KKU Res J. 2011; 16(7)
774
1. บทนา ในสภาวะปจจบนประเทศไทยไดนาเขา
เช�อเพลงจากตางประเทศ ทาใหไมสามารถควบคม
ราคาของเช�อเพลง ซ$ งสงผลตอความม$นคงทางเศรษฐกจของประเทศ ดงน�นถาสามารถหาแหลงเช� อเพลงทดแทนภายในประเทศได จะลดการ
KKU Res J. 2011; 16(7): 774-785 http://resjournal.kku.ac.th
การปรบปรงระบบการฉดเช�อเพลงของรถจกรยานยนตเพ�อใชน�ามนแกสโซฮอล E85
The Improve Motorcycle Fuel Injection Systems for
Gasohol E85 ปยะวฒน ศรธรรม1*, เดชชาต เชดชย2
และกนตธร ชานประศาสน3
Piyawat Sritram1*, Viluknam phoncharoen1 and Kontorn Chamniprasart3
1 สาขาวชาวศวกรรมเคร� องกล มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลอสาน วทยาเขตสรนทร อ.เมอง จ.สรนทร 32000
2 สาขาวชาเทคโนโลยไฟฟา มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลอสาน วทยาเขตสรนทร อ.เมอง จ.สรนทร 32000
3 สาขาวชาวศวกรรมเคร� องกล สานกวชาวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยสรนาร อ.เมอง จ.นครราชสมา 30000
*Correspondent author: [email protected]
Received November 23, 2010 Accepted August 23, 2011
บทคดยอ งานวจยมวตถประสงคเพ$อศกษาผลการดดแปลงและสรางระบบควบคมการจายน� ามนเช�อเพลง
ใหมใหเคร$องยนตระบบหวฉด โดยใหทางานรวมกบระบบ engine control module (ECM) ท$ควบคมการทางานของรถจกรยานยนต ในการทดลองเลอกใชเคร$ องยนตระบบหวฉด programmed fuel
injection (PGM FI) วงจรควบคมการฉดน�ามนท$สรางสามารถเพ$มคาบเวลาการฉดน� ามนของหวฉด โดยแปรผนตามความเรวรอบของเคร$องยนต สงผลใหเคร$องยนตใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงได โดยไมตองปรบแตงช�นสวนของเคร$องยนตใดๆ และยงสามารถกลบมาใชเช�อเพลงปกตไดเชนเดม
Abstract
The objectives of this research were to study the modification and production of supply
fuel control system for injection engine type, which was cooperated with engine control
module system (ECM). Programmed fuel injection (PGM FI) of engine was used in the
research. Results showed that the injection fuel period increased with increment of engine
variable speed. Therefore, the gasohol E85 could be used in this engine type, did not
required any engine modification, and could be reversed back to use original fuel.
คาสาคญ: ระบบ engine control module (ECM) ระบบ programmed fuel injection (PGM FI) น�ามนแกสโซฮอล E85
Keywords: engine control module (ECM) system, programmed fuel injection (PGM FI) system, gasohol E85
KKU Res J. 2011; 16(7) 775
นาเขาเช�อเพลงจากตางประเทศ พลงงานทดแทนท$วาคอ การใชเอทานอลผสมกบน� ามนเบนซนในรปของน�ามนแกสโซฮอล 91 และแกสโซฮอล 95
