E-Z 4WD/SUV Technical
บทความการใช้งานและการบำรุงรักษาสำหรับรถ 4WD/SUV เข้าใจง่าย
ประจำเดือน มิถุนายน 47

ประสิทธิภาพเครื่องยนต์และผลกระทบกับสิ่งแวดล้อม

มีความห่วงใยเรื่องของสิ่งแวดล้อมมากขึ้นทุกวัน และเครื่องยนต์ของรถยนต์ก็เป็นผู้ร้ายคนหนึ่งที่ถูกกล่าวถึงมานาน อันที่จริงก็ต้องยอมรับว่าส่วนหนึ่งมาจากเครื่องยนต์ของเราจริงๆ แต่เรื่องนี้ทางผู้ผลิตเครื่องยนต์ เอาเป็นว่าตั้งแต่ปี 1960 หรือ เมื่อ 40 ปี ก็ได้มีการพัฒนาปรับปรุงมาโดยตลอดอย่างต่อเนื่อง จนปัจจุปันนี้หากเป็นรถรุ่นใหม่ที่เป็นไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า Fuel cell หรือ เครื่องยนต์ลูกผสมเครื่องยนต์กับมอเตอร์ไฟฟ้าอย่าง Hybrid หรือพวกที่ใช้ Hydrogen เป็นเชื้อเพลิง ก็เป็นคำตอบ ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้นที่เดียว

แต่ในวันนี้เราจะมาคุยกันแคบลงมาถึงเรื่องไกล้ตัวในเรื่องของ เครื่องยนต์ที่ยังมีใช้ในบ้านเรา ที่ได้รับการปรับปรุงพัฒนาเรื่อง Emission Control หรือ การควบคุมสิ่งแปลกปลอมที่ออกมาจากเครื่องยนต์ ให้อยู่ในระดับที่เราพอใจกันก่อน เพื่อสร้างความเข้าใจและช่วยกันดูแลรักษาระบบอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่รักษาสิ่งแวดล้อมในเครื่องยนต์ของเรา ให้มันทำหน้าที่อย่างดี เพื่อช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมให้กับส่วนรวมต่อไปนะครับ

มาทำความเข้าใจกันก่อนว่า รถยนต์หรือเครื่องยนต์ของเรา มีแหล่งที่เป็นที่มาของปัญหาและสร้างปัญหาได้มากจาก 3 แหล่งคือ

1 ปัญหาจากห้องเครื่องยนต์ ( Crankcase )
2 ปัญหาจากการระบายไอของเชื้อเพลิง ( Evapolation)
3 ปัญหาจากไอเสีย ( Exhust )

แต่ท่านทราบหรือไม่ว่า ปัญหาส่วนมากกว่า 60% นั้นมาจาก ไอเสียของรถยนต์ นั่นเอง
เรามาดูตารางที่แสดงให้เห็นตัวเลขสักเล็กน้อย

ประเภทของแกส ส่วนประกอบของแกส CO HC Nox   1 เครื่องยนต์ ( Crakcase) - 20% - 2 การระบายไอ ( Evaporation) - 25% - 3 ไอเสีย ( Exhust ) 100% 55% 100%

ซึ่งปํญหาที่สิ่งแวดล้อมจะเสียหายก็มาจากสาร ไฮโดรคาร์บอน ( Hydrocarbon CO) คาร์บอนมอนน็อกไซด์ ( Carbon monoxide CO) และ ออกไซด์ของไนโตรเจน ( Oxide of nitrogen Nox) เป็นสิ่งไม่พึงประสงค์นั่นเอง จากตารางจะสังเกตุได้ว่า ไอเสีย เป็นผู้ร้ายตัวสำคัญมากที่ก่อให้เกิดปัญหามากที่สุด เพราะมีทั้งสาร Nox และ CO มาก 100% ในขณะที่ ไอของเครื่องยนต์และของเชื้อเพลิงไม่มีสาร Nox และ CO ออกมาเลย

ปัจจุปันการออกแบบเครื่องยนต์ได้คำนึงถึงผลเสียดังกล่าวมาก จึงได้รับการ คำนวณ ออกแบบ และติดตั้งอุปกรณ์และระบบต่างๆที่จะช่วยรักษาสิ่งแวดล้อมมากมาย ดังจะกล่าวต่อไปเป็นตัวหลัก 3 ระบบที่เราพบเห็นบ่อยคือ

1 ระบบระบายไอภายในเครื่องยนต์ ( Positive Crankcase Ventilation PCV )
2 ระบบการไหลย้อนกลับของไอเสีย ( Exhust gas Recirculation EGR )
3 ระบบกรองไอเสีย ( Catalytic Converter )

