ขออนุญาตเล่าเรื่อง Solenoid Boost Control เท่าที่ได้ศึกษา (แบบงูๆปลาๆ) มาให้อ่าน

[trinity]

Prelude
หลังจากฝันมาเกือบ 20 ปี คลาดโอกาสเป็นสาวกซูมาหลายหน ในที่สุดผมก็ได้เป็นเจ้าของ Outback BP9 มาเมื่อปีที่แล้ว ล่าสุดได้เอาไปวางเครื่อง Legacy GT BP5 เพื่อให้สมกับเป็น ”ขับสี่+เทอร์โบ” ที่ฝันอยากใช้มานาน

[trinity]

Background
เรื่องของเรื่องเริ่มมาจากเจ้า Outback + EJ20  เกิดอาการ “ไม่ทันใจ” ..... สาเหตุจะมาจากอะไรนั้น ยังหาที่มาไม่ได้ชัดเจน แต่ก็เป็นเหตุเพียงพอที่จะหาเรื่อง”ซน”ต่อ เลยหาๆข้อมูลตามเวปฝรั่งหลายๆที่ (ปล. ข้อมูลการโมซูรุ่นใหม่ๆนี่หาของไทยยากจัง) ก็ได้พบกับเจ้า 3-Port Solenoid Boost Control Interrupt-type ซึ่งเค้าว่ากันว่าจะช่วยให้ Spool เร็วขึ้น (บ้านเราก็มีอย่างน้อยเจ้านึงขาย) ......... ชักน่าสน ................ ว่าแต่มันคืออะไร แล้วมันจะตรงโจทย์ที่อยากได้จริงไหม จึงได้เริ่มหาข้อมูลเพิ่มเติม จนกระทั่งตอนนี้ผมพอจะเข้าใจมันมากขึ้นในระดับที่พอจะตัดสินใจว่าจะเอามาใช้กับรถผมได้แล้ว จึงขออนุญาตมาแชร์ความเข้าใจแบบงูๆปลาๆให้เพื่อนๆสมาชิกครับ
**** ผมไม่ได้มีพื้นฐานช่างหรือวิศวะนะครับ อาศัยความสนใจส่วนตัวล้วนๆ อาจมีความเข้าใจที่ไม่ถูกต้อง หากจะแย้งตรงไหน ยินดีเป็นอย่างยิ่งครับ ****

[trinity]

Basic Boost Control System
ถ้าเอาแบบง่ายที่สุด Boost ของเราจะถูกคุมโดย Wastegate ถ้าแรงดันอากาศที่เทอร์โบสร้างได้มันเกินกว่าแรงกดสปริง Wastegate วาวล์ที่ Wastegate ก็จะเปิดออก เพื่อระบายแรงดันส่วนที่เกินกว่าที่ต้องการออกไป .... อันนี้หลายคนคงพอจะทราบกันอยู่แล้ว ซึ่งถ้ามีแค่นี้ระบบนี้ก็จะเป็น Mechanic ล้วน เงื่อนไขการทำงานก็จะตรงไปตรงมา และค่อนข้าง reliable อย่างน้อยก็ในข้างที่ปลอดภัยกับเครื่อง คืออย่างแย่ก็แค่ Wastegate รั่ว boost ไม่ขึ้น
 
ทีนี้ในรถสมัยใหม่มันก็มีโอกาสในการพัฒนาระบบ Mechanic ให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น เช่น ในเวลาปกติขับความเร็วสูงลอยๆ (คันเร่งเปิด 20%) เราอาจไม่ต้องการให้เทอร์โบ Boost เลยเพื่อประหยัดน้ำมัน ในขณะที่ถ้าเราเริ่มเร่ง (คันเร่ง 50%) เราอาจจะอยากให้บูสมาแค่ 6 psi เพื่อให้คุมรถไม่ยากจนเกินไป แต่ถ้าเราเร่งเต็มที่ เราต้องการให้ boost มาเต็ม 14 psi  ยังไม่รวมถึงความจำเป็นในการเพิ่ม safety factor ในกรณีผิดปกติ เช่น ความร้อนขึ้น ....... ความต้องการเหล่านี้ระบบที่เป็น Mechanic ไม่สามารถทำให้เราได้ หรือถึงทำได้ก็ไม่สามารถรองรับเงื่อนไขการทำงานที่ซับซ้อนมากๆได้ จึงเป็นที่มาของการนำ Solenoid มาใช้”ช่วย”ควบคุม Boost

[trinity]