ซ$ งกคอ E10 รฐบาลมนโยบายสงเสรมการใชน�ามนแกสโซฮอล ไมวาจะเปน E10 E20 และ E85 เพ$อใหเปนพลงงานอกทางเลอกหน$ง มการรณรงคใหผใชรถยนตเบนซนหนมาใชน� ามนแกสโซฮอล สาหรบน�ามนแกสโซฮอล E85 น�น รถท$ใชน� ามนดงกลาวไดย ง มไมมากพอ และมการผลตมาจาหนายไมก$บรษท ท$จรงแลวจากการทดลองพบวาเคร$ องยนตเบนซนท$ใชกนอยในปจจบนสามารถปรบแตงใหใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงได (4)
ในทางทฤษฎของเคร$ องยนตสนดาปภายใน การเผาไหมของเช�อเพลงท$สมบรณเกดจากการผ ส ม ร ะ ห ว า ง น� า มน เ ช� อ เ พ ล ง กบ อ า ก า ศ ใ นอตราสวนท$พอเหมาะ โดยในเคร$ องยนตแกสโซลนหรอเบนซนอตราสวนผสมระหวางอากาศตอน�ามนจะอยท$ 14.6:1 โดยจะใหคาแลมดาอยท$ 1
(2) จากหลกการดงกลาว ถาเปล$ยนเช�อเพลงใหมจะตองทดสอบหาคาอตราสวนผสมใหม จากคาความรอนท$ไดจากเอทานอลท$ใหออกมานอยกวาน�ามนเบนซนในการเผาท$ปรมาณเทากน ดงน�นถาตองการใหไดคาความรอนท$เทากนตองใชปรมาณเอทานอลท$มากกวาน� ามนเบนซน(3) ซ$ งสงผลตอการใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงท$ตองใชในอตราสวนท$มากกวาการใชน� ามนเบนซน เน$องจากมสวนผสมของเอทานอลผสมอย โดยน�ามนแกสโซฮอล E85 เกดจากการนาเอทานอล บรสทธ9 99.5% ผสมในสดสวน 75-85% กบน�ามนเบนซนพ�นฐาน (แกสโซลนหรอน�ามนเบนซนท$ยงไมปรบคาออกเทน ซ$งน�ามนเบนซนพ�นฐาน (base
gasoline) จะมคาออกเทนอยประมาณ 85-87)
โดยน�ามนแกสโซฮอล E85 มคาออกเทนมากกวา 100 ซ$ งทาใหตองใชก าลงอด (compression
ratio) สงกวารถท$ใชเคร$องยนตเบนซนท$วไป
ดงน� นในงานวจยน� จงตองการศกษาการส รางระบบการควบคมการจายน� ามนเช�อเพลงใหมของเคร$ องยนตรถจกรยานยนตระบบหวฉดใหใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงได
2. วธการวจย
2.1 กลอง engine control module (ECM)
ในการศกษา กอนอ$นตองทราบคาบเวลาการฉดเช�อเพลงของกลอง ECM ท$จายใหหวฉด ดงน�นตองวดสญญาณท$เขาหวฉดของรถจกรยาน
ยนตโดยใชเคร$ องมอวดวดคาแรงดนไฟฟาท$จายใหหวฉด และใชเคร$ องมอวดออสซโลสโคปวดสญญาณการส$งฉดเช�อเพลงของหวฉด
เม$อไดสญญาณจากกลอง ECM แลว ทาการวเคราะหขอมล และทาการออกแบบวงจรควบคมเพ$มเวลาการฉดน� ามนใหม ออกแบบใหวงจรควบคมใหมทางานรวมกบกลอง ECM ของรถจกรยานยนต โดยควบคมการทางานดวยไอซไมโครคอนโทรลเลอรและเขยนโปรแกรมควบคมลงในไอซไมโครคอนโทรลเลอร เสรจแลวทาการทดสอบวงจรและโปรแกรมการควบคมพรอมปรบแกใหเหมาะสมกบการใชงานเม$อไดสญญาณท$ตองการ ทาการทดสอบการทางานของเคร$ อง
ยนต ทาการปรบแตงสญญาณและวเคราะหผลการทดสอบเม$อไดคาเวลาการฉดน�ามนตามท$ตองการแลว ทาการออกแบบลายปร< น วางอปกรณอเลก
ทรอนกส บรรจเขากลองและตอวงจรควบคมเขากบกลองควบคม ECM ทาการทดสอบใชน� ามนแกสโซฮอล E85 วเคราะหผลท$ไดในการปรบแตงระบบการจายน� ามนใหเคร$ องยนตเม$อใชน� ามนแกสโซฮอล E85
2.2 เคร�องยนตทดสอบ ใชเคร$องยนตแกสโซลนสบเดยว 4 จงหวะ
เปนเคร$องยนตระบบเกยรอตโนมตของฮอนดา รนคลกไอ ซ$ งรายละเอยดเคร$องยนตแสดงในตารางท$ 1
KKU Res J. 2011; 16(7)
776
รปท� 1. วงจรควบคมดวยไมโครคอนโทรลเลอร
ตารางท� 1. รายละเอยดเคร�องยนตฮอนดาคลกไอ (1)
ขอมล SPECIFICATION
ระบบจายน� ามน
หวฉด PGM-FI fuel
injection
เคร�องยนต
4 จงหวะ ซงเกลโอเวอรเฮด
แคมชาพท
ขนาดกระบอกสบxระยะชก 50 มม.× 55 มม.
