ขับเคลื่อนล้อหลังความเร็วสูง

เครื่องยนต์ดีเซลใช้การจุดระเบิดด้วยการอัดเป็นหลัก หลักการทำงานมีดังนี้: หลังจากอากาศถูกดูดเข้าไปในจังหวะดูด ลูกสูบจะอัดอากาศด้วยอัตราส่วนการอัดสูง (โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 16-22) ในจังหวะอัด ทำให้อุณหภูมิอากาศสูงขึ้นถึง 500-700 องศาเซลเซียส ซึ่งถึงอุณหภูมิการจุดระเบิดเองของน้ำมันดีเซล เมื่อลูกสูบเข้าใกล้จุดศูนย์ตายบน หัวฉีดจะพ่นน้ำมันดีเซลเข้าไปในกระบอกสูบในรูปแบบละออง น้ำมันดีเซลจะจุดระเบิดอย่างรวดเร็วในอากาศที่มีอุณหภูมิสูงและความดันสูง ดันลูกสูบให้ทำงาน ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ สามารถใช้หัวเทียนเรืองแสงเพื่อเพิ่มอุณหภูมิในกระบอกสูบและปรับปรุงประสิทธิภาพการสตาร์ทในสภาพอากาศเย็นได้ ในระหว่างการจุดระเบิด จังหวะการฉีดที่แม่นยำมีความสำคัญอย่างยิ่ง การฉีดเร็วเกินไปอาจทำให้การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์และเกิดการน็อค ในขณะที่การฉีดช้าเกินไปจะสิ้นเปลืองพลังงานและทำให้เครื่องยนต์ร้อนจัด นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องใช้น้ำมันดีเซลที่มีคุณภาพ หลีกเลี่ยงสิ่งเจือปนที่อาจส่งผลต่อการฉีดและการเผาไหม้ การตรวจสอบซีลกระบอกสูบอย่างสม่ำเสมอจะช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันการอัดอากาศเพียงพอ ทำให้มั่นใจได้ว่าอากาศอัดจะถึงอุณหภูมิจุดติดไฟของน้ำมันดีเซล และช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างปกติ

ปั๊มเชื้อเพลิงที่ใช้สร้างแรงดันในระบบฉีดเชื้อเพลิงดีเซลแบบดั้งเดิมมีหลักๆ 2 ประเภท คือ ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแบบปลักซอม และปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแบบจัดแจง ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแบบปลักซอมสร้างเชื้อเพลิงแรงดันสูงโดยการเปลี่ยนปริมาตรผ่านการเคลื่อนที่ไปกลับของปลักซอม มีโครงสร้างง่าย ง่ายต่อการบำรุงรักษา และสามารถปรับแต่งแรงดันได้ยืดหยุ่น ปั๊มประเภท A, B, P ที่พบได้ทั่วไปจัดอยู่ในประเภทนี้ และใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์ดีเซลแบบดั้งเดิม ส่วนปั๊มฉีดเชื้อเพลิงแบบจัดแจงจะกระจายเชื้อเพลิงแรงดันสูงไปยังแต่ละกระบอกสูบผ่านจานจัดแจงที่หมุนได้ มีโครงสร้างกะทัดรัด ขนาดเล็ก เหมาะสำหรับเครื่องยนต์หลายกระบอกสูบ โดยปั๊มประเภท VE เป็นตัวอย่างที่สำคัญ ปั๊มเชื้อเพลิงเหล่านี้ควบคุมแรงดันและปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงอย่างแม่นยำผ่านวิธีการควบคุมทางกลหรืออิเล็กทรอนิกส์ยุคแรก เพื่อให้แน่ใจว่าเครื่องยนต์ทำงานอย่างเสถียร นอกจากนี้ ปั๊มเชื้อเพลิงแต่ละประเภทจะเหมาะกับความต้องการของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกัน เช่น แบบปลักซอมเหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการการปรับแรงดันสูง ส่วนแบบจัดแจงจะเหมาะสมกว่าในเครื่องยนต์หลายกระบอกสูบที่มีข้อจำกัดด้านพื้นที่ สมรรถนะของปั๊มเหล่านี้ส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษของเครื่องยนต์ การบำรุงรักษาและตรวจสอบเป็นประจำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานปกติของระบบ

หน้าที่หลักของหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงคือการส่งน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังเครื่องยนต์อย่างแม่นยำและในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อการเผาไหม้ที่มีประสิทธิภาพ โดยพื้นฐานแล้วมันคือวาล์วโซลินอยด์ เมื่อได้รับคำสั่งจากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ของเครื่องยนต์ (ECU) ขดลวดโซลินอยด์จะได้รับพลังงาน ทำให้เกิดแรงดูดที่ยกวาล์วเข็มขึ้นและเปิดรูฉีด น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดพ่นด้วยความเร็วสูงผ่านช่องว่างวงแหวนระหว่างวาล์วเข็มและรูฉีด ทำให้เกิดละอองคล้ายหมอก กระบวนการทำให้เป็นละอองนี้ช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของการผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศอย่างมาก จึงเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบ่งออกเป็นสองประเภทตามตำแหน่งการฉีด ได้แก่ การฉีดเข้าท่อไอดีและการฉีดตรง การฉีดเข้าท่อไอดีจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อไอดี ช่วยทำความสะอาดวาล์วและลดการสะสมของคาร์บอน แต่ความแม่นยำในการฉีดค่อนข้างต่ำ ซึ่งอาจนำไปสู่การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้นหรือกำลังเครื่องยนต์ไม่เพียงพอ ในทางกลับกัน ระบบฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงจะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบโดยตรง ทำให้มีความแม่นยำมากขึ้นและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ลดการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง และเพิ่มกำลังเครื่องยนต์ อย่างไรก็ตาม ระบบนี้ต้องการเชื้อเพลิงคุณภาพสูงกว่าและต้องทนต่อแรงดันสูงถึง 24-200 กก. (แรงดันการฉีดผ่านท่อไอดีโดยทั่วไปอยู่ที่ 2-8 กก.) นอกจากนี้ หัวฉีดเชื้อเพลิงซึ่งควบคุมอย่างแม่นยำโดย ECU จะช่วยให้เครื่องยนต์รักษาสัดส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุดภายใต้สภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน ซึ่งไม่เพียงแต่รับประกันการทำงานของเครื่องยนต์ที่ราบรื่น แต่ยังช่วยเพิ่มกำลังและลดการปล่อยมลพิษอีกด้วย เพื่อรักษาประสิทธิภาพ จำเป็นต้องทำความสะอาดอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันการสะสมของคาร์บอนหรือสิ่งสกปรกอุดตันระบบ โดยทั่วไปแนะนำให้บำรุงรักษาทุก 2 ปีหรือ 50,000 กิโลเมตร หากรถยนต์ใช้งานในสภาพการจราจรติดขัดบ่อยครั้งหรือใช้เชื้อเพลิงคุณภาพต่ำ ควรลดระยะเวลาการทำความสะอาดลงตามความเหมาะสม

