เจโทรนิก

เจโทรนิก  เป็นชื่อทางการค้าของเทคโนโลยีระบบฉีดเชื้อเพลิงท่อร่วม (manifold injection) สำหรับเครื่องยนต์เบนซินในยานยนต์ พัฒนาและทำการตลาดโดยบริษัท โรเบิร์ต บ๊อช จำกัด (Robert Bosch GmbH) ตั้งแต่ทศวรรษ 1960 เป็นต้นมา บ๊อชได้อนุญาตให้ผู้ผลิตยานยนต์หลายรายใช้แนวคิดนี้ และมีเทคโนโลยีหลายรูปแบบที่ได้รับการพัฒนาและปรับปรุงให้ทันสมัยยิ่งขึ้น
ดี-เจโทรนิก (ค.ศ. 1967–1979).
เป็นระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบแอนะล็อก โดยอักษร "D" มาจากคำในภาษาเยอรมันว่า ""Druck" หมายถึงแรงดัน ระบบนี้จะวัดแรงดันสุญญากาศในท่อร่วมไอดีโดยใช้ตัวตรวจจับแรงดันที่ติดตั้งอยู่ภายในหรือเชื่อมต่อกับท่อร่วมไอดี เพื่อคำนวณระยะเวลาในการฉีดเชื้อเพลิงแต่ละครั้ง เดิมที ระบบนี้มีชื่อเรียกว่าเจโทรนิกเฉย ๆ แต่ภายหลังมีการตั้งชื่อว่าดี-เจโทรนิกขึ้นมาใหม่ เป็น นิวัตนามหรือชื่อที่ตั้งย้อนหลังเพื่อใช้แยกแยะความแตกต่างจากเจโทรนิกรุ่นต่อ ๆ มาที่ถูกพัฒนาขึ้น
ดี-เจโทรนิกโดยพื้นฐานแล้วคือการปรับปรุงเพิ่มเติมจากระบบจ่ายเชื้อเพลิงอิเล็กโทรเจ็กเตอร์ (Electrojector) ที่พัฒนาโดยบริษัทเบ็นดิกซ์คอร์ปอเรชัน (Bendix Corporation) ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 แทนจะเลือกแก้ไขปัญหาความน่าเชื่อถือต่าง ๆ ของระบบอิเล็กโทรเจ็กเตอร์ ทางเบ็นดิกซ์กลับให้สิทธิ์การใช้งานการออกแบบแก่บ๊อช และด้วยบทบาทของระบบเบ็นดิกซ์ที่ถูกลืมเลือนไปอย่างมาก ดี-เจโทรนิกจึงกลายเป็นที่รู้จักในฐานะผู้บุกเบิกที่ประสบความสำเร็จอย่างกว้างขวางของระบบคอมมอนเรลอิเล็กทรอนิกส์สมัยใหม่ โดยมีระบบจ่ายเชื้อเพลิงด้วยแรงดันคงที่ไปยังหัวฉีดและการฉีดแบบพัลส์ แม้จะเป็นแบบกลุ่ม (หัวฉีด 2 กลุ่มฉีดพร้อมกัน) ไม่ใช่แบบลำดับ (หัวฉีดแต่ละตัวฉีดแยกกัน) เหมือนในระบบรุ่นหลัง ๆ
ดี-เจโทรนิกก็เช่นเดียวกับระบบอิเล็กโทรเจ็กเตอร์ที่ใช้วงจรแอนะล็อก โดยไม่มีไมโครโปรเซสเซอร์หรือตรรกะดิจิทัลใด ๆ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU) ใช้ทรานซิสเตอร์ประมาณ 25 ตัวในการประมวลผลทั้งหมด สองปัจจัยสำคัญที่นำไปสู่ความล้มเหลวของระบบอิเล็กโทรเจ็กเตอร์ในที่สุดคือการใช้ตัวเก็บประจุแบบหุ้มด้วยกระดาษซึ่งไม่เหมาะกับการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและสัญญาณกล้ำแอมพลิจูด (amplitude modulation - AM ที่ใช้ในทีวี/วิทยุสมัครเล่น) ในการควบคุมหัวฉีด ซึ่งปัจจัยเหล่านี้ถูกแทนที่ไปแล้ว การขาดพลังการประมวลผลและไม่มีตัวตรวจจับแบบโซลิดสเตตทำให้ตัวตรวจจับสุญญากาศเป็นอุปกรณ์ที่มีความเที่ยงตรงสูงและค่อนข้างแพง คล้ายกับบารอมิเตอร์ โดยมีท่อลมทองเหลืองอยู่ภายในเพื่อวัดแรงดันในท่อร่วมไอดี