ปรมาตรกระบอกสบ 108 ซซ
แรงบดสงสด
1.22 กก.ม. ท� 2,800 รอบ/
นาท
อตราสวนกาลงอด 11:1
รอบเดนเบา 1,700 + 100 รอบ/นาท
ระบบระบายความรอน ระบายความรอนดวยน�า
ระบบหลอล�น แบบอตโนมตในตว (วดสาด)
ระบบจดระเบด ระบบ digital transistorized
ระบบคลทช คลตชแหงอตโนมต
อตราทดเกยร 2.53-0.85
2.3 วงจรควบคม
ในวงจรรปท$ 1 ม regulator ทาหนาท$เปนตวเรยงกระแสและลดแรงดนใหอยท$แรงดน 5 โวลต
และตวเกบประจ C1 ทาหนาท$กรองแรงดนใหเรยบข�น สวน input TP จะรบสญญาณแรงดน
ไฟฟาจากการเปล$ยนแปลงขององศาการปดเปดท$ปกผเส�อในระบบหวฉดเช�อเพลง ซ$ งทาหนาท$เพ$มและลดปรมาณของอากาศท$ไหลเขาหองเผาไหมใหมคามากหรอนอยตามการบดคนเรง โดยการสงสญญาณอย ในรปของแรงดนไฟฟาและมคาแรงดนไฟฟาอยในชวง 1-5 โวลต สวนตวตาน
ทาน R5-R9 ในวงจรทาหนาท$เปนอปกรณ detect
แรงดนไฟฟาเพ$อสงสญญาณใหไอซ A/D เปล$ยนจากสญญาณระบบอนาลอกเปนสญญาณในระบบดจตอลเพ$อใหไมโครคอนโทรลเลอรประมวลผลได โดยทางานรวมกนกบไอซ driverในวงจรจดตอปอนสญญาณเขาท$ input map จะเปนจดเขาสญญาณของสญญากาศซ$ งเปนเคร$ องว ดอตราความเรวของอากาศท$ไหลเขาระบบการฉดเช� อ
เพลง โดยมตวตานทาน R1 ทาหนาท$ปรบระดบสญญาณแรงดนไฟฟาท$ ไดจากการไหลของอากาศ คาสญญาณระบบดจตอลท$ออกจากไอซ A/D จะปอนเขาท$Port P1 ของไมโครคอนโทรล
เลอร โดยตอใชงานในตาแหนงขา P1.0-P1.6
จากรปท$ 1 ในจดตอ input PCM ของวงจร
KKU Res J. 2011; 16(7) 777
รปท� 2. โปรแกรมควบคมการทางานท�ปอนในไอซไมโครคอนโทรลเลอร
รปท� 3. จาลองการตอกลองวงจรควบคมท�สรางเขากบกลอง ECM ของรถจกรยานยนต
ควบคมระบบใหมจะเปนสญญาณท$ไดมาจากแรงดนไฟฟาท$ส$งจายของกลอง ECM ท$ สงสญญาณไปควบคมการฉดน� ามนของหวฉดในเวลาเดยวกนสญญาณดงกลาวจะเขาท$ไมโคร
คอนโทรลเลอรดวย จากน�นไมโครคอนโทรลเลอรจะสงสญญาณควบคมในรปแรงดนไฟฟา ท$ตาแหนง output ของวงจรอเลกทรอนกส ซ$ งเปนตาแหนงเดยวกนกบจด input PCM จากวงจรดงกลาวเปนวงจรขยายเวลาในการฉดน� ามนของหวฉด
การ detect ของสญญาณแรงดนไฟฟาจากกลอง ECM เขาท$ input PCM โดยสญญาณแรงดนไฟฟาผานตวตานทาน R3 และไดโอด D1
และผานไอซ Opto isolate เพ$อนาสญญาณเขาท$ขา P3.0 ของไมโครคอนโทรลเลอร สวน output
จากขา P3.1 ของไมโครคอนโทรลเลอรผานไปท$ตวตานทาน R4 เขาไอซ Opto isolate (Q1) และ
ตวตานทาน R2 จะทาหนาท$ขยายกระแสเพ$อจายใหหวฉดทางานตามตองการ โดยไดโอด D2 และตวตานทาน R10 จะเปน indicator ของสญญาณท$output โปรแกรมการทางานของไมโครคอน
โทรลเลอรจะทางานโดยรบ input มาจากสญญาณแรงดนไฟฟาจากกลอง ECM สงใหหวฉดและทาการเพ$มคาบเวลาการส$งจายน� ามนของหวฉดโดยใหสญญ าณ กา รฉด น� า มน เป ล$ ยน แป ลง ตา มปรมาตรของอากาศท$ไดรบสญญาณจะสงเขาท$input TP และความเรวของอากาศไหลเขาหองเผาไหม สญญาณจะสงเขาท$ input MAP โดยสามารถปรบต�งปรมาณน�ามนซ$งจะแปรผนตรงกบเวลาในการทางานของหวฉด
