: Lamda + step motor คืออะไร...มาดูกัน :

[~ Funky_nu_NoO :]

เอามาจากเว็บนู้นนะครับ http://www.b.yimwhan.com/board/show.php?user=avanzathai&topic=877&Cate=1

ยาวมาก แต่ก็มีประโยชน์มาก (ถ้าซ้ำขออภัยครับ) 


หลังจากที่ผม Post ไว้เรื่องการให้คำปรึกษาเกี่ยวกับ Lamda control ปรากฎว่ามีหลายท่านโทรเข้ามาถามเยอะมาก ผมจึงขออธิบายเพิ่มเติมให้ได้อ่านโดยทั่วกัน

ระบบจ่ายเชื้อเพลิงแกสเท่าที่ผมทราบตอนนี้มี 4 ระบบคือ

1 Fix mixer
2 Mixer + Lamda & step motor
3 Variable Mixer
4 Injection

การทำงานของแต่ละระบบเป็นดังนี้ (ผมจะไม่พูดถึงถัง)
1 Fix mixer
ส่วนประกอบหลักคือ 1 หม้อต้ม 2 วาล์วกลางสาย(Fix valve, หรือ Block valve) 3 Mixer

การทำงานโดยทั่วไปคือ หม้อต้มที่ได้รับความร้อนจากน้ำร้อน ทำให้น้ำแก๊ส กลายเป็นไอแกสแรงดันสูงในห้องแรก ของหม้อต้ม ก่อนที่จะถูกลดความดันให้พอดีในห้องที่สอง แกสที่ออกจากหม้อต้ม ก็จะดัน หรือถูกดูด ผ่านวาล์วกลางสาย (Fix Valve) แล้วไหลเข้าสู่ Mixer อากาศที่ผ่าน Mixer ด้วยความเร็ว (เนื่องจากอากาศถูกรีด จึงทำให้เกิดแรงดูด หลัง Mixer) จะดูดแกสพร้อมกับผสมกันกลายเป็นไอดีที่จะเข้าสู่ลูกสูบพร้อมที่จะถูกจุดระเบิดภายในลูกสูบ
จุดด้อยของระบบนี้คือ ถ้าส่วนผสมของอากาศกับแกส ไม่พอดี (แกส มากไป หรือน้อยไป) จะไม่สามารถปรับได้ในขณะทีรถวิ่ง เนื่องจากการจูนแกสของระบบนี้จะต้องทำในขณะที่เครื่องจอด และต้องจูนให้ครอบคลุม ในสภาวะรอบเดินเบาและรอบสูง ซึงต้องจูน ทั้งวาวล์ และหม้อต้ม ให้สามารถครอบคลุมได้ทั้งหมดจึงจะสามารถใช้งานได้
ส่วนผสมที่ของอากาศกับแกส ที่ไม่พอดีจะเกิดขึ้นเมื่อใด ? เนื่องจากความต้องการเชื้อเพลิงในแต่ละสภาวะไม่เหมือนกัน เช่นในรอบต่ำเครื่องยนต์ไม่ได้ต้องการเชื้อเพลิงมาก แต่วาวถูกจูนไว้เพื่อจ่ายให้รอบสูงด้วย จึงอาจทำให้เกิดการกินแกส หรือในรอบสูง เครื่องยนต์ต้องการเชื้อเพลิงมาก แต่วาวถูกจูนเผื่อรอบต่ำ สภาวะนี้จะทำให้เกิด แกสจะบางเกินไป และ ลองสังเกตุให้ดีจะพบอีกว่า เมื่อกดคันเร่งถึงจุดหนึ่งแล้วจะพบว่า จะเจออาการ เหยียบไม่ได้มากกว่านี้แล้วเนื่องจากวาวล์จ่ายถูก fix อยู่กับที่ ไม่สามารถจ่ายชดเชยให้ได้ตามความต้องการในสัดส่วนที่พอดี
จะเห็นได้ว่า ระบบนี้เป็นระบบ ควบคุมเปิด คือไม่มีสัญญาณย้อนกลับมาบอกกับระบบเพื่อที่จะทำการปรับวาวจ่ายแกสเพื่อให้เกิดการจ่ายแกสให้พอดี ระบบนี้จึงเป็นเพียงแต่เอาให้ใช้งานได้แบบกลางๆเท่านั้น

