ប្រព័ន្ធចំហេះជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងម៉ាស៊ីនរថយន្ត
ប្រព័ន្ធចំហេះគឺជា "បេះដូង" នៃប្រតិបត្តិការម៉ាស៊ីនរថយន្ត ជាពិសេសនៅក្នុងម៉ាស៊ីនចំហេះខាងក្នុង។ តាមរយៈការចំហេះ ថាមពលគីមីនៃឥន្ធនៈត្រូវបានបំប្លែងទៅជាថាមពលកំដៅ បន្ទាប់មកទៅជាថាមពលមេកានិចដែលអាចផ្លាស់ទីពីស្តុង អ័ក្សទ្រ និងទីបំផុតកង់របស់យានយន្ត។ ការយល់ដឹងអំពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃប្រព័ន្ធចំហេះជួយយើងឱ្យយល់ពីមូលហេតុដែលម៉ាស៊ីនមានថាមពលខ្លាំង ហេតុអ្វីបានជាការប្រើប្រាស់ប្រេងឥន្ធនៈអាចខ្ជះខ្ជាយ ឬសន្សំសំចៃ និងហេតុអ្វីបានជាការបំភាយឧស្ម័នផ្សងអាចស្អាត ឬហួសប្រមាណ។ អត្ថបទនេះពិភាក្សាអំពីគោលគំនិតជាមូលដ្ឋាននៃការចំហេះ សមាសធាតុទ្រទ្រង់ ដំណាក់កាលដំណើរការ និងកត្តាដែលជះឥទ្ធិពលដល់ប្រសិទ្ធភាព និងការបំភាយឧស្ម័ននៅក្នុងម៉ាស៊ីនរថយន្ត។
១. ការយល់ដឹងអំពីការចំហេះនៅក្នុងម៉ាស៊ីនរថយន្ត
ចំហេះគឺជាប្រតិកម្មគីមីរហ័សរវាងឥន្ធនៈ និងអុកស៊ីសែន ដែលបង្កើតកំដៅ។ នៅក្នុងម៉ាស៊ីនរថយន្ត កំដៅនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនសម្ពាធឧស្ម័ននៅក្នុងបន្ទប់ចំហេះ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពីស្តុងធ្វើចលនា។ ជាទូទៅ ចំហេះ "ល្អ" គឺជាការចំហេះដែល៖
១. បានកើតឡើងនៅពេលវេលាត្រឹមត្រូវ
២. កើតឡើងដោយស្ថិរភាព និងស្មើភាពគ្នា
៣. ផលិតថាមពលល្អបំផុត
៤. កាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័នដែលបង្កគ្រោះថ្នាក់
៥. មិនបង្ករោគសញ្ញាមិនប្រក្រតីដូចជាការគោះ (ផ្ទុះ) ឬការឆេះខុសប្រក្រតី (បរាជ័យក្នុងការឆេះ) នោះទេ។
នៅក្នុងការអនុវត្តជាក់ស្តែង ការចំហេះមិនត្រឹមតែនិយាយអំពី "ការឆេះអណ្តាតភ្លើង" ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែវាក៏ទាក់ទងនឹងការបំភាយ/បាញ់ប្រេងឥន្ធនៈ ការលាយខ្យល់-ប្រេងឥន្ធនៈ ការបង្ហាប់ ការបញ្ឆេះ ឬប្រព័ន្ធបញ្ឆេះ និងការរចនាបន្ទប់ចំហេះផងដែរ។
2. ប្រភេទម៉ាស៊ីន និងវិធីសាស្ត្រចំហេះ
នៅក្នុងយានយន្តទំនើបៗ ម៉ាស៊ីនចំហេះខាងក្នុងពីរប្រភេទសំខាន់ៗគឺ៖
ក) ម៉ាស៊ីនសាំង (បញ្ឆេះដោយផ្កាភ្លើង/SI)
ម៉ាស៊ីនសាំងប្រើប៊ូហ្ស៊ីដើម្បីបង្កើតផ្កាភ្លើង។ ល្បាយខ្យល់-ឥន្ធនៈត្រូវបានបង្ហាប់នៅក្នុងស៊ីឡាំង ហើយប៊ូហ្ស៊ីបញ្ឆេះនៅពេលវេលាជាក់លាក់មួយ (កំណត់ពេល) ដើម្បីបញ្ឆេះឥន្ធនៈ។ ប្រព័ន្ធនេះត្រូវបានគេហៅថា ការបញ្ឆេះផ្កាភ្លើង ពីព្រោះការបញ្ឆេះត្រូវបានបង្កឡើងដោយផ្កាភ្លើង។