การเขยนโปรแกรมควบคมการทางานท$ปอนในไมโครคอนโทรลเลอรน�น จะทาการออกแบบแกไขโปรแกรมใหเพ$มระยะเวลาการฉดน�ามนของหวฉดโดยทางานรวมกบกลอง ECM เวลาการจาย
KKU Res J. 2011; 16(7)
778
รปท� 4. การตอกลองวงจรควบคมท�สรางเขากบกลอง ECM ของรถจกรยานยนต
รปท� 5. การใชออสซโลสโคปวดสญญาณการส�งจายน�ามนของกลอง ECM
น�ามนของหวฉดจะใชเวลาเทาใดน�น ข�นอยกบการปดเปดของปกผเส�อ จากการทดสอบวดคาแรงดนของปกผเส�อท$เปดออก โดยเปดตามการบดคนเรงของรถจกรยานยนตน�น ไดทาการวดสญญาณของวงจรควบคมท$สงสญญาณไปท$ปกผเส� อ โดยผลการวดไดคาแรงดนไฟฟาท$ จายใหปกผเส� อมคาเพ$มข�น สงผลใหระยะเวลาการฉดน�ามนของหวฉดนานข�น
สาหรบโปรแกรมควบคมการทางานท$ปอนในไอซไมโครคอนโทรลเลอร การจาลองการตอกลองวงจรควบคมท$สรางเขากบกลอง ECM ของรถจกรยานยนต และการตอกลองวงจรควบคมท$สรางเขากบกลอง ECM ของรถจกรยานยนต แสดงในรปท$ 2-4 ตามลาดบ
3. ผลการทดลอง 3.1 วดคาสญญาณออกจากกลอง ECM
ใชเคร$ องวดออสซโลสโคป วดคาการสงสญญาณการฉดน� ามนท$ควบคมการทางานจากกลอง ECM (รปท$ 5) โดยวดท$สายสญญาณเขาหวฉดท$ตอมาจากกลอง ECM
การทดสอบวดสญญาณ ต� งคาการวดของเคร$องวดออสซดลสโคปท$ Volt/Div 2 V และ Time/Div 1 mS โดยใชน�ามนเบนซน น�ามนแกสโซฮอล 91 E10 น�ามนแกสโซฮอล 95 E10 น�ามนแกสโซฮอล E20 และน� ามนแกสโซฮอล E85 มาทดสอบไดผลการวดของสญญาณดงน�
ผลการวดสญญาณของกลอง ECM ท$จายใหหวฉด มรายละเอยดดงน�
KKU Res J. 2011; 16(7) 779
3.1.1 ใชน�ามนเบนซนเปนเช�อเพลง
สญญาณท$วดไดเปนสญญาณพลลส$ เหล$ยม (รปท$ 6) คาคาบเวลาการจายน�ามนของหวฉดท$วดไดคอ 2.5 mS
รปท� 6. รปคล�นท�ไดของการจายน� ามนเบนซน
3.1.2. ใชน�ามนแกสโซฮอล 91 E10 เปนเช�อเพลง
สญญาณท$วดไดเปนสญญาณพลลส$ เหล$ยม (รปท$ 7) คาคาบเวลาการจายน�ามนของหวฉดท$วดไดคอ 2.3 mS
รปท� 7. รปคล�นท�ไดจากหวฉดของการจายน� ามนแกสโซฮอล 91 E10
3.1.3 ใชน�ามนแกสโซฮอล 95 E10 เปนเช�อเพลง
สญญาณท$วดไดเปนสญญาณพลลส$ เหล$ยม (รปท$ 8) คาคาบเวลาการจายน�ามนของหวฉดท$วดไดคอ 2.3 mS
รปท� 8. รปคล�นท�ไดจากหวฉดของการจายน� ามนแกสโซฮอล 91 E10
3.1.4 ใชน�ามนแกสโซฮอล E20 เปนเช�อเพลง
สญญาณท$วดไดเปนสญญาณพลลส$ เหล$ยม (รปท$ 9) คาคาบเวลาการจายน�ามนของหวฉดท$วดไดคอ 2.8 mS
รปท� 9. รปคล�นท�ไดจากหวฉดของการจายน� ามนแกสโซฮอล E20
3.1.5 ใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลง
สญญาณท$วดไดเปนสญญาณพลลส$ เหล$ยม (รปท$ 10) คาบเวลาการจายน� ามนของหวฉดท$วดไดคอ 4.2 mS
รปท� 10. รปคล�นท�ไดจากหวฉดของการจายน�ามนแกสโซฮอล E85
