อุปกรณ์ทำไอก๊าซ หรือเรียกอุปกรณ์ลดแรงดัน หรือเรียก หม้อต้ม
หม้อต้ม มีหน้าที่ลดความดันแก๊สทั้ง LPG และ NGV, โดยหม้อต้มแก๊สของ LPG และ NGV จะมีความแตกต่างกัน ใช้ร่วมกัน หรือใช้สลับกันไม่ได้ เพราะคุณสมบัติของหม้อต้มกับแก๊สแต่ละชนิด มีความสามารถในการลดแรงดันได้ไม่เหมือนกัน
ก๊าซ หรือแก๊ส มีคุณสมบัติที่ผันแปรโดยตรงระหว่างอุณหภูมิกับแรงดัน ถ้าอุณหภูมิต่ำแรงดันต่ำ ถ้าอุณหภูมิสูงแรงดันสูง ค่าความดันหรือแรงดันของก๊าซ LPG มีค่าความดันจากถังที่ 120 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (PSI) ซึ่งไม่เหมาะในการไปใช้งานที่ท่อร่วมไอดี ต้องทำการลดแรงดันก๊าซที่เหมาะสมก่อนที่ก๊าซจากถังจะมาถึงท่อร่วมไอดี ซึ่งอุปกรณ์ลดแรงดันก๊าซดังกล่าวคือ หม้อต้ม ส่วน NGV มีแรงดันที่มาจากถังที่ 200 bar หรือ 3,000 ปอนด์/ตารางนิ้ว เมื่อลดความดันลงอุณหภูมิจะยิ่งลดต่ำลง ทุกๆ 1 bar ที่ความดันลดต่ำลง อุณหภูมิจะลดลง ~3 องศาเซลเซียส โอกาสที่มีน้ำแข็งเกาะเมื่อลดความดันแก๊สลง วิธีการลดความดันหรือแรงดันแก๊สลงคือ การทำหรือการขยายพื้นที่ให้กว้างขึ้น คือแก๊สที่ไหลจากถังโดยท่อทองแดงขนาด 6 มม. มีแรงดันในท่อสูง เมื่อมาถึงหม้อต้มที่มีพื้นที่ใหญ่กว่าท่อแก๊ส แรงดันจึงลดลง เหมือนการที่เอานิ้วมืออุดท่อน้ำไว้ แรงน้ำจะพุ่งแรงและไกล แต่เมื่อเอานิ้วมือออก แรงดันน้ำที่พุ่งออกไปจะลดลง
การลดแรงดันก๊าซ ขึ้นอยู่กับชนิดของการติดตั้งระบบก๊าซ ก๊าซ LPG ระบบดูด หรือ MIXER คืออุปกรณ์ในการผสมอากาศกับเชื้อเพลิง เช่นเดียวกันกับคาร์บูเรเตอร์แต่เชื้อเพลิงเปลี่ยนจากน้ำมันเป็นก๊าซแทน
ขั้นตอนการลดแรงดันหม้อต้มของก๊าซ LPG ระบบดูด (MIXER) มี 2 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 แรงดันก๊าซ LPG มีค่าประมาณ 120 ปอนด์ / ตารางนิ้ว หรือเท่ากับ 7-8 bar ลดลงให้เหลือ 2-3 bar
ขั้นตอนที่ 2 ลดแรงดันก๊าซ จาก 2-3 bar ให้เหลือ เท่ากับความดันบรรยากาศ คือเท่ากับความดันบรรยากาศรอบๆตัวเรา ค่าความดันบรรยากาศมีค่าเท่ากับ 1 bar หรือ 14.7 ปอนด์ / ตารางนิ้ว ขั้นตอนที่ 2 จึงเท่ากับ ลดแรงดันก๊าซจาก 2-3 bar ให้เหลือ 1 bar เท่ากับแรงดันบรรยากาศ
ขั้นตอนการลดแรงดันหม้อต้มของก๊าซ LPG ระบบหัวฉีด (INJECTION) มี 1 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 ลดแรงดันก๊าซจาก 8 bar ให้เหลือ 2-3 bar ที่หัวฉีด เพื่อฉีดเข้าห้องเผาไหม้
ขั้นตอนการลดแรงดันหม้อต้มของก๊าซ NGV ระบบดูด (MIXER) มี 3 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 ลดแรงดันก๊าซจาก 200 bar ให้เหลือ 10 bar (ทุก 1 bar อุณหภูมิลดลง ~3 องศาเซลเซียส)