แม้ในทางแนวคิดจะคล้ายกับระบบส่วนใหญ่ในยุคหลัง ที่มีหัวฉีดแต่ละหัวควบคุมด้วยไฟฟ้าแยกตามแต่ละกระบอกสูบ และมีการจ่ายเชื้อเพลิงแบบปรับความกว้างของพัลส์ (pulse-width modulated - PWM) แต่แรงดันเชื้อเพลิงไม่ได้ถูกปรับเปลี่ยนตามแรงดันในท่อร่วมไอดี และหัวฉีดจะทำงานเพียงครั้งเดียวในทุก 2 รอบการหมุนของเครื่องยนต์ (โดยหัวฉีดครึ่งหนึ่งจะทำงานในแต่ละรอบการหมุน)
ระบบดังกล่าวถูกนำไปใช้ครั้งสุดท้าย (โดยมีกลไกการปรับจังหวะที่ออกแบบโดยบริษัทลูคัส (Lucas) และมีการติดป้ายยี่ห้อลูคัสทับลงบนชิ้นส่วนบางชิ้น) บนเครื่องยนต์จากัวร์ V12 (ในรุ่น XJ12 และ XJ-S) ตั้งแต่ ค.ศ. 1975 ถึง 1979
เค-เจโทรนิก (ค.ศ. 1973–1994).
เป็นระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไก โดยอักษร 'K' มาจากคำในภาษาเยอรมันว่า "Kontinuierlich"" หมายถึง "ต่อเนื่อง" โดยทั่วไปในสหรัฐเรียกกันว่า "หรือระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบต่อเนื่อง" (continuous injection system - CIS) เค-เจโทรนิกต่างจากระบบฉีดแบบพัลส์ตรงที่เชื้อเพลิงจะไหลออกจากหัวฉีดทุกตัวอย่างต่อเนื่อง ขณะที่ปั๊มเชื้อเพลิงจะอัดแรงดันเชื้อเพลิงได้สูงถึงประมาณ 5 บาร์ (73.5 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ปริมาณอากาศที่เครื่องยนต์ดูดเข้าไปจะถูกวัดเพื่อกำหนดปริมาณเชื้อเพลิงที่ต้องฉีด ระบบนี้ไม่มีวงแลมบ์ดาหรือการควบคุมแลมบ์ดา เค-เจโทรนิกเปิดตัวครั้งแรกในรถยนต์พอร์เชอ 911T รุ่นปี 1973.5 ในเดือนมกราคม ค.ศ. 1973 และต่อมาถูกนำไปติดตั้งในรถยนต์พอร์เชอ, ฟ็อลคส์วาเกิน, อาวดี้, บีเอ็มดับเบิลยู, เมอร์เซเดส-เบนซ์, โรลส์-รอยซ์, เบนท์ลีย์, โลตัส, เฟอร์รารี่, เปอโยต์, นิสสัน, เรอโน, วอลโว่, ซ้าบ, ทีวีอาร์และฟอร์ดอีกหลายรุ่น รถยนต์คันสุดท้ายที่ใช้เค-เจโทรนิกคือพอร์เชอ 911 เทอร์โบ 3.6 รุ่นปี 1994
เชื้อเพลิงถูกสูบจากถังไปยังลิ้นควบคุมขนาดใหญ่ที่เรียกว่าหัวจ่ายเชื้อเพลิง ซึ่งจะแบ่งท่อน้ำมันเชื้อเพลิงขาเข้าเส้นเดียวจากถังออกเป็นท่อขนาดเล็กหลายเส้น แต่ละเส้นจะไปที่หัวฉีดแต่ละอัน หัวจ่ายเชื้อเพลิงติดตั้งอยู่เหนือแผ่นวัดควบคุมซึ่งไอดีทั้งหมดจะต้องไหลผ่านไป และระบบทำงานโดยการปรับปริมาณเชื้อเพลิงที่ส่งไปยังหัวฉีดโดยอิงจากมุมของแผ่นเคลื่อนที่ในมาตรการไหลอากาศ (air flow meter) ซึ่งจะถูกกำหนดโดยปริมาณอากาศที่ไหลผ่านแผ่นดังกล่าว และโดยแรงดันควบคุม แรงดันควบคุมถูกควบคุมด้วยอุปกรณ์กลไกที่เรียกว่าตัวควบคุมแรงดัน (control pressure regulator - CPR) หรือตัวควบคุมการอุ่นเครื่อง (warm-up regulator - WUR) ขึ้นอยู่กับรุ่น CPR อาจใช้เพื่อชดเชยระดับความสูง ภาระเต็มที่ และ/หรือเครื่องยนต์เย็น หัวฉีดเป็นเพียงลิ้นกันกลับแบบมีสปริงพร้อมหัวฉีด เมื่อแรงดันระบบเชื้อเพลิงสูงพอจะเอาชนะสปริงต้าน หัวฉีดจะเริ่มฉีดพ่น
เค-เจโทรนิก (แลมบ์ดา).
