ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ มีกี่ชนิด

แผนการจดั การเรียนรทู้ ่ี 1 หนว่ ยที่ 1
ชอ่ื วิชา งานระบบฉดี เช้อื เพลิงอเิ ล็กทรอนกิ ส์ (20101–2104) เวลาเรยี นรวม 126 คาบ
ชอ่ื หน่วย หลกั การพืน้ ฐานและโครงสร้างของระบบฉีด
เช้ือเพลิงแก๊สโซลนี สอนครง้ั ท่ี 1-2/18
ชื่อเรือ่ ง หลกั การพ้นื ฐานและโครงสร้างของระบบฉดี เช้ือเพลิงแกส๊ โซลนี
จานวน 7 คาบ

หวั ข้อเรอ่ื ง

ทฤษฎี ปฏิบัติ

1.1 หลักการเบ้อื งต้นระบบฉีดนา้ มันเชือ้ เพลิงอเิ ล็กทรอนกิ ส์ -

1.2 หลกั การทางานเบ้อื งต้น

1.3 การควบคุมระยะเวลาในการฉีดนา้ มนั เชอื้ เพลงิ

1.4 ชนิดของระบบฉีดนา้ มนั เชอื้ เพลงิ อิเล็กทรอนิกส์แก๊สโซลีน

สมรรถนะย่อย

1. แสดงความรเู้ ก่ยี วกับหลักการพน้ื ฐานและโครงสรา้ งของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนกิ ส์

2. ตรวจสอบวงจรจา่ ยกระแสไฟให้กล่อง ECU

จุดประสงค์เชงิ พฤติกรรม
ด้านความรู้
1. อธบิ ายหลกั การเบือ้ งตน้ ของระบบฉีดนา้ มันเชอ้ื เพลิงอิเล็กทรอนิกส์แก๊สโซลีนได้
2. จาแนกชนดิ ของระบบฉดี น้ามันเช้อื เพลิงอิเล็กทรอนกิ ส์แกส๊ โซลีนได้
3. บอกสว่ นประกอบระบบฉดี น้ามันเชอื้ เพลงิ อิเลก็ ทรอนิกส์แก๊สโซลีนได้
4. บอกชอื่ เครื่องมือและวสั ดุอุปกรณ์ งานตรวจสอบวงจรจ่ายกระแสไฟใหก้ ล่อง ECU ได้
5. อธิบายวงจรจ่ายกระแสไฟให้กลอ่ ง ECU ได้
ดา้ นคณุ ธรรม จริยธรรม/บูรณาการปรัชญาของเศรษฐกิจพอเพียง/คา่ นยิ ม
แสดงออกถงึ กิจนสิ ัยทดี่ ใี นการทางาน รับผิดชอบ ประณตี รอบคอบ ตรงต่อเวลา สะอาด ปลอดภัย และ

รกั ษาสภาพแวดลอ้ ม

เนอ้ื หาสาระ
1.1 หลักการเบือ้ งต้นระบบฉีดน้ามนั เช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการผสมอากาศกับน้ามันเชื้อเพลิง รถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แก็สโซลีนเป็นเครื่องต้นกาลังงานจะมีวิธีการ
ผสมอากาศกบั น้ามันเช้อื เพลิง 2 แบบ คือ

1.1.1 แบบใช้คารบ์ เู รเตอร์ (Carburator)
คารบ์ ูเรเตอรเ์ ปน็ อุปกรณส์ าหรับทาหน้าท่ีจ่ายส่วนผสมของอากาศและนา้ มันเชือ้ เพลิงเข้าสู่กระบอก

