+- ThaiBuddyTrip.com - เว็บคู่หูของคนชอบเที่ยว (http://www.thaibuddytrip.com/forum)
+-- Forum: ประสบการณ์อื่นๆ (/forumdisplay.php?fid=1)
+--- Forum: ยานยนต์ Auto (/forumdisplay.php?fid=9)
+--- Thread: เพียโซ คอมมอนเรล คืออะไร (/showthread.php?tid=1847)
เพียโซ คอมมอนเรล คืออะไร - reporter - Wed, 03 Aug 11 19:47
ผมมีเพื่อนคนหนึ่งสนใจเรื่องเครื่องยนต์กับระบบส่งกำลัง มีหัวฉีดใหม่ๆอะไรที่ไหนเค้าก็จะเอามาเล่าให้ฟัง เพราะว่าเค้าบ้าเรื่องประหยัดน้ำมัน หัวฉีดแบบไหนประหยัดน้ำมันที่สุด ตอนนี้เรื่องที่เค้าตื่นเต้นก็เป็นเรื่อง “เพียโซ คอมมอนเรล” เค้าบอกว่าตัวนี้น่ะมันถูกสร้างขึ้นมาสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลโดยเฉพาะ มันเป็นเทคโนโลยีล่าสุดที่ประหยัดพลังงานให้รถดีเซลมากที่สุดเท่าที่มีกันอยู่ตอนนี้ และที่สำคัญเค้าว่ามันเหยียบพุ่ง คือพลังแรงด้วย ที่น่าสนใจคือไม่นานเกินรอ ปิคอัพ นิวเจเนเรชั่น ในบ้านเราก็จะมีเจ้าตัวนี้ใช้กัน ผมเห็นว่ามีประโยชน์เลยนำมาลองเขียนให้เพื่อนสมาชิกฟังครับขอเกริ่นย้อนหลังตามที่เจ้าเพื่อนคนนี้สาธยายมาก่อนนะครับ เรารู้จักเครื่องยนต์ดีเซลกันครั้งแรกในโลกประมาณกว่าร้อยปีมาแล้ว คือช่วงก่อนเกิดสงครามโลกครั้งที่ 2 ไม่นานนัก อีก 30 ปีต่อมาก็มีการพัฒนาเป็นเครื่องยนต์ดีเซลคอมมอนเรล เมื่อค่ายอัลฟา โรมิโอ เผยโฉมรถยนต์นั่งสำหรับผู้บริหาร อัลฟา โรมีโอ 156 ในงานแสดงรถยนต์ “แฟรงค์เฟิร์ต มอตอร์โชว์” ในปี 2540 นับเป็นรถยนต์นั่งที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล คอมมอนเรล คันแรกและรุ่นแรกของโลก
ปัจจุบัน เครื่องยนต์ดีเซล คอมมอนเรลสำหรับรถยนต์ส่วนตัว ใช้ระบบหัวฉีดจาก 2 ค่ายใหญ่ คือ โซลีนอยด์ แอคทูเอเตอร์ (solenoid actuator) และเพียโซอีเลคทริค แอคทูเอเตอร์(piezoelectric actuator) หัวฉีดน้ำมันในระบบโซลีนอยด์ที่ทำงานด้วยจักรกลไฟฟ้าเป็นที่นิยม ในบรรดาบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ ขณะที่เทคโนโลยีในระบบเพียโซ คอมมอนเรล (Piezo Commonrail System : PCR) หรือเรียกสั้นๆว่า “พีซีอาร์” ซึ่งสามารถฉีดน้ำมันได้รวดเร็วกว่าและแม่นยำกว่าได้พัฒนาไปอย่างรวดเร็ว และได้เริ่มเป็นที่นิยมและยอมรับของบริษัท ผู้ผลิตรถยนต์ส่วนตัว และรถยนต์เพื่อการพาณิชย์มากขึ้น
ยุโรปเป็นเจ้าแรกที่คิดค้นและพัฒนาหัวฉีดเพียโซในปี 1980 และอีก 20 ปีต่อมาบริษัทซีเมนส์ วีดีโอ ออโตโมทีฟ ได้ผลิตเครื่องยนต์ดีเซลระบบหัวฉีดเพียโซ เพื่อการพาณิชย์เป็นครั้งแรกในเดือนกันยายน ปี 2000 ภายหลังบริษัทได้เริ่มสายการผลิตหัวฉีดเพียโซอย่างขนาดใหญ่ เพื่อตอบสนองความต้องการของบริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์ระบบคอมมอนเรล จนได้กลายเป็นผู้นำในเทคโนโลยีการพัฒนาและผลิตดีเซล เพียโซ ในเวลาต่อมา และได้ถูกบริษัทคอนติเนนทอล คอร์ปอเรชั่น ซื้อกิจการไปในเดือนธันวาคม ปี 2007