เปิดตัวครั้งแรกในเครื่องยนต์พีอาร์วี V6 โดยปรากฏครั้งแรกในรถยนต์วอลโว่ 264 ใน ค.ศ. 1974 และต่อมาถูกนำไปใช้ในรถยนต์รุ่นอื่น ๆ เช่นเปอโยต์ 504 และ 604, เรอโน 30 รวมถึงในรถยนต์ดีเอ็มซี เดอโลเรียนใน ค.ศ. 1981 เป็นเค-เจโทรนิกที่มีการควบคุมแลมบ์ดาแบบวงปิดหรือที่เรียกว่าคู-เจโทรนิก (Ku-Jetronic) โดยอักษร 'u' ย่อมาจาก USA ถูกนำมาใช้ในรถยนต์พอร์เชอ 911 รุ่นที่จำหน่ายในสหรัฐช่วง ค.ศ. 1980-1983 ระบบนี้ได้รับการพัฒนาขึ้นเพื่อปฏิบัติตามกฎระเบียบการปล่อยมลพิษของคณะกรรมการทรัพยากรทางอากาศรัฐแคลิฟอร์เนียของสหรัฐ และต่อมาถูกแทนที่ด้วยระบบเคอี-เจโทรนิก
เคอี-เจโทรนิก (ค.ศ. 1985–1993).
เป็นระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบกลไกควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) อาจเป็นได้ทั้งแบบแอนะล็อกหรือดิจิทัล และระบบอาจมีหรือไม่ที่การควบคุมแลมบ์ดาแบบวงปิดก็ได้ ระบบนี้มีพื้นฐานมาจากระบบกลไกเค-เจโทรนิก โดยมีการเพิ่มตัวกระตุ้นไฮดรอลิก-ไฟฟ้า โดยหลักแล้วคือหัวฉีดเชื้อเพลิงที่อยู่แนวเดียวกับท่อเชื้อเพลิงกลับ แทนที่จะฉีดเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อร่วมไอดี หัวฉีดนี้จะอนุญาตให้เชื้อเพลิงไหลผ่านตัวจ่ายเชื้อเพลิง ซึ่งจะปรับแรงดันเชื้อเพลิงที่ส่งไปยังส่วนประกอบหัวฉีดแบบกลไกโดยอิงจากข้อมูลนำเข้าหลายอย่าง (ความเร็วเครื่องยนต์ แรงดันอากาศ อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น ตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ แลมบ์ดา และอื่น ๆ) ผ่าน ECU เมื่อถอดสายไฟอิเล็กทรอนิกส์ออก ระบบนี้จะทำงานเหมือนระบบเค-เจโทรนิก
โดยทั่วไปรู้จักกันในชื่อ 'CIS-E' ในสหรัฐ รุ่นย่อย KE3 (CIS-E III) ที่ออกมาภายหลังมีคุณสมบัติในการตรวจจับการน็อก
แอล-เจโทรนิก (ค.ศ. 1974–1989).