ខ) ម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត (បញ្ឆេះដោយសម្ពាធ/CI)
ម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូតមិនប្រើប៊ូហ្ស៊ីទេ (ដូចដែលជារឿងធម្មតា)។ ខ្យល់ត្រូវបានបង្ហាប់ក្នុងសមាមាត្របង្ហាប់ខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យសីតុណ្ហភាពខ្យល់កើនឡើង។ បន្ទាប់មក ប្រេងម៉ាស៊ូតត្រូវបានចាក់ចូលទៅក្នុងបន្ទប់ចំហេះ។ ដោយសារតែសីតុណ្ហភាពខ្យល់ខ្ពស់ខ្លាំងរួចទៅហើយ ប្រេងឥន្ធនៈនឹងឆេះដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដំណើរការនេះត្រូវបានគេហៅថា ការបញ្ឆេះដោយបង្ហាប់។
ទាំងពីរមានគោលបំណងបង្កើតសម្ពាធឧស្ម័នដើម្បីរុញពីស្តុង ប៉ុន្តែលក្ខណៈចំហេះ សមាសធាតុទ្រទ្រង់ និងវិធីសាស្ត្រគ្រប់គ្រងល្បាយគឺខុសគ្នា។
៣. សមាសធាតុសំខាន់ៗដែលគាំទ្រដល់ការចំហេះ
ប្រព័ន្ធចំហេះមិនឈរតែឯងទេ វាពាក់ព័ន្ធនឹងប្រព័ន្ធរងសំខាន់ៗមួយចំនួន៖
១. ប្រព័ន្ធស្រូបខ្យល់៖ ផ្គត់ផ្គង់ខ្យល់ស្អាតតាមរយៈតម្រង តួបិទបើក (លើម៉ាស៊ីនសាំង) និងបំពង់ស្រូបខ្យល់។
២. ប្រព័ន្ធប្រេងឥន្ធនៈ៖ ផ្គត់ផ្គង់ប្រេងឥន្ធនៈតាមរយៈកាប៊ូរ៉េទ័រ (យានយន្តចាស់ៗ) ឬប្រព័ន្ធចាក់ (EFI/GDI/CRDI)។
៣. បន្ទប់ចំហេះ និងយន្តការបង្ហាប់៖ មានស៊ីឡាំង ពីស្តុង ចិញ្ចៀនពីស្តុង ក្បាលស៊ីឡាំង និងការរចនាបន្ទប់ចំហេះ។
៤. ប្រព័ន្ធបញ្ឆេះ (ម៉ាស៊ីនសាំង)៖ រួមមាន ECU/ឧបករណ៍បញ្ឆេះ របុំ ប៊ូហ្ស៊ី ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា (CKP/CMP) និងការកំណត់ពេលវេលាបញ្ឆេះ។
៥. ប្រព័ន្ធផ្សង៖ យកឧស្ម័នផ្សងចេញតាមរយៈបំពង់ផ្សង ឧបករណ៍បម្លែងកាតាលីករ បំពង់បន្ថយសំឡេង និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា O2/AFR សម្រាប់មតិត្រឡប់គ្រប់គ្រងការបំភាយឧស្ម័ន។
ប្រសិនបើគ្រឿងបន្លាស់ណាមួយមិនដំណើរការបានល្អ (ឧទាហរណ៍ ឌុយផ្កាភ្លើងខ្សោយ ម្ជុលចាក់កខ្វក់ ការបង្ហាប់លេចធ្លាយ ឬខ្យល់ចូលស្ទះ) គុណភាពនៃការចំហេះនឹងថយចុះ។
៤. ដំណាក់កាលនៃដំណើរការចំហេះយោងទៅតាមវដ្តការងារ
នៅក្នុងម៉ាស៊ីន ៤ ហ្វារ (ទូទៅបំផុត) ការចំហេះកើតឡើងក្នុងដំណាក់កាលដូចខាងក្រោម៖
១. ចលនាចូល៖ ពីស្តុងរំកិលចុះក្រោម សន្ទះចូលបើក ខ្យល់ (និងប្រេងឥន្ធនៈក្នុងប្រព័ន្ធមួយចំនួន) ចូលក្នុងស៊ីឡាំង។
២. ដំណាក់កាលបង្ហាប់៖ ពីស្តុងងើបឡើង វ៉ាល់ចូល និងវ៉ាល់ចេញបិទ។ ល្បាយ (ម៉ាស៊ីនសាំង) ឬខ្យល់តែម្យ៉ាង (ម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត) ត្រូវបានបង្ហាប់ ដែលធ្វើឱ្យសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពកើនឡើង។
