บทที่ 2

เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

 

             ในการศึกษาเพื่อสร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ เพื่อนำไปใช้ ประกอบเป็นสื่อการสอนในรายวิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์   สาขาวิชาช่างยนต์ หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ  ผู้ศึกษาได้ลำดับหัวข้อการศึกษาเอกสารงานวิจัยและงานอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องดังนี้

2.1      ความหมายของสื่อการเรียนการสอน

2.2      ประเภทของสื่อการเรียนการสอน

                2.3  หลักสูตรรายวิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                   2.3.1  ความหมายของหลักสูตรรายวิชา

                   2.3.2  คำอธิบายรายวิชา

                   2.3.3  โครงการสอน

             2.4  หลักการออกแบบสร้างชุดฝึกปฏิบัติ

                     2.4.1  ความหมายของชุดฝึกปฏิบัติ

                     2.4.2  องค์ประกอบของชุดฝึกปฏิบัติ

                     2.4.3  หลักการสร้างชุดฝึกปฏิบัติ

                     2.4.4  ประโยชน์ของชุดฝึกปฏิบัติ

              2.5  ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                     2.5.1  ประวัติระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                     2.5.2  ส่วนประกอบของระบบน้ำมันเชื้อเพลิง

                     2.5.3  หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

                     2.5.4  ระบบจุดระเบิด

              2.6  งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

 

2.1   ความหมายของสื่อการเรียนการสอน

       การพัฒนาทางด้านเทคโนโลยีความเจริญก้าวหน้าทางด้านเศรษฐกิจ และอุตสาหกรรม ส่งผลถึงการพัฒนาทางด้านการศึกษาให้มีความเจริญรุดหน้าตามไปด้วย    การปรับปรุงหลักสูตรให้ทันกับยุคสมัยจึงมีความจำเป็น ความสลับซับซ้อนของเนื้อหาวิชาที่ทำการเรียนการสอนจะเพิ่มขึ้นประกอบกับความต้องการทางด้านการศึกษา มีเพิ่มขึ้นด้วย จึงทำให้ครูผู้สอนไม่สามารถที่จะใช้วิธีการสอนแบบเก่า คือการบรรยายเพียงอย่างเดียวได้ เพราะจะทำให้ผู้เรียนเกิดความเข้าใจในเนื้อหาวิชาที่เรียนได้ยาก ครูผู้สอนจึงต้องอาศัยอุปกรณ์เข้ามาช่วยประกอบในการเรียนการสอนที่เรียกว่า “สื่อการเรียนการสอน” (Instructional Media) ซึ่งสื่อการเรียนการสอนมีผู้ให้ความหมายไว้ดังนี้

          สื่อการสอน หมายถึง สิ่งต่างๆ ที่ใช้เป็นเครื่องมือ หรือเป็นช่องทางสำหรับทำให้การสอนของครู กับผู้เรียนสามารถเรียนรู้ตามวัตถุประสงค์ หรือจุดประสงค์ที่ครูวางไว้เป็นอย่างดี (เสาวนีย์, 2528 : 202)

             สื่อการเรียนการสอน หมายถึง สิ่งใดก็ตามที่เป็นตัวกลางนำความรู้ไปสู่ผู้เรียนและทำให้   การเรียนการสอนนั้นเป็นไปตามวัตถุประสงค์ที่วางไว้เป็นอย่างดี (ภุชงค์ และกิตติ, 2532 : 91)

             สื่อการสอน หมายถึง อุปกรณ์ทั้งหลายที่สามารถช่วยเสนอความรู้ให้แก่ผู้เรียนจนทำให้เกิดผลการเรียนรู้ที่ดี ซึ่งรวมไปถึงกิจกรรมต่าง ๆ ไม่เฉพาะแต่สิ่งที่เป็นวัสดุ หรือเครื่องมือเท่านั้น เช่น การไปศึกษานอกสถานที่ การแสดงบทบาทสมมติ การสาธิต  การทดลอง  ตลอดจน            การสัมภาษณ์ และการสำรวจ เป็นต้น (เสาวนีย์, 2528 : 202 อ้างถึง  Brown and Others, 1983.)

             สื่อ หมายถึง  สิ่งใด ๆ ก็ตามที่ใช้ในการเสริมสร้างการเรียนรู้        สื่ออาจจะเป็นได้ทั้งบุคคล (ครูผู้ช่วยสอน เพื่อนร่วมชั้นเรียน) วัสดุ เทป ภาพยนตร์ แผนภูมิ หนังสือ เป็นต้น หรือตลอดถึงกิจกรรมต่าง ๆ เช่น การอ่าน การทำงานในห้องปฏิบัติการ การทำโครงการ การสาธิต เป็นต้น (เสาวนีย์, 2528 : 66 อ้างอิง Herrscher, 1973.)

             สื่อการสอน หมายถึง วัสดุ อุปกรณ์ และวิธีการ ซึ่งถูกนำมาใช้ในการการเรียนการสอน    เพื่อเป็นตัวกลางในการนำส่งหรือถ่ายทอดความรู้ ทักษะ และเจตคติ จากผู้สอนหรือแหล่งความรู้ไปยังผู้เรียน   ช่วยให้การเรียนการสอนดำเนินไปอย่างสะดวกและมีประสิทธิภาพ  และทำให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ตามวัตถุประสงค์ของการเรียนการสอนที่ตั้งไว้ นักวิชาการในวงการเทคโนโลยีทางการศึกษา โสตทัศนศึกษา และวงการการศึกษาได้ให้คำจำกัดความของ “สื่อการสอน” ไว้อย่างหลากหลาย
             ชอร์ส กล่าวว่า เครื่องมือที่ช่วยสื่อความหมายจัดขึ้นโดยครูและนักเรียน  เพื่อส่งเสริมการเรียนรู้ เครื่องมือการสอนทุกชนิดจัดเป็นสื่อการสอน เช่น หนังสือในห้องสมุด โสตทัศนวัสดุต่าง ๆ เช่น โทรทัศน์ วิทยุ สไลด์ ฟิล์มสตริป รูปภาพ แผนที่ ของจริง และทรัพยากรจากแหล่งชุมชน
             บราวน์ และคณะ กล่าวว่า จำพวกอุปกรณ์ทั้งหลายที่สามารถช่วยเสนอความรู้ให้แก่ผู้เรียน  จนเกิดผลการเรียนที่ดี ทั้งนี้รวมถึง กิจกรรมต่าง ๆ ที่ไม่เฉพาะแต่สิ่งที่เป็นวัตถุหรือเครื่องมือเท่านั้น เช่น การศึกษานอกสถานที่  การแสดง  บทบาทนาฏการ  การสาธิต  การทดลอง    ตลอดจน            การสัมภาษณ์และการสำรวจ
          เปรื่อง กุมุท กล่าวว่า สื่อการสอน หมายถึง สิ่งต่าง ๆ    ที่ใช้เป็นเครื่องมือหรือช่องทางสำหรับ

ทำให้การสอนของครูถึงผู้เรียน และทำให้ผู้เรียนเรียนรู้ตามวัตถุประสงค์หรือจุดมุ่งหมายที่ครูวางไว้ได้เป็นอย่างดี
          ชัยยงค์  พรหมวงศ์ ให้ความหมาย สื่อการสอนว่า   วัสดุอุปกรณ์และวิธีการประกอบการสอนเพื่อใช้เป็นสื่อกลางในการสื่อความหมายที่ผู้สอนประสงค์จะส่ง หรือถ่ายทอดไปยังผู้เรียนได้อย่าง มีประสิทธิภาพ (http://www.la.ubu.ac.th/Thai/Research/Data/Detail/COMPARE/unit2_2.html)