ขั้นตอนที่ 2 ลดแรงดันก๊าซจาก 10 bar ให้เหลือ 2-3 bar
ขั้นตอนที่ 3 ลดแรงดันก๊าซจาก 2-3 bar ให้เหลือเท่ากับความดันบรรยากาศ 14.7 ปอนด์ / ตารางนิ้ว หรือ 1 bar
ขั้นตอนการลดแรงดันหม้อต้มของก๊าซ NGV ระบบหัวฉีด (INJECTION) มี 2 ขั้นตอน
ขั้นตอนที่ 1 ลดแรงดันก๊าซจาก 200 bar ให้เหลือ 10 bar
ขั้นตอนที่ 2 ลดแรงดันก๊าซจาก 10 bar ให้เหลือ 2-3 bar ที่หัวฉีด เพื่อฉีดเข้าห้องเผาไหม้
การทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ คือมีลูกสูบเป็นอุปกรณ์ดูดและอัดอยู่ในกระบอกสูบ การทำงาน 4 จังหวะที่ว่าคือ
1. จังหวะดูด คือดูดเชื้อเพลิงที่ผสมกับอากาศเรียบร้อยแล้วเข้าในกระบอกสูบ เชื้อเพลิงที่ถูกผสมเรียบร้อยแล้วเรียกว่า ไอดี
2. จังหวะอัด คือลูกสูบอัด ไอดี ขึ้นไปติดเพดานของกระบอกสูบ
3. จังหวะระเบิด คือจังหวะที่ไอดีถูกอัดที่เพดานของกระบอกสูบ มีแรงดันมากมีความร้อนสูงและมีหัวเทียนมาจุดประกายไฟ ทำให้เกิดการระเบิดของเชื้อเพลิง ไอดี ทำให้เกิดกำลังงานดันลูกสูบลง ทำให้แกนกลม หรือเพลาที่ยึดติดอยู่กับด้านล่างของลูกสูบหมุนรอบตัวเองอาจจะตามเข็มนาฬิกาหรือทวนเข็มนาฬิกา ขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์ของบริษัทผู้ผลิตรถยนต์
4. จังหวะคาย คือเมื่อเกิดการระเบิดและการเผาไหม้จากจังหวะจุดระเบิด ก็มีไอไอเสียออกมาจากการเผาไหม้และไหลออกจากกระบอกสูบผ่านท่อไอเสีย
การเผาไหม้จะเกิดขึ้นได้ต้องมีองค์ประกอบครบ 3 อย่าง จึงจะเผาไหม้ได้ หากองค์ประกอบไม่ครบ การเผ้าไหม้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้ องค์ประกอบทั้ง 3 อย่างคือ
1. ความร้อน จะเป็นความร้อน หรือประกายไฟก็ได้
2. เชื้อเพลิง น้ำมัน, ก๊าซ, อื่นๆ
3. อากาศ หรืออ๊อกซิเจน
ดังนั้นการทำงานของระบบดูด หรือเรียก MIXER ของก๊าซ LPG ซึ่งเมื่อออกจากขั้นตอนที่ 2 ในหม้อต้มค่าแรงดันของก๊าซมีค่าเท่า 1 bar ซึ่งมี่ค่าเท่ากับแรงดันบรรยากาศรอบตัวเราเช่นกันที่มีค่าเท่ากับ 1 bar หรืออาจบอกได้ว่าไม่มีแรงดัน หรือมีค่าแรงดัน = 0 เพราะแรงดันก๊าซที่ออกจากหม้อต้มกับแรงดันอากาศ มีค่าเท่ากันการที่ก๊าซ LPG ที่ลดแรงดันแล้วจากหม้อต้ม จะไหลได้หรือเคลื่อนที่ได้ต้องอาศัยแรงดูดของเครื่องยนต์ในจังหวะดูดไอดี หรือก๊าซ LPG กับอากาศที่ถูกผสมกันแล้วด้วยอุปกรณ์ MIXER จึงจะสามารถไหลเข้าไปในกระบอกสูบได้ ถ้าหากไม่มีแรงดัน หรือแรงดูด ไอดีก็ไม่สามารถเคลื่อนที่ได้เพราะมีค่าค่าแรงดันเท่ากับค่าแรงดันบรรยากาศ (ความดันบรรยากาศ มีค่าเท่ากับ 14.7 ปอนด์ / ตารางนิ้ว หรือเท่ากับ 1 bar)
