# ทำไมรถยนต์รุ่นใหม่ๆที่ใช้ระบบฉีดตรงหรือ GDI ต้องเลือกใช้น้ำมันเครื่อง API SN +?
เครื่องยนต์รุ่นใหม่ในบ้านเราถูกกดดันให้มีการประหยัดเชื้อเพลิงและการปล่อยไอเสียให้มีค่า CO2 ที่ต่ำลง ด้วยเหตผลในเรื่องอัตราจัดเก็บภาษีที่กำหนดปริมาณการปลดปล่อยก๊าซ CO2 ซึ่งจะมีผลโดยตรงต่อราคาขายและความสามารถในการแช่งขัน ด้วยเหตผลนี้ทำให้บริษัทรถ ต้องนำเอาเทคโนโลยีเครื่องยนต์ที่มีขนาดเล็กลง กำลังม้า/แรงบิดสูงขึ้น และประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้ามาใช้แทนระบบเดิม ซึ่งระบบเดิมมีการฉีดเชื้อเพลิงแบบฉีดก่อนเข้าห้องเผาไหม้แบบ Port Fuel Injected (PFI) ระบบนี้ยังไม่สามารถสนองความต้องการในเรื่องประหยัดเชื้อเพลิงและลดก๊าซไอเสีย CO2 ได้ บริษัทรถจึงต้องเปลี่ยนไปใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงตรงเข้าห้องเผาไหม้แบบ Gasoline Direct Injection (GDI)แทน ระบบใหม่นี้ให้การประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง แรงม้ามากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับขนาดความจุเท่าๆกัน อัตราเร่งดีขึ้น
เครื่องยนต์รุ่นใหม่ให้แรงม้าและแรงบิดที่มากขึ้นในขนาดความจุเท่ากัน
ระบบการฉีดตรงเข้าห้องเผาไหม้ หรือ Gasoline Direct Injection (GDI) มีข้อดีอะไรบ้าง? ระบบเดิมนั้นหัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิงก่อนเข้าห้องเผาไหม้ (Port Fuel Injected)ครับตรงบริเวณท่อร่วมไอดี โดยจะฉีดใส่ตัววาล์วไอดี ช่วยทำให้ตัววาล์วไอดีสะอาดจากการชะล้างของเชื้อเพลิงด้วย นอกจากนี้ยังมีข้อดีคือน้ำมันเชื้อเพลิงมีเวลาแตกตัวเป็นฝอยละอองได้ดี ไม่มีหยดน้ำมันเชื้อเพลิงตกค้าง เผาไหม้สมบูรณ์ดีแต่มีข้อเสียตรงค่าความร้อนที่ได้ไม่เต็มที่ ลองคิดดูนะครับลูกสูบต้องสร้างแรงดันที่ต่ำกว่าแรงดันในท่อร่วมไอดีมาก ๆ ไอน้ำมันเชื้อเพลิงจากท่อร่วมไอดีจึงจะเข้ามาในกระบอกสูบไดัเยอะๆ ยิ่งจังหวะรถวิ่งรอบสูง ๆ ยิ่งดูดเข้าไม่ทัน แต่ระบบใหม่ระบบ GDI นั้นเป็นการฉีดน้ำมันเข้าไปที่หัวลูกสูบตรง ๆ เลย สมองกลสั่งจ่ายมาเท่าไหร่หัวฉีดจะฉีดจ่ายให้ถึงในห้องเผาไหม้เลยแม่นยำเชื่อถือได้ ไม่ต้องรอนานด้วย ด้วยเหตนี้ทำให้เครื่องยนต์ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงมาก ๆ อัตราเร่งดี แรงบิดและแรงม้าก็ดีเมื่อเทียบกับขนาดความจุเท่าๆ กันนั้น ได้แรงม้าออกมามากกว่าครับ แล้วข้อเสียของระบบ GDI มีไหม? มีครับ ในเมื่อเอาหัวฉีดมาฉีดตรงในห้องเผาไหม้ เวลาแตกตัวของน้ำมันมีน้อยย่อมทำให้มีน้ำมันเชื้อเพลิงบางส่วนที่ยังเป็นหยดน้ำมันสเปร์เข้าไปชะล้างเอาฟิล์มน้ำมันเครื่องที่ผนังกระบอกสูบออกมาทำให้เกิดเรื่องราวเกี่ยวกับการน๊อกหรือการชิงจุดที่รอบต่ำ(Low Speed Pre Ignition)นอกจากนี้ยังเกิดเขม่าสะสม(Deposit)ที่วาล์วไอดีเยอะมากเพราะไม่มีเชื้อเพลิงฉีดเข้าชะล้างเหมือนระบบเดิม