          จากความหมายของสื่อการเรียนการสอนที่นักการศึกษาได้กล่าวไว้ สามารถสรุปได้ว่า สื่อ หรือ สื่อการสอน หรือ สื่อการเรียนการสอน หมายถึง วัสดุ เครื่องมือ อุปกรณ์ สิ่งอำนวย          ความสะดวกต่าง ๆ ที่ครูผู้สอนนำมาใช้ประกอบในการเรียนการสอน ซึ่งรวมถึงวิธีการต่าง ๆ ที่ส่งผลให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้ตามวัตถุประสงค์ที่กำหนดไว้ และส่งผลให้ประสิทธิภาพทางการศึกษาสูงขึ้น

 

2.2        ประเภทของสื่อการเรียนการสอน

        การพัฒนาสื่อการสอนในปัจจุบันได้เจริญรุดหน้าเป็นอย่างมาก  โดยเฉพาะในวงการศึกษาได้มีนักการศึกษาผลิตคิดค้นสื่อการสอนใหม่ ๆ ขึ้นมาตลอดเวลา และได้ทำการแยกประเภทของสื่อ  การสอนไว้ ดังนี้

        2.2.1  การออกแบบแผ่นใส   เพื่อใช้ประกอบการเรียนการสอนสามารถจำแนกประเภทของแผ่นใสออกเป็น 3 ประเภท ดังนี้

                 1)  แบบแผ่นเดียวสมบูรณ์ ซึ่งประกอบด้วยเนื้อหาและรายละเอียดที่สมบูรณ์ใน     1  แผ่น  เหมาะสมกับการสอนเชิงบรรยาย      แต่อาจจะนำมาสอนแบบถาม  – ตอบได้โดยใช้เทคนิคการปิด – เปิด  ด้วยกระดาษตามขั้นตอน  หรือรายละเอียดที่ต้องการปิด – เปิดในการสอน

                 2)  แบบภาพซ้อน (Over lay)     ลักษณะภาพจะออกแบบให้ซ้อนกันหลายแผ่น    จึงสมบูรณ์ (ปกติ 2 – 5 แผ่น) ภาพซ้อนนี้ออกแบบเพื่อให้เนื้อหาทีละขั้นตอน ใช้ประกอบการสอนแบบบรรยาย หรือแบบ ถาม – ตอบ

       2.2.1.3  แบบเคลื่อนไหว    เป็นลักษณะของภาพเป็นการออกแบบจัดแผ่นใสตั้งแต่      2  แผ่นขึ้นไป   ให้สามารถเคลื่อนไหวในลักษณะเลื่อนในแนวเส้นตรง    หรือ หมุนเป็นมุม      หรือรอบวงได้ จุดประสงค์เพื่อใช้ประกอบการสอนอุปกรณ์ หรือกลไกที่ต้องการการเคลื่อนที่ขณะอธิบายเพื่อเสริมสร้างความเข้าใจให้ง่ายขึ้น (สุราษฎร์, 2530 : 102)

          2.2.2  สื่อการสอนสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 พวก คือ

       2.2.2.1  อุปกรณ์ หรือเครื่องมือ (Equipment or Hardware) เป็นเรื่องของเครื่องยนต์ กลไก ไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหลาย ได้แก่ เครื่องฉายต่าง ๆ เครื่องวิทยุ โทรทัศน์ เครื่องบันทึกเทป เครื่องเล่นแผ่นเสียง พวกนี้จะต้องอาศัยสื่อประเภทวัสดุ เพื่อนำสารออกไปยังผู้รับ

                        2.2.2.2  วัสดุ (Software) หรือ สื่อเล็ก สื่อพวกนี้บางอย่างทำงานเองได้ บางอย่างต้องใช้ร่วมกับสื่อใหญ่

       2.2.2.3  วิธีการ สื่อประเภทนี้อาจเป็นการกระทำ เป็นการปฏิบัติ ซึ่งอาจจะมีการใช้สื่อประเภทเบาด้วยก็ได้ หรือไม่มีก็ได้ เช่น ละคร การสาธิต การนิทรรศการ และอื่น ๆ (ชม, 2524 : 19)

         2.2.3  วัสดุเทคโนโลยีทางการศึกษาสามารถ จำแนกได้เป็น 3 ประการ คือ

                       2.2.3.1  วัสดุสามมิติ ได้แก่ ของจริง ของจำลอง หุ่นตัดส่วน เป็นต้น

                       2.2.3.2  วัสดุสองมิติ แบ่งได้เป็น 3 ประเภทย่อย คือ

                        2.2.3.2.1  วัสดุสองมิติทึบแสง   ได้แก่  ภาพถ่าย  ภาพวาด  แผนภูมิ   แผนภาพ ภาพพลิก แผนสถิติ แผนที่ เป็นต้น

                        2.2.3.2.2  วัสดุสองมิตินิ่งโปร่งแสง  ได้แก่ สไลด์ ฟิล์มสตริฟ แผ่นใส  เป็นต้น

                        2.2.3.2.3  วัสดุสองมิติเคลื่อนไหวโปร่งแสงได้แก่ ภาพยนตร์ในรูปแบบต่าง ๆ เช่น ภาพยนตร์ 16 มม. หรือ 8 มม. ฟิล์มลูฟ เป็นต้น

                      2.2.3.3  วัสดุอิเล็กทรอนิกส์ ได้แก่ วัสดุเทคโนโลยีทางการศึกษา ที่ใช้ประกอบกับเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิกส์ต่าง ๆ เช่น เทปเสียง เทปภาพโทรทัศน์  วัสดุโปรแกรมคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ  เป็นต้น (สุรชัย, 2528 : 3)

          2.2.4  สื่อการสอนสามารถแบ่งออกได้เป็น 8 ประเภท คือ

       2.2.4.1  ของจริง (Real Things) รวมทั้งสถานการณ์ที่เกิดขึ้นจริง ๆ การสาธิตของจริง ค่อนข้างจะต่างกันกับสื่ออื่นที่ไม่สามารถจะใช้แทนวัตถุ หรือเหตุการณ์ได้

                       2.2.4.2  วงจรสัญลักษณ์ (Verbal Presentations) วงจรสัญลักษณ์รวมไปถึงสิ่งพิมพ์ เช่น ตำรา คู่มือ คำพูดที่เขียนลงไปบนกระดานชอล์ค เป็นต้น

                       2.2.4.3  วัสดุกราฟิก (Graphic Presentations) เช่น แผนภูมิ แผนภาพ แผนที่ แผนผัง โปสเตอร์ เป็นต้น

                       2.2.4.4  ภาพนิ่ง (Still Picture) เป็นภาพถ่ายของวัตถุต่าง ๆ หรือเหตุการณ์ประกอบเป็นภาพนิ่ง ภาพถ่าย เป็นต้น

                      2.2.4.5  ภาพเคลื่อนไหว (Motion Picture) ได้แก่ ภาพยนตร์ หรือเทปโทรทัศน์ มีทั้งสีและขาวดำ ซึ่งถ่ายจากชีวิตจริง หรือจากวัสดุกราฟิก