เมื่อเปรียบเทียบกับระบบวาวล์โซลีนอยด์ ที่มีการใช้งานมาก่อนและยังเป็นที่นิยมของผู้ผลิตรถยนต์จนถึงปัจจุบันนี้ หัวฉีดเพียโซจะมีข้อได้เปรียบที่มีความแม่นยำในการควบคุมการฉีดน้ำมันมากกว่าทำให้สามารถฉีดน้ำมันในปริมาณ และสัดส่วนที่พอเหมาะโดยไม่ผิดเพี้ยนทุกครั้งในขณะที่เดินเครื่องยนต์ ดังนั้น จึงสามารถพ่นละอองน้ำมันได้เร็วและแม่นยำกว่า
เครื่องยนต์ดีเซล หัวฉีดเพียโซ ช่วยให้การฉีดพ่นน้ำมันมีความแม่นยำมากยิ่งขึ้น ทำให้ระบบการเผาไหม้เชื้อเพลิงสมบูรณ์ ไม่มีเขม่าตกค้าง ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของการทำงานของเครื่องยนต์ และลดปริมาณไอเสีย เมื่อบวกกับเสียงเครื่องยนต์ที่เงียบกว่าจึงเป็นแรงจูงใจที่จะนำมาใช้กับรถยนต์นั่งและรถปิคอัพ
นี่ก็เป็นข่าวดีสำหรับประเทศไทยเป็นผู้ผลิตรถเพื่อการพาณิชย์ขนาดเบารายใหญ่ของโลก และเป็นตลาดรถยนต์ปิคอัพขนาด 1 ตันที่ใหญ่เป็นอันดับ 2 ของโลก
เพื่อนๆผู้ที่ชื่นชอบรถยนต์เครื่องยนต์ดีเซล ที่เน้นสมรรถนะของรถยนต์จะพอใจกับเจ้าดีเซลเพียโซคอมมอนเรลที่เครื่องยนต์มีกำลังสูง แต่ราคาสบายกระเป๋า ในสภาวะเศรษฐกิจที่ราคาน้ำมันที่ขึ้นลงอยู่เสมอก็จะพบว่าเพียโซคอมมอนเรลเป็นทางเลือกที่ดีเพราะ นอกจากจะให้สมรรถนะที่สูงกว่าแล้ว ระบบหัวฉีดเพียโซยังมีระบบการเผาไหม้ที่เหนือชั้นอย่างที่ไม่มีค่ายไหนทำได้ โดยมีอัตราการสิ้นเปลืองน้ำมันต่ำกว่าระบบหัวฉีดโซลีนอยด์ และเครื่องยนต์เบนซิน เปรียบเทียบลิตรต่อลิตรสามารถรีดระยะทางได้มากกว่า และยังช่วยลดภาระในการบำรุงรักษาด้วย
หัวฉีดเพียโซประหยัดน้ำมันได้ระหว่าง 20 - 30% ผู้ขับขี่ที่ใส่ใจในสภาพแวดล้อมคงจะรู้สึกสบายใจขึ้น เพราะว่าเครื่องยนต์ดีเซลระบบเพียโซยังสามารถลดปริมาณไอเสียได้ 3%
หลังจากที่เพื่อนเล่ามา ผมก็เกิดอาการอยากรู้มากขึ้นไปอีก จึงเข้าไปที่เว็บผู้ผลิต แล้วก็แกะรายละเอียดภาษาปะกิตมาให้เพื่อนๆได้รู้กันให้ซึ่งไปเลย ดังนี้นะคร้าบ
ส่วนประกอบสำคัญของหัวฉีดเพียโซ
หัวฉีดคอมมอนเรลเพียโซ
เป็นชิ้นส่วนรถยนต์ชิ้นสำคัญ ผลิตด้วยเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย มีส่วนประกอบที่สำคัญคือ เพียโซ แอคทูเอเตอร์ ซึ่งทำจากเซรามิค มีแรงดันสูง และสามารถพ่นละอองน้ำมันได้เร็วและแม่นยำกว่าหัวฉีดโซลินอยด์
ปั๊มแรงดันสูง
