การควบคุมความดันท่อหัวฉีด

อุปกรณ์ต่อไปนี้อยู่ในระบบท่อหัวฉีด และมีผลต่อระบบควบคุมความดันท่อหัวฉีด :

• ปั๊มแรงดันสูง (HDP)
  
• วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด (DRV)
  
• วาล์วควบคุมการไหล (MRV)
  
• เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีด (RDS)
  
• แอคคิวมูเลเตอร์ความดันสูง (ท่อทางน้ำมันเชื้อเพลิง)
  
• ท่อความดันสูง
  
• หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง
  

หยุดทำงานโดยที่ไม่มีการรายงานระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของระบบแรงดันสูง นอกจากนั้น ยังส่งผลกระทบอย่างมากต่อการควบคุมความดันท่อหัวฉีด ถ้าไม่สามารถทำการควบคุมการจ่ายล่วงหน้าได้อย่างถูกต้อง ก็จะไม่สามารถควบคุมความดันท่อหัวฉีดได้อย่างถูกต้องเช่นกัน !

ชิ้นส่วนต่างๆ ที่มีอยู่จะแตกต่างกันออกไปโดยขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์แต่ละรุ่น กรุณาดูที่ ตารางต่อไปนี้ :

การทำงาน

ปั๊มความดันสูงจะทำให้ความดันระบบคงที่ในท่อทางน้ำมันเชื้อเพลิงตลอดเวลา การควบคุมความดันท่อหัวฉีดด้านขวาต้องใช้แอ๊คทูเอเตอร์สองตัว (แนวคิดแอ๊คทูเอเตอร์แบบคู่) :

• วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด
  
• วาล์วควบคุมการไหล
  

ความดันท่อหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงจะได้รับการปรับให้อยู่ในระดับที่ถูกต้องตามพารามิเตอร์การทำงานเครื่องยนต์ โดยสามารถใช้วิธีการควบคุมใดๆ จากวิธีการควบคุมทั้งสามแบบต่อไปนี้ :

• การปรับความดันด้วยวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด :
  ปั๊มความดันสูงจะส่งน้ำมันเชื้อเพลิงความดันสูงไปยังท่อตลอดเวลา วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดจะเบี่ยงเบนปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่มากเกินที่ส่งไปยังท่อเข้าไปในท่อไหลกลับ จึงช่วยรักษาความดันท่อหัวฉีดให้อยู่ในระดับที่ต้องการ ยิ่งกระแสไฟสัญญาณควบคุมสูงเท่าใด จะมีการรักษาความดันท่อหัวฉีดมากขึ้นเท่านั้น
  วาล์วควบคุมการไหลจะปรับไปยังการไหลต่ำสุด
  
• การควบคุมปริมาณการไหลด้วยวาล์วควบคุมการไหล :
  วาล์วควบคุมการไหล จะยอมให้ของน้ำมันเชื้อเพลิงจำนวนหนึ่งไหลจากด้านความดันต่ำเข้าไปในปั๊มความดันสูง เพื่อสร้างความดันท่อทางน้ำมันเชื้อเพลิงตามที่ต้องการ น้ำมันเชื้อเพลิงที่เติมเข้าไปในกระบอกสูบปั๊มแรงดันสูงยังมีอยู่ไม่เต็ม ยิ่งกระแสไฟสัญญาณควบคุมสูงเท่าใด จะมีการสร้างความดันท่อหัวฉีดน้อยลงเท่านั้น
  วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดไม่ได้รับไฟจ่ายสำหรับความดันสูงสุด วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดจะได้รับไฟจ่ายที่ระดับสูงกว่าความจำเป็นเล็กน้อย ทั้งนี้ เพื่อการปรับตั้งความดันเป้าหมาย
  
