หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงไฮดรอลิก: เหตุผลที่บางเครื่องยนต์เลือกใช้เทคโนโลยีนี้ และส่งผลให้รถเงียบลงได้อย่างไร

หากเครื่องยนต์ของคุณเคยมีเสียง “แต๊กๆ” เป็นโลหะขณะเดินเบา และคุณคิดว่า “เรียบร้อย งานเข้าแล้ว” คุณไม่ได้อยู่คนเดียว ความแตกต่างระหว่างเครื่องยนต์ที่เดินเรียบและเงียบ กับเครื่องยนต์ที่มีเสียงดังและมีเสียงคลิก มักจะอยู่ที่ชิ้นส่วนเล็กๆ ที่ชาญฉลาดเพียงชิ้นเดียว นั่นคือ ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก (Tucho Hidráulico)

ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกคืออะไร และทำไมถึงมีอยู่

ในการทำความเข้าใจว่า ทำไมเครื่องยนต์บางตัวถึงใช้ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก เราต้องเผชิญหน้ากับปัญหาทางวิศวกรรมที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ก่อน นั่นคือ ความร้อนและการสึกหรอจะเปลี่ยนขนาด เมื่อเครื่องยนต์ร้อนขึ้น ชิ้นส่วนโลหะจะขยายตัว เมื่อเวลาผ่านไป การสัมผัสและการเสียดสีก็ก่อให้เกิดการสึกหรอเช่นกัน และชุดวาล์ว (เพลาลูกเบี้ยว, ตัวดันวาล์ว, ก้านกระทุ้งหรือแขนร็อกเกอร์ และวาล์ว) มีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยเป็นพิเศษ

ในสถานการณ์นี้ “ระยะห่าง” ที่จำเป็นเพื่อให้ระบบทำงานโดยไม่ติดขัดจึงเกิดขึ้น ระยะห่างนี้เรียกว่า ระยะตั้งวาล์ว (Lash) ซึ่งต้องมีความ แม่นยำ:

• ระยะห่างน้อยเกินไป: วาล์วอาจปิดไม่สนิทกับเบาะนั่ง ส่งผลต่อกำลังอัด ทำให้ชุดวาล์วร้อนขึ้น และเพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหาย (โดยเฉพาะวาล์วไอเสีย)
• ระยะห่างมากเกินไป: ชุดวาล์วจะมีเสียงดัง เพลาลูกเบี้ยวจะ “กระทบ” เพื่อชดเชยระยะห่าง การสึกหรอเพิ่มขึ้น และเครื่องยนต์สูญเสียประสิทธิภาพ

ในเครื่องยนต์รุ่นเก่าและการใช้งานที่ต้องการสมรรถนะสูง การปรับตั้งจะทำด้วย ตัวดันวาล์วแบบกลไก (แบบแข็ง) มันมีความทนทานและคาดเดาได้ แต่ต้องมีการ ปรับตั้งเป็นระยะ ส่วน ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก ถูกนำมาใช้เพื่อลดการบำรุงรักษาและเสียงรบกวน เนื่องจากสามารถ ชดเชยการเปลี่ยนแปลงระยะห่างได้โดยอัตโนมัติ โดยใช้แรงดันน้ำมันเครื่องยนต์เอง

กล่าวอีกนัยหนึ่ง: ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกเป็นทางออกสำหรับผู้ที่ต้องการ ความสะดวกสบาย ความเงียบ และการบำรุงรักษาต่ำ สำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน โดยไม่ต้องพึ่งพาการปรับตั้งอย่างต่อเนื่อง

ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกไม่ได้ “เพิ่มกำลัง” แต่มันให้สิ่งที่เจ้าของรู้สึกได้ทุกวัน: เครื่องยนต์ที่เงียบขึ้น การทำงานที่ราบรื่นขึ้น และความจำเป็นในการปรับระยะห่างที่น้อยลง

อนึ่ง หากคุณชอบที่จะเข้าใจว่าวิศวกรรมยานยนต์มีวิวัฒนาการอย่างไรจากการตัดสินใจที่ดูเหมือนง่ายๆ การอ่านบทความนี้เมื่ออ่านจบจะคุ้มค่า: เครื่องยนต์ยานยนต์: ความจริงอันโหดร้ายเกี่ยวกับการต่อสู้ระหว่างเหล็กหล่อและอะลูมิเนียมที่เปลี่ยนรถของคุณไป

ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกทำงานอย่างไร (ไม่มีความลึกลับและไม่มีเรื่องงมงาย)

แม้จะมีชื่อ แต่ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก ไม่ใช่ปั๊มขนาดเล็ก ให้คิดว่ามันเป็น แผ่นรองอัจฉริยะที่ปรับตัวเองได้ ซึ่งใช้น้ำมันที่มีแรงดันเพื่อรักษา “ระยะห่างเป็นศูนย์” ของชุดวาล์วในระหว่างการทำงาน

การทำงานอย่างง่าย มีดังนี้:

• เมื่อส่วนนูนของเพลาลูกเบี้ยว ไม่ได้ดันขึ้น (ฐานวงกลม) ตัวดันวาล์วจะอยู่ใน “สถานะพัก” ในขณะนี้ น้ำมันจะไหลเข้า ไปในตัวดันวาล์วและเติมห้องภายใน
• ตัวดันวาล์วมี ลูกสูบภายใน (Plunger) เมื่อมีน้ำมันอยู่ข้างใน มันจะปรับตำแหน่งเพื่อ กำจัดระยะห่าง ของชุดวาล์ว
• เมื่อเพลาลูกเบี้ยวเริ่มยกตัวดันวาล์วขึ้น วาล์วกันกลับ (Check Valve) จะปิดทางเดิน “กัก” น้ำมันไว้ข้างใน จากนั้นตัวดันวาล์วจะทำหน้าที่เหมือนของแข็ง ส่งผ่านการเคลื่อนที่โดยไม่ “ยุบตัว”
• เมื่อเพลาลูกเบี้ยวผ่านจุดสูงสุดและกลับลงมา แรงดันจะลดลง ตัวดันวาล์วจะกลับสู่ตำแหน่งและ เติมน้ำมันใหม่ สำหรับรอบถัดไป

ผลลัพธ์ในทางปฏิบัติคือสิ่งที่สำคัญ: ระบบจะรักษา ระยะห่างในการทำงานเป็นศูนย์ ไว้เกือบตลอดเวลา โดยชดเชยการขยายตัวเนื่องจากความร้อนและการสึกหรอที่ค่อยเป็นค่อยไป

ทำไมเครื่องยนต์ถึงเงียบลงด้วยตัวดันวาล์วไฮดรอลิก

เสียง “ติ๊กต่อก” ของวาล์วในเครื่องยนต์หลายตัวมาจากแรงกระแทกซ้ำๆ เมื่อระยะห่างถูก “กิน” เข้าไปในคราวเดียว มันเหมือนกับการปิดประตูที่มีช่องว่าง: ทุกรอบคือการกระทบเล็กๆ น้อยๆ ในชุดวาล์ว สิ่งนี้เกิดขึ้นหลายพันครั้งต่อนาที

ด้วยตัวดันวาล์วไฮดรอลิก ระยะห่างจะหายไปเกือบหมด ดังนั้น แทนที่จะเป็นการกระแทกอย่างแรงเพื่อปิด “ช่องว่าง” การเคลื่อนไหวจะกลายเป็นสิ่งที่ต่อเนื่องมากขึ้น: แรงกระแทกน้อยลง การสั่นสะเทือนน้อยลง เสียงรบกวนน้อยลง และยังช่วยลด การสึกหรอ ในส่วนประกอบต่างๆ เช่น แขนร็อกเกอร์, ปลายวาล์ว และพื้นผิวของเพลาลูกเบี้ยว

แต่มีราคาที่ต้องจ่าย: ความมหัศจรรย์นี้ขึ้นอยู่กับ น้ำมันที่ถูกต้อง, แรงดันน้ำมันที่เหมาะสม และ ความสะอาดภายใน เมื่อการหล่อลื่นไม่ดีพอ ตัวดันวาล์วอาจ “สูญเสียแรงดัน” และเสียงดังก็จะเกิดขึ้น

เมื่อพูดถึงพฤติกรรมที่ทำลายรถโดยที่คนขับไม่รู้ตัว บทความนี้มักจะเปิดตาหลายคน: ข้อผิดพลาดในการบำรุงรักษาที่กำลังทำให้ช่างของคุณรวยและทำให้ความปลอดภัยของคุณตกอยู่ในความเสี่ยง