                       2.2.4.6  การบันทึกเสียง (Audio Recordings) ได้แก่ เสียงจากเทปบันทึกเสียง แผ่นเสียง ร่องเสียงของฟิล์มภาพยนตร์ เป็นต้น

                       2.2.4.7  บทเรียนโปรแกรม (Programmed Instruction) เป็นสื่อที่จัดลำดับขั้นตอนในสิ่งที่จะสอนอาจจะใช้สื่อประเภทสัญลักษณ์ทัศนวัสดุ หรือโสตวัสดุเข้าช่วย เช่น บทเรียนโปรแกรมที่ใช้กับเครื่องช่วยสอน หรือใช้กับคอมพิวเตอร์ บทเรียนโปรแกรมนี้สามารถใช้กับสื่อผสมต่าง ๆ

                       2.2.4.8  สถานการณ์จำลอง (Simulation) เป็นสถานการณ์จริงที่จัดขึ้นใกล้เคียงกับเหตุการณ์หรือสถานการณ์จริง   เช่น  การจำลองการขับรถยนต์โดยทำสภาพถนนบนจอและ        ให้คนขับลองขับหลบหลีกเครื่องกีดขวาง เป็นต้น (เกอร์ลัชและอีลี (Geriach & Ely), 1979 : 243)

         จากที่กล่าวมาแล้วสามารถสรุปได้ว่า สื่อการเรียนการสอนที่นิยมใช้โดยทั่วไปในปัจจุบัน จะประกอบไปด้วยวัสดุ (Software) ซึ่งสื่อวัสดุบางอย่างมีความจำเป็นต้องใช้ร่วมกับสื่ออุปกรณ์ (Hardware) ซึ่งเป็นเครื่องมือที่ใช้สำหรับส่งเนื้อหาความรู้ไปยังผู้รับ เช่น เครื่องฉายข้ามศีรษะ เครื่องฉายภาพยนตร์ เครื่องฉายภาพสไลด์ เป็นต้น

 

2.3   หลักสูตรรายวิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

        2.3.1  ความหมายของหลักสูตรรายวิชา

                หลักสูตรรายวิชาที่นำมาสร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  คือ หลักสูตรรายวิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  รหัส  2101 – 2116  สาขาวิชาช่างยนต์  ระดับประกาศนียบัตร  วิชาชีพพุทธศักราช  2545 (ปรับปรุง พุทธศักราช  2546)ของสำนักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา

       2.3.2   คำอธิบายรายวิชา

                  ศึกษาและปฏิบัติ  การทำงานระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  การตรวจสภาพ  การบำรุงรักษา  การแก้ไขข้อขัดข้อง  และการปรับแต่งเครื่องยนต์ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  รวมทั้งการประมาณราคาค่าบริการ

2.3.3       โครงการสอน

                   จากโครงสร้างหลักสูตรรายวิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  รหัส 2101-2116

ได้กำหนดจำนวนคาบเรียน  4  ชั่วโมง/สัปดาห์  ผู้ศึกษาได้วิเคราะห์หลักสูตรรายวิชาสามารถแยกเป็นหน่วยการเรียนรู้ได้ทั้งหมด  16  หน่วยการเรียน  ดังนี้

 

 

 

ตารางที่ 2-1  แสดงหน่วยการเรียนรู้วิชางานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

ลำดับที่	ชื่อหน่วยการเรียนรู้	จำนวนคาบ(ชม.)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17	พื้นฐานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และวงจรจ่ายไฟ ตัวตรวจจับความดันในท่อร่วมไอดี มาตรวัดการไหลของอากาศ ตัวตรวจจับตำแหน่งลิ้นเร่ง ตัวกำเนิดสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยง และตัวกำเนิดสัญญาณความเร็วรอบ ตัวตรวจจับอุณหภูมิน้ำ และตัวตรวจจับอุณหภูมิไอดี ระบบเชื้อเพลิง หัวฉีด เรือนลิ้นเร่ง การควบคุมการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ การควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าด้วยอิเล็กทรอนิกส์ การควบคุมความเร็วรอบเดินเบา สัญญาณการสตาร์ท สัญญาณเครื่องปรับอากาศ และสัญญาณภาระทางไฟฟ้า การแก้ไขข้อขัดข้อง และปรับแต่งเครื่องยนต์ การประมาณราคาค่าบริการ สอบภาคปฏิบัติ	4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 8

                  

 ผู้ศึกษานำหน่วยการเรียนรู้ที่ 1,2,3,6,8 และ 9 มาสร้างเป็นชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  รายละเอียดหน่วยการเรียนรู้ที่  1,2,3,6,8 และ 9 มีดังต่อไปนี้

 

 

 

 

 

 

 

ตารางที่  2-2   แสดงหน่วยการเรียนรู้ที่นำมาพิจารณาสร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิง  

                       อิเล็กทรอนิกส์

 

หน่วยที่	ชื่อหน่วย	จำนวนคาบ
1	พื้นฐานของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์      1.  แบบของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์      2   พื้นฐานการฉีดเชื้อเพลิงแบบอิเล็กทรอนิกส์ล้วน      3.  ส่วนประกอบระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์      4.  ผังแสดงการทำงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์      5.  โครงสร้างของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์      6.  ชิ้นส่วนและหน้าที่การทำงานของระบบฉีดเชื้อเพลิง            อิเล็กทรอนิกส์	4
2	หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และวงจรจ่ายไฟฟ้า      1.  หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์      2.  วงจรจ่ายไฟฟ้า      3.  ตำแหน่งและชื่อขั้วของหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์      4.  การตรวจสอบรีเลย์หลัก      5.  การตรวจสอบวงจรจ่ายไฟฟ้าให้กับหน่วยควบคุม                อิเล็กทรอนิกส์	4
3	ตัวตรวจจับความดันในท่อร่วมไอดี      1.  หลักการทำงานของตัวตรวจจับแรงดันในท่อร่วมไอดี      2.  ตรวจการทำงานของตัวตรวจจับแรงดันในท่อร่วมไอดี	4
6	ตัวกำเนิดสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยงและตัวกำเนิดสัญญาณความเร็วรอบ      1.  ส่วนประกอบและหลักการทำงานของตัวกำเนิดสัญญาณ           มุมเพลาข้อเหวี่ยง 2.   ส่วนประกอบ หลักการทำงานของตัวกำเนิดความเร็วรอบ      3.  การวัดช่องว่างระหว่างฟันของไทม์มิ่งโรเตอร์กับขดลวด           กำเนิดสัญญาณ       4. การวัดค่าความต้านทานของขดลวดกำเนิดสัญญาณ	4

ตารางที่  2-2 (ต่อ)  แสดงหน่วยการเรียนรู้ที่นำมาพิจารณาสร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิง  

                       อิเล็กทรอนิกส์

หน่วยที่	ชื่อหน่วย	จำนวนคาบ
8	ระบบเชื้อเพลิง      1.  หลักการทำงานของปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง      2   การตรวจสอบปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง      3.  การตรวจสอบรีเลย์เปิดวงจร      4.  หลักการทำงานของกรองเชื้อเพลิง      5.  หลักการทำงานของตัวป้องกันการกระเพื่อม      6.  หลักการทำงานของตัวควบคุมแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง      7.  การตรวจสอบตัวควบคุมแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง	4
9	หัวฉีด       1.  ส่วนประกอบของหัวฉีด      2.  หลักการทำงานของหัวฉีด      3.  การตรวจสอบการทำงานหัวฉีด      4.  การตรวจหัวฉีด	4

