เกร็ดความรู้เรื่องไฟแรงสูงในระบบจุดระเบิด

[Manit]

มีเกร็ดความรู้เรื่องไฟแรงสูงจุดระเบิดเถิดเทิงมาฝาก..อิ..อิ พอดีไปอ่านเจอในเซอวิสแมนนวล พูดถึงเรื่องการใช้ ออสซิโลสโคบในการวิเคราะห์รูปคลื่นไฟฟ้าที่มาจุดระเบิดที่คอยล์ เลยเอามาให้ดูกันเผื่อจะเป็นไอเดียในการปรับแต่งเครื่องยนต์ให้เดินได้เนี้ยบยิ่งขึ้น
ที่เห็นเป็นยอดแหลมๆ นั่นคือ Break Down Voltage คือเมื่อแรงเคลื่อนหรือความต่างศักย์ทางไฟฟ้าสูงถึงจุดที่จะเอาชนะความต้านทานที่เขี้ยวหัวเทียนได้ ก็จะเกิดประกายไฟโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียนไป ที่เป็นเส้นทางแนวนอนถัดจากยอดแหลมคือระยะเวลาในการที่ไฟยังคงกระโดดอยู่(Spark Duration)ซึ่งขึ้นอยู่กับว่าเป็นระบบจุดระเบิดแบบใหน ถ้าเป็นแบบ Inductive ธรรมดาก็จะนานหน่อยเช่นประมาณ 1-1.5 มิลิวินาที เมื่อคิดที่ความเร็วรอบสูงจากเวลาเทียบเป็นองศาข้อเหวี่ยงจะได้ประมาณ 3 องศา ถ้าเป็นพวก CDI ก็จะสั้นมาก เช่นประมาณ 150-300 ไมโครวินาทีเท่านั้น จึงได้มีผู้คิดทำ CDI แบบจุดหลายครั้งถี่ๆเป็นชุดต่อเนื่องเพื่อให้เกิดการเผาใหม้ที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้น ซึ่งเมื่อคิดที่รอบสูงจะจุดต่อเนื่องได้องศาของข้อเหวี่ยงถึง 20 องศาทีเดียว ที่เห็นมีขายกันอยู่ก็มียี่ห้อ M.. :-D

 

[Manit]

ต่อครับ

 

[Pk124]

พี่ Manit พอจะมีวิธีวัดสัญญาณแรงสูงโดยใช้โน๊ตบุ๊คแทนสโคปแบบใช้งานจริงบ้างมั๊ยครับ โปรแกรมมีให้หาโหลดได้ตามเว๊ปอยู่ แต่ตัวพิคอัพคอล์ยหรือแคล๊มป์ออนที่จะเอามาใช้วัดจะทำแบบไหนดี อ้อ..อินพุทโปรเทคชั่นของโน๊ตบุ๊คใส่แค่ซีเนอร์น่าจะใช้ได้นะครับ

ปล.
พอดีได้มรดกตกทอด ตัวMS.. มาจากคนใจดีคนหนึ่งมาสู่คนใจดีอีกคนหนึ่งแล้วก็มาถึงผม แต่คนใจดีบอกว่ามันเริ่มรวนเรเรรวน ควรเอาไปลองเช็คซ่อมก่อนเอาไปใช้ เท่าที่ลองเปิดฝาตรวจสอบดูยังไม่พบร่องรอยเขม่าและอาการหมดสภาพของแค๊ป ก็จะต้องลองใส่รถดู แต่ขาดเครื่องมือตรวจสอบครับ ขืนใส่ไปวิ่งก่อนเดี๋ยวแก๊ดมันจะระเบิดซะก่อน แหะๆ...