แล้วทำไมบริษัทรถยนต์ไม่เลือกทำเครื่องยนต์ระบบนี้กันตั้งแต่แรกเป็นเพราะอะไรนะ? ต้องขออธิบายเกี่ยวกับระบบการจ่ายเชื้อเพลิงแบบนี้ก่อนครับว่า การนำเอาน้ำมันเบนซินที่มีความใสมากกว่าน้ำมันดีเซลไปสร้างแรงดันสูง ๆ เพื่อฉีดน้ำมันออกมาให้ชนะแรงอัดของกระบอกสูบไม่ใช่เรื่องหมู ๆ นะครับตัวปั๊มแรงดันสูงต้องมีช่องว่างระหว่างชิ้นส่วนแคบมาก วัสดุต้องทนทานต่อการสึกหรอได้ดีด้วย แต่ประเทศไทยเราโชคดีครับได้ใช้เครื่องยนต์ระบบนี้ก่อนหลาย ๆ ประเทศ เนื่องจากภาครัฐเรามีการจัดเก็บอัตราภาษีรถยนต์ประเภทต่างๆ เปลี่ยนจากความจุเครื่องยนต์ มาเป็นการปลดปล่อยปริมาณไอเสียโดยกำหนดปริมาณก๊าซ CO2 เป็นมิลลิกรัมต่อการวิ่งหนึ่งกิโลเมตรแทน บริษัทรถจึงต้องนำเครื่องยนต์ ขนาดเล็กลง ความจุน้อยลง แต่แรงบิดและแรงม้ายังสูงเท่าเดิมหรือดีกว่าเดิมเข้ามาขายกัน สังเกตรถรุ่นใหม่ ๆ ความจุ 1,000 CC/1,500 CC มีระบบการจ่ายเชื้อเพลิงแบบ GDI (Gasoline Direct Injection)พ่วงเทอร์โบชาร์ทเข้าไป ทั้งแรงทั้งประหยัดครับ
ลักษณะการเกิดการชิงจุดที่รอบต่ำหรือ LSPI
# ปัญหาที่เกิดคู่กันมากับเครื่องยนต์แบบ GDI คือเกิดการชิงจุดที่รอบต่ำ หรือ “LSPI”(Low Speed Pre Ignition)
บางท่านคงจะเคยขับรถขึ้นทางลาดชันกันมาบ้างนะครับ เวลารถใช้เกียร์สูงแล้วขึ้นเนินหรือขึ้นเขาไม่ไหว เครื่องยนต์มักจะมีเสียงเข็ก ก๊อก ๆ(ต้องเป็นรถแบบเกียร์มือไม่ใช่เกียร์ออโต้นะครับ) เราต้องรีบลดเกียร์ลงมาเพื่อลดอาการเข็ก เช่นจากเกียร์ 4 ลงมาเป็นเกียร์ 3 เสียงดังแบบนี้เรียกว่าเครื่องน๊อก (Knocking) ศัพย์ทางช่างเรียกว่าการชิงจุด (Pre-Ignition) จากที่ผมยกตัวอย่างการขับรถขึ้นเนิน ใช้เกียร์สูง แต่ขับช้าหรือรอบต่ำจะเกิดการน๊อก อาการเดียวกันนี้จะมีความเสี่ยงสูงมากที่จะเกิดกับรถรุ่นใหม่ เทคโนโลยีสูงคือเครื่องยนต์ระบบ “GDI” หรือ ระบบ Gasoline Direct Injection นั้นเอง การเกิดเครื่องน๊อกเกิดได้อย่างไร? โปรดดูจากภาพประกอบนะครับ จากภาพในจังหวะดูด(Suction stroke)ลูกสูบจะเคลื่อนที่ลง หัวฉีดจะฉีดเชื้อเพลิงเข้ามารอก่อน แต่ว่าน้ำมันเชื้อเพลิงที่สเปร์ออกมานั้น ยังไม่ทันแตกตัวเป็นไอน้ำมัน ยังมีสถานะเป็นของเหลวและของเหลวนี้จะเข้าไปชะล้างฟิล์มน้ำมันเครื่องที่เกาะอยู่ที่ผิวด้านในของกระบอกสูบให้เจือจางลง