ชิ้นส่วนหลักชิ้นที่สองของเครื่องยนต์ดีเซลคอมมอนเรล คือ ปั๊มแรงดันสูง ซึ่งทำหน้าที่สร้างแรงดันและการไหลของน้ำมันในระบบ โดยการทำงานด้วยปั๊มลูกสูบของคอนติเนนทอลชนิด 2 หรือ 3 ลูก ที่มีมาตรฐานอาร์โอดับลิวว่าใช้ได้กับน้ำมันดีเซลทุกชนิด
รางน้ำมันแรงดันสูง
รางน้ำมันแรงดันสูงเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นที่มีแรงดันคงที่ และกักเก็บน้ำมันเชื้อเพลิงที่เข้ามารอในรางสำหรับการอัดฉีดครั้งต่อไปเพื่อจ่ายน้ำมันไปที่หัวฉีด
ระบบเพียโซ คอมมอนเรลของคอนติเนนทอลสามารถรับแรงดันที่สูงถึง 1,900 บาร์ และในอนาคตจะเพิ่มขึ้นเป็น 2,000บาร์ ปัจจุบัน เครื่องยนต์ดีเซลคอมมอนเรล เพียโซได้มาตรฐานไอเสียอียู 5 และจะถึงมาตรฐานอียู 6 ในปี 2013 โดยอาศัยหัวฉีดน้ำมันที่มีรูฉีด 7 รูต่อหัวและในอนาคตจะเพิ่มเป็น 9 รูต่อหัว
เพียโซอีเล็คทริค
ถ้ามองอย่างผิวเผิน แผ่นเซรามิคบางๆรูปแท่งเหลี่ยม ขนาด 3 เซ็นติเมตรคูณ 7 มิลลิเมตรนี้ไม่มีอะไรเป็นพิเศษ แต่เมื่อมองผ่านกล้องไมโครสโคปจะเห็นว่ามันมีความพิเศษอยู่มาก ไม่น่าเชื่อ ว่าโดยมันจะประกอบไปด้วยชั้นบางๆที่มีความหนาเพียง 0.08 มิลลิเมตร เรียงต่อถึง 340 ชั้น แต่ละชั้นคั่นด้วยแผ่นโลหะอีกทีหนึ่ง
แผ่นเซรามิคนี้ทำจากวัสดุที่เรียกกันทางวิชาการว่า เลดเซอร์โคเนทไททาเนท (lead zirconate titanate) ที่มีคุณสมบัติในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ที่เรียกว่า เพียโซอีเล็คทริคเมื่อมีแรงดันไฟฟ้าไหลผ่าน เพียงแค่เสี้ยวของมิลลิวินาที แผ่นรูปแท่งนี้จะขยายตัวและดึงให้ชั้นบางๆเหล่านี้ขยายตัวขึ้นอีก 0.04 มิลลิเมตร ผลลัพธ์ที่ได้ คือ เจ้าเซรามิคแผ่นจิ๋วนี้จะมีกำลังมหาศาลที่จะยกวัตถุหนัก 220 กิโลกรัมได้อย่างสบายๆ
การทำงานของระบบเพียโซ (ข้อมูลจาก http://www.Dieselforum.org )
ระบบคอมมอนเรลโซลีนอยด์ใช้การชาร์จกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างกระแสแม่เหล็กในการทำงาน ขณะที่ระบบเพียโซจะมีประสิทธิภาพที่โดดเด่นกว่า เพราะแท่งหรือผลึกเซรามิกในการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ซึ่งให้พลังงานได้ทันที โดยแท่งหรือผลึกจะขยายตัวเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ส่งผลให้ควบคุมการฉีดพ่นละอองน้ำมันได้อย่างแม่นยำ และรวดเร็วกว่าระบบโซลีนอยด์วาวล์ถึง 4 เท่า ทำให้ ละอองน้ำมันที่ละเอียดสามารถคลุกเคล้ากับอากาศได้ดีกว่า ทำให้น้ำมันถูกเผาไหม้ทั้งหมด ไม่เหลือเขม่าตกค้าง การฉีดน้ำมันที่ทั้งรวดเร็วกว่าและแม่นยำกว่าทำให้เครื่องยนต์สะอาด และเงียบกว่าและรีดแรงม้าได้มากกว่า สนใจเข้าไปดูเว็บของผู้ผลิตได้ที่นี่นะคร้าบ มีความรู้อะไรใหม่ๆเพิ่มเติมก็อย่าลืมมาแบ่งๆกันบ้างละกัน
http://mediacenter.continental-corporation.com