៣. ជំហានថាមពល៖
– ម៉ាស៊ីនសាំង៖ ឌុយផ្កាភ្លើងផ្ទុះនៅចុងបញ្ចប់នៃការបង្ហាប់ អណ្តាតភ្លើងរាលដាល សម្ពាធកើនឡើង ហើយពីស្តុងត្រូវបានរុញចុះក្រោម។
– ម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត៖ ឧបករណ៍ចាក់ប្រេងឥន្ធនៈបាញ់ចេញ មានការពន្យាពេលបញ្ឆេះខ្លី បន្ទាប់មកការឆេះកើតឡើង ហើយរុញពីស្តុង។
៤. ដាច់សរសៃឈាមក្នុងខួរក្បាល៖ ពីស្តុងងើបឡើងម្តងទៀត សន្ទះបិទបើកឧស្ម័នចំហេះដែលនៅសល់ត្រូវបានបញ្ចេញ។
នេះជាកន្លែងដែលពេលវេលាមានសារៈសំខាន់៖ ពេលដែលឌុយផ្កាភ្លើងឆេះ ឬពេលដែលម៉ាស៊ីនបាញ់ថ្នាំកំណត់ថាមពល ប្រសិទ្ធភាព និងការបំភាយឧស្ម័ន។
៥. សមាមាត្រល្បាយខ្យល់-ឥន្ធនៈ (AFR)
គោលគំនិតសំខាន់បំផុតមួយគឺសមាមាត្រខ្យល់-ឥន្ធនៈ (AFR)។
– នៅក្នុងម៉ាស៊ីនសាំង ល្បាយគីមី (ស្តូគីយ៉ូម៉ែត្រិច) ដ៏ល្អជាទូទៅគឺប្រហែល 14,7:1 (ខ្យល់:សាំង) គិតជាម៉ាស់។ ល្បាយនេះអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍បំលែងកាតាលីករកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន CO, HC និង NOx បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព។
– ល្បាយដែលសម្បូរពេក (ឥន្ធនៈលើស) ងាយនឹងផលិតថាមពលខ្ពស់ក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ប៉ុន្តែវាខ្ជះខ្ជាយ និងការបំភាយឧស្ម័ន CO/HC កើនឡើង។
– ល្បាយដែលមានជាតិខ្លាញ់តិចពេក (ខ្យល់លើស) អាចមានប្រសិទ្ធភាពសន្សំសំចៃជាងក្រោមលក្ខខណ្ឌជាក់លាក់ ប៉ុន្តែវាប្រឈមនឹងការកាត់បន្ថយថាមពល បណ្តាលឱ្យមានសីតុណ្ហភាពចំហេះខ្ពស់ (បង្កើន NOx) និងបង្កើនសក្តានុពលនៃការឆេះមិនប្រក្រតី ប្រសិនបើវាខ្លាំងពេក។
នៅក្នុងម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត ការគ្រប់គ្រងជាធម្មតាត្រូវបានធ្វើឡើងតាមរយៈបរិមាណប្រេងឥន្ធនៈដែលបានចាក់ ខណៈពេលដែលខ្យល់មានបរិមាណច្រើន (គ្មានខ្លាញ់)។ ដោយសារតែបញ្ហានេះ ម៉ាស៊ូតត្រូវបានគេស្គាល់ដោយសារប្រសិទ្ធភាពរបស់វា ប៉ុន្តែការគ្រប់គ្រង NOx និងភាគល្អិត (ផ្សែង) គឺជាបញ្ហាប្រឈមមួយ។
៦. ការចំហេះធម្មតា ទល់នឹង ការចំហេះមិនធម្មតា
ចំហេះធម្មតានៅក្នុងម៉ាស៊ីនសាំងកើតឡើងនៅពេលដែលអណ្តាតភ្លើងដែលគ្រប់គ្រងបានរាលដាលចេញពីចំណុចប៊ូហ្ស៊ីពេញល្បាយ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ មានលក្ខខណ្ឌមិនប្រក្រតីដូចជា៖