 

2.4   หลักการออกแบบสร้างชุดฝึกปฏิบัติ

        2.4.1  ความหมายของชุดฝึกปฏิบัติ

                    ชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  หมายถึง  ชุดฝึกปฏิบัติที่จำลองสถานการณ์จริงของงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  เพื่อใช้ฝึกปฏิบัติตรวจเช็คอุปกรณ์ วัดค่าอุปกรณ์  และเช็คการทำงานของวงจรต่าง ๆ  และสามารถตรวจสอบแก้ไขปัญหาข้อขัดข้องของงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  

        2.4.2  องค์ประกอบของชุดฝึกปฏิบัติ

                    ชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ ใช้สำหรับฝึก  6  หน่วยที่สำคัญ  คือ  พื้นฐานของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์   หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และวงจรจ่ายไฟฟ้า   ตัวตรวจจับความดันในท่อร่วมไอดี   ตัวกำเนิดสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยงและตัวกำเนิดสัญญาณความเร็วรอบ  ระบบเชื้อเพลิง  และหัวฉีด

                      2.4.2.1  พื้นฐานของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                                     1)  ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์    มีโครงสร้างการทำงานแบ่ง   3   ส่วน ประกอบด้วย  เซนเซอร์ หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์  และแอ็คชิวเอเตอร์   ระบบฉีดเชื้อเพลิงแบบอิเล็กทรอนิกส์ล้วนเป็นที่นิยมแพร่หลายในปัจจุบัน มีทั้งแบบ D-Jetronic  และ   L-Jetronic

                   2.4.2.2   หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และวงจรจ่ายไฟฟ้า

                                1)  หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์  รับสัญญาณจากตัวตรวจจับมาประมวลผลแล้วส่งสัญญาณไปยังตัวทำงาน

                                2) วงจรจ่ายไฟฟ้าเป็นวงจรที่จ่ายกระแสไฟฟ้า ให้กับหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และตัวตรวจจับสัญญาณต่าง ๆ

                   2.4.2.3   ตัวตรวจจับความดันในท่อร่วมไอดี

        1) ตัวตรวจจับความดันในท่อร่วมไอดี จะส่งสัญญาณไปให้ไมโครโปรเซสเซอร์ใช้เป็นข้อมูลในการประมวลหาช่วงเวลาการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและจังหวะการจุดระเบิดล่วงหน้าที่เหมาะสม

      2.4.2.4  ตัวกำเนิดสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยงและตัวกำเนิดสัญญาณความเร็วรอบ

      1)  ตัวกำเนิดสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยง    และตัวกำเนิดสัญญาณความเร็วรอบเครื่องยนต์อยู่ในจานจ่าย  ทำหน้าที่ส่งสัญญาณให้ไมโครโปรเซสเซอร์

                     2.4.2.5  ระบบเชื้อเพลิง

     1)  ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง  ส่งน้ำมันเชื้อเพลิงที่มีแรงดันไปยังหัวฉีด

     2)  กรองน้ำมันเชื้อเพลิง กรองสิ่งสกปรกออกจากน้ำมันเชื้อเพลิง

     3)  ตัวป้องกันการกระเพื่อม ช่วยรักษาแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงให้คงที่

                             4)  ตัวควบคุมแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิง ควบคุมให้น้ำมันเชื้อเพลิงมีแรงดันในระบบ  ประมาณ  2.55  กิโลกรัม/ตารางเซนติเมตร  

        2.4.2.6  หัวฉีด

                      1)  หัวฉีด ติดตั้งอยู่ที่ท่อร่วมไอดี  ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงตรงไปยังลิ้นไอดีควบคุมการฉีดโดยไมโครโปรเซสเซอร์

           2.4.3  หลักการสร้างชุดฝึกปฏิบัติ

                     2.4.3.1  ศึกษาข้อมูล    ผู้ศึกษาได้เก็บรวบรวมข้อมูลการสร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  จากแหล่งต่าง ๆ เช่น  ตำรา  วิทยานิพนธ์  ซึ่งสามารถสรุปข้อมูลที่นำมาสร้างชุดฝึกปฏิบัติ คือ อุปกรณ์และวงจรระบบไฟฟ้าของระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

       2.4.3.2   ออกแบบสร้างชุดฝึกปฏิบัติ การออกแบบเป็นการนำเอาข้อมูลจากการศึกษามาทำการร่างแบบ    เพื่อสร้างชุดฝึกปฏิบัติ   ซึ่งการร่างแบบนั้นผู้ศึกษาจำแนกได้  ดังนี้

                                1)  ร่างแบบโครงสร้างที่ใช้ติดตั้งอุปกรณ์ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์แนวคิดที่นำมาพิจารณาคือ โครงสร้างต้องมีน้ำหนักและขนาดที่เหมาะสม

                                2)  ร่างแบบ   รูปร่างอุปกรณ์    และวงจรระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

ซึ่งอุปกรณ์ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีหลากหลาย  แนวคิดที่นำมาพิจารณา  คือ มีความสวยงามทันสมัย  มีใช้งานในชีวิตประจำวัน  ราคาไม่แพง

                                        3)  ร่างแบบชุดต้นกำลัง เครื่องยนต์ แนวคิดที่นำมาพิจารณาคือ  ชุดต้นกำลังสามารถปรับความเร็วรอบได้ 

                      2.4.3.3   สร้างชุดฝึกปฏิบัติงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  ผู้ศึกษานำแบบที่ผ่านการแก้ไขมาทำการสร้างชุดฝึกปฏิบัติ  โดยมีขั้นตอนการสร้าง  ดังนี้

                                       1)  สร้างโครงติดตั้งอุปกรณ์ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                                       2)  สร้างชุดแผงยึดอุปกรณ์และชุดฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                                       3)  สร้างที่เก็บอุปกรณ์ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

          2.4.4  ประโยชน์ของชุดฝึกปฏิบัติ

                    ชุดฝึกปฏิบัติระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  มีประโยชน์สำหรับใช้เป็นสื่อประกอบ

การเรียนการสอน  ในภาคปฏิบัติของงานระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์  เช่น  การฝึกปฏิบัติ    การตรวจสอบและการแก้ไขปัญหาข้อขัดข้อง

 