2 Mixer + Lamda & Step Motor

ส่วนประกอบหลัก คือ 1 หม้อต้ม 2 Step Motor valve 3 Mixer 4 ออกซิเจน เซนเซอร์ (มีอยู่แล้วในรถ แต่ถ้าใช้การไม่ได้ ต้องหาซื้อมาเปลี่ยน หรือฝังเพิ่มเติม)
สัญญาณที่ ต้องการอย่างน้อย คือ อ๊อกซิเจนเซนเซอร์ รองลงมาคือสัญญาณตำแหน่งปีกผีเสื้อ อุณหภูมิของน้ำร้อน ความเร็วรอบ และอื่นๆ ตามอ๊อบชั่นของแต่ละยี่ห้อ

หลักการทำงาน หม้อต้มหลักการเดียวกันกับแบบ Fix mixer (จึงไม่ขอกล่าวอีก)

ส่วนที่จะกล่าวเพิ่มเติมคือ Step motor กับออกซิเจน เซนเซอร์ (Lamda probe) Step Motor valve จะมาทำหน้าทีแทน Fix valve โดยควบคุมปริมาณแกสที่จะไหลเข้าสู่ Mixer ให้มีปริมาณทีพอดี โดยที่แกสไม่มาก(หนา) หรือไม่น้อย(บาง) เกินไป
กลไกการควบคุมปริมาณแกสทีพอดีนี้ เกิดจาก อ๊อกซิเจนเซนเซอร์ วัดปริมาณอ๊อกซิเจนที่ปนอยู่ในไอเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ของไอดี ส่งค่าที่วัดได้กลับมาที่กล่องควบคุม (ECU: Electronic control unit) เพื่อทำการประมวลผลว่าแกส หนาหรือบาง จากนั้นกล่อง ECU จะส่งสัญญาณไปขับ ที่ Stepping Motor ให้ทำการเปิดมากขึ้นหรือปิดน้อยลง เพื่อทำการชดเชยค่าที่ อ๊อกซิเจนเซนเซอร์วัดได้ (ตัวอย่างเช่น ถ้าอ๊อกซิเจนอ่านค่าได้ว่าแกสบาง (อากาศมาก) Step motor ก็จะทำการเปิดวาวมากขึ้น หรือ ถ้าอ่านได้ว่าแกสหนา ก็จะทำการหรี่วาวล์ลง เพื่อมิให้สัดส่วนของไอดี หนาหรือบางมากเกินไป)
จากลักษณะการทำงานดังกล่าวจะเห็นว่า ไอดีที่จะเข้าห้องเผาไหม้ จะไม่เกิดการบางมากไปหรือ หนาเกินไป ไม่ว่าเครื่องยนต์ จะรอบสูงหรือรอบต่ำ ( หม้อต้มต้องสามารถจ่ายได้ ตามความต้องการของเครื่องยนต์ด้วยนะ) เนื่องจากจะได้รับการปรับแกส หรือชดเชยแกสให้มีสัดส่วนที่พอดีอยู่ตลอด
ข้อสังเกตุที่ได้จากการติด Lamda + step motor คือ ความรู้สึกการขับขี่จะเหมือนขับด้วยน้ำมันเบนซิน ความเร็วปลายเพิ่มขึ้น สามารถออกตัวด้วยความเร็วได้ไม่อืด ส่วนการประหยัดนั้นถ้าเทียบกับแบบ Fix จะประหยัดถ้า Fix จูนมาหนา แต่ไม่ประหยัดถ้า Fix จูนมาบาง เนื่องจากว่า Lamda control จะพยายามปรับค่าการควบคุมให้อยู่ค่ากลาง อย่างไรก็ดีถ้าต้องการจูนให้ Lamda control ประหยัดก็สามารถทำได้ แต่ต้องใช้คอมพิวเตอร์ในการจูน

ส่วนหัวฉีด กับ Variable Mixer คอยติดตามต่อไปครับกำลังพิมพ์
ท่านที่ต้องการสอบถามข้อมูลเพิ่มเติม 09-2016003 โทรมาได้คับยินดี

[~ Funky_nu_NoO :]

มาต่อเรื่องหัวฉีดกันนะคับ


3 ระบบหัวฉีด (Injection)

ผมยกเรื่องหัวฉีดมาต่อท้ายกับ แลมด้า เพราะหลักการทำงานมันคล้ายกัน ต่างกันตรงที่การจ่ายแกสที่เป็นระบบดูดกับระบบฉีด และ การจ่ายแกสเข้าท่อร่วมกับการจ่ายแกสเข้าแต่ละสูบ กับ กลไกทีใช้ยกหัวฉีดเพื่อปล่อยแกส