ในการศกษาน� การวดจากออสซโลสโคปใช common ข�วบวก สญญาณจงแสดงคาดานบวก
จากกราฟในรปท$ 6-10 การทดสอบการวดสญญาณท$กลอง ECM จายสญญาณใหกบหวฉด อาจกลาวไดวาสญญาณท$กลอง ECM ส$งใหหวฉดน� ามนทางานเปนสญญาณพลล โดยคาบเวลาส$งจายน� ามนท$หวฉดมคาบเวลาท$มากนอยแตกตางกนข�นอยกบชนดของน� ามนท$เตม จากกราฟรปท$ 10 เม$อใชน� ามนแกสโซฮอล E85 น�นกลอง ECM
ควบคมใหหว ฉดน� ามนทางานไดแคในชวง
KKU Res J. 2011; 16(7)
780
รปท� 11. คล�นท�วดไดของการจายน�ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงรอบเดนเบาของเคร�องยนต
รปท� 12. คล�นท�วดไดของการจายน�ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�
หน� ง เคร$องยนตเดนเบา เวลาเรงเคร$องยนตจะดบและรถทดสอบว$งออกตวไมได 3.2 การวดคาสญญาณท�สงออกจากวงจรควบคมดวยไมโครคอนโทรลเลอร
การวดสญญาณท$ จ ายใหหว ฉด โดยวดสญญาณออกจากกลอง ECM และสญญาณออกจากวงจรท$สรางข�นใหมจากการเขยนโปรแกรมคาส$งลงในไอซไมโครคอนโทรลเลอรมการกาหนดใหโปรแกรมมการเพ$มคาบเวลาการฉดน�ามนของหวฉดแบงการทางานออกเปน 5 ชวงการเพ$มคาบเวลา และกาหนดใหคาบเวลาท$เพ$มเขาไปจากเดมใหแปรผนตามเปอรเซนตการเปดของปกผเส�อโดยการบดคนเรงของรถจกรยานยนตการทดสอบใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลง ไดคาดงน�
ข�นท� 1 วดสญญาณการทางานขาออกท$ส$งจายใหหวฉดในขณะเคร$ องยนตยงไมทางาน ผลการทดสอบท�ง 5 ชวงการทางานไดคาดงน�
1. ชวงรอบเดนเบาของเคร�องยนต ต�งการวดท$คา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
จากรปท$ 11(ก) สญญาณพลลบนจากกลอง ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 2 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ 3.2
mS
จากรปท$ 11 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน�ามนท$วดไดคอ 4 mS จากสญญาณในชวงเดนเบา จะเหนวาสญญาณท$ไดมการเพ$มคาบเวลา 2 mS
2. ชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�หน�ง ต�งการวด คา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
จากรปท$ 12 (ก) สญญาณพลลบนจากกลอง ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 3.6 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ 6
mS
จากรปท$ 12 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน�ามนท$วดไดคอ 7 mS จาก
KKU Res J. 2011; 16(7) 781
รปท� 13. คล�นท�วดไดของการจายน�ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�สอง
รปท� 14. คล�นท�วดไดของการจายน�ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�สาม
สญญาณในชวงท$ 1 สญญาณท$ ไดมการเ พ$ มคาบเวลา 3.4 mS
3. ชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�สอง ต�งการวด คา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
จากรปท$ 13 (ก) สญญาณพลลบนจากกลอง ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 3.6 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ7.6 mS
จากรปท$ 13 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน� ามนท$วดไดคอ8 mS จากสญญาณในชวงท$ 2 สญญาณท$ ไดมการเ พ$ มคาบเวลา 4.4 mS
4. ชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�สาม ต�งการวด คา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
จากรปท$ 14 (ก) สญญาณพลลบนจากกลอง ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 3.6 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ 8
mS
จากรปท$ 14 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน� ามนท$วดไดคอ 8.8 mS จากสญญาณในชวงท$ 3 สญญาณท$ไดมการเพ$มคาบเวลา 5.2 mS 5. ชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�ส� ต�งการวดคา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
จากรปท$ 15 (ก) สญญาณพลลบนจากกลอง ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 3.6 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ
8.4 mS
จากรปท$ 15 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน� ามนท$วดไดคอ 9.2 mS จากสญญาณในชวงท$ 4 สญญาณท$ไดมการเพ$มคาบเวลา 5.6 mS
6. ชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�หา ต�งการวด คา Volt/div 2 V และคา Time/div 2 mS
KKU Res J. 2011; 16(7)
782
รปท� 15. คล�นท�วดไดของการจายน� ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�ส�
รปท� 16. คล�นท�วดไดของการจายน� ามนของกลอง ECM เทยบกบวงจรควบคมท�สรางข�น ในชวงเวลาการเพ�มคาบเวลาระยะท�หา
รปท� 17. การวดสญญาณขณะเคร�องยนตทางานโดยใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลง
จากรปท$ 16 (ก) สญญาณพลลบนจากกลอง
ECM คาบเวลาท$วดไดคอ 3.6 mS และสญญาณพลลลางจากกลองท$สรางข�นคาบเวลาท$วดไดคอ8.8 mS
จากรปท$ 16 (ข) สญญาณพลลท�งสองรวมกนจะไดคาบเวลาการฉดน� ามนท$วดไดคอ 9.8 mS จากสญญาณในชวงท$ 5 สญญาณท$ไดมการเพ$มคาบเวลา 6.2 mS
การวดสญญาณขณะเคร$องยนตทางานโดยใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงแสดงในรปท$ 17
ข�นท� 2 วดสญญาณการทางานขาออกท$ส$งจายใหหวฉดในขณะเคร$ องยนตทางานโดยใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลง
1. วดคาการทางานในรอบเดนเบาของเคร�องยนต ต�งการวดใหคาของ Volt/div 5 V และคา Time/div 1 mS