ข้อดี ข้อเสีย และสัญญาณของปัญหา (คู่มือที่ช่วยป้องกันการวินิจฉัยที่ผิดพลาด)

คำถามที่ว่า “ทำไมเครื่องยนต์บางตัวถึงใช้ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก” จะชัดเจนยิ่งขึ้นเมื่อเราพิจารณาถึงข้อดีและข้อจำกัดในโลกแห่งความเป็นจริง

เสียง “แต๊กๆ” ของเครื่องยนต์: เมื่อตัวดันวาล์วไฮดรอลิกกลายเป็นผู้ต้องสงสัย

หากเครื่องยนต์มีตัวดันวาล์วไฮดรอลิกแล้วเริ่มมีเสียงดัง ไม่ได้แปลว่า “เครื่องยนต์กำลังจะพัง” โดยอัตโนมัติ โดยปกติเสียงนั้นเป็นอาการของการ สูญเสียการปรับตั้งไฮดรอลิกชั่วคราว หรือความล้มเหลวภายในของตัวดันวาล์ว

สัญญาณที่พบบ่อยที่สุด ได้แก่:

• เสียงดังตอนสตาร์ทเครื่องเย็น ซึ่งหายไปในไม่กี่วินาทีหรือนาที (น้ำมันยังไม่ถึงแรงดันเต็มที่ หรือตัวดันวาล์วถ่ายน้ำมันออกระหว่างจอด)
• เสียงดังต่อเนื่อง แม้เครื่องยนต์จะร้อนแล้ว (อาจบ่งชี้ว่าตัวดันวาล์วเสียหาย, น้ำมันเครื่องปนเปื้อน, แรงดันต่ำ, มีตะกอน, หรือการสึกหรอ)
• การทำงานผิดปกติ รอบเดินเบาไม่สม่ำเสมอ และการสูญเสียกำลัง (หากวาล์วไม่ได้เคลื่อนที่ตามเพลาลูกเบี้ยวอย่างที่ควรจะเป็น)

ประเด็นสำคัญ: ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกต้องพึ่งพาน้ำมันเครื่องเป็น “โครงสร้าง” หากน้ำมันเครื่อง เก่า, มีความหนืดไม่เหมาะสม, มีอากาศปน (มีฟอง) หรือมี ตะกอน ตัวดันวาล์วอาจไม่สามารถรักษาแรงดันได้ ในเครื่องยนต์ที่ใช้งานมานาน สิ่งนี้จะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้น

และก่อนที่จะรีบเปลี่ยนอะไหล่ราคาแพง ควรจำไว้ว่ามีสาเหตุ “พื้นฐาน” บางอย่างที่ดูเล็กน้อย แต่สร้างความเสียหายแบบเป็นลูกโซ่ หนึ่งในนั้นคือการเลือกการบำรุงรักษาที่ผิดเพราะต้องการประหยัด การเปรียบเทียบที่เป็นประโยชน์อย่างยิ่งอยู่ที่นี่: หยุดลงเกียร์ว่างขณะลงเขา: ความเชื่อผิดๆ เกี่ยวกับการประหยัดที่อาจทำลายเครื่องยนต์รถของคุณ

อะไรที่ทำให้ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกเสียจริงๆ

ในทางปฏิบัติ ความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดมาจากสามด้าน:

• การปนเปื้อน: อนุภาคและตะกอนสามารถทำให้ลูกสูบภายในติดขัด หรือทำให้วาล์วกันกลับเสียหายได้
• แรงดันน้ำมันเครื่องต่ำ: ปั๊มเสื่อม, ตะแกรงกรองน้ำมันอุดตันบางส่วน, ระดับน้ำมันต่ำ, ระยะห่างภายในเครื่องยนต์มากเกินไป หรือน้ำมันเครื่องเหลวเกินไปสำหรับสภาวะการใช้งาน
• อากาศในน้ำมันเครื่อง: ฟองอากาศลด “ความแข็งแกร่งไฮดรอลิก” ของตัวดันวาล์ว แทนที่จะเป็นการเติมน้ำมันเครื่องที่แน่นหนา คุณมีการบีบอัด และตัวดันวาล์วจะสูญเสียความสามารถในการรักษาระยะห่างเป็นศูนย์