อุปกรณ์หลักที่ต้องมีคือ หม้อต้ม (บางยี่ห้อเป็นสายน้ำร้อนให้ความร้อนไปในตัวเลย) ตัวปรับแรงดันเพื่อควบคุมแรงดันให้หัวฉีด หัวฉีด (มีทั้งเป็นแบบสปริง หรือ Plunger (คล้ายกับ Diaphragm) และ คอยล์แม่เหล็กเพื่อบังคับความสูงในการยกหัวฉีด) เซนเซอร์ต่างๆ (O2 เซนเซอร์ (Lamda probe) วัดรอบ (RPM) อุณหภูมิน้ำ สัญญาณลิ้นเร่ง หรือปีกผีเสื้อ (TPS)

หลักการทำงานโดยทั่วไป

ขณะที่เครื่องยนต์ทำงานอยู่นั้น ECU จะได้รับสัญญาณจากเซนเซอร์ต่างๆที่กล่าวมาแล้ว โดยเฉพาะ O2 เซนเซอร์ แล้วทำการประมาณผลว่าขณะนี้ไอเสียที่ออกจากเครื่องยนต์มีออกซิเจน หนา หรือ บาง เกินไปหรือไม่ ถ้า ออกซิเจนบางก็จะลดระยะการยกหัวฉีดในการจ่ายแกสในจังหวะครั้งต่อไป เพื่อปรับค่าของO2 ให้สูงขึ้น แต่ถ้า O2 หนา นั่นหมายความว่า แกสบาง ECU ก็จะสั่งให้ECU จะส่งสัญญาณการขับหรือยกหัวฉีดการจ่ายแกสเข้าท่อไอดีของแต่ละลูกสูบ เพื่อจ่ายแกสให้มากขึ้น เนื่องจากระบบหัวฉีด เป็นระบบที่ดันแกสเข้าสู่ท่อไอดีดังนั้นจึงต้องมี Pressure Regulator (ตัวรักษาแรงดันแกส) เพื่อให้สามารถจ่ายแกสเข้าสู่หัวฉีดที่มีขนาดเล็กมาก เมื่อเปรียบเทียบกับระบบดูด

สำหรับสัญญาณอื่นๆ เช่น TPS Temp. หรือ RPM เป็นสัญญาณที่นำมาใช้เพื่อชดเชยเชื้อเพลิงให้ในสภาวะที่ระบบต้องการแกสมากขึ้น เช่น อากาศเย็น การออกตัวรถ การแซงรถอย่างกระทันหัน ซึ่งขึ้นอยู่กับ ลักษณะการขับขี่ของแต่ละคนเช่น พื้นที่การใช้งานเช่น อากาศร้อนเย็น หรือแม้แต่การ สต๊าท เครื่องยนต์ การปรับจูนตัวแปรเหล่าขึ้นอยู่กับประสบการณ์การทำงานของแต่ละคน ที่จะทำให้เข้ากับลักษณะการขับขี่ของแต่ละคน นอกจากนี้แล้วในรถบางรุ่น ECU ของรถเองก็จะมีการปรับค่าตามการใช้งานที่ถูกต้องตามไปด้วย ตัวอย่างเช่น รถที่มีคันเร่งไฟฟ้า หรือมี ระบบปรับอากาศที่ควบคุมแยกอิสระ ดังนั้นผู้ปรับจูนต้องวิเคราะห์ถึงปัญหาเหล่านี้ด้วย