สูบในอัตราส่วนผสมต่างๆที่เหมาะสมกับสภาวะการทางานของเคร่ืองยนต์ แต่เน่ืองจากเครื่องยนต์ต้องทางานอยู่
ภายใต้สภาวะต่าง ๆ ท่ีมกี ารเปล่ียนแปลงอย่ตู ลอดเวลาตามสภาพการขับขี่ของรถยนต์ ซ่ึงคาร์บูเรเตอร์ ไม่สามารถท่ี
จะจ่ายเช้ือเพลิงได้อย่างแม่นยาและมีประสิทธิภาพ เพราะมีข้อจากัด บางประการ เช่น อัตราเร่งล่าช้าเพราะ
เชื้อเพลงิ ผสมกันทค่ี อคอด (Venturi) จากนั้นจึงไหลเข้าไปในกระบอกสูบ และในกระบอกสูบท่ีมีความยาวของท่อ
รว่ มไอดีมาก กไ็ ด้รับปรมิ าณเชือ้ เพลงิ ไมเ่ ทา่ กนั เป็นต้น

1.1.2 แบบใช้หัวฉีดควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ หรือเรียกว่า ระบบ EFI (Electronic Fuel Injection
System)

ระบบฉีดน้ามันเช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Fuel Injection System) หรือเรียกว่า ระบบ EFI คือ
การจ่ายน้ามันเช้ือเพลิงให้กับเครื่องยนต์โดยใช้หัวฉีด (Injector) ที่มีการควบคุมการทางานด้วยหน่วยควบคุม
อิเล็กทรอนกิ ส์ (Electronic Control Unit) หรอื เรียกวา่ กลอ่ ง ECU

หลกั การของระบบฉีด จะใช้หัวฉีด (Injector) ทาการฉีดน้ามันเช้ือเพลิงเข้าไปผสมกับอากาศในท่อร่วมไอ
ดี (intake manifold)

1.2 หลักการท้างานเบือ้ งต้น
น้ามันเชื้อเพลิงจากถังจะถูกทาให้มีแรงดันสูงข้ึนประมาณ 2.5 Kg/cm2 หรือ 2.5 bar ด้วยปั๊มไฟฟ้า เมื่อ
สญั ญาณการฉดี จากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ป้อนไปยังหัวฉีด น้ามันท่ีมีความดันจะถูกฉีดเข้าไปผสมกับอากาศ
ในทอ่ ไอดี แล้วถูกดดู เขา้ กระบอกสูบเคร่ืองยนต์ ปริมาณน้ามันที่ถูกฉีด จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระยะเวลาในการ
ป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าหัวฉีด (สัญญาณการฉีด) โดยหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะใช้เซนเซอร์ต่าง ๆ ตรวจจับ
สภาพการทางานของเครื่องยนต์ เพื่อคานวณปริมาณการฉีดน้ามันเชื้อเพลิงและส่ังหัวฉีด ให้ฉีดเชื้อเพลิงให้
เหมาะสม
1.3 การควบคมุ ระยะเวลาในการฉดี น้ามันเชอ้ื เพลงิ

1.3.1 การควบคมุ ระยะเวลาในการฉีดพืน้ ฐาน
จากรปู หลักการเบ้อื งต้นของระบบ EFI แบบ D–Jetronic คอมพิวเตอร์จะได้รับสัญญาณไฟฟ้าจาก

ตัวตรวจจับสุญญากาศ และสัญญาณความเร็วรอบของเครื่องยนต์ และระบบ EFI แบบ L–Jetronic
คอมพิวเตอร์จะได้รับสัญญาณไฟฟ้าจากมาตรวัดการไหลของอากาศและสัญญาณความเร็วรอบของเครื่องยนต์
สัญญาณไฟฟ้าท้ังสองท่ีป้อนคอมพิวเตอร์ จะเป็นสัญญาณที่ใช้สาหรับกาหนดระยะเวลาในการฉีดน้ามันเชื้อเพลิง

ของหัวฉีด ระยะเวลาในการฉีดที่ได้จากสัญญาณท้ังสองน้ี จะเรียกว่า ระยะเวลาในการฉีดพื้นฐาน (Basic
Injection Time) ซึ่งเป็นระยะเวลาในการฉีดน้ามันเช้ือเพลิง ที่ได้อัตราส่วนผสมของอากาศและน้ามัน–เชื้อเพลิง
ตามทฤษฎี