KKU Res J. 2011; 16(7) 783
ในรปท$ 18 เปนสญญาณท$วดจากระบบควบคมการจายเช�อเพลงใหมขณะตดเคร$องยนตในรอบเดนเบา จากภาพเปนสญญาณจากกลอง ECM
จายท$ชวงหมายเลข 1 และคาบเวลาท$เพ$มอยชวงหมายเลข 2 คาคาบเวลาท$วดสญญาณรวมกนไดคอ
4 mS
รปท� 18. รปคล�นสญญาณท�วดในการส�งใหหวฉดทางานท�รอบเดนเบา
2. วดคาการทางานในรอบการทางานของเคร�องยนตปกต ต�งการวดใหคา Volt/div 5 V
และคา Time/div 1 mS
รปท�19. รปคล�นสญญาณท�วดไดในการส�งหวฉด ท�รอบการ
ทางานของเคร�องยนตปกต
ในรปท$ 19 เปนสญญาณท$วดจากระบบควบคมการจายเช�อเพลงใหมขณะตดเคร$องยนตในรอบเดนเคร$องยนตทางาน สญญาณพลลจากกลอง ECM จายรวมกบวงจรควบคมใหม ไดคาคาบเวลาท$วดรวมไดคอ 8.8 mS
จากรปท$ 18-19 เปนสญญาณเพ$มคาบเวลาการฉดขณะเคร$ องยนตทางาน สญญาณคาบเวลาทางานจรงของเคร$องยนตในการส$งฉดน� ามนของระบบควบคมท$ปรบปรงใหม จากสญญาณท$วดไดแสดงใหเหนวากลอง ECM มการส$งจายสญญาณ
ตามสภาวะการทางานจรงของเคร$ องยนตขณะทางาน และวงจรควบคมใหมท$บรรจในกลองตนแบบท$ตอรวมจะจายสญญาณเพ$มคาบเวลาการฉดน� ามน เพ$อใหเคร$องยนตทางานไดปกตเม$อใชน�ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลง
ข�นท� 3 วดสญญาณการทางานขาออกท$ส$งจายใหหวฉดในขณะเคร$ องยนตทางานโดยใชน� ามนแกสโซฮอล E85 ผสมรวมกนกบน� ามนเบนซน 91 เปนเช�อเพลง
1. วดคาการทางานในรอบเดนเบาของเคร�องยนต ต�งการวดใหคาของVolt/div 5 V และคา Time/div 1 mS
จากรปท$ 20 เปนรปคล$นสญญาณท$วดไดจรงในการส$งใหหวฉดทางานท$รอบเดนเบา สญญาณพลลรวมจากกลอง ECM จายรวมกบวงจรควบคมใหมไดคาคาบเวลาท$วดรวมคอ 4 mS
รปท� 20. รปคล�นสญญาณท�วดไดในการส�งใหหวฉด ท�รอบเดนเบา
2. วดคาการทางานในรอบการทางานของเคร�อง
ยนตปกต ต�งการวดใหคา Volt/div 5 V และคา Time/div 2 mS
รปท� 21. รปคล�นสญญาณท�วดไดในการส�งใหหวฉด ท�รอบการ
ทางานของเคร�องยนตปกต
KKU Res J. 2011; 16(7)
784
จากรปท$ 21 เปนรปคล$นสญญาณท$วดไดจรงในการส$งใหหวฉดทางานท$รอบเดนคร$องยนตใชงานปกต สญญาณพลลรวมจากกลอง ECM จายรวมกบวงจรควบคมใหม ไดคาคาบเวลาท$วดรวมคอ 8.8 mS
ในรปท$ 20-21 สญญาณคาบเวลาการฉดน� ามนของหวฉดในขณะเคร$ องยนตทางาน จากสญญาณท$ว ดไดแสดงใหเหนวากลองควบคมECM มการส$งจายสญญาณตามสภาวะทางานและวงจรควบคมใหมท$บรรจในกลองตนแบบท$ ตอรวมจะจายสญญาณเพ$มคาบเวลา ทาใหการฉดน� ามนมปรมาณเพ$มข� นอกท� งน� เพ$อใหไดอตราสวนผสมของน�ามนกบอากาศมความเหมาะสมกบเคร$ องยนตสงผลใหเคร$ องยนตทางานไดเม$อใชน�ามนแกสโซฮอลE85 ผสมกบน�ามนเบนซน 91
หมายเหต : การวดจากออสซโลสโคปใช common ข�วลบสญญาณแสดงคาดานลบ