การใช้งานหม้อต้ม หรืออุปกรณ์ลดแรงดัน ต้องคำนึงถัง ขนาด CC ของเครื่องยนต์, ขนาดแรงม้าของเครื่องยนต์ โดยให้ดูแรงม้าของเครื่องยนต์เป็นหลัก ว่าสเปคของหม้อต้มกำหนดให้ใช้กับเครื่องยนต์แรงม้าเท่าไหร่ เช่นหม้อต้มกำหนด 140 HP คือระบุใช้กับเครื่องยนต์ไม่เกิน 140 แรงม้า, รถ 200 แรงม้าก็ใช้กับหม้อต้ม 200 แรงม้า
ลักษณะการจ่ายก๊าซของหม้อต้ม คือเครื่องยนต์มีแรงดูดเท่าไหร่ก็จ่ายเท่านั้น กำหนดจำนวนเชื้อเพลิงที่จ่ายออกจาก MIXER ได้ไม่แน่นอน ต่างจากหัวฉีดที่สามารถกำหนดให้จ่ายมากหรือน้อยได้
ส่วนประกอบของอุปกรณ์ลดความดันระบบดูด (MIXER) ก๊าซ LPG
1. โซลินอยด์ ขนาด 12 V. หรือตามขนาดของแรงเคลื่อนไฟฟ้าในรถยนต์
2. ท่อน้ำ เข้า-ออก ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ลดแรงดัน (หม้อต้ม) ที่กำหนดมา อาจกำหนดทางน้ำร้อนเข้า และทางน้ำร้อนออก หรือเข้าและออกได้ทั้ง 2 ทาง คือไม่กำหนดด้านการไหลของน้ำร้อนที่ชัดเจน
3. สกรูปรับรอบเดินเบา ขณะที่เครื่องยนต์ติด รอบเดินเบาจะทำงานจ่ายก๊าซให้รถ หรือเครื่องยนต์ทำงานอยู่ได้ ขณะที่ไม่ได้เปิดภาระโหลดใดๆ เช่นเปิดแอร์, หรือเข้าเกียร์, หรือเปิดภาระทางไฟฟ้าใดๆ เช่นเปิดวิทยุ เปิดที่ปัดน้ำฝน เปิดไฟหน้า ไฟหรี่ ไฟเลี้ยว ภาระที่เปิดขึ้นทั้งหมดทำให้เครื่องยนต์ต้องทำงานเพิ่มมากขึ้น เครื่องยนต์จึงต้องใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นตาม การใช้เชื้อเพลิงมากขึ้นทำให้ได้กำลังงานมากขึ้น แรงดูดของเครื่องยนต์จึงมากขึ้นตามที่ภาระโหลดที่ใช้งาน
4. สกรู SENSITIVE ทำหน้าที่จ่ายก๊าซตามความต้องการของเครื่องยนต์ ตามโหลดการทำงานของเครื่องยนต์ โดยอาศัยแรงดูดจากเครื่องยนต์
5. ท่อแก๊สเข้า (HIGH PRESSURE)
6. ท่อถ่ายขี้ก๊าซ
7. ท่อก๊าซออก (LOW PRESSURE) ใช้ท่อก๊าซแบบยืดหยุ่น
ตัวควบคุมการจ่ายก๊าซระบบดูด (MIXER)
1. ตัวควบคุมการจ่ายก๊าซแบบ OPEN LOOP คือใช้การควบคุมแรงดูดของเครื่องยนต์เพียงอย่างเดียวซึ่งประกอบด้วยอุปกรณ์
- วาวล์กลางสาย (หรือเรียกตัวจ่ายก๊าซหลัก) จะติดตั้งอยู่ระหว่างอุปกรณ์ลดแรงดัน กับตัวผสมอากาศออกทางด้าน LOW PRESSURE ท่อยืดหยุ่น คือวาวล์กลางสายจะอยู่ระหว่างหม้อต้ม กับตัว MIXER
- อุปกรณ์ลดแรงดัน
- อุปกรณ์ MIXER
2. ตัวควบคุมการจ่ายแบบ CLOSE LOOP เป็นระบบปิด คือมีการควบคุมการจ่ายเชื้อเพลิง 2 ลักษณะ
- การควบคุมแบบกลไก (MIXER VARIABLE) คือเป็นแบบผันแปรตามแรงดันอากาศภายในท่อร่วม ไอดี
กรมขนส่งทางบก