១. ការគោះ (ការផ្ទុះ)៖ កើតឡើងនៅពេលដែលល្បាយនេះឆាបឆេះដោយឯកឯងនៅកន្លែងផ្សេងទៀតមុនពេលវដ្តអណ្តាតភ្លើងធម្មតាបានបញ្ចប់។ នេះបណ្តាលឱ្យមានសំឡេង "ចុច" ការកើនឡើងភ្លាមៗនៃសីតុណ្ហភាព និងសម្ពាធ និងអាចធ្វើឱ្យខូចពីស្តុង ឬចិញ្ចៀនក្នុងរយៈពេលវែង។
2. ការបញ្ឆេះមុន៖ ល្បាយនេះបញ្ឆេះមុនពេលឌុយផ្កាភ្លើងបញ្ឆេះ ជាធម្មតាដោយសារតែចំណុចក្តៅដូចជាកំណកកាបូន ឌុយផ្កាភ្លើងឡើងកំដៅខ្លាំងពេក ឬសមាសធាតុឡើងកំដៅខ្លាំងពេក។
៣. ការឆេះមិនប្រក្រតី៖ ការចំហេះមិនដំណើរការ ឬមិនពេញលេញ ដែលបណ្តាលឱ្យម៉ាស៊ីនឆេះមិនប្រក្រតី ថាមពលធ្លាក់ចុះ ការប្រើប្រាស់កើនឡើង និងការបំភាយឧស្ម័ន HC កើនឡើង។
នៅក្នុងម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត បញ្ហាទូទៅរួមមាន ការបញ្ឆេះយឺត ការគោះម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត (ការគោះដោយសារតែការពន្យារពេលបញ្ឆេះយូរ) ផ្សែងច្រើនហួសប្រមាណ (ខ្មៅ/ស) និងរំញ័រ។
៧. កត្តាដែលប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពចំហេះ
កត្តាសំខាន់ៗមួយចំនួនដែលកំណត់ថាតើការដុតល្អឬអាក្រក់រួមមាន៖
– សមាមាត្របង្ហាប់៖ សក្តានុពលកាន់តែខ្ពស់សម្រាប់ប្រសិទ្ធភាពកម្ដៅ ប៉ុន្តែនៅក្នុងប្រេងសាំងវាត្រូវបានកំណត់ដោយហានិភ័យនៃការគោះ។
– គុណភាពនៃការបំប្លែងឧស្ម័នឥន្ធនៈ៖ ម៉ាស៊ីនចាក់ប្រេងល្អផលិតដំណក់ទឹកល្អិតៗដែលលាយចូលគ្នាបានយ៉ាងងាយ និងឆេះបានយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះ។
– ការរចនាភាពចលាចល និងបន្ទប់ចំហេះ៖ ចលនាខ្យល់ (វិល/រមួល) ជួយលាយ និងបង្កើនល្បឿនចំហេះ។
– ការកំណត់ពេលវេលាបញ្ឆេះ/ចាក់៖ ការកំណត់ពេលវេលាលឿនពេក ឬយឺតពេកអាចកាត់បន្ថយថាមពល និងបង្កើនការបំភាយឧស្ម័ន។
– ស្ថានភាពប៊ូហ្ស៊ី (ម៉ាស៊ីនសាំង)៖ គម្លាតអេឡិចត្រូត កំណក និងកម្រិតកំដៅប៊ូហ្ស៊ីប៉ះពាល់ដល់គុណភាពផ្កាភ្លើង។
– ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា និងការគ្រប់គ្រង ECU៖ ម៉ាស៊ីនទំនើបៗប្រើប្រាស់ O2/AFR, MAP/MAF, សីតុណ្ហភាព, ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាគោះ និងច្រើនទៀត ដើម្បីគ្រប់គ្រងល្បាយ និងពេលវេលាបានយ៉ាងច្បាស់លាស់។
៨. ការបំភាយឧស្ម័នផ្សង និងទំនាក់ទំនងរបស់វាទៅនឹងការចំហេះ
ផលិតផលសំខាន់ៗនៃចំហេះដ៏ល្អគឺ CO2 និង H2O។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ចំហេះនៅក្នុងម៉ាស៊ីនពិតប្រាកដបង្កើតការបំភាយឧស្ម័នផ្សេងទៀត៖
– CO (កាបូនម៉ូណូអុកស៊ីត)៖ កើនឡើងនៅពេលដែលល្បាយនេះសម្បូរពេក ឬការចំហេះមិនពេញលេញ។