1.3.2 การเพิม่ ระยะเวลาในการฉดี น้ามนั เชอ้ื เพลงิ
เนื่องจากเครื่องยนต์ต้องทางานอยู่ภายใต้สภาวะต่าง ๆ ท่ีมีการเปลี่ยนแปลงไปตลอดเวลา ทาให้

อัตราส่วนผสมของอากาศและน้ามันเชื้อเพลิงที่จ่ายให้กับเครื่องยนต์ ต้องมีการเปลี่ยนแปลงไปตามสภาวะการ
ทางานเหล่านน้ั ด้วย ซึ่งทาใหอ้ ตั ราสว่ นผสมของอากาศและน้ามันเช้อื เพลิงตามทฤษฎี ท่ีได้จากระยะเวลาในการฉีด
พ้ืนฐานไม่สามารถตอบสนองการทางานของเครื่องยนต์ในทุกสภาวะได้ ดังนั้นจึงจาเป็นต้องมีการแก้ไขระยะเวลา
ในฉีดนา้ มันเช้อื เพลิงให้มากขึ้น เพ่ือให้ได้อัตราส่วนผสมท่ีหนาเพียงพอกับความต้องการของเครื่องยนต์ ด้วยเหตุนี้
ในระบบ (EFI) จะมีอุปกรณ์สาหรับตรวจสอบสภาวะการทางานของเครื่องยนต์ที่เรียกว่า เซนเซอร์ (Sensor) เป็น
ตัวสง่ ขอ้ มลู การทางานของเคร่ืองยนต์ในลักษณะของสัญญาณไฟฟ้าในระบบคอมพิวเตอร์ ให้เพ่ิมระยะเวลาในการ
ฉดี นา้ มันเช้อื เพลงิ ของหัวฉีดใหเ้ หมาะสมกับสภาวะการทางานตา่ ง ๆ ทเ่ี กดิ ข้นึ

1.4 ชนิดของระบบฉดี น้ามันเชอ้ื เพลิงอเิ ลก็ ทรอนิกสแ์ ก๊สโซลีน
1.4.1 แบ่งตามบริษัทผผู้ ลติ รายใหญ่ ได้แก่ บรษิ ัท Robert Bosch จากประเทศเยอรมนี ดงั น้ี
1. แบบควบคมุ ดว้ ยกลไก (K–Jetronic)
2. เเบบกลไกรว่ มกับเเบบอเิ ล็กทรอนกิ ส์ (KE–Jetronic)
ระบบฉีดเช้ือเพลิงแก๊สโซลีนแบบ K และ KE เรียกอีกอย่างว่า ระบบฉีดเช้ือเพลิงแบบต่อเน่ือง

(Continuos Injection System : CIS) แบง่ หนา้ ทก่ี ารทางานออกเป็น 3 ด้านใหญ่ ๆ ได้แก่
(1) การวัดการไหลของอากาศ (air flow measurement) จานวนของอากาศท่ีถูกดูดเข้าไป

ในเคร่ืองยนต์ถูกควบคุมโดยล้ินปีกผีเส้ือ และวัดปริมาณของอากาศโดยเซนเซอร์วัดการไหลของอากาศ
(Air–Flow sensor)

(2) การจ่ายเช้ือเพลงิ (Fuel Supply) เชอ้ื เพลิงจะถกู ดดู จากถังเช้ือเพลิงโดยปั๊มเชื้อเพลิงไฟฟ้า
ไปยังหน่วยควบคุมส่วนผสม ผ่านไปยังกล่องเก็บสะสมเชื้อเพลิง และชุดกรองเชื้อเพลิง หน่วยควบคุมส่วนผสมจะ
จัดแบง่ ปริมาณของเชื้อเพลิงไปยังลิ้นหวั ฉดี เช้อื เพลงิ ในท่อรว่ มไอดีของกระบอกสบู