เมื่อจังหวะลูกสูบวิ่งขึ้นเป็นจังหวะอัด(Compression stroke) แหวนกวาดน้ำมันตัวที่สองจะกวาดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ปนเปื้อนอนูของน้ำมันเครื่องในสภาพแขวนลอยเป็นหยดน้ำมัน(Emulsification) ให้รวมตัวกันเป็นกลุ่มก้อนเชื้อเพลิง ตอนนี้สำคัญมากครับตามปกติถ้าเราเติมน้ำมัน E10 หรือ E20 ก็ตาม ค่า Octane จะสูงประมาณ 91 หรือ 95 แต่อนูน้ำมันเครื่องนั้นมีค่า Octane ต่ำมาก ทำให้เกิดการสันดาปขึ้นก่อนน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซิน การสันดาปนี้เรียกว่าการชิงจุด(Pre Ignition)เป็นการระเบิดก่อนที่หัวเทียนจะเกิดประกายไฟ แรงระเบิดจะพยายามผลักดันลูกสูบให้เคลื่อนที่ลง แต่แรงหมุนขับเคลื่อนของเพลาข้อเหวี่ยง(Crankshaft)จะผลักดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นต่อไป ตอนนี้แรงที่หักล้างกันมีผลต่อชิ้นส่วนเครื่องยนต์และแรงบิด/กำลังม้าให้หดหายไปเยอะ จนกระทั่งลูกสูบเคลื่อนที่ต่อไปจนใกล้บนสุด(T.D.C.) หัวเทียนจึงจะเริ่มจุดประกายไฟ เกิดการสันดาปจากบริเวณฝาสูบด้านบนเป็นการระเบิดซ้อนขึ้นมาอีกครั้งหนึ่งครับ คลื่นการระเบิด(Detonation)จะปะทะกันอย่างรุนแรง เป็นเหตให้ลูกสูบแตกหลุดชำรุดออกมาได้ดังภาพประกอบครับ
การทดสอบผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับน้ำมันเครื่อง
เราจะป้องกันการเกิด LSPI ได้อย่างไร? ต้นเหตการ ชิงจุด เกิดจากน้ำมันเครื่องครับและในน้ำมันเครื่องนั้นจะมีส่วนประกอบของแคลเซี่ยม(Calcium)อยู่ ซึ่งแคลเซี่ยมจะเป็นสารเพิ่มคุณภาพ(Additive)ที่ทำหน้าที่เป็นสารชะล้าง(Detergent) ในน้ำมันเครื่องและเจ้าแคลเซี่ยมนี่เองจะเป็นต้นเหตของการเกิดการชิงจุดที่รอบต่ำ หรือ “LSPI” จากการทดสอบพบว่าการมีปริมาณแคลเซี่ยมมากนั้นจะทำให้อนูน้ำมันเครื่องแขวนลอยในน้ำมันเชื้อเพลิงมากและไม่ผสมรวมกันหรือเข้าเป็นเนื้อเดียวกันเมื่อมองดูสีแล้วจะเห็นเป็นสีขาวขุ่นเหมือนน้ำนมเนื่องจากจะมีการหักเหของแสงผ่านน้ำมันเชื้อเพลิงและอนูของน้ำมันเครื่องที่แขวนลอยอยู่ ดังภาพซ้ายสุดจะมองเห็นเป็นสีน้ำนม(Milky) แต่ถ้าลดปริมาณแคลเซี่ยมลง การผสมรวมกันจะเข้ากันได้ดีกว่าดังภาพขวาสุด ฉะนั้น สูตรของน้ำมันเครื่องที่เหมาะสมสำหรับลดการเกิดปัญหาการชิงจุดที่รอบต่ำหรือ LSPI จะต้องมีปริมาณแคลเซี่ยมน้อย ๆ เมื่อลดแคลเซี่ยมลงไปสารที่จะถูกนำเอามาใช้ทดแทนคือ แมกนีเซี่ยม(Magnesium) โดยแมกนีเซี่ยมจะเข้ามาทำหน้าที่เสริมในการชะล้างทำความสะอาดชิ้นส่วนเครื่องยนต์แคลเซี่ยมส่วนที่หายไปนั้นเอง
ปริมาณสารเพิ่มคุณภาพที่มีผลต่อการเกิดปัญหา LSPI