ระบบขับเคลื่อนสี่ล้อ (4WD) เป็นระบบขับเคลื่อนที่สามารถส่งกำลังจากเครื่องยนต์ไปยังสี่ล้อของรถในเวลาเดียวกัน สามารถปรับอัตราจำแนกแรงบิดระหว่างล้อหน้าและล้อหลังตามสภาพถนนขณะขับขี่ ซึ่งช่วยเพิ่มแรงยึดเกาะ การขับเคลื่อนผ่านพื้นที่ต่างๆ และความเสถียรของรถอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเหมาะสำหรับสภาพถนนที่ยากลำบาก เช่น ถนนโคลน ถนนหิมะ และทางลาดชัน มักพบในรถยนต์ออฟโรด (SUV) และรถยนต์สมรรถนะสูงบางรุ่นก็ใช้ระบบนี้เช่นกัน ระบบนี้แบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก ได้แก่: 1. ระบบขับสี่ล้อแบบบางเวลา (Part-time 4WD) ต้องเปลี่ยนโหมดระหว่างขับสองล้อและสี่ล้อด้วยตนเอง มีโครงสร้างเรียบง่ายและน่าเชื่อถือ 2. ระบบขับสี่ล้อตลอดเวลา (Full-time 4WD)อยู่ในสถานะขับเคลื่อนสี่ล้อตลอดเวลา กระจายกำลังอย่างสมดุล ให้การยึดเกาะถนนที่ดีกว่าแต่สิ้นเปลืองน้ำมันมากกว่า 3. ระบบขับสี่ล้ออัตโนมัติ (On-demand 4WD) ใช้คอมพิวเตอร์ตรวจสอบสภาพถนนและเปลี่ยนโหมดขับเคลื่อนอัตโนมัติ คุ้มค่าในแง่ประหยัดน้ำมันและความสามารถในการขับขี่ ระบบ 4WD ไม่เพียงแต่เพิ่มสมรรถนะการขับขี่ออฟโรดเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มความปลอดภัยบนถนนลื่น และจัดเป็นระบบความปลอดภัยเชิงป้องกันประเภทหนึ่ง เมื่อเทคโนโลยีพัฒนาขึ้น ระบบ 4WD แบบไฟฟ้า (เช่นใช้มอเตอร์แยกขับล้อหน้าและล้อหลัง) ได้ปรับปรุงการตอบสนองและการประหยัดน้ำมัน เพื่อตอบสนองความต้องการขับขี่ที่หลากหลาย

FWD หรือขับเคลื่อนด้วยล้อหน้า เป็นรูปแบบการขับเคลื่อนที่พบบ่อยในรถยนต์ หมายถึงพลังงานจากเครื่องยนต์จะถูกส่งต่อโดยตรงไปยังล้อหน้าผ่านเกียร์ โดยล้อหน้าจะรับหน้าที่ทั้งขับเคลื่อนและเปลี่ยนทิศทาง ในขณะที่ล้อหลังเป็นล้อที่เคลื่อนตาม ระบบนี้เนื่องจากโครงสร้างไม่ซับซ้อนและต้นทุนการผลิตต่ำ จึงกลายเป็นตัวเลือกสำหรับรถประหยัดและรถขนาดกลางประมาณ 70% โครงสร้างการส่งกำลังที่กะทัดรัดสามารถเพิ่มพื้นที่ภายในรถ พื้นในแถวหลังเรียบมากขึ้น นอกจากนี้ยังมีน้ำหนักเบา เส้นทางส่งกำลังสั้น ทำให้ประหยัดน้ำมันมากขึ้น นอกจากนี้ น้ำหนักที่กระจุกตัวที่หัวรถยังสามารถเพิ่มแรงยึดเกาะของล้อหน้าในพื้นผิวที่ลื่น เพื่อเพิ่มความมั่นคงในการขับขี่ อย่างไรก็ตาม ล้อหน้าต้องรับหน้าที่ทั้งขับเคลื่อนและเปลี่ยนทิศทาง ทำให้รับภาระหนัก อาจเกิดแรงบิดที่พวงมาลัย (torque steer) เมื่อเร่งเครื่องอย่างรวดเร็ว และมีแนวโน้มที่จะเกิดอาการหมุนไม่พอ (understeer) เมื่อเข้าโค้งความเร็วสูง ความสามารถในการขับผ่านสภาพถนนที่ยากลำบาก (เช่น โคลนหรือทางลาดชัน) ไม่ดีเท่ารถที่ขับเคลื่อนด้วยสี่ล้อ (4WD) เมื่อเปรียบเทียบกับรูปแบบการขับเคลื่อนอื่น FWD จะเน้นความประหยัดและประโยชน์ใช้สอยมากกว่า เหมาะสำหรับการเดินทางประจำวันและรถครอบครัว ในขณะที่รถขับเคลื่อนล้อหลังมีสมรรถนะการควบคุมที่ดีกว่า แต่ต้นทุนสูงกว่า ส่วนรถขับเคลื่อนสี่ล้อ/ทุกล้อ (4WD/AWD) นั้นเหมาะกับภูมิประเทศซับซ้อน แต่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่าและต้นทุนที่สูงกว่า