เมื่อเปรียบเทียบ ระบบหัวฉีด กับ Lamda +Stepping motor ข้อแตกต่างที่เห็นได้ชัดคือการจ่ายเชื้อเพลิง โดยที่หัวฉีดจะจ่ายแกสเข้าที่ท่อไอดีในจุดที่ใกล้กับลิ้นไอดีมากที่สุด และจ่ายให้แต่ละลูกสูบโดยตรง แต่ Lamda Control นั้นจะจ่ายแกสเข้าที่ท่ออากาศร่วมผสมทีเดียวแล้วค่อยจ่ายไปยังลูกสูบต่างๆ นอกจากนี้แล้วระยะห่างจากจุดผสมถึงลูกสูบก็ไกลกว่าแบบหัวฉีด
จุดแตกต่างตรงนี้เองที่ทำให้เกิดข้อ ได้เปรียบ เสียเปรียบ ระหว่าง หัวฉีด กับ แลมด้า เนื่องจากว่ายิ่งจุดจ่ายแกสไกลออกจากจุดใช้งานมาก โอกาสในการเกิด Backfire ก็ย่อมมีมากขึ้นตามไปด้วย เนื่องจากมีแกสหลงเหลืออยู่ในระบบท่อร่วม แต่อย่างไรก็ตามเนื่องจาก แลมด้าคอนโทรล Step Motor จะจ่ายแกสมากน้อย ตามคำสั่งของ ECU นั่นหมายความว่า สัดส่วนของเชื้อเพลิงที่ผสมแล้วอย่างถูก ก็จะลดโอกาสการเกิด Backfire ลงไปเช่นเดียวกัน
หากท่านยังนึกภาพไม่ออกผมจะยกตัวอย่างการผสมเชื้อ และการกิน ที่ง่ายๆดังนี้
เปรียบเทียบ การผสมแกสกับอากาศ กับ การผสม(ชง)เหล้ากับโซดาหรือน้ำ ดีกว่าจะได้เห็นได้ชัด

Lamda +Step motor +Mixer ก็เหมือนกับ เหล้า โซดา ที่ผสมทีเดียวเป็นแก้วแล้วดื่มกันทั้ง 4 คน (สี่ลูกสูบ หรือ หกลูกสูบ)
หัวฉีด ก็เหมือนกับเหล้าที่ผสมเป็น เป๊ก (แก้วเล็กๆที่ผสมพอดื่มเพียงครั้งเดียวคนเดียว) ถ้า สี่สูบก็ผสมสี่ครั้ง ของใครของมัน
แต่ทั้งแก้วทั้งเป็ก จะใช้ส่วนผสมที่ถูกสั่งมาจากคนเดียวกัน คือ ECU โดยมีคนดื่มที่คอยบอกว่าเหล้ามากไปหรือเหล้าน้อยไป ก็คือ Lamda probe หรือ O2 เซนเซอร์นั่นเองครับ

จะเห็นว่าทั้ง หัวฉีด และ แลมด้า+Step motor ทำงานคล้ายกันมาก

ส่วนข้อดี ข้อเสีย อย่างอื่นทีพอเปรียบเทียบกันได้ดังนี้
1 Backfire หัวฉีดโอกาสเกิดน้อยกว่าแลมด้า แต่ตัวแลมด้าเองโอกาสเกิด ก็น้อยมากอยู่แล้วดังนั้นข้อเปรียบเทียบนี้จึงมีน้ำหนักไม่มากเท่าใด
2 ราคาหัวฉีดราคาสูงกว่าแลมด้ามาก 5-8 เท่า
3 เนื่องจากว่าหัวฉีด มีหัวจ่าย (Plunger) ที่เคลื่อนไหวถึง 4 หัว (สี่สูบ) ดังนั้นถ้ามีหัวใดหัวหนึ่งมีปัญหาเครื่องยนต์จะเดินไม่ Balance อาจเกิดความเสียหายต่อเครื่องยนต์ได้ และอาจต้องเปลี่ยนชุดหัวฉีดทั้งชุด (คงไม่มีใครมาแยกขายหรอกครับ) ส่วนแลมด้า ชุดเคลือนไหวก็มีเพียง Step motor ถ้าเสียซื้อทั้งชุดใหม่ก็ราคาคงไม่เท่าไหร่
.4 อัตราเร่งในการออกตัว ถ้าดูจากโครงสร้างและจุดจ่ายเชื้อเพลิง หัวฉีดน่าจะดีกว่าเนื่องจากอยู่ใกล้จุดใช้งานคือปากลิ้นไอดี แต่เมื่อเปรียบเทียบความเร็วของอากาศกับระยะทางที่ห่างของ Mixer กับหัวฉีดแล้ว มีผลไม่มาก

เท่าที่อธิบายเรื่องหัวฉีด และแลมด้ามา คิดว่า หลายท่านคงเริ่มเข้าใจมากขึ้นนะครับ สำหรับตอนตอไปจะเป็นเรื่อง Variable Mixer

[~ Funky_nu_NoO :]