จากผลการวจย การทดลองปรบคาบเวลาการฉดเช�อเพลงโดยเพ$มคาบเวลาฉดเช�อเพลงเม$อใชน� ามนแกสโซฮอล E85 จากการทดสอบว$งรถเม$อใชน�ามนแกสโซฮอล E85 รถจกรยานยนตทดสอบสามารถใชน�ามนดงกลาวเปนเช�อเพลงได จรงโดยไมตองปรบแตงช�นสวนของเคร$ องยนตใดๆ นอกจากการปรบปรงระบบฉดเช�อเพลงใหม แตอยางไรกตามปญหาท$พบในการใชน� ามนแกสโซฮอล E85 กคอ การสตารทขณะเคร$องเยน และอตราส� นเปลองเช� อ เพลงท$ เ พ$มข� น เ น$ องจากคณสมบตของเอทานอลท$ผสมอยในน� ามนแกสโซฮอล E85 4. สรป
ในงานวจยน� ไดปรบปรงระบบฉดเช�อเพลง โดยไดทาการออกแบบ สรางวงจรอเลกทรอนกสท$ควบคมดวยไมโครคอนโทรลเลอร และเขยนโปรแกรมคาส$งในตวไอซแลวทาการบรรจวงจรระบบควบคมใหมลงในกลองควบคมและตอขนานวงจรเขากบวงจรในกลอง ECM ของรถจกรยานยนต
การต� งคาการฉดน� ามนของกลองควบคมตนแบบท$สรางน�น ทาโดยการปรบชวงเวลาการฉดน� ามนของหวฉดใหเพ$มข�นเม$อสวนผสมของเช�อเพลงมน�ามนแกสโซฮอล E85 ผสมอยและใหมการปรบคาไดเองอตโนมตตามความเรวรอบเคร$องยนตท$เปล$ยนแปลง
หลกการของการเพ$มคาบเวลาการฉดน� ามนน�นกาหนดใหมการเพ$มคาบเวลาการฉดน�ามนแปรผนตามการเปดของปกผเส�อ โดยเม$อบดคนเรงเพ$มจะทาใหการเปดของปกผเส�อมากข�นตาม สงผลใหมการเพ$มคาบเวลาการฉดน� ามนของหวฉด ทาใหอต ร า ส ว นผ ส มข อ งน� า มน กบอ า กา ศ ม ก า รเปล$ยนแปลงตามความเรวรอบเคร$องยนตไดอยางเหมาะสมกบความตองการของเคร$องยนต ดงน�นรถจกรยานยนตจงสามารถใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช� อเพลง หรอน� ามนท$ มสวนผสมของน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช� อเพลง และยงสามารถสลบกลบมาใชน� ามนเบนซนท$ใชอยเดมโดยไมตองถอดวงจรควบคมในกลองตนแบบออกหรอถาถอดวงจรควบคมในกลองควบคมตนแบบออกกสามารถกลบมาใชระบบควบคมจากกลอง ECM และกลบมาใชเช�อเพลงเดมได
ขอเสนอแนะ
การทดลองน�ทดสอบเฉพาะเคร$องยนตระบบหวฉด PGM FI ในการปรบแตงระบบควบคมใหใชน� ามนแกสโซฮอล E85 เปนเช�อเพลงไมรวมระบบหวฉดประเภทอ$น
5. เอกสารอางอง
(1) AP Honda. Honda repair manual click i.
Bangkok: AP Honda; 2009. Thai.
(2) Kaivichai V. Internal combustion engines
theory and calculations. Bangkok: Vidta-
yapat Publishers; 2001. Thai.
(3) Sriruksaand T, Charoenponpanich J.
Ethanol fuel motorcycle. Proceedings of
the 22th Conference of the Mechanical
KKU Res J. 2011; 16(7) 785
Engineering Network of Thailand; 2008
Oct 15-17. Pathum Thani, Thailand. Thai.
(4) Sritram P, Chamniprasart K. Improve-
ment of control fuel injection system for
motorcycle engine. Proceedings of the
24th Conference of the Mechanical
Engineering Network of Thailand; 2010
Oct 19-22. Ubon Ratchathani, Thailand.
Thai.
