หัวฉีดแบบควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์

หัวฉีดเชื้อเพลิงแบบควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ( EUI ) หรือบางครั้งเรียกว่าหัวฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไกอิเล็กทรอนิกส์ ( MEUI ) คือหัวฉีดเชื้อเพลิง (UI) ที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ทำหน้าที่เหมือนกับหัวฉีดเชื้อเพลิงแบบทั่วไปในเครื่องยนต์สันดาปภายในเช่น ในรถยนต์บนถนนหรือนอกถนน หรือหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้าการส่งเชื้อเพลิงด้วยแรงดันนั้น ขับเคลื่อนด้วย เพลาลูกเบี้ยวแต่จังหวะการทำงานภายในของหัวฉีดนั้นถูกควบคุมโดยหน่วยควบคุมเครื่องยนต์เพื่อให้ได้ข้อดีบางประการ

• กำลังสูงสุด ภายใต้ มาตรฐานการปล่อยมลพิษที่กำหนด
• ลดการปล่อยมลพิษให้น้อยที่สุด อาจแลกมาด้วยการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย
• ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้มากที่สุด อาจแลกมาด้วยการปล่อยมลพิษที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อย
• สมรรถนะรถยนต์ที่ดีที่สุด

หัวใจสำคัญของ EUI คือ ปั๊มลูกสูบในตัวซึ่งเช่นเดียวกับใน UI ช่วยให้สามารถส่งและคืนเชื้อเพลิงแรงดันต่ำไปยังหัวฉีดทั้งหมดได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ให้แรงดันสูงเป็นพิเศษและการฉีดและการทำให้เป็นละอองของเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบในระหว่างรอบการทำงานของเครื่องยนต์ เช่นเดียวกับใน UI หัวฉีดจะเชื่อมต่อกับท่อส่งเชื้อเพลิงและท่อคืนเชื้อเพลิงส่วนกลาง เชื้อเพลิงจะไหลเวียนอยู่ภายใน EUI ตลอดเวลา เนื่องจากหน้าที่สองอย่างของมัน นอกเหนือจากการฉีดเพื่อการเผาไหม้แล้ว คือการหล่อลื่นหัวฉีดและการระบายความร้อนของหัวฉีด การเชื่อมต่อใน UI ใช้ท่อเหล็กขึ้นรูป การเชื่อมต่อใน EUI ใช้ท่ออ่อนเสริมด้วยสแตนเลส

ส่วนควบคุมของหัวฉีดคือวาล์วควบคุมการไหลที่ทำงานด้วยโซลินอยด์ โดยปกติแล้ว วาล์วนี้จะเปิดอยู่ ทำให้เชื้อเพลิงไหลกลับไปยังท่อส่งเมื่อลูกสูบปั๊มเคลื่อนลง เมื่อโซลินอยด์ได้รับพลังงาน วาล์วควบคุมการไหลจะปิด และเชื้อเพลิงจะถูกดันผ่านหัวฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ

ขั้นตอนการดำเนินงานของ EUI ทั้งสี่ขั้นตอนมีดังนี้:

ขั้นตอนการเติม

เมื่อลูกสูบของปั๊มหดกลับ น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกดูดเข้าไปในห้องปั๊มจากท่อส่งน้ำมันเชื้อเพลิง

ระยะการรั่วไหล

ลูกสูบของปั๊มเริ่มเลื่อนลง แต่ลิ้นระบายเปิดอยู่ ทำให้เชื้อเพลิงไหลเวียนกลับไปยังท่อส่งกลับ

ระยะการฉีด

เมื่อปั๊มทำงานไปได้ครึ่งทาง โซลินอยด์จะได้รับพลังงาน ทำให้วาล์วกันน้ำมันรั่วปิดลง น้ำมันเชื้อเพลิงจึงถูกดันเข้าไปในกระบอกสูบผ่านหัวฉีด

ขั้นตอนการลดแรงดัน

เมื่อใกล้สิ้นสุดจังหวะการสูบจ่าย วาล์วระบายจะเปิดอีกครั้ง ทำให้เชื้อเพลิงไหลเวียนกลับเข้าไปใหม่ และเป็นการสิ้นสุดขั้นตอนการฉีดเชื้อเพลิง

ดังนั้น แม้ว่าปั๊มลูกสูบเชิงกลจะมีระยะชักคงที่ แต่การควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์สามารถเลือกส่วนใดส่วนหนึ่งของระยะชักนั้นเพื่อส่งไปยังกระบอกสูบได้ ซึ่งจะช่วยควบคุมปริมาณและจังหวะการส่งเชื้อเพลิงได้

ระบบนี้ถูกนำไปใช้เป็นหลักในเครื่องยนต์หัวรถจักร เครื่องยนต์เรือ และเครื่องยนต์แบบอยู่กับที่ของElectro-Motive Diesel (EMD) โดยเฉพาะอย่างยิ่งใน เครื่องยนต์ดีเซลตระกูล 710

เมื่อติดตั้งในหัวรถจักร หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) อาจถูกรวมเข้ากับหน่วยควบคุมหัวรถจักร (LCU) ซึ่งทำหน้าที่หลากหลาย เช่น การควบคุมการลื่นไถลของล้อ การติดต่อสื่อสารกับศูนย์ควบคุมเพื่อรายงานเหตุการณ์ และการกำหนดตารางการส่งมอบชิ้นส่วนซ่อมบำรุง เป็นต้น LCU ของ EMD มักใช้ระบบ GPSช่วย และเจ้าหน้าที่ซ่อมบำรุงสามารถตรวจสอบประสิทธิภาพของหัวรถจักรหลายพันคันได้อย่างมีประสิทธิภาพตลอดเวลา

EMD ได้ออกซอฟต์แวร์ LCU เวอร์ชันอัปเดต และ EIU ที่เสริมซอฟต์แวร์ดังกล่าว ซึ่งช่วยให้สามารถใช้หัวฉีด Tier-1 และ Tier-0 ร่วมกันในเครื่องยนต์เดียวกันได้ และยังคงเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยมลพิษที่กำหนดสำหรับเครื่องยนต์นั้นๆ ประโยชน์ที่สำคัญอย่างหนึ่งคือ การลดจำนวนสินค้าคงคลังของหัวฉีด

คุณสมบัติที่สำคัญของ EUIs รุ่นใหม่คือ "ควัน" ที่ลดลง นอกจากนี้ยังช่วยประหยัดเชื้อเพลิงได้ดีขึ้นด้วย อันที่จริง หัวฉีด "Tier 1/Tier 0" รุ่นใหม่^{[ 1 ]}ยังสามารถใช้ได้กับหัวรถจักรที่ไม่ได้รับการรับรองตามมาตรฐาน Tier ใดๆ และประโยชน์ในการลด "ควัน" และประหยัดเชื้อเพลิงแบบเดียวกันก็ใช้ได้กับหัวรถจักรเหล่านั้นด้วย