(3) การแบ่งจ่ายเชื้อเพลิง (Fuel Induction) จานวนของอากาศท่ีถูกดูดเข้าไปในเคร่ืองยนต์
จะสอดคล้องกับตาแหน่งของแผ่นปีกผีเส้ือ และเพื่อให้เป็นไปตามเกณฑ์มาตรฐานสาหรับการตรวจวัดเชื้อเพลิงที่
เข้าไปในแต่ละกระบอกสูบ จานวนของอากาศท่ีถูกดูดโดยเคร่ืองยนต์จะถูกตรวจวัดโดยเซนเซอร์วัดการไหลของ
อากาศ และเช้อื เพลงิ จะถกู ควบคุมโดยจานจ่ายเชอ้ื เพลิง

3. แบบควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (D–Jetronic, L–Jetronic & Motronic)

สาหรับ ระบบฉีดน้ามันเช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ ที่ใช้กันมากในเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนในปัจจุบัน
จะมีความแตกตา่ งกันตามวธิ ตี รวจจบั ปรมิ าณอากาศทบ่ี รรจเุ ขา้ กระบอกสบู คอื

(1) ระบบฉีดน้ามันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบ D–Jetronic หรือ EFI แบบ D เป็นระบบฉีดท่ีมี
การควบคุมระยะเวลาในการฉีดน้ามันเช้ือเพลิงของหัวฉีด โดยวิธีการวัดแรงดันของอากาศในท่อร่วมไอดี ด้ วยตัว
ตรวจจับสุญญากาศแลว้ เปลีย่ นเป็นสญั ญาณไฟฟา้ ปอ้ นเข้าคอมพิวเตอร์ เพ่ือกาหนดระยะเวลาในการฉีดของหัวฉีด
ท่เี หมาะสมกบั ปรมิ าณอากาศทบ่ี รรจุเขา้ กระบอกสบู

(2) ระบบฉีดน้ามันเช้ือเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบ L–Jetronic หรือ EFI แบบ L เป็นระบบที่
พัฒนามาจากระบบ EFI แบบ D–Jetronicซึง่ มีการวดั ปรมิ าณอากาศที่ไหลเขา้ กระบอกสูบจากแรงดันอากาศในท่อ
รว่ มไอดี แต่เนื่องจากปริมาตรกับแรงดันของอากาศมีสัดส่วนแปรผันไม่คงท่ีแน่นอน กล่าวคือ ปริมาตรของอากาศ
ไม่แปรผันตรงกับแรงดัน ทาให้การวัดปริมาณอากาศจากค่าแรงดันไม่ค่อยเที่ยวตรง จึงเป็นเหตุให้คอมพิวเตอร์
กาหนดระยะเวลาในการฉดี นา้ มนั เชือ้ เพลิงขาดความเทีย่ งตรงไปดว้ ย

(3) ระบบฉีดน้ามันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ แบบ Motronic หรือเรียกว่าระบบควบคุม
เครื่องยนต์ โดยใช้กล่องควบคุม หรือ กล่อง ECU ทาหน้าที่ในการควบคุมการฉีดน้ามันเชื้อเพลิง ควบคุมการจุด
ระเบิดและควบคมุ รอบเดินเบา เปน็ ตน้

1.4.2 แบง่ ตามลักษณะการฉีดเชื้อเพลิงได้ 3 แบบ
1. การฉีดเช้ือเพลงิ แบบจดุ เดียว (Throttle Body Fuel Injection : TBI) นีห้ วั ฉีดจะตดิ ตง้ั อยทู่ ี่

เรือนลิ้นเรง่ อาจมหี ัวเดียวหรือ สองหวั ก็ไดข้ ้ึนอยู่กบั การออกแบบ
2. การฉีดเช้ือเพลิงแบบติดตั้งท่ีท่อไอดี (Port Fuel Injection : PFI) หัวฉีดจะถูกติดต้ังอยู่ที่หน้า

ลิน้ ไอดหี รอื ช่องไอดี
3. แบบติดต้ังอยู่ท่ีฝาสูบ หรือ การฉีดเช้ือเพลิงเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยตรง (Gasoline Direct

Injection : GDI)