จากภาพเราจะพบว่า น้ำมันมาตรฐาน API SN ทั่วไปนั้นมีปริมาณแคลเซี่ยมมากถึง 1,700 ppm. นั่นคือรถที่ใช้รบบการฉีดเชื้อเพลิงแบบ GDI แล้วเลือกใช้น้ำมันเครื่องมาตรฐาน API SN ย่อมมีความเสี่ยงที่จะเกิดการชิงจุดที่รอบต่ำหรือ LSPI ได้มากที่เดียวครับ แต่สำหรับน้ำมันเครื่องมาตรฐาน “API SN Plus” จะมีปริมาณแคลเซี่ยมเพียง 1,100 ppm.เท่านั้น ซึ่งการเลือกใช้มาตรฐาน API SN Plus นี้ย่อมเป็นการป้องกันไม่ให้เกิดปัญหา LSPI สารเพิ่มคุณภาพ(Additive)ที่ถูกนำเอามาใช้ชดเชยคือ แมกนีเซี่ยม(Magnesium)
เปรียบเทียบคุณสมบัติ API SN และ API SN Plus
# แนวทางป้องกันไม่ให้เกิดการชิงจุดที่รอบต่ำหรือ LSPI (Low Speed Pre Ignition)
• เลือกใช้น้ำมันเครื่องเกรดมาตรฐาน API SN Plus เท่านั้น
• เลือกใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่มีค่า Octane สูง ๆ เช่น เบนซิน 95 เพื่อลดการเกิดการชิงจุด
• ทำความสะอาดหัวฉีดบ่อย ๆ เพื่อให้สเปร์น้ำมันเป็นฝอยละอองได้ดี
• ถ้าเลือกใช้น้ำมันเชื้อเพลิง E85 (คู่มือกำหนดให้ใช้ได้)ควรเลือกเบอร์ความหนืดของน้ำมันเครื่องให้ข้นขึ้น 1 เบอร์ เช่น คู่มือให้ใช้เบอร์ 0W-20 แนะนำให้เปลี่ยนเป็นเบอร์ 5W-30 หรือจากคู่มือให้ใช้เบอร์ 10W-30 แนะนำให้ปลี่ยนเป็นเบอร์ 10W-40 สาเหตเพราะ เมื่อเราเติมน้ำมัน E85 สมองกลจะรู้การใช้ประเภทน้ำมันเชื้อเพลิงจากอุปกรณ์ Knock sensor สมองกลจะทราบทันทีว่าน้ำมัน E85 ให้ค่าความร้อนน้อยกว่าน้ำมันเบนซินธรรมดาทั่วไปเวลาจ่ายน้ำมันนั้นต้องเพิ่มปริมาณน้ำมันให้มากขึ้นหรือให้มีส่วนผสมหนาขึ้นนั้นเองสมองกลจะคำนวณปริมาณน้ำมันให้ฉีดมากขึ้นกว่าเดิม กล่าวคือปกติเราเติม E10 สมองกลจะสั่งให้ฉีดน้ำมันในอัตราส่วน Air/Fuel 14.1 : 1 พอเปลี่ยนเชื้อเพลิงเป็น E85 อัตราส่วนน้ำมันจะเข้มข้นขึ้นเป็น 9.8 : 1 ที่เราเรียกว่าส่วนผสมหนาน้ำมันที่จ่ายมากขึ้นนี้ย่อมมีโอกาสที่จะไหลลงไปปนเปื้อนน้ำมันเครื่องที่อ่างได้มากกว่าเดิมและจะทำให้น้ำมันเครื่องมีความหนืดที่ใสลงจากการปนเปื้อนของเชื้อเพลิง(Fuel dilution)เราจึงต้องเลือกเบอร์น้ำมันเครื่องเบอร์ข้นๆ ดักรอไว้ก่อนครับ ส่วนมากบริษัทรถเขาจะไม่ได้แจกแจงเหตุผลนี้หรอกครับ เพราะเงื่อนไขของผู้ใช้รถมีความหลากหลายแตกต่างกันผู้ใช้รถอย่างพวกเราจึงต้องเรียนรู้เพิ่มเติมกันเอง
ขอขอบคุณทุกท่านที่ติดตามเพจนะครับ ฝากกด Like กด Share ให้ด้วยนะครับ เพื่อเป็นกำลังใจในการสรรหาข้อมูลที่น่าสนใจมานำเสนอต่อไปครับ
- 6
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2025 Blockdit