นอกจากนั้นเรายังมีระบบที่สำคัญเช่น ระบบอากาศช่วยเผาไหม้ Air injection system , ระบบการควบคุมไอเชื้อเพลิง Fuel evaporation เป็นต้น ซึ่งจะไม่ขอกล่าวในที่นี้เนื่องจากจะยาวและไม่จบในเล่มนะครับ

ระบบระบายไอภายในเครื่องยนต์( Positive Crankcase Ventilation PCV)
เป็นระบบที่ใช้กันมานาน เพื่อกำจัดและป้องกันไอน้ำมันจากห้องเครื่อง (Hydrocarbon HC) ไม่ไห้แพร่ออกสู่ภายนอก โดยการดึงกลับเข้ามาเผาไหม้อีกครั้ง อุปกรณ์ตัวสำคัญที่ท่านควรใส่ใจคือ PCV Valve ซึ่งเป็นวาล์วที่ทำงานโดยอาศัยแรงดูดของสุญญากาศภายในท่อร่วมไอดี มาควบคุมการเปิด ปิดวาล์ว หากวาล์วค้าง ปิดไม่เปิด อาจทำให้ไอน้ำมันแรงดันสูงทำความเสียหายกับซีลต่างๆและไอน้ำมันก็จะหาทางออกจนได้ ทำให้เกิดผลกระทบจากการปล่อย สารไฮโดรคาร์บอนสู่สิ่งแวดล้อมในที่สุด

ระบบการไหลย้อนกลับของไอเสีย ( Exhust gas Recirculation EGR)
จากการศึกษาการเผาไหม้ของเครื่องยนต์พบว่า การที่ส่วนผสมของอากาศ/น้ำมันที่บางเกินไป และการเผาไหม้ที่อุณหภูมิสูงจะมีโอกาสก่อให้เกิดกาซ Nox ได้มากกว่าการเผาไหม้ปกติที่สมบูรณ์ ระบบของ EGR เป็นการนำเอาไอเสียบางส่วน(ซึ่งน้อยกว่า 10%) กลับเข้าเป็นส่วนผสมหนึ่งของไอดีเพื่อลดอุณหภูมิการเผาไหม้ลงกว่า 300’F มีผลต่อการลดปริมาณของ Nox และยังมีผลพลอยได้ที่ดีต่อการประหยัดเชื้อเพลิงอีกด้วย อุปกรณ์ตัวสำคัญก็เห็นจะเป็น EGR Valve นั่นเอง ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับ PCV Valve ในระบบ ระบายไอภายในเครื่องยนต์ครับ ต้องหมั่น ดูแลตรวจสอบ ในวาล์วตัวนี้อยู่ในสภาพพร้อมใช้งานเสมอ นอกจากจะช่วยลดปริมาณ Nox แล้วยังช่วยประหยัดเชื้อเพลิงอีกด้วยครับ

ระบบกรองไอเสีย ( Catalytic Converter ) เป็นระบบที่คนทั่วไปคุ้นเคยกับชื่อของมันมากกว่าระบอื่นๆ เพราะเข้าใจง่ายว่าเป็นตัวกรองไอเสีย เป็นระบบที่ออกแบบด้วยการก่อให้เกิดปฎิกิริยาทางเคมีทำให้ เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมี ทำให้สาร HC, CO เปลี่ยนสภาพกลายเป็น น้ำ (H2O) และ คาร์บอนไดออกไซด์ ( Co2) และหากเป็น ระบบกรองแบบสามทาง ( Three way single base Converter) ก็ยังมีสารที่ช่วยการเกิด Nox จากระดับที่เป็นอันตรายลดลงเหลือในระดับที่ปลอดภัยได้โดยเปลี่ยนไปในรูปของ ไนโตรเจน และ ออกซิเจนแทน

จากที่ได้กล่าวมาจะเห็นได้ว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในที่เราใช้กันทุกวันนี้ ต่างก็มีความตั้งใจในอันที่จะช่วยรักษาสิ่งแวดล้อม และจะก่อให้เกิดผลตามมาอย่างมีประสิทธิภาพแล้วคงต้องได้รับความร่วมมือจากท่านเจ้าของรถ ที่ต้องหมั่นให้ความสนใจ ดูแลรักษาอุปกรณ์พื่อสิ่งแวดล้อมของเราให้คงอยู่ตลอดไปครับ

วิสรัส เอี่ยมประชา
วิศวกรซ่อมบำรุงยานยนต์
GMC-FORCE Workshop
7 มิถุนายน 2547