เป็นระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบแอนะล็อก แอล-เจโทรนิกมักถูกเรียกว่าระบบหัวฉีดแบบควบคุมด้วยการไหลของอากาศ (AFC - Air-Flow Controlled) เพื่อแยกความแตกต่างจากระบบดี-เจโทรนิกซึ่งควบคุมด้วยแรงดัน โดยอักษร 'L' ในชื่อมาจากคำในภาษาเยอรมันว่า "luft" หมายถึง "อากาศ" ในระบบนี้ การไหลของอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์จะถูกวัดโดยแผ่นกั้นที่เคลื่อนที่ได้ (บ่งชี้ภาระของเครื่องยนต์) ที่เรียกว่าตัวตรวจจับปริมาณการไหลของอากาศ (volume air flow sensor - VAF) หรือในเอกสารภาษาเยอรมันจะเรียกว่าลุฟท์เม็งเงินเมสเซอร์ ("LuftMengenMesser" - LMM) แอล-เจโทรนิกใช้วงจรรวมที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ ส่งผลให้หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ (ECU) มีความเรียบง่ายและเชื่อถือได้มากกว่าของระบบดี-เจโทรนิก
แอล-เจโทรนิกถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในรถยนต์ยุโรปช่วงทศวรรษ 1980 รวมถึงจักรยานยนต์บีเอ็มดับเบิลยู เค-ซีรีส์ด้วย บริษัทลูคัส, ฮิตาชิออโตโมทีฟโปรดักส์ (Hitachi Automotive Products), นิปปอนเด็นโซ่ (NipponDenso) และบริษัทอื่น ๆ ได้รับอนุญาตให้ใช้แนวคิดและเทคโนโลยีบางส่วนของบ๊อช แอล-เจโทรนิกในการผลิตระบบหัวฉีดเชื้อเพลิงที่คล้ายคลึงกันสำหรับผู้ผลิตรถยนต์ในเอเชีย แอล-เจโทรนิกที่ผลิตภายใต้ใบอนุญาตโดยระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ญี่ปุ่น (Japan Electronic Control Systems) ถูกติดตั้งในจักรยานยนต์คาวาซากิ Z1000-H1 ปี 1980 ถือเป็นจักรยานยนต์ที่ผลิตออกจำหน่ายเป็นครั้งแรกของโลกที่ใช้ระบบหัวฉีดเชื้อเพลิง แม้ส่วนประกอบของแอล-เจโทรนิกและส่วนประกอบที่ผลิตภายใต้ใบอนุญาตโดยผู้ผลิตรายอื่นจะมีความคล้ายคลึงกันทางกายภาพ แต่ระบบที่ไม่ใช่ของบ๊อชไม่ควรเรียกว่าแอล-เจโทรนิก และชิ้นส่วนมักไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้
แอลอี1-เจโทรนิก, แอลอี2-เจโทรนิก, แอลอี3-เจโทรนิก (ค.ศ. 1981–1991).
นี่คือแอล-เจโทรนิกที่ได้รับการปรับปรุงให้ง่ายขึ้นและทันสมัยยิ่งขึ้น ECU มีราคาถูกลงในการผลิตอย่างมากเนื่องจากใช้ส่วนประกอบที่ทันสมัยกว่า และเป็นมาตรฐานมากกว่า ECU ของแอล-เจโทรนิก เช่นเดียวกับแอล-เจโทรนิก ระบบนี้ยังคงใช้ตัวตรวจจับการไหลอากาศแบบแผ่นวัด (vane-type airflow sensor) เมื่อเทียบกับแอล-เจโทรนิก หัวฉีดเชื้อเพลิงที่ใช้ในแอลอี-เจโทรนิกมีค่าความต้านทานสูงกว่า แอลอี-เจโทรนิกมีอยู่สามรุ่น ได้แก่ แอลอี1 รุ่นเริ่มต้น, แอลอี2 (1984–) มีฟังก์ชันสตาร์ตเย็นที่รวมอยู่ใน ECU ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้หัวฉีดสตาร์ตเย็นและสวิตช์ความร้อนเวลาที่ระบบเก่ากว่าใช้, แอลอี3 (1989–): มี ECU ขนาดเล็กที่ใช้เทคโนโลยีไฮบริด ถูกรวมเข้ากับกล่องเชื่อมต่อของมาตรการไหลอากาศ
แอลยู1-เจโทรนิก, แอลยู2-เจโทรนิก (ค.ศ. 1983–1991).
