้งบนรางหัวฉีดรางหัวฉีด  LPG  (Injection  Rail) โดยรางหัวฉีดจะมีให้เลือกหลายขนาด ดังนี้
   1)  เครื่องยนต์  4  สูบ   สามารถใช้รางแบบ  4  สูบ  จำนวน   1  ราง
   รางแบบ  2  สูบ  จำนวน   2  ราง
   2)  เครื่องยนต์  6  สูบ   สามารถใช้รางแบบ  2  สูบ  จำนวน   3  ราง
   รางแบบ  3  สูบ  จำนวน   2  ราง
   การเลือกขนาดหัวฉีด  (LPG  Injector  Nozzles  Selection)
   เบื้องต้นควรเลือกขนาดหัวฉีดตามตารางให้เหมาะสมกับขนาดของเครื่องยนต์  หากรูโตไม่พอให้เจาะขยายรูได้

   เครื่องยนต์   4  สูบ		เครื่องยนต์  6  สูบ
   ขนาดเครื่องยนต์(ซีซี)	ขนาดรูหัวฉีดที่เจาะ(มม.)	ขนาดเครื่องยนต์(ซีซี)	ขนาดรูหัวฉีดที่เจาะ(มม.)
   1500	1.9	2000	1.7
   1600	2.0	2200	1.8
   1800	2.2	2500	2.0
   2000	2.4	2600	2.2
   2400	2.8	3000	2.4
   3000	3.4

                  ข้อควรจำ     ขนาดรูในตารางเหมาะสำหรับความดันในหม้อต้มที่  100  kPa
   ถ้าขนาดรูหัวฉีดเล็กไป  ทำให้ใหญ่ขึ้นได้โดยการเจาะ
   ถ้าขนาดรูหัวฉีดใหญ่ไป  (กรณีเครื่องยนต์เล็ก)  ใช้ตะกั่วบัดกรีปิดรูหัวฉีดและใช้สว่านเจาะตามขนาดที่ต้องการ
   ในกรณีไม่แน่ใจขนาดของการเลือกใช้หัวฉีด  แนะนำให้เลือกขนาดเล็กไว้ก่อน
   การติดตั้งรางหัวฉีด  (Injection  Rail) มีหลักปฏิบัติดังนี้

   1. ติดตั้งรางหัวฉีดให้ใกล้หัวฉีด  LPG  ที่ฝังกับท่อไอดีให้มากที่สุด
   2. ความยาวท่อ  LPG  ระหว่างหัวฉีดกับรางหัวฉีดต้องเท่ากัน

   น็อตหัวฉีด  (LPG  INJECTOR  NOZZLE)
   น็อตหัวฉีด  (LPG  INJECTOR  NOZZLE) ทำหน้าที่  กำหนดขนาดของหัวฉีดให้เหมาะสมกับขนาดของเครื่องยนต์  การกำหนดขนาดของหัวฉีดทำได้โดยการเจาะรูให้เหมาะสมกับขนาดของเครื่องยนต์  (ซึ่งจะกล่าวถึงการคำนวณขนาดที่เหมาะสมในบทต่อไป) ขนาดหัวฉีดมีผลกับอัตราเร่งของเครื่องยนต์  อัตราการเผาผลาญเชื้อเพลิง  ดังนั้น   ควรเลือกขนาดของหัวฉีดให้เหมาะสมกับขนาดของเครื่องยนต์

   เซ็นเซอร์อุณหภูมิรางหัวฉีด  (LPG  INJECTOR  TEMPERATURE  SENSOR)
   เซ็นเซอร์อุณหภูมิรางหัวฉีด  (LPG  INJECTOR  TEMPERATURE  SENSOR) ทำหน้าที่  วัดอุณหภูมิแก๊สจากรางหัวฉีดและส่งสัญญาณให้กับ  ECU 
   น็อตฝังท่อไอดี  (INLET  MANIFOLD  LPG  NOZZLE)
   น็อตฝังท่อไอดี  (INLET  MANIFOLD  LPG  NOZZLE) ทำหน้าที่  เป็นทางเข้าของแก๊สสู่เครื่องยนต์  โดยเจาะท่อไอดี  และฝังน็อตเข้าที่ท่อไอดีในตำแหน่งที่ใกล้เคียงกับหัวฉีดน้ำมัน

4. กรองแก๊ส  (LPG  FILTER)
   กรองแก๊ส  (LPG  FILTER) ทำหน้าที่  กรองสิ่งสกปรกที่ปะปนมากับแก๊สก่อนเข้าเครื่องยนต์