2.5  ระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

      2.5.1  ประวัติระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์

                ในปัจจุบันรถยนต์ได้มีวิวัฒนาการก้าวหน้าไปมาก  ในระบบการทำงานของเครื่องยนต์ได้นำเอาระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์เข้ามาควบคุมการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงแทนคาร์บูเรเตอร์        ซึ่งสามารถควบคุมได้เที่ยงตรงกว่าคาร์บูเรเตอร์ จึงทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สูงขึ้น ประหยัดเชื้อเพลิง และยังช่วยลดมลพิษอีกด้วย  เนื่องจากเครื่องยนต์ของอากาศยาน (Air Craft) ต้องทำงานภายใต้สภาพอากาศที่เปลี่ยนแปลง จึงมีผู้นำเอาระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนมาใช้แทนคาร์บูเรเตอร์ในเครื่องยนต์ของอากาศยาน ต่อมาในปี พ.ศ. 2493  บริษัท เดมเลอร์เบนซ์ (Daimler Benz) ได้สร้างรถแข่งซึ่งใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีน ผลปรากฏว่าได้รับชัยชนะในการแข่งขัน จึงได้มีการปรับปรุงและพัฒนาระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนเรื่อยมา ระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนในสมัยแรกๆ  ได้ทำเลียนแบบระบบการฉีดของเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้ปั๊มแบบเรียงแถว (Inline Pump) แต่จะแตกต่างกันที่ระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าท่อร่วมไอดี ไม่ได้ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าห้องเผาไหม้ ระบบการฉีดแบบนี้จัดเป็นแบบระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนแบบกลไก (K – Jetronic) ผู้คิดค้นและผลิตระบบการฉีดแบบนี้คือ บริษัทโรเบิร์ตบ๊อซ (Robert Bosch Gmb H.) ประเทศสหพันธรัฐเยอรมนี ซึ่งต่อมาไม่นานนัก บริษัทโรเบิร์ตบ๊อซ ก็ได้นำเอาระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์มาควบคุมการจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงของระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีน ซึ่งเรียกว่าระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Fuel Injection : EFI) และใช้มาจนถึงปัจจุบันนี้

              2.5.2  ส่วนประกอบของระบบน้ำมันเชื้อเพลิง

                          1) ส่วนประกอบของระบบน้ำมันเชื้อเพลิงประกอบด้วย ถังน้ำมันเชื้อเพลิง(Fuel Tank) ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Pump) กรองน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Filter) ท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง (Delivery Pipe) ตัวควบคุมความดัน (Pressure Regulator) ตัวป้องกันการกระเพื่อมของน้ำมันเชื้อเพลิง (Pulsation Damper) หัวฉีด (Injector) และหัวฉีดสตาร์ทเย็น (Cold Start Injector) เป็นต้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-1  ส่วนประกอบของระบบน้ำมันเชื้อเพลิง

               

น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกดูดจากถังน้ำมันเชื้อเพลิงโดยปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง แล้วส่งผ่านกรองน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังหัวฉีด และหัวฉีดสตาร์ทเย็น

                ตัวควบคุมความดัน จะทำหน้าที่ควบคุมความดันของน้ำมันเชื้อเพลิงให้อยู่ในค่าที่กำหนด น้ำมันเชื้อเพลิงส่วนที่เกินจะไหลกลับคืนไปยังถังน้ำมันเชื้อเพลิงผ่านทางท่อไหลกลับ

                ตัวป้องกันการกระเพื่อมของน้ำมันเชื้อเพลิง ทำหน้าที่ดูดกลืนอาการกระเพื่อม เนื่องจากการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง

                หัวฉีดจะทำการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในท่อร่วมไอดีตามสัญญาณการฉีดซึ่งคอมพิวเตอร์ จะคำนวณระยะเวลาในการฉีดออกมา

                หัวฉีดสตาร์ทเย็น จะช่วยให้การสตาร์ทเครื่องยนต์ง่ายขึ้น โดยการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในห้องบรรจุไอดี เมื่อเครื่องยนต์มีอุณหภูมิต่ำเท่านั้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-2  การไหลของน้ำมันเชื้อเพลิง

 

           2)  ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง  ทำหน้าที่ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงจากถังน้ำมันเชื้อเพลิงส่งไปยังหัวฉีด และหัวฉีดสตาร์ทเย็น ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงในระบบฉีดเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนอิเล็กทรอนิกส์             แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ

 

                 2.1 ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบลูกกลิ้ง (Roller Cell Pump)

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-3  โครงสร้างของปั๊มแบบลูกกลิ้ง

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-4  การทำงานของปั๊มแบบลูกกลิ้ง

 

ปั๊มลูกกลิ้งประกอบด้วย โรเตอร์ (Rotor) ซึ่งสวมอยู่ภายในเสื้อปั๊ม (Pump Spacer)           ในลักษณะที่เยื้องศูนย์กัน ปั๊มลูกกลิ้งถูกขับโดยมอเตอร์ไฟฟ้า เมื่อโรเตอร์หมุนลูกกลิ้ง (Roller) ก็จะถูกทำให้เคลื่อนที่ไปตามพื้นผิวผนังภายในของเสื้อปั๊ม ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งแต่ละตัวที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดการดูดน้ำมันจากถังน้ำมันเชื้อเพลิง  และส่งน้ำมันเชื้อเพลิงไปยังหัวฉีด ช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งทางด้านซ้ายมือจะค่อย ๆ มีปริมาตรเพิ่มขึ้นจึงเกิดการดูดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้ามา และเมื่อโรเตอร์หมุนต่อไปปริมาตรจะค่อย ๆ เล็กลง ทำให้มีความดันสูงขึ้น ซึ่งจะตรงกับช่องน้ำมันออก (Outlet Port) พอดี น้ำมันเชื้อเพลิงจึงไหลออกทางช่องน้ำมันออก

ตัวเก็บเสียง (Silencer) ทำหน้าที่ระงับอาการสั่นสะเทือนและเสียงจากปั๊ม เนื่องจาก       การผลิตความดันน้ำมันเชื้อเพลิง ให้อยู่ในรูปการเคลื่อนไหวของไดอะแฟรม

ลิ้นกันกลับ (Check Valve) ทำหน้าที่รักษาความดันน้ำมันเชื้อเพลิงให้ตกค้างอยู่ในท่อน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อทำให้การสตาร์ตง่ายขึ้น หากไม่มีความดันตกค้าง จะทำให้เกิดฟองอากาศภายในท่อน้ำมันเชื้อเพลิงได้ง่ายในขณะอุณหภูมิสูง ทำให้สตาร์ตเครื่องยนต์ยากในครั้งต่อไป

ลิ้นระบาย (Relief Valve) ทำหน้าที่ป้องกันความดันน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งหมุนเวียนภายในมอเตอร์และปั๊มไม่ให้มีความดันเกินค่าที่กำหนด (ประมาณ 3.5-5.0กก./ซม.² ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับบริษัทผู้ผลิตด้วย) เมื่อความดันเกินค่าที่กำหนด ลิ้นระบายจะถูกดันให้เปิด น้ำมันจะระบายกลับไปทางช่องน้ำมันเข้า (Inlet Port)

ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบนี้มีข้อดีก็คือ น้ำมันเชื้อเพลิงจะช่วยระบายความร้อนให้แก่มอเตอร์ และทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงมีอุณหภูมิสูงขึ้นจึงเผาไหม้ได้ง่าย แต่มีข้อเสียคือจะมีเสียงดังในการทำงานเนื่องจากลูกกลิ้งต้องเสียดสีกับเสื้อปั๊ม

             

2.2  ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบใบพัด (Turbine Pump)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-5  โครงสร้างของปั๊มแบบใบพัด

 

                ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบนี้ ในขณะทำงานจะมีเสียงดังน้อยกว่าปั๊มแบบลูกกลิ้ง เพราะจานใบพัด (Impeller) ไม่ต้องเสียดสีกับเสื้อปั๊ม (Casing) เมื่อมอเตอร์ขับใบพัด (Blade) ให้หมุนจะเกิดความดันแตกต่างกันขึ้นที่ตัวใบพัด ซึ่งติดตั้งอยู่รอบจานใบพัด (Impeller) ความดันที่แตกต่างกันที่ด้านหน้าและด้านหลังของใบพัด จะทำให้น้ำมันเกิดการหมุนวนภายในปั๊มเกิดความดันสูงไหลผ่านมอเตอร์และลิ้นกันกลับออกไปทางช่องน้ำมันออก (Outlet Port)

                การควบคุมปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Pump Control)

                ในขณะที่ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงทำงานนั้น ความดันน้ำมันเชื้อเพลิงจะสูงประมาณ 2.55 – 2.9 กก./ซม.²  ถ้าท่อทางน้ำมันเชื้อเพลิงชำรุดเวลาเกิดอุบัติเหตุ จะทำให้เกิดเพลิงไหม้รถยนต์ได้ ฉะนั้นจะต้องมีการควบคุมให้ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงหยุดทำงานเมื่อเครื่องยนต์ดับแล้ว

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-6 วงจรควบคุมปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ L – Jetronic

 

                จากภาพที่ 2 - 6 เมื่อเปิดสวิตช์จุดระเบิดให้อยู่ในตำแหน่ง ON กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะไหลออกจากขั้ว IG2 แล้วเข้าขดลวดของรีเลย์หลัก (Main Relay) เกิดสนามแม่เหล็กดูดให้หน้าคอนแทคของรีเลย์หลักต่อกัน ทำให้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จ่ายไปยังขั้ว +B ของรีเลย์การเปิดวงจร (Circuit Opening Relay) ได้  แต่ในขณะนี้ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงยังไม่ทำงาน เนื่องจากยังไม่มีกระแสไฟฟ้าผ่านขดลวด L1 และ L2 หน้าคอนแทคของรีเลย์การเปิดวงจรจึงแยกจากกัน

                เมื่อทำการสตาร์ทเครื่องยนต์ กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะจ่ายผ่านขั้ว ST1 ของสวิตช์จุดระเบิดเข้าไปยังขดลวด L2 ของรีเลย์การเปิดวงจร ทำให้ขดลวด L2  เกิดสนามแม่เหล็กดูดให้หน้าคอนแทคต่อกัน กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จึงจ่ายไปยังปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงได้

                เมื่อเครื่องยนต์ติดแล้ว สวิตช์จุดระเบิดจะกลับมาอยู่ในตำแหน่ง ON จะไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านขดลวด L2 แต่ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงยังสามารถทำงานต่อไปได้ เนื่องจากกระแสไฟฟ้าที่ผ่านขดลวด L1 ออกจากขั้ว FC ผ่านไปลงกราวด์ที่สวิตช์ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงได้ (สวิตช์ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงจะต่อกัน เมื่อมีอากาศไหลผ่านมาตรวัดการไหลของอากาศ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-7  วงจรควบคุมปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ D – Jetronic ในเครื่องยนต์ 4A-GE

 

                จากภาพที่ 2 – 7  เป็นวงจรควบคุมปั๊มน้ำมันแบบ D-Jetronic ซึ่งการทำงานส่วนใหญ่จะเหมือนกับแบบ L-Jetronic ในวงจรควบคุมปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงแบบ D-Jetronic กระแสไฟฟ้า       จากขดลวด L1 จะไหลลงกราวด์ที่กล่องคอมพิวเตอร์ที่ขั้ว FC โดยกล่องคอมพิวเตอร์จะยอมให้กระแสไฟฟ้าไหลลงกราวด์ได้เมื่อได้รับสัญญาณความเร็วรอบ (NE) มาจากจานจ่ายเท่านั้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-8 วงจรควบคุมปั๊มแบบ D-Jetronic ในเครื่องยนต์ 5A-FE

 

                จากภาพที่ 2.8 เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ กระแสไฟฟ้าจากขั้ว ST ของสวิตช์จุดระเบิดจะไหลไปยังขั้ว STA ของกล่องคอมพิวเตอร์ ทำให้ทรานซิสเตอร์ในกล่องคอมพิวเตอร์ต่อวงจร (ON) รีเลย์การเปิดวงจรต่อสะพานไฟ ทำให้ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงทำงาน

                เมื่อเครื่องยนต์ติดแล้ว สัญญาณความเร็วรอบ (NE) จากจานจ่ายจะส่งไปยังขั้ว NE         ของกล่องคอมพิวเตอร์ ทำให้ทรานซิสเตอร์ในกล่องคอมพิวเตอร์ต่อวงจร ปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงจึงทำงานต่อไปได้

                สำหรับความต้านทาน R และตัวเก็บประจุ C ในรีเลย์การเปิดวงจรมีไว้เพื่อป้องกัน        หน้าคอนแทคไหม้ และป้องกันหน้าคอนแทคแยกจากกัน ในขณะที่ปริมาตรอากาศที่บรรจุเข้ากระบอกสูบตกลงอย่างทันทีทันใด เป็นการป้องกันการสะอึกของเครื่องยนต์

                       3)  กรองน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Filter)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-9  กรองน้ำมันเชื้อเพลิง

 

                กรองน้ำมันเชื้อเพลิง ทำหน้าที่กรองผงละอองและสิ่งแปลกปลอมอื่น ๆ ออกจากน้ำมันเชื้อเพลิงก่อนที่จะส่งไปยังหัวฉีด กรองน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกติดตั้งไว้ทางด้านความดันสูงของปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง

                ถ้ากรองน้ำมันเชื้อเพลิงเกิดการอุดตัน ความดันน้ำมันเชื้อเพลิงที่จ่ายให้หัวฉีดจะลดลง      ทำให้สตาร์ทเครื่องยนต์ยาก เดินเบาไม่เรียบ เร่งสะดุด เครื่องยนต์ไม่มีกำลัง ฉะนั้นควรเปลี่ยนกรองน้ำมันเชื้อเพลิงตามอายุการใช้งานของบริษัทผู้ผลิต

 

               4)  ท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง (Delivery Pipe)

                             ท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง ทำหน้าที่สะสมปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อจ่ายให้แก่ หัวฉีด และหัวฉีดสตาร์ทเย็นในปริมาณที่เพียงพอต่อความต้องการของเครื่องยนต์ ฉะนั้นท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงจึงมีขนาดค่อนข้างโต

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-10  ท่อจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง

 

        5) หัวฉีด (Injector)

              หัวฉีดทำหน้าที่ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้เป็นฝอยละอองเข้าผสมกับอากาศในท่อร่วมไอดี ด้วยการยกเข็มหัวฉีด (Needle Valve) โดยใช้ขดลวดโซลีนอยด์ (Solenoid Coil) ซึ่งได้รับสัญญาณไฟฟ้ามาจากหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-11  โครงสร้างของหัวฉีด

 

                หัวฉีดจะถูกติดตั้งที่ท่อร่วมไอดี ในตำแหน่งที่ใกล้กับลิ้นไอดี ทำให้ไอดีถูกดูดเข้า   กระบอกสูบได้ง่ายขึ้น น้ำมันเชื้อเพลิงจากท่อจ่ายจะไหลเข้ามายังหัวฉีด โดยมารออยู่ที่เข็มหัวฉีด แต่ไม่สามารถถูกฉีดออกไปได้ เพราะเข็มหัวฉีดแนบสนิทอยู่กับบ่าด้วยสปริงเมื่อหน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ป้อนกระแสไฟฟ้าเข้าขดลวดโซลีนอยด์   จะเกิดอำนาจแม่เหล็กดูดลูกสูบเล็ก  (Plunger) ให้ยกตัวขึ้น เข็มหัวฉีดจึงเปิดให้น้ำมันเชื้อเพลิงถูกฉีดออกไป เข็มหัวฉีดจะมีความไว    ในการยกตัวสูงมาก (ประมาณ 1-1.5 ms)