– HC (អ៊ីដ្រូកាបូន)៖ មានប្រភពមកពីឥន្ធនៈដែលមិនទាន់ឆេះ ជារឿយៗលេចឡើងក្នុងពេលមានការឆេះខុស ឬការបំពេញកាបូរ៉ាទ័រមិនល្អ។
– NOx (អុកស៊ីដអាសូត)៖ កើនឡើងនៅសីតុណ្ហភាពចំហេះខ្ពស់ ជារឿយៗត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងល្បាយគ្មានខ្លាញ់ និងពេលវេលាជាក់លាក់។
– ភាគល្អិត (PM/ផ្សែង)៖ លេចធ្លោនៅក្នុងប្រេងម៉ាស៊ូត ហើយក៏អាចលេចឡើងនៅក្នុងប្រេងសាំងចាក់ដោយផ្ទាល់ (GDI) ប្រសិនបើការគ្រប់គ្រងមិនល្អប្រសើរ។
នោះហើយជាមូលហេតុដែលយានយន្តទំនើបៗប្រើប្រាស់ឧបករណ៍បំលែងកាតាលីករ ប្រព័ន្ធ EGR ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា O2 ហើយនៅក្នុងម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូត ប្រព័ន្ធ DPF និង SCR ត្រូវបានបន្ថែមដើម្បីកាត់បន្ថយការបំភាយឧស្ម័ន។
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ប្រព័ន្ធចំហេះជាមូលដ្ឋាននៅក្នុងម៉ាស៊ីនរថយន្តពាក់ព័ន្ធនឹងការបំលែងថាមពលឥន្ធនៈទៅជាថាមពលតាមរយៈប្រតិកម្មចំហេះដែលគ្រប់គ្រង។ ម៉ាស៊ីនសាំងបញ្ឆេះល្បាយដោយប្រើប៊ូហ្ស៊ី ខណៈពេលដែលម៉ាស៊ីនម៉ាស៊ូតប្រើប្រាស់កំដៅនៃការបង្ហាប់ដើម្បីបញ្ឆេះប្រេងឥន្ធនៈដែលបានចាក់។ ការចំហេះដែលទទួលបានជោគជ័យត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយគុណភាពនៃល្បាយខ្យល់-ប្រេងឥន្ធនៈ សមាមាត្របង្ហាប់ ពេលវេលាបញ្ឆេះ/ចាក់ ការរចនាបន្ទប់ចំហេះ និងការគ្រប់គ្រងអេឡិចត្រូនិច ECU។ ការចំហេះល្អបង្កើតថាមពលល្អបំផុត ការប្រើប្រាស់ប្រេងឥន្ធនៈប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងការបំភាយឧស្ម័នទាប — ខណៈពេលដែលការចំហេះមិនប្រក្រតីដូចជាការគោះ និងការឆេះខុសអាចប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការ និងបង្កើនល្បឿនការខូចខាតម៉ាស៊ីន។ តាមរយៈការយល់ដឹងអំពីមូលដ្ឋានគ្រឹះ យើងអាចអនុវត្តការថែទាំ ធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យបញ្ហា និងជ្រើសរើសប្រេងឥន្ធនៈ និងរចនាប័ទ្មបើកបរដែលគាំទ្រដល់ដំណើរការម៉ាស៊ីនបានកាន់តែងាយស្រួល។
ប្រសិនបើអ្នកចង់បាន ខ្ញុំអាចបន្តជាមួយអត្ថបទរងបច្ចេកទេសបន្ថែមទៀតដូចជា៖ តួនាទីរបស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា O2 និងការគ្រប់គ្រងប្រេងឥន្ធនៈរង្វិលជុំបិទជិត ការគណនា AFR និងស្តូគីយ៉ូម៉ែត្រី ឬភាពខុសគ្នានៃការចំហេះនៅក្នុង EFI ធៀបនឹង GDI ធៀបនឹងកាបូរ៉ាទ័រ។