สิ่งสำคัญ: ตัวดันวาล์วไฮดรอลิกสามารถทนทานได้นานมากเมื่อเครื่องยนต์ได้รับการดูแลพื้นฐานอย่างดี: น้ำมันที่ถูกต้อง, ไส้กรองที่ดี และ ระยะเปลี่ยนถ่ายที่สม่ำเสมอ ปัญหาคือหลายคนนึกถึงน้ำมันเครื่องก็ต่อเมื่อมันเริ่มมีเสียงดังแล้ว

หากคุณต้องการยกระดับการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของคุณ (และหลีกเลี่ยงไม่ให้รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ กลายเป็นบิลใหญ่) ให้อ่านหัวข้อนี้ควบคู่กันไป ซึ่งเป็นอีกประเด็นที่ทำให้เกิดการวินิจฉัยที่ผิดพลาด (และค่าใช้จ่ายที่มองไม่เห็น): หัวเทียนปลอม: กลโกงที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถหลอมละลายเครื่องยนต์ของคุณและทำให้กระเป๋าเงินของคุณว่างเปล่า

ทำไมไม่ใช่ทุกเครื่องยนต์ที่ใช้ตัวดันวาล์วไฮดรอลิก (และทำไมมันถึงไม่ใช่ “ล้าสมัย”)

หากตัวดันวาล์วไฮดรอลิกดีมาก ทำไมยังมีเครื่องยนต์ที่ใช้ตัวดันวาล์วแบบกลไกอยู่? เพราะวิศวกรรมคือการแลกเปลี่ยน ในการใช้งานที่เน้นการแข่งขันและการออกแบบเฉพาะทาง ตัวดันวาล์วแบบกลไกอาจเป็นที่ต้องการเพราะ:

• การควบคุมระยะห่างอย่างสมบูรณ์ เพื่อปรับพฤติกรรมที่รอบสูง
• การตอบสนองที่คาดเดาได้มากขึ้น ในสภาวะสุดขั้ว โดยไม่ขึ้นอยู่กับ “สภาพ” ของน้ำมันเครื่องในขณะนั้น
• ความซับซ้อนภายในชิ้นส่วนน้อยกว่า (แม้ว่าระบบโดยรวมจะแตกต่างกันไปตามการออกแบบก็ตาม)

สำหรับรถยนต์ที่ใช้ในชีวิตประจำวัน สิ่งที่คนส่วนใหญ่ให้ความสำคัญคืออย่างอื่น: ความเงียบ, ความสะดวกสบาย, การบำรุงรักษาต่ำ และ ความน่าเชื่อถือ โดยมีการแทรกแซงน้อยที่สุด รวมสิ่งเหล่านี้เข้ากับข้อกำหนดการปล่อยมลพิษและความต้องการด้านความประณีต (NVH: เสียงรบกวน การสั่นสะเทือน และความหยาบ) และจะเข้าใจได้ง่ายว่าทำไมเครื่องยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่จึงนำวิธีการไฮดรอลิกมาใช้ในการสั่งการวาล์ว (ไม่ว่าจะในตัวดันวาล์วเอง หรือตัวปรับสมดุลไฮดรอลิกที่รวมอยู่ในแขนร็อกเกอร์ในสถาปัตยกรรม OHC)

โดยสรุป คำถามที่ว่า “why do some engines use hydraulic lifters?” มีคำตอบที่คนขับรถรู้สึกได้ที่พวงมาลัย: เครื่องยนต์จะ “มีอารยธรรม” มากขึ้น และเมื่อมีบางอย่างผิดปกติ เสียงดังคือการแจ้งเตือนให้ตรวจสอบสิ่งที่ค้ำจุนเทคโนโลยีนี้จริงๆ นั่นคือ การหล่อลื่น

หากคุณต้องการยกระดับการบำรุงรักษาเชิงป้องกันของคุณ (และหลีกเลี่ยงไม่ให้รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ กลายเป็นบิลใหญ่) ให้อ่านบทความนี้ควบคู่กันไป: ทำไมการเติมลมยางตาม PSI ที่ระบุบนแก้มยางถึงเป็นความคิดที่แย่มาก: ความจริงที่อาจช่วยรักษารถของคุณ

Facebook X Threads VK WhatsApp LINE WeChat

×

微信分享

打开微信，扫描下方二维码。