จูนบาง คือ ใส่แก๊สน้อยๆเพื่อหวังประหยัด
สมมุติฐาน ของรถ คือ
ผสมหนามาก ใช้ตอนสตาร์ท ไม่มีกำลัง ใช้วิ่งไม่ได้
ผสมหนาค่อนข้างมาก ให้กำลังมาก แต่เปลือง ใช้เร่งแซง (ควันดำ)
ผสมหนา ให้กำลังได้ดี มีเสถียรภาพ ในการแซงได้ดี
ผสมพอดี ก็ธรรมดา ใช้วิ่งเดินทาง ไม่..หม่ำ.. (ช่วงนี้แหละ ไฟติด ห้าดวง)
ผสมบาง วิ่งได้ ไม่ดี แต่พอได้
ผสมบางค่อนข้างมาก เริ่มเละ ไม่มีกำลัง วิ่งได้แต่อืดๆ
ผสมบางมาก จุดนี้แหละ ที่เจอๆกัน โดยหวังประหยัด ผลคือ อ่อนแอ ไร้เรี่ยวแรง งอแง สามวันดีสี่วันไข้

โดยเหตผลทางทฤษฎีนั้น ผมทราบคร่าวๆว่า การผสมบางนั้น การเผาไหม้จะช้ากว่าการผสมหนา
ฉะนั้น การจุดระเบิดหนึ่งที นั้นเผาไม่หมด การเผาไม่หมดจึงไม่มีกำลัง ลูกไฟจากการระเบิดจะเหลือ ออกไปเผาวาวไอเสีย เล่นๆซ๊ะงั้น ความร้อนจึงสูงปรีด นี่แหละมั้งคงเป็น ที่มาของคำว่าเครื่องโทรม ซึ่งแท้จริงแล้ว ระบบแก๊สจะไม่ทำให้เครื่องโทรมได้หรอกครับ
ตัวอย่าง เช่น
ปืนยาว กับ ปืนสั้น
ปืนยาว ยิงได้ไกลกว่าปืนสั้น ถ้าใช้ลูกกระสุนเดียวกัน
เพราะ การเผาไหม้ของดินขับนั้นจะค่อยๆเผาแล้ว ถีบหัวกระสุน(ถ้าเป็นเครื่องยนต์ก็ คือหัวลูกสูบ) กระสุนวิ่งพ้น ปากกระบอกเมื่อไหร่ ก็เผาหมดกันพอดี ลูกกระสุนจึงมีความเร็วสูง
ในทางกลับกัน ปืนสั้น กระสุนวิ่งพ้นปากกระบอกไปนานแล้ว ดินขับยังเผาไม่หมดเลย นั่นก็คือเหลือทิ้ง


การติดตั้งระแก๊สเข้ากับรถยนต์
วิศวะกร เครื่องกล(ไม่ใช่ผม)ท่านทราบดี ถึงเรื่องเวลาการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงแต่ละชนิด
แก๊สนั้นใช้เวลานานกว่า เบนซินเล็กน้อย ฉะนั้น จึงต้องมีการปรับเครื่องยนต์ไปหาเชื้อเพิลง และปรับเชื้อเพลิงเข้าหาเครื่องยนต์ จึงจะได้ประสิทธภาพ
ดังนั้น
การติดแก๊ส ไม่ใช่ ศักด์แต่ว่าจะติด จึงต้องมีความรู้พื้นฐาน กันด้วย
กรณีผู้ใช้ก็เช่นเดียวกัน ควรเข้าใจขีดกำกัดต่างของเครื่องยนต์ด้วย มิใช่ว่ามุ่งเน้นแต่ประหยัดๆๆๆ จึงไปจูนบางๆ
การจูนบางนั้น ไม่ได้สร้างความปรัหยัดอะไรมากมายนัก
แก๊ส คือ อินพุท
เครื่องยนต์คือ โปรเสส
ลูกล้อที่หมุน(พลัง) คือเอ้าพุท
การใส่ อินพุทมาก ก็จะได้ เอาพุทมาก
การใส่ อินพุท น้อย ก็ย่อมได้เอ้าพุทน้อยเช่นกัน
การใส่ที่ไม่ขาด หรือ ไม่เกิน นั้นคือ ค่าประสิทธิภาพต่างหากที่น่าคำนึงถึง


ขอโทษนะครับ ความรู้ทางด้านเครื่องกลนั้น ผมไม่ได้เรียนมาทางนี้ ผมก็ได้แต่มาทางนี้ ผมก็ได้แต่จำๆเค้ามาเล่าให้ฟัง...

[ne_dnet]

Step motor ของ Lamda พี่พอทราบราคาไหมครับ PM มาก็ได้ครับ (มีแบบ DC Motor ไหมครับ)