เหมือนกับระบบแอลอี1-เจโทรนิกและแอลอี2-เจโทรนิกตามลำดับ แต่มีการควบคุมแลมบ์ดาแบบวงปิดและถูกออกแบบมาสำหรับตลาดสหรัฐในตอนแรก
แอลเอช-โจโทรนิก (ค.ศ. 1982–1998).
เป็นระบบฉีดเชื้อเพลิงดิจิทัล เริ่มใช้ในรถยนต์วอลโว่ 240 รุ่นปี 1982 ที่จำหน่ายในรัฐแคลิฟอร์เนีย โดยอักษร 'LH' มาจากคำภาษาเยอรมันว่า "Luftmasse-Hitzdraht" หมายถึงเทคโนโลยีมาตรวัดความเร็วลมแบบขดลวดร้อนที่ใช้ในการกำหนดมวลอากาศที่เข้าสู่เครื่องยนต์ มาตรมวลอากาศนี้บ๊อชเรียกว่า HLM2 (Hitzdrahtluftmassenmesser 2) แอลเอช-เจโทรนิกส่วนใหญ่ถูกนำไปใช้โดยผู้ผลิตรถยนต์สแกนดิเนเวีย และในรถสปอร์ตและรถยนต์หรูที่ผลิตในปริมาณน้อย เช่นพอร์เชอ 928 รุ่นที่พบบ่อยที่สุดคือแอลเอช 2.2 ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อินเทล 8049 (MCS-48) และโดยปกติจะมีหน่วยความจำโปรแกรมขนาด 4 กิโลไบต์ และแอลเอช 2.4 ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ซีเมนส์ 80535 (รุ่นหนึ่งของสถาปัตยกรรม 8051/MCS-51 ของอินเทล) และหน่วยความจำโปรแกรมขนาด 32 กิโลไบต์โดยใช้ชิป 27C256 แอลเอช-เจโทรนิก 2.4 มีการควบคุมแลมบ์ดาแปรผันอัตโนมัติ และรองรับคุณสมบัติขั้นสูงที่หลากหลาย รวมถึงการเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงตามอุณหภูมิไอเสีย (เช่น ในเครื่องยนต์วอลโว่ B204GT/B204FT) บางรุ่นที่ผลิตในภายหลัง (หลัง ค.ศ. 1995) มีฮาร์ดแวร์ที่รองรับการวินิจฉัยรุ่นแรกตามมาตรฐาน ISO 9141 (รู้จักในชื่อ OBD-II) และฟังก์ชันป้องกันการโจรกรรม
โมโน-เจโทรนิก (ค.ศ. 1988–1995).
ระบบเชื้อเพลิงดิจิทัลนี้มีหัวฉีดเชื้อเพลิงหนึ่งหัวที่อยู่ตรงกลาง ในสหรัฐ ระบบฉีดแบบจุดเดียว (single-point injection) ชนิดนี้ถูกทำการตลาดในชื่อ "throttle body injection" (TBI) โดยบริษัทเจเนรัลมอเตอร์ (GM) หรือ "central fuel injection" (CFI) โดยบริษัทฟอร์ด
โมโน-เจโทรนิกต่างจากระบบฉีดแบบจุดเดียวอื่น ๆ ที่รู้จักกันทั่วไปตรงที่อาศัยเพียงตัวตรวจจับตำแหน่งลิ้นปีกผีเสื้อ (throttle position sensor) เท่านั้นในการประเมินภาระเครื่องยนต์ ไม่มีตัวตรวจจับการไหลอากาศหรือแรงดันสุญญากาศในท่อร่วมไอดี โมโน-เจโทรนิกมีการควบคุมแลมบ์ดาแบบวงปิดแปรผันอัตโนมัติ และเนื่องจากการตรวจจับภาระเครื่องยนต์ที่เรียบง่าย จึงต้องพึ่งพาตัวตรวจจับแลมบ์ดาอย่างมากเพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง
หน่วยควบคุมเครื่องยนต์ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์อินเทล 8051 โดยปกติแล้วมีหน่วยความจำโปรแกรมขนาด 16 กิโลไบต์ และไม่มีระบบวินิจฉัยขั้นสูง (OBD-II) (เนื่องจาก OBD-II กลายเป็นข้อกำหนดในรถยนต์รุ่นปี 1996)