 

[Manit]

ที่ผมเคยวัดนั้นใช้ High Voltage Prope ของ Oscilloscope แต่ถ้าจะใช้โนตบุ้คคงต้องมี Interface Board มาต่ออีกที โดยดูว่าความต้องการความแรงของสัญญาณและอินพุทอิมพีแดนซ์ที่เข้าบอร์ดควรจะเป็นเท่าไร แล้วมาสร้างหัว Pickup คล้ายที่อยู่กับเครื่อง Timing Light โดยใช้แกนเฟอไรท์แล้วใช้ลวดเบอร์เล็กๆ(อาจรื้อเอาจากขดลวดหม้อแปลงเล็กๆที่เสียแล้วก็ได้)พันรอบแกน แล้วนำไปหนีบที่สายหัวเทียนแล้ววัดค่า(คงต้องใช้สะโคบวัดอยู่ดี)จนได้อิมพีแดนซ์และความแรงของสัญญาณตามต้องการ
ผมว่าลองเดินแถวคลองถมผมเคยเห็นมีพวก Timing Light ของเก่ามาวางขายถูกๆเลือกเอาที่หัว Pickup สภาพดีหน่อย มาลองดูก็ไม่เลวนะครับ

 

[Pk124]

โน๊ตบุ๊คใช้อินพุทของซาวน์การ์ดแทนครับ คงไม่เกิน1Vpp ใส่cliping circuitเป็นโปรเทคชั่นให้ซาวน์การ์ด

 

[Manit]

คงต้องลองดูครับ ถ้าได้ผลก็น่าสนใจมากอาจมีคนทำตามอีกหลายคนรวมทั้งผมด้วย..อิ..อิ :-D

 

[surach]

วัดแรงดัน Impulse Probe คงแพงเอาการ ที่ผมมี เกือบแสน อีกอย่าง Scope ต้องเป็นแบบ Storage และต้องมี Band width สูงมาก อีกทั้ง อัตรา Sampling rate ต้องมากพอควรนะครับ ม่ายงั้นรูปคลื่นที่วัดได้ไม่ตรงกับความเป็นจริงนะครับ เพราะอุปกรณ์วัด Response ไม่ไวพอ

จะใช้กับ Labtop ลองใช้ OSC Card ที่ไวๆ หน่อย 8-10 Bit Band ซัก 200 MHz ร่วมกับ Current Probe Band ไม่ด้อยกว่า Scope ก็ได้เหมือนกันครับ เอ...แต่งานนี้คงเอาการอยู่ อยากลองวัดเมื่อไหร่ผมหิ้วของหลวงไปให้ไหมครับ

 

[Pk124]

วัดได้ที่ความถี่ไม่เกิน 20KHz เท่านั้นครับ (sound card) พอใช้งานได้ก็พอ
ถ้าต้องเพิ่มโน่นเพิ่มนี้มากเกินไป ถือว่าผิดจุดประสงค์DIYครับ

objectives
- ใช้โน๊ตบุ๊คที่มีอยู่แล้ว โดยใช้สัญญาณป้อนเข้าที่อินพุทของซาวน์การ์ด(อนาล็อค)
- ฟรีโปรแกรม สโคปบนโน๊ตบุ๊ค หาโหลดฟรีในเว๊ป มีอยู่4-5โปรแกรม
- อุปกรณ์สายวัดทำเหมือนมิเตอร์ทั่วไป มีอุปกรณ์ไม่กี่อย่าง R,C,L เพื่อลดกระแสและแรงดันให้เหมาะสมกับsound card
- สามารถใช้วัดความถี่ได้ ไม่เกิน20KHz(เนื่องจากข้อจำกัดของsoundcard)

ผมว่าน่าจะมีคนทำใช้เยอะแยะแล้ว เพราะฟรีโปรแกรมมีออกมาเกือบสิบปีแล้ว เพียงแต่ลองถามดูเผื่อมีใครในนี้เคยลองใช้ หรือเคยเห็นในเว๊ปไหนบ้าง

ขอบคุณครับ

 

[surach]

อ้างจาก duration ของ pulse ที น้า manit บอก 150 uS - 1.5 mS. แปลงเป็นแกนความถี่จะได้ 666 Hz - 6.66 kHz เอ้า พอทน แต่เป็น Duration นะครับ ไม่ใช่ Rise Time คงจะใกล้ๆ MHz ล่ะ ถ้าคิดให้ถูกต้องต้องแตก ฟูเรียร์ดู สเปคตรัม

ลองออกแบบ RC Mixed Divider แล้ว ที่ 1000 เท่า - 10000 เท่าพอทน แต่ I/P Sound Card 1 Vp-p นี่ดิครับ ต้อง Scale 30000 เท่า เพราะเห็นว่าน่าจสูงถึง 28 kV เผื่อ Safety factor แล้ว น่าจะอยู่ที่ 45000 - 50000 เท่า ถ้าได้แล้วะให้ดูวงจรครับ ขอ sim ก่อน (อิ อิ.. ผมลอง sim วัด สัญญาฟ้าผ่าเลย 1.2/50 uS.)