• การควบคุมความดันแบบเชื่อมต่อ (CPC - Coupled Pressure Control) จากวาล์วความดันท่อหัวฉีดและวาล์วควบคุมการไหลพร้อมกัน :
  ปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงระดับต่ำ < ประมาณ 4 มก. (ในโหมดชายฝั่งทะเล) จำเป็นต้องให้ DRV นำน้ำมันเชื้อเพลิงออกจากระบบความดันสูงบางส่วน เนื่องจากไม่สามารถให้ปั๊มแรงดันสูงทำงานโดยจ่ายน้ำมันที่ระดับศูนย์ได้ หมายความว่าปั๊มแรงดันสูงจะจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังระบบความดันสูง ถึงแม้ว่าวาล์วควบคุมการไหลจะปิดอยู่ก็ตาม ซึ่งอาจเป็นสาเหตุให้ความดันท่อหัวฉีดสูงเกินไป และเกิดการเบี่ยงเบนจากค่าควบคุม
  

วิธีการควบคุมสองวิธีการจะใช้ภายใต้เงื่อนไขการทำงานของเครื่องยนต์ ดังนี้ :

• เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ ระบบควบคุมความดันท่อหัวฉีดจะทำงานเสมอ
  
• เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน :
  
  • ที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำกว่า 1 °C การปรับความดันจะพร้อมทำงานอยู่เสมอ
    
  • ที่อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงกว่า 15 °C ระดับ / การควบคุม CPC จะพร้อมทำงานอยู่เสมอ
    

การใช้ความดันท่อหัวฉีดค่าสูงสุดจะมีระดับที่แตกต่างกันไป โดยขึ้นอยู่กับเครื่องยนต์แต่ละรุ่น กรุณาดูที่ ตารางต่อไปนี้ :

การตรวจสอบความดันท่อหัวฉีด

ความดันท่อหัวฉีดจะได้รับการตรวจสอบ ในระหว่างการสตาร์ทเครื่องยนต์และการทำงานของเครื่องยนต์ โดยใช้การเปรียบเทียบค่าที่กำหนด/ค่าจริง เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีดจะส่งค่าจริงไปยัง DDE ค่าเป้าหมายจะคำนวณโดย DDE โดยขึ้นอยู่กับสถานะการทำงาน ถ้า DDE ตรวจพบว่าความคลาดเคลื่อนระหว่างค่าเป้าหมายและระดับจริงไม่อยู่ภายขีดจำกัดที่สามารถยอมรับได้ จะมีการบันทึกความผิดปกติไว้ในหน่วยความจำความผิดปกติ

การคลาดเคลื่อนออกจากค่าเป้าหมายที่ไม่สามารถยอมรับได้ของความดันท่อหัวฉีด อาจเกิดจากสาเหตุต่อไปนี้ :

• สาเหตุจากภายนอก เช่น ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงผิดปกติ, ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงไหลกลับอุดตัน, มีอากาศเข้าในระบบน้ำมันเชื้อเพลิง
  
• เกิดรอยรั่วภายนอกที่อุปกรณ์ในระบบท่อหัวฉีด
  
• วาล์วควบคุมการไหลไม่เปิดอยู่หรือติดขัด
  
• เกิดรอยรั่วภายในในระบบท่อหัวฉีด เช่น
  
  • ในปั๊มความดันสูง (เช่น ลูกสูบสึกหรอ)
    
  • บนวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด (การเบี่ยงเบนน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังท่อไหลกลับน้อยเกินไปหรือมากเกินไป)
    
  • ที่หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (ปริมาณการไหลกลับมากเกิน)
    

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหา

ถ้า DDE ตรวจพบว่าความคลาดเคลื่อนของการควบคุมความดันท่อหัวฉีด ออกนอกขีดจำกัดที่ยอมได้ จะทำการจำกัดปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงในทันที ถ้าการดำเนินการดังกล่าวไม่ช่วยแก้ไขการเบี่ยงเบนจากค่าควบคุมหรือทำให้อยู่ในระดับที่ต่ำ เครื่องยนต์จะตัดการทำงานถ้าความดันท่อหัวฉีดต่ำเกินไป ถ้าตรวจพบว่าความดันท่อหัวฉีดต่ำเกินไปขณะ จะไม่สามารถสตาร์ทเครื่องได้