5. เซ็นเซอร์แรงดัน  (MAP  SENSOR)
   เซ็นเซอร์แรงดัน  (MAP  SENSOR) ทำหน้าที่  วัดแรงดันของแก๊สที่อยู่ในรางหัวฉีด  และวัดแรงดันในท่อไอดี  เพื่อส่งสัญญาณให้กับ  ECU  ในกรณีที่ท่อแก๊สขาด  แรงดันแก๊สที่หัวฉีดลดลง  MAP  SENSOR  จะส่งสัญญาณให้  ECU  ตัดการจ่ายแก๊สจากถังทันทีสวิตซ์  (FUEL  SWITCH)
   สวิตซ์  (FUEL SWITCH) ทำหน้าที่  เปลี่ยนระบบระหว่างแก๊สกับน้ำมัน  และบอกระดับแก๊สที่อยู่ในถัง

6. สวิตซ์เปลี่ยนเชื้อเพลิง  (Fuel Switch)

   1. สวิตซ์ประกอบด้วยตัวส่งเสียงเตือน  และไฟสัญญาณต่างๆ
   2. หลังจากกดปุ่ม  G  เมื่อหลอดไฟกระพริบ  หมายความว่าระบบพร้อมจะเปลี่ยนจากเบนซินไป  LPG
   3. ต่อสายไฟให้สีตรงกับสีสายไฟกล่อง  ECU
   4. สายไฟสีชมพูต่อเข้ากับตัวสัญญาณเสียง  สายสีขาวต่อเป็น  3  ทาง
   5. หลังจากต่อสายไฟเสร็จแล้ว  ให้แกะสติ๊กเกอร์ที่ตัวส่งสัญญาณเสียง
   6. เมื่อเครื่องยนต์ใช้เบนซิน  ไฟที่สวิตซ์จะไม่ติด
   7. ตำแหน่งอัตโนมัติไฟจะกระพริบช้าๆ
   8. ตำแหน่ง  LPG  ไฟจะติดและเป็นตัวแสดงระดับ  LPG
   9. เมื่อ  LPG  ใกล้หมด

   เทคนิคการติดตั้งระบบฉีด  LPG

   1. การต่อสายไฟกล่อง  ECU  ให้ถอดสายแบตเตอรี่ก่อนชั่วคราว
   2. เสียบกล่อง  ECU  เข้ากับปลั๊กหลังจากต่อสายไฟที่ต่างๆ เสร็จแล้ว
   3. การต่อสายไฟให้บัดกรีทุกครั้ง  เพื่อป้องกันสายไฟหลุดออกจากกัน
   4. สายไฟควรสั้นที่สุดเท่าที่เป็นไปได้
   5. ติดตั้งชุดควบคุมให้ห่างจากสายไฟแรงสูง  คอยล์จุดระเบิด  ไม่ให้สายตึงเกินไป
   6. ก่อนติดตั้งควรตรวจสภาพสายหัวเทียน  ขั้วสายหัวเทียน  คอยลล์จุดระเบิด  เซนเซอร์ออกซิเจน  (Lambda)  ถ้าอยู่ในสภาพที่ไม่ดีจะสร้างปัญหาให้กับระบบในอนาคต  เช่น  3  เดือน   6   เดือน    แต่โดยปกติแล้วสาเหตุต่างๆ จะมาจากคอยล์จุดระเบิด  และสายหัวเทียน
   7. ให้ติดตั้งกล่อง  ECU  และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในที่สามารถป้องกันน้ำได้
   8. ติดตั้งกล่อง  ECU  ให้ห่างจากความร้อนให้มากที่สุดเท่าที่จะทำได้  หรือเก็บในที่อุณหภูมิไม่เกิน  40-95  ˚ซ  ถ้ามากกว่านั้นระบบอาจจะเปลี่ยนเป็นน้ำมันในกรณีฉุกเฉิน
   9. ท่อ  LPG  ระหว่างหม้อต้มกับรางหัวฉีดควรสั้นที่สุด
   10. ท่อ  LPG  จากรางหัวฉีดไปหัวฉีดต้องสั้นที่สุดและทุกเส้นต้องยาวเท่ากัน
   11. ติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น  หม้อต้ม  หัวฉีด  กรองก๊าซ  ไว้ใกล้ ๆ กัน
   12. เจาะท่อไอดีและฝังหัวฉีดด้วยความระมัดระวัง  อย่าให้เศษวัสดุตกลงในท่อไอดี  และควรทำความสะอาดท่อไอดีทุกครั้งหลังการเจาะ
   13. ความดันที่เหมาะสมของหม้อต้ม  คือ  100-120  kPa
   14. ควรติดเครื่องยนต์แล้วอุ่นเครื่องยนต์ด้วยเบนซินให้ได้  40 ˚ซ  ก่อนเปลี่ยนใช้ก๊าซทุกครั้ง
   15. การปรับความดันหม้อต้ม  การเปลี่ยนหัวฉีดใหม่หรือเปลี่ยนขนาดหัวฉีด  ต้องปรับแต่งเครื่องยนต์ใหม่ทุกครั้ง

    

   
   กลับหน้าแรก    1  3   4   5   6   7