 

[surach]

ได้แล้วครับ ผม scale ให้ 100,000 เท่าเลย ที่ 27kV ออกมา 270mV เรียกว่าเป็น RC-mixed Divider ครับ R1 ต้องใช้ R 1kOhm จำนวน 100ตัว C1 ใช้ C 1F จำนวน 100 ตัว นำมาต่อสลับเรียงกัน (R,C..R,C) เพราะฉะนั้น R1,C1 แต่ละชุดจะรับแรงดัน 300 Vp ที่ แรงดัน 30kVp ของสัญญาณหัวเทียน ส่วน R2,C2 ใช้อย่างละตัวพอ

Rm คือ R matching ต้องมีค่าเท่ากับ Surge impedace(Zc) ของสายนำสัญญาณในที่นี้ใช้ RG-58 มี Zc=50 Ohm ส่วน OSC ในวงจรแทน Oscilloscope ครับ

อย่าลืมติด Clampling Diode ก่อนเข้า OSC จริงๆ นะครับ สัญญาณที่เราวัดไม่เพียงแต่ค่ายอดสูง แต่ ความชันหน้าคลื่นสูงมากนครับ

 

[surach]

นี่รูปสัญญาณ ที่ V(Zc:2) ต้องคูณ 10,000 ถึงจะเห็นรูป ค่าที่อ่านได้ A1= 2.7244kV หาร 10,000 ได้ 272.44 mV สรุป Scale Factor = 100,000 เท่า พอดีๆ

แต่ไม่รับประกันว่าทำจริงจะออกเป๊ะๆ มันมีรายละเอียดอีกนิดหน่อยในการประกอบ

 

[surach]

โทษทีครับ แก้ไข C1 ใช้ C 1nF จำนวน 100 ตัวครับ

 

[q]

ขอไทลินอลแผงนึงคับ

 

[Pk124]

เห็นท่าจะลำบากอยู่นะเนี่ย ตอนแรกตกกะใจนึกว่าใช้ 1F ตั้งร้อยตัว สงสัยต้องขายรถเก่าๆไปซื้อ C มาแหงมเลย

แต่ยังงัยดูแล้วก็คงลำบากอยู่ เสปคที่ใช้เป็น300Vp ตามตลาดราคาต่ำหน่อยจะเลือกใช้พวกไมลาร์หรือเซรามิค ต้องไปเปิดดาต้าชีทดูก่อนว่าจะคุ้มหรือไม่

ถ้าจะย้อนกลับไปเรื่องอินดัคแตนซ์แทน พอจะมีไอเดียบ้างมั๊ยครับ

 

[Pk124]

ขอโทษพี่Manitด้วย กระทู้นี้เลี้ยวออกข้างทางไปนิดหน่อย

 

[surach]

ได้ครับ ที่แน่ๆต้องใช้แกนที่ Response ความถี่สูงๆ คล้องสายหัวเทียน แล้วพันลวดเป็น secondary coil ออกมา ต้องออกแบบจำนวนรอบเท่านั้น เพราะแกนที่ใช้คือแกนเฟอร์ไรส์ หาขนาดตามใจได้ไม่ง่ายเพราะแพง แต่สามารถหาใช้ได้ง่ายจากไฟร์แบคทีวีไงครับ เยอะแยะ
ปัญหาอยู่ที่ผมไม่มีโปรแกรมซิมน่ะสิ แล้วผมมันคนไฟแรงสูง มิใช่กระแสสูง ต้องใช้เวลานิดนึง วัน 2 วัน นะครับ

แต่เอ...วิธีนี้วัดกระแสนะครับ มิใช่วัดแรงดัน แล้วจะรู้ได้ไงว่ามี ความต้านทานที่แกปหัวเทียนเท่าไหร่ ถ้าต้องการทราบแรงดัน

 

[Manit]

ดีจังเวบเรามีคุณ Surach ที่มีความรู้ด้านไฟฟ้าแรงสูงมาคุยกัน ผมคงได้ความรู้อีกเยอะ คุณ Pk124 ลุยได้เต็มที่ทุกประเด็นเลยครับผมชอบฟังอยู่แล้ว :-D
สำหรับแกนเฟอไรท์นั้นนอกจากจะหาได้ตาม Fly Back ของ TV แล้วยังมีขายหลายแบบด้วยกันครับหาซื้อได้แถวบ้านหม้อครับ

 

[421]

ขอแจมมั่ง......