คำอธิบายโดยย่อเกี่ยวกับอุปกรณ์

ปั๊มแรงดันสูง

ปั๊มแรงดันสูง CP4.1 เป็นปั๊มลูกสูบแบบเรเดียลที่ใช้สูบเดียว แกนของปั๊มแรงดันสูงประกอบด้วยลูกเบี้ยวสองตัวซึ่งทำหน้าที่สั่งงานลูกสูบ

ปั๊มแรงดันสูงจะขับเคลื่อนโดยตัวขับโซ่ของเครื่องยนต์ ตัวขับโซ่ติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังของเครื่องยนต์ ดังนั้น ปั๊มแรงดันสูงจะยึดอยู่ที่ด้านหลังของเครื่องยนต์ด้วยเช่นกัน

เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีด

เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีดจะตรวจจับความดันน้ำมันเชื้อเพลิงในท่อหัวฉีด และทำหน้าที่เป็นเซ็นเซอร์สำหรับควบคุมความดันท่อหัวฉีดและมิเตอร์วัดปริมาณ เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีดจะติดตั้งอยู่ที่ส่วนหน้าสุดของท่อ

ชุดควบคุม DDE จะจ่ายไฟให้เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีดด้วยสายดินและแรงดันไฟจ่าย 5 โวลท์

ความดันท่อหัวฉีดจะผ่านไปทางช่องในเซ็นเซอร์ ไปยังแผงที่มีส่วนเซ็นเซอร์ การเสียรูปของแผงจะได้รับการปรับเปลี่ยนทางส่วนเซ็นเซอร์ ไปเป็นแรงดันไฟฟ้าและเอาต์พุตที่ DDE สัญญาณแรงดันไฟจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับที่ความดันท่อหัวฉีดเพิ่มขึ้นในแบบเส้นตรง การปรับเซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีดจะดำเนินการโดยใช้โปรแกรมของเส้นกราฟลักษณะการทำงานต่างๆ

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหา

ถ้า DDE ตรวจพบผิดปกติที่เซ็นเซอร์ความดันท่อหัวฉีด DDE จะสร้างค่าทดแทนขึ้น และจะจำกัดปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด

วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดได้รับการออกแบบให้เป็นวาล์วแบบทำงานด้วยไฟฟ้า ซึ่งติดตั้งอยู่ที่ด้านหลังสุดของท่อหัวฉีด

ขณะการควบคุมความดันท่อหัวฉีดทำงาน DDE จะสั่งงานวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด โดยใช้พัลส์ดิวตี้แฟคเตอร์แบบปรับได้ เพื่อปรับความดันท่อหัวฉีดเข้ากับระดับที่คำนวณได้จาก DDE น้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกนำออกไปจะถูกส่งไปยังท่อกลับโดยวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด

วาล์วควบคุมความดันจะยอมให้น้ำมันเชื้อเพลิงไหลจากด้านความดันสูงเข้าไปในท่อไหลกลับแบบลดความดันเสมือนจริงให้มากขึ้นหรือน้อยลงได้ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของการสั่งงาน ิปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่ไหลไปยังท่อไหลกลับยิ่งเพิ่มมากขึ้นเท่าไร การสร้างความดันที่ด้านความดันสูงลดลงตามไปด้วย

ภาพ 1 : ภาพแสดงเฉพาะส่วน DRV3.2

การสั่งงานของวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดหมายถึงว่ามีการจ่ายไฟให้กับคอยล์ ซึ่งขั้นตอนนี้จะเป็นการกระตุ้นการทำงานแผงอาร์มาเจอร์และสลักความดันจะดันวาล์วเข้าไปในบ่าวาล์ว วาล์วแบบกลมถูกดันไปยังท่อไหลกลับแรงมากเท่าไร น้ำมันเชื้อเพลิงที่ไหลไปยังท่อไหลกลับก็จะน้อยลงตามไปด้วย

