ความต้องการน้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์

ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่สำคัญ คือ

1. อัตราส่วนการอัด
2. กระบวนการในการเผาไหม้
3. อัตราส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง
4. การออกแบบชิ้นส่วนต่างๆของเครื่องยนต์

อัตราส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง

ประกอบด้วย 3 แบบ

1. อัตราส่วนผสมตามทฤษฎี

2. อัตราส่วนผสมบาง

3. อัตราส่วนผสมหนา

14.7 : 1

16 : 1, 18 : 1

10 : 1, 8 : 1

22 : 1

อัตราส่วนผสมเชื้อเพลิงขณะเครื่องยนต์ทำงาน

อัตราส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์แก๊สโซลีนต้องการในสภาวะการทำงานต่าง ๆ นั้นไม่เหมือนกัน เพื่อประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์ ดังนั้นอุปกรณ์ซึ่งทำหน้าที่จ่ายส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงหรือคาร์บูเรเตอร์จะต้องควบคุมอัตราส่วนผสมให้เหมาะกับสภาวะการทำงานต่างๆของเครื่องยนต์ดังนี้

ขณะสตาร์ต

เครื่องยนต์ต้องการสวนผสมของเชื้อเพลิงค่อนข้างหนามาก เนื่องจากขณะเริ่มสตาร์ตความเร็วรอบของเครื่องยนต์จะต่ำ (ประมาณ 500-700 รอบต่อนาที) จึงทำให้อากาศไหลผ่าน คอคอดของคาร์บูเรเตอร์ มีความเร็วต่ำ เป็นผลให้น้ำมันเชื้อเพลิงไม่สามารถเป็นฝอยละอองได้ดี และขึ้นส่วนที่เคลื่อนที่ของเครื่องยนต์ยังมีความฝืดของชิ้นสวนสูง จึงต้องการอัตราส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่หนากว่าปกติ (ประมาณ 8-10 : 1) เพื่อให้เครื่องยนต์สตาร์ตติดง่าย

ขณะเดินเบา

ขณะเดินเบาซึ่งเป็นสภาวะความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำ เพื่อให้เครื่องยนต์สามารถทำงานโดยไม่เกิดอาการสะดุดหรือดับ เครื่องยนต์จะต้องการส่วนผสมที่หนาประมาณ 10 : 1

ขณะอุณหภูมิต่ำ

ขณะอุณหภูมิต่ำมีผลทำให้ฝอยละอองของน้ำมันเชื้อเพลิงบางสวนกลั่นตัวเป็นลักษณะละอองหยดน้ำเกาะตามผนังท่อไอดีและผนังกระบอกสูบเครื่องยนต์ต้องการอัตราส่วนผสมที่หนาประมาณ 9 : 1 ถึง 10 : 1

ขณะเครื่องยนต์รับภาระปานกลางใช้ความเร็วสม่ำเสมอ

ความเร็วรอบเครื่องยนต์ประมาณ 2,000-2,500 รอบต่อนาที อัตราส่วนผสมที่ใช้จะอยู่ประมาณ 15 : 1 - 16 : 1 ซึ่งเป็นอัตราส่วนผสมที่ประหยัดและใกล้เคียงกับอัตราส่วนผสมทางทฤษฎี

ขณะเร่งเครื่องเครื่องยนต์

อัตราส่วนผสมเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์ต้องการจะหนากว่าปกติเพื่อให้ได้กำลังงาน สำหรับสภาวะเพิ่มความเร็วรอบได้อย่างทันทีทันใด

ขณะความเร็วสูงหรือภาระงานหนัก

ขณะความเร็วสูงหรือภาระงานหนัก เช่น ขณะมีการบรรทุกของหนักหรือการขึ้นทางลาดชันเครื่องยนต์ต้องการส่วนผสมที่หนาประมาณ 12 : 1 - 13 : 1 เพื่อให้ได้กำลังงานสูงสุด

​

กำลังงานกับความสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง

ข้อจำกัดในการทำงานของคาร์บูเรเตอร์

เนื่องจากเครื่องยนต์มีความต้องการอัตราส่วนผสมระหว่างอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงในสภาวะการทำงานต่างๆ ที่ไม่เหมือนกัน ดังนั้นเพื่อให้มั่นใจว่าการจ่ายอัตราส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเชื้อเพลิงได้ ตามสภาพการขับขี่ของรถยนต์ คาร์บูเรเตอร์จะต้องถูกออกแบบให้สามารถจ่ายส่วนผสมให้ทันต่อการเปลี่ยนแปลงสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์แต่อย่างไรก็ตามระบบคาร์บูเรเตอร์ก็ยังไม่สามารถทำงาน อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดตามความต้องการได้ เนื่องจากยังมีข้อจำกัดในการทำงานหลายประการ คือ

1. คาร์บูเรเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่เป็นกลไกจำนวนมาก เกิดความล่าช้าในการจ่ายส่วนผสมส่งผลให้การตอบสนองการเร่งเครื่องยนต์ไม่ดีเท่าที่ควร

2. วงจรการจ่ายส่วนผสมมีหลายวงจร เช่นวงจรความเร็วรอบเดินเบา วงจรความเร็วรอบปกติ ปั๊มเร่ง วงจรความเร็วรอบสูง ฯลฯ ขณะเปลี่ยนแปลงวงจรการทำงานจะต้องมีการจ่ายส่วนผสมที่หนาเผื่อไว้ เพื่อป้องกันเครื่องยนต์เกิดอาการสะดุด จึงเป็นการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง

3. กรณีเครื่องยนต์มีคาร์บูเรเตอร์ตัวเดียว ความยาวของท่อไอดีแต่ละกระบอกสูบที่ไม่เท่ากันทำให้ ส่วนผสมที่บรรจุเข้าในแต่ละกระบอกสูบไม่เท่ากัน ซึ่งมีผลต่อกำลังเครื่องยนต์

4. ประสิทธิภาพสวนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงบริเวณคอคอด (VENTU.R) ของคาร์บูเรเตอร์ ขณะความเร็วรอบเครื่องยนต์ต่ำจะไม่ค่อยดีทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง

5. ขณะถอนคันเร่งอย่างทันทีทันใด ซึ่งเป็นสภาวะเครื่องยนต์ไม่ต้องการน้ำมันซื้อเพลิง แต่เครื่องยนต์ยังคงได้รับน้ำมันเชื้อเพลิงจากวงจรความเร็วรอบเดินเบา จึงทำให้สิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง

6. ขณะรถยนต์แล่นบนถนนลาดเอียง ระดับน้ำมันในห้องลูกลอบของคาร์บูเรเตอร์ จะเปลี่ยนแปลงไป เป็นสาเหตุให้การจ่ายส่วนผสมผิดไปจากที่เครื่องยนต์ต้องการ