แรกเรื่มเดิมทีนั้น ผมไปเจอคอยด์ Accel สีเทา ที่ระบุให้ใช้กับระบบจุดระเบิดแบบอิเลคทรอนิค (คนละแบบกับคอยด์ขนิดใช้กับทองขาว ) ผมเห็นว่าหน้าตาสวยขาว อวบอั่นดี เลยซื้อมาใส่ 103 ก็ปรากฏว่ามันให้ไฟแรงสูงดีมาก รถวิ่งฉิวดีกว่าคอยด์แตนๆของบอชมาก ...แบบประทับจิตเลยหละ

ทีนี้ด้วยตัวที่อวบใหญ่กว่าของแตนๆ + กับเอ๊าพุทที่สูงกว่าอย่างชัดเจน ก็ประมาณได้เลยว่ามันต้องการอินพุทที่สูงกว่าเดิมแน่ แล้ว 300E จ่ายไฟมาจาก สวิทชิ่งที่ขึ้นชื่อเรื่องอาจเสียได้โดยไม่บอกล่วงหน้า ซ้ำร้ายถ้าเสียขึ้นมาต้องหาตัวใหม่ก็แสนยากแถมมีราคาแพงแสนสาหัส

เพื่อเป็นการถนอมสวิทชิ่งไม่ให้ทำงานหนักเกินไปเดี๋ยวอายุจะไม่ยืนยาวววว ผมจึงเอา MSD. CDI ของหกสูบแท้ๆใหม่เอี่ยมแต่เป็นตัวสุดท้ายที่มีขายในไทย มาเป็นตัวจ่ายไฟให้คอยด์แทน สวิทชิ่งมีหน้าที่ส่งสัณญาณมาพอแล้ว ก็ใช้งานได้ดีสมดังจินตนา มาหลายปี และแล้วของใหม่เอี่ยมก็เกิดเก วันดีคืนดีมันก็ไม่จ่ายไฟให้ ผมก็ตัดระบบCDI ออก รถก็ใช้ได้ปกติเหมือนเดิม แต่พอจะเช็คหาจุดเสีย มันก็กลับมาทำงานได้ตามปกติ เป็นงี้ทุกทีไป แต่หลบายๆเดือนมันจะงอนสักหน เลยเดาว่าน่าจะเป็นที่ สายไฟหรือ ดิน หรือสายสัณญาณคงจะขาดในที่ใดสักแห่ง เรื่องชิ้นส่วยภายในหมดสภาพคงไม่ใช่ เพราะ ของเมกา ฯ แท้ๆมันจะทนทานมาก แล้วมันก็อายุยังน้อย และเป็นของใหม่หาใช่ว่าหยิบของตามเซียงกงมาเล่นแต่ประการใด

แต่การมี CDI หรือไม่มี คั่นก่อนจ่ายไฟเข้าคอยด์ ก็ไม่เห็นผลแตกต่างเลยนะ ผมใส่ไว้เพียงเพื่อความสบายใจว่าผมมิได้ทารุณสวิทชิ่งแต่ประการใดเท่านั้งเอง

ถ้ายังอยากลองจับpulse แต่ไม่มีคลิป ก็ลองเอา คลิป ตัวนี้ไปใช้ดู ตัวทามมิ่งไลท์ มันเสียแล้ว และไม่ได้ซ่อม เพราะไม่ได้ใช้เครื่องยนต์ที่ต้องตั้งทามมิ่งแล้ว

 

[surach]