                ถ้ากรองน้ำมันเชื้อเพลิงที่หัวฉีดเกิดการอุดตัน หรือเข็มหัวฉีดมีเขม่าเกาะติดอยู่ จะทำให้ปริมาตรการฉีดลดลง เป็นผลให้กำลังของเครื่องยนต์ตก ไฟตีกลับ เดินเบาไม่เรียบ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-12  ตำแหน่งการติดตั้งหัวฉีด

 

การควบคุมการทำงานของหัวฉีด

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-13  วงจรควบคุมการทำงานของหัวฉีด (แบบที่ 1)

 

                เมื่อบิดสวิตช์จุดระเบิดให้อยู่ในตำแหน่ง ON กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะไหลผ่านความต้านทานเข้าไปในขดลวดโซลีนอยด์  (Solenoid Coil)  ของหัวฉีดไปยังกล่องคอมพิวเตอร์ที่ขั้ว      NO. 10 และ NO. 20 เพื่อรอลงกราวด์ที่ขั้ว E01 และ E02

                เมื่อทำการสตาร์ทเครื่องยนต์ กล่องคอมพิวเตอร์จะส่งสัญญาณการฉีดมากระตุ้นที่ขา B ของทรานซิสเตอร์ ทำให้ทรานซิสเตอร์ยอมให้กระแสไฟฟ้าจากขั้ว NO. 10 และ NO. 20 ไหลผ่านจากขา C ไปยังขา E และไปลงกราวด์ที่ขั้ว E01 และ E02  ในขณะที่หัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงออกมา   ปริมาณการฉีดจะมากหรือน้อย ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของสัญญาณการฉีดที่ส่งออกมาจากกล่องคอมพิวเตอร์

                การควบคุมการทำงานของหัวฉีดแบบนี้เป็นที่นิยมใช้มาก เนื่องจากออกแบบง่าย และกระแสที่ไหลผ่านทรานซิสเตอร์มีปริมาณต่ำ การออกแบบวงจรแบบนี้สามารถใช้กับจังหวะการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงแบบพร้อมกันหมด (Simultaneous Injection) หรือแบบเป็นกลุ่ม (Group Injection) ก็ได้

            2.5.3 หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์

                      หน่วยควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Control Unit : ECU) หรือที่เรียกว่า         กล่องคอมพิวเตอร์เป็นหัวใจในการควบคุมระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาด 8 บิต (Bit) แรม (Random Access Memory) รอม (Read Only Memory) และตัวแปลงสัญญาณดิจิตอล

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-14  กล่องคอมพิวเตอร์ (ECU)

 

                กล่องคอมพิวเตอร์ที่ใช้กับระบบฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์แบบธรรมดา (Conventional EFI) มีหน้าที่สำคัญคือ ควบคุมจังหวะการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (Injection Timing) และควบคุมระยะเวลาในการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของหัวฉีด (Injection Duration)

 

                กล่องคอมพิวเตอร์ในปัจจุบัน ได้ถูกพัฒนาให้มีหน้าที่มากขึ้นกว่าเดิม เช่น ควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าด้วยอิเล็กทรอนิกส์ (Electronic Spark Advance : ESA) ควบคุมความเร็วรอบเดินเบา (Idle Speed Control :ISC)  ควบคุมการทำงานของปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Pump Control) ควบคุมระบบวินิจฉัยข้อขัดข้อง (Self Diagnosis System) ฯลฯ  กล่องคอมพิวเตอร์แบบที่มีหน้าที่หลาย ๆ อย่างนี้จะถูกใช้ในรถยนต์รุ่นใหม่ ๆ ซึ่งมีชื่อเรียกของระบบต่างกัน เช่น TCCS, ECCS, PGM – FI, MPI,  Motronic เป็นต้น

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1)  ขั้วที่กล่องคอมพิวเตอร์

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-15  แสดงขั้วที่กล่องคอมพิวเตอร์ของเครื่องยนต์ 4A-GE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตารางที่ 2-3  แสดงรายละเอียดขั้วต่าง ๆ ของกล่องคอมพิวเตอร์

               

           2.5.4  ระบบจุดระเบิด

                         ระบบจุดระเบิด (Ignition System) มีหน้าที่แปลงกระแสไฟแรงเคลื่อนต่ำ (Low Voltage) จากแบตเตอรี่หรือแมกนีโต ประมาณ 6 – 24 โวลต์ ให้เป็นกระแสไฟแรงเคลื่อนสูง (High Voltage) ประมาณ 5,000 – 30,000 โวลต์  แล้วส่งไปกระโดดข้ามช่องว่างที่หัวเทียน (Spark Plug) เพื่อจุดส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง ให้เผาไหม้ภายในกระบอกสูบตามเวลา (Timing) ที่ต้องการ

                ระบบจุดระเบิดแบบทรานซิสเตอร์ล้วนๆได้มีการพัฒนาขึ้นไปอีกโดยใช้กล่องคอมพิวเตอร์ (ECU) เป็นตัวควบคุมการทำงานของทรานซิสเตอร์  ซึ่งบางบริษัทเรียกระบบจุดระเบิดแบบนี้ว่า ระบบจุดระเบิดทรานซิสเตอร์ด้วยดิจิตอล (Digitally Controlled Transistorized System)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ภาพที่ 2-16  ระบบจุดระเบิดแบบทรานซิสเตอร์ล้วน ๆ ของโตโยต้า

 

                จากภาพที่ 2 - 16  เมื่อสตาร์ทเครื่องยนต์ ตัวตรวจจับมุมเพลาข้อเหวี่ยงซึ่งอยู่ภายในจานจ่ายจะส่งสัญญาณมุมเพลาข้อเหวี่ยง  (สัญญาณ Ne และ G)  มายังกล่องคอมพิวเตอร์ กล่องคอมพิวเตอร์จะคำนวณองศาการจุดระเบิดตามสภาวะการทำงานของเครื่องยนต์     แล้วส่งสัญญาณการจุดระเบิด (IGt)  มายังตัวช่วยจุดระเบิด  (Igniter)  ในลักษณะของพัลส์    (Pulse)  เมื่อทรานซิสเตอร์ในตัวช่วย จุดระเบิดได้รับสัญญาณ   IGt  ทรานซิสเตอร์จะยอมให้กระแสไฟฟ้าจากขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิดไหลผ่านลงกราวด์ได้ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กบานตัวขึ้นที่แกนเหล็กอ่อน                    ของคอยล์จุดระเบิด  เมื่อพัลส์ของสัญาณ IGt หยุดส่ง (ช่วงระยะเวลาของพัลส์จากจุดเริ่มส่งสัญญาณถึงจุดสิ้นสุดการส่งสัญญาณจะรวดเร็วมาก) ทรานซิสเตอร์จะทำการตัดกระแสไฟฟ้า     จากขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิด ทำให้เกิดการยุบตัวของเส้นแรงแม่เหล็ก เกิดการเหนี่ยวนำขึ้นที่ขดลวดทุติยภูมิ   เกิดกระแสไฟแรงเคลื่อนสูงไหลไปกระโดดข้ามช่องว่างที่หัวเทียน ในขณะ ที่เกิดการจุดระเบิดนั้นตัวช่วยจุดระเบิด จะส่งสัญญาณยืนยันการจุดระเบิด (IGf) ไปยัง                กล่องคอมพิวเตอร์ เพื่อให้ระบบหัวฉีดฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงต่อไป