ความสัมพันธ์ระหว่างพัลส์ดิวตี้แฟคเตอร์, กระแสไฟฟ้าสั่งงาน, การสร้างความดันและปริมาตรการไหล สามารถดูได้จากตารางต่อไปนี้ :

เมื่อไม่มีไฟจ่ายไปที่วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด วาล์วจะเปิดออก หมายความว่า ความดันท่อหัวฉีดจะลดลงเป็นศูนย์

เนื่องจากความดันท่อหัวฉีดค่าสูงสุดในรุ่น N47 มีความแตกต่างกัน วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดที่ติดตั้งอยู่จะแตกต่างกันออกไป กรุณาดูที่ ตารางต่อไปนี้ :

โดยทั่วไปแล้ว หลักการทำงานของวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดแต่ละรุ่นจะเหมือนกัน จะต่างกันเฉพาะในส่วนของโครงสร้างการปรับความดันเท่านั้น

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหา

ถ้าการสั่งงานวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดถูกรบกวนหรือมีการลัดวงจรลงดิน เครื่องยนต์จะหยุดทำงาน

ถ้า DDE ตรวจพบว่ามีการลัดวงจรเข้ากับขั้วบวก DDE และจะสั่งงานให้จำกัดปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและจะเปลี่ยนโหมดการทำงานไปควบคุมการฉีดเชื้อเพลิง

วาล์วควบคุมการไหล

วาล์วควบคุมการไหลเป็นวาล์วที่ควบคุมด้วยไฟฟ้า ซึ่งจะยึดติดกับปั๊มความดันสูง เมื่อการควบคุมปริมาณการไหลทำงาน DDE จะควบคุมวาล์วควบคุมการไหล โดยใช้พัลส์ดิวตี้แฟคเตอร์แบบปรับได้ เพื่อปรับความดันท่อหัวฉีดเข้ากับระดับที่คำนวณได้จาก DDE

วาล์วควบคุมการไหลจะควบคุมการไหลของน้ำมันเชื้อเพลิง ที่ไหลเข้าไปในปั๊มความดันสูงจากด้านความดันต่ำ ดังนั้นจึงเป็นการควบคุมความดันท่อทางน้ำมันเชื้อเพลิง ให้ได้ตามที่ต้องการ ยิ่งวาล์วควบคุมการไหลปล่อยให้น้ำมันเชื้อเพลิง ไหลเข้าไปในด้านความดันสูงน้อยลงเท่าใด จะมีการเติมกระบอกสูบตามแนวรัศมีของปั๊มความดันสูงน้อยลงเท่านั้น ผลที่ตามมาก็คือการสร้างความดันท่อหัวฉีดจะลดลง

พัลส์ดิวตี้แฟคเตอร์, กระแสไฟสัญญาณควบคุม, ความดันท่อหัวฉีดและปริมาณการไหลผ่านวาล์ว จะมีความเกี่ยวข้องกัน ดังนี้ :

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหา

ถ้าการสั่งงานวาล์วควบคุมการไหลถูกรบกวนหรือมีการลัดวงจรลงดิน วาล์วควบคุมการไหลจะเปลี่ยนโหมดการทำงานไปจ่ายน้ำมันแบบเต็มที่ DDE จะตรวจจับผิดปกติ จากนั้นจะสั่งงานให้จำกัดปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง และเปลี่ยนโหมดการทำงานไปปรับความดัน

ในกรณีที่มีการลัดวงจรเข้ากับขั้วบวก เครื่องยนต์จะหยุดทำงาน

หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

ขึ้นอยู่กับรุ่นเครื่องยนต์, โซลินอยด์วาล์วหรือหัวฉีดแบบพิเอโซที่ใช้ กรุณาดูที่ ตารางต่อไปนี้ :

ความดันในการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงในท่อหัวฉีดจะถูกส่งไปที่หัวฉีดอย่างต่อเนื่องกัน โดยขึ้นอยู่กับหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแต่ละรุ่น น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ ตามการสั่งงานทางไฟฟ้าจากชุดควบคุม DDE

การควบคุมทางไฟฟ้า

สายไฟของด้านสูง P_MVH (โซลินอยด์วาล์ว) หรือ P_PIH (แบบพิเอโซ) จะเชื่อมต่อแบบภายในอยู่ในชุดควบคุม DDE แต่อย่างไรก็ตาม หัวฉีดแต่ละชุดจะต่ออยู่กับชุดควบคุม DDE ผ่านขาและสายไฟของตัวเอง

จุดสำคัญ !

ถ้าเกิดความผิดปกติขึ้นที่ด้านสูง การที่สายไฟต่างๆ รวมกันอยู่หมายความว่าความผิดปกติที่เกิดขึ้นอาจมีสาเหตุมาจากสายไฟสายใดสายหนึ่ง ในกรณีดังกล่าว หัวฉีดทั้งหมดจะไม่ทำงาน

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหาที่หัวฉีดโซลินอยด์วาล์ว

ความเป็นไปได้ต่อไปนี้มีไว้สำหรับใช้วิเคราะห์หัวฉีดโซลินอยด์วาล์วทั้งหมด :

• การวิเคราะห์ทางไฟฟ้า : ข้อมูลหน่วยความจำรหัสความผิดปกติ
  
• การวิเคราะห์ทางไฟฟ้า : การวัดค่าความต้านทานของคอยล์
  
• การควบคุมการเดินเรียบ
  
• การวัดปริมาณการไหลกลับโดยใช้เครื่องมือวัด
  

การตรวจสอบค้นหาสาเหตุและแก้ปัญหาที่หัวฉีดแบบพิเอโซ

ความเป็นไปได้ต่อไปนี้มีไว้สำหรับใช้วิเคราะห์หัวฉีดแบบพิเอโซทั้งหมด :

• การวิเคราะห์ทางไฟฟ้า : ข้อมูลหน่วยความจำรหัสความผิดปกติ
  
• การวิเคราะห์ทางไฟฟ้า : การวัดค่าความต้านทานพิเอโซ
  
• การควบคุมการเดินเรียบ
  

ในขณะนี้ ไม่สามารถวัดปริมาณการไหลกลับของหัวฉีดแบบพิเอโซได้ เนื่องจากลักษณะการออกแบบรวมถึงลักษณะการทำงานของหัวฉีดแบบพิเอโซ ปริมาณการไหลกลับจึงต่ำกว่าในกรณีของหัวฉีดโซลินอยด์วาล์วค่อนข้างมาก

จุดสำคัญ !

สำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้หัวฉีดแบบพิเอโซ จะมีการจ่ายความดันล่วงหน้าในระบบการไหลกลับของน้ำมันเชื้อเพลิง ! ซึ่งถือเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการสั่งงานหัวฉีดแบบพิเอโซ

ข้อสังเกตสำหรับฝ่ายบริการ :

การเปลี่ยนปั๊มแรงดันสูง

ถ้าเปลี่ยนปั๊มแรงดันสูงจะต้องรีเซ็ตค่าการปรับปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงไฟฟ้า กรุณาดูที่ ฟังก์ชั่นบริการที่เกี่ยวข้อง

การเปลี่ยนหัวฉีด

ถ้าเปลี่ยนหัวฉีดชุดใดชุดหนึ่งหรือหลายชุดจะต้องทำการปรับจำนวนหัวฉีดใหม่ กรุณาดูที่ ฟังก์ชั่นบริการที่เกี่ยวข้อง

การเปลี่ยน วาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด

ถ้าเปลี่ยนวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีดจะต้องรีเซ็ตค่าการปรับของวาล์วควบคุมความดันท่อหัวฉีด กรุณาดูที่ ฟังก์ชั่นบริการที่เกี่ยวข้อง