เรียนถามข้อมูลเพิ่มอีกนิดครับ

พอดีนึกได้ว่าจังหวะที่ก่อนหัวเทียนสปาร์กมันจะมีแรงดันตกคล่อมแกปก่อนประมาณ 28kV นี่ครับตามรูปที่ท่าน manit post ไว้พอแกปสปาร์กแรงดันก็ตกลงมาแต่ยังไม่เป็นศูนย์เพราะแกปมีความต้านทานอยู่ คือช่วงที่เห็นเป็น pulse ความกว้าง pulse ขึ้นอยู่กับค่าความต้านทานในวงจรแรงสูง (คอล์ย, สายหัวเทียน, ความต้านทานแกป) เมื่อกระแสจากคอล์ยไหลหมด (กระบวนการเบรกดาวน์ที่แกปเสร็จสิ้น) แรงดันจึงจะตกเป็นศูนย์ ปรากฏการณ์ทั้งหมดนั้นเองครับผมจึงคิดได้ว่าถ้าเอาแกนเฟอไรต์ไปคล้องสายแรงสูงไว้ แล้วพันขดลวดรอบแกนอีกด้านหนึ่งให้มากกว่า จะเป็นหม้อแปลงลดแรงดันดีๆ นี่เอง มีความหวังบ้างแล้วครับ จากความสัมพันธ์ของรอบขดลวดของหม้อแปลงไฟฟ้าบอกว่า a=N1/N2=V1/V2 เมื่อ a=อัตราส่วนการแปลงแรงดัน N1=จำนวนรอบขดลวดด้านแรงดันเข้า(Primary) N2=จำนวนรอบขดลวดด้านแรงดันออก(Secondary) ยกตัวอย่างเช่น สายหัวเทียนเป็น N1=1 รอบ แรงดัน V1=100V เราพันลวดด้านออก N2=100รอบ จะได้แรงดันด้านออก V2=1V พอดี

ทีนี้ผมกำลังจำลองสัญญาณเลยอยากถามว่ารถ 6 สูบเนี่ย ทุกๆ 1 รอบการหมุนหัวเทียนจุด 3 ครั้งใช่ใหมครับ ถ้าอย่างนั้น ที่ 6000 รอบต่อนาที หัวเทียนจุด 18000 ครั้ง (รวม 6 หัว) จะได้ว่า ใน 1 วินาที จะมีการจุดระเบิดเท่ากับ 300 ครั้ง ผมคิดอย่างนี้ถูกต้องไหมครับ

ขั้นต่อไปจะได้หาว่าต้องพันรอบด้านออกกี่รอบ และต่อวงจรลดแรงดันอย่างไรดี เพราะ Transformer Ratio ไม่สามารถทำให้มีค่ามากๆ เช่น 28000V:1V ได้ครับ

 

[surach]

เง้อ...เฮ้ย.... กราบขออภัยอย่างแรงครับ ผมงงๆ เบรอๆ นิดนึงถ้าตามนี้

a=N1/N2=V1/V2 เมื่อ a=อัตราส่วนการแปลงแรงดัน N1=จำนวนรอบขดลวดด้านแรงดันเข้า(Primary) N2=จำนวนรอบขดลวดด้านแรงดันออก(Secondary) ยกตัวอย่างเช่น สายหัวเทียนเป็น N1=1 รอบ แรงดัน V1=100V เราพันลวดด้านออก N2=100รอบ จะได้แรงดันด้านออก V2=1V พอดี

แรงดันออกจะเป็น 100รอบ * 100V = 10,000V ครับ เป็นหม้อแปลงเพิ่มแรงดัน แต่ กระแสจะลดลง 100 เท่า ครับ เพราะ a= I2/I1 ด้วยครับ

งั้นเพิ่มอีกคำถามนึงความต้านทานทั้งระบบวงจรแรงสูง (คอล์ย, สายหัวเทียน, ความต้านทานแกป) เท่าไหร่ครับ จะเอาไปแปลงเป็นแรงดัน

แล้วถามน้า 421 ครับว่าเจ้าคลิปตามรูปนั่นแกนทำจากอะไรครับ กลัวว่าถ้าทำจากเหล็กมันจะได้แค่สัญญาณไปทริกหลอดไฟเท่านั้นแต่กระแสหรือแรงดันที่ได้จะมีค่าไม่ถูกต้องครับ แกนเหล็กจะเพี้ยนที่ความถี่สูงครับ