 

2.6  งานวิจัยที่เกี่ยวข้อง

        อุดม (2540)  ศึกษาการสร้างชุดฝึกปฏิบัติระบบไฟฟ้าจักรยานยนต์ เพื่อหาประสิทธิภาพของชุดฝึกปฏิบัติ  พบว่าชุดฝึกปฏิบัติที่สร้างขึ้น มีประสิทธิภาพ 86.13/81.49  และ ผลสัมฤทธิ์ทาง     การเรียน  เปรียบเทียบจากกลุ่มตัวอย่างที่เรียน  ด้วยชุดฝึกปฏิบัติที่สร้างขึ้น กับฝึกปฏิบัติวิเคราะห์หาข้อขัดข้องในจักรยานยนต์จริง   ปรากฏว่าผลสัมฤทธิ์ของการฝึกจากชุดฝึกปฏิบัติสูงกว่าการฝึกปฏิบัติของกลุ่มที่ฝึกโดยจักรยานยนต์จริงที่ระดับความเชื่อมั่นร้อยละ 90

        จักรพันธ์ (2546)  ศึกษาการสร้างชุดฝึกระบบไฟฟ้าแสงสว่าง และไฟสัญญาณรถยนต์พบว่าชุดฝึกระบบไฟแสงสว่าง และไฟสัญญาณรถยนต์ที่สร้างขึ้น ผู้เชี่ยวชาญประเมินความสอดคล้องด้านคุณภาพอยู่ในเกณฑ์ดีมาก  และชุดฝึกมีประสิทธิภาพร้อยละ  99   เปอร์เซ็นต์

       อุทัย (2548)  ศึกษาการทำงานของเครื่องยนต์  ในสภาวะการทำงานต่าง ๆ   และทดลองระบบฉีดน้ำมันเบนซินที่ควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์แบบ Mono -Jetronic ของเครื่องยนต์ TOYOTA รุ่น 4S – FI  โดยยึดหลักการทำงานของ Mono – Jetronic  เป็นการฉีดเชื้อเพลิงเบนซินแบบ    หัวฉีดจุดเดียวมีการควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์    และจำลองสภาวะการทำงานต่างๆ ของเครื่องยนต์เพื่อให้ชุดสาธิตได้ทำงานอย่างสมบูรณ์ เหมือนการทำงานของเครื่องยนต์จริง การออกแบบวงจรไฟฟ้าของชุดสาธิตการทำงานของระบบฉีดน้ำมันเบนซิน       Mono – Jetronic   ประกอบด้วย  ชุด หัวฉีดหลักชุดจานจ่าย  ชุดน้ำมันเชื้อเพลิง  คอยล์จุดระเบิด   กล่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์เซนเซอร์ต่าง  ๆ และนำแบบที่ได้นั้นมาทำเป็นสติ๊กเกอร์นำมาติดลงบนแผ่นพีวีซีที่เตรียมไว้ และติดอุปกรณ์ต่าง ๆ ลงบนแผ่นพีวีซี    แล้วต่อสายไฟฟ้าต่าง ๆ             จนครบระบบตามวงจรการทำงานของเครื่องยนต์ การทดสอบเริ่มจากการตรวจสอบอุปกรณ์ทุกชิ้นอยู่ในสภาพพร้อมใช้งานตามคู่มือ    แล้วทำการต่อวงจรไฟฟ้าระหว่างแผง แต่ละแผงให้ครบ การต่อวงจรต่าง ๆ  ต้องทำให้ถูกต้องตามสัญลักษณ์วงจรที่ปรากฏบนชุดสาธิต จากนั้นกำหนดสภาวะการทำงาน ต่าง ๆ บนชุดสาธิตให้เหมือนกับการทำงานของเครื่องยนต์  ทำการทดลองในตารางการทดลองที่เตรียมไว้          แล้วทำการเปรียบเทียบปริมาณการฉีดของน้ำมันเชื้อเพลิงในหลอดแก้วบนชุดสาธิต    ซึ่งผลของการทดลองเป็นไปตามทฤษฎีและสามารถใช้เป็นชุดสาธิต ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซิน Mono - Jetronic ได้เป็นอย่างดี

        นครินทร์ (2548) ได้ศึกษาระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินแบบ K-jetronic ออกแบบและสร้างชุดสาธิตระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินแบบ K-jetronic โดยใช้อุปกรณ์ของเครื่องยนต์ VOLVO สำหรับตัวโครงงานจะยึดหลักความครบถ้วนของอุปกรณ์ที่ใช้จากเครื่องยนต์จริงและสร้างชุดจำลองสภาวะการทำงานต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ เพื่อให้ชุดสาธิตได้ทำงานอย่างสมบูรณ์เหมือน     การทำงานของเครื่องยนต์จริง  การออกแบบและสร้างชุดสาธิต จะเริ่มจากการเขียนแบบสัญลักษณ์วงจรลงในคอมพิวเตอร์ และนำแบบที่ได้นั้น มาทำบล็อกสกรีนเพื่อสกรีนลงบนแผ่นพีวีซีที่เตรียมไว้และติดตั้งอุปกรณ์ต่าง ๆ ลงบนแผ่นพีวีซี เช่น เซนเซอร์ต่าง ๆ ชุดควบคุมส่วนผสม สวิตช์กุญแจปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงกรองน้ำมันเชื้อเพลิงขั้วต่อสายไฟ ฯลฯ  จากนั้นต่อสายสัญญาณ  สายน้ำมันเชื้อเพลิงให้ครบถ้วนตามวงจร  การทำงานในแต่ละแผงของระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินแบบ K-jetronic ซึ่งแผ่นพีวีซีทั้งหมดจะนำมาจัดวางบนแผงรองรับที่ชุดสาธิต  การทดสอบ เริ่มจากการตรวจสอบอุปกรณ์เพื่อให้อุปกรณ์ทุกชิ้นอยู่ในสภาพพร้อมใช้งาน ตามคู่มือของบริษัทที่แนะนำไว้แล้ว ทำการต่อวงจรระหว่างแผงแต่ละแผงให้ครบ การต่อวงจรต่างๆต้องคำนึงถึงสัญลักษณ์วงจรที่ปรากฏ บนชุดสาธิต จากนั้นก็กำหนดสภาวะการทำงานต่าง ๆ บนชุดสาธิตให้เหมือนกับการทำงานของเครื่องยนต์ ทำการบันทึกผลการทดลองลงในตารางการทดลองที่เตรียมไว้ แล้วทำ                การเปรียบเทียบปริมาณการฉีดของน้ำมันเชื้อเพลิงในหลอดแก้วบนชุดสาธิต ซึ่งผลการทดลองเป็นไปตามทฤษฎีและสามารถใช้เป็นชุดสาธิตระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง เบนซินแบบ  K-jetronic ได้เป็นอย่างดี

 

 

 

main manu

chapter 1

chapter 2

chapter 3

chapter 4

chapter 5