OEM Solenoid Boost Control
ระบบที่รถ Turbo ส่วนใหญ่ให้มาจากโรงงาน คือ การนำ Solenoid มาคุมวาวล์ที่ใช้ระบายแรงดันในกระเปาะ Wastegate เพื่อให้สปริงยังไม่เปิดในกรณีที่ต้องการ Boost สูงกว่าค่าความแข็งของสปริง Wastegate คิดง่ายๆว่าเหมือนการหลอก Wastegate ว่า Boost ยังไม่ถึงค่าที่กำหนดไว้
 
เช่น จริงๆแล้ว Boost สูงสุดที่ต้องการคือ 14 psi ตัว Wastegate เองอาจติดตั้งสปริงที่รองรับแค่ 5 psi
-          ในกรณีที่ ECU ต้องการ Boost แค่ไม่เกิน 5 psi ก็จะสั่ง Solenoid ให้ “ปิด”วาวล์ทั้งหมด เพื่อให้เทอร์โบสามารถ Spool ได้ตามปกติ และเมื่อแรงดันถึง 5 psi วาวล์ของ Wastegate ก็จะเปิดเพื่อระบายแรงดันจากระบบอัดอากาศ
-          แต่ในกรณีที่ ECU ต้องการ Boost 14 psi ECU ก็จะสั่ง Solenoid ให้ “เปิด”วาวล์” เพื่อระบายแรงดันในกระเปาะ Wastegate ลง ให้ไม่เกิน 5 psi (แต่ในระบบยังคง Spool เพิ่มแรงดันขึ้นอยู่ จนกระทั่งแรงดันจริงถึง 14 psi จึงจะ “ปิด”วาวล์เพื่อให้แรงดันในกระเปาะ Wastegate เพิ่มขึ้นและสปริง Wastegate เปิดวาวล์ของ Wastegate เพื่อระบายแรงดันจากระบบอัดอากาศ
 
ระบบนี้เรียกว่า Bleed-type และเวลาที่ผมบอกว่า Solenoid “ปิด” หรือ “เปิด” จริงๆแล้วมันไม่ได้ทำงานตรงไปตรงมาแบบนั้น มันจะทำงานเป็น “ปิด-เปิด-ปิด-เปิดๆๆๆๆๆๆ” ที่ความเร็ว10-30 รอบต่อวินาที หาก ECU ต้องการ ให้ Boost ไม่สูง ก็เพิ่มเวลา “ปิด”ในแต่ละรอบให้นานขึ้น หาก ECU ต้องการ ให้ Boost สูง ก็เพิ่มเวลา “เปิด”ในแต่ละรอบให้นานขึ้น ........... เวลาที่ Solenoid เปิดรวมนั้นเรียกว่า Duty cycle (คล้ายๆกับหัวฉีดนั่นแหละครับ)
 
ระบบที่ว่านี้จะดีตรงที่ว่าไม่ซับซ้อน แต่มีข้อจำกัดที่สำคัญ 2 อย่าง
1.       ระบบนี้ไม่สามารถเพิ่ม Boost ได้มากนัก จะติดที่ 100% duty cycle คือ Boost สูงสุดที่ทำได้คือเมื่อ Solenoid เปิดตลอดเวลา ซึ่งโรงงานจะกำหนดความสามารถในการระบายแรงดันออกจากกระเปาะ wastegate ไว้ในระดับที่ไม่ว่าจะเปิดยังไง Boost สูงสุดก็ไม่เกินค่าที่เป็นอันตรายกับเครื่อง ..... ซึ่งจริงๆแล้วเราอาจจะอยากไปไกลกว่านั้น .......... สำหรับผมอันนี้ไม่ใช่ปัญหาเพราะยังไม่คิดจะเพิ่ม Boost ซักเท่าไหร่
2.       ในความเป็นจริงแล้ววิธีการกำหนด Duty cycle ของ Solenoid ค่อนข้างจะเป็นวิธี Trial-and-error ปรับไปเรื่อยๆ โดยพยายามคุมให้แรงดันจริงเป็นไปตามที่ ECU ต้องการ (ถ้าน้อยไปก็เพิ่ม Duty cycle ถ้ามากไปก็ลด Duty cycle) โดยที่แรงดันในกระเปาะ Wastegate จะป้วนเปี้ยนอยู่แถวๆความแข็งของสปริง Wastegate ซึ่ง เมื่อรวมกับ Drag ที่เกิดจากไอเสียอีกฝั่งของวาวล์ Wastegate ก็อาจทำให้ “ซึม” ได้ ซึ่งก็จะส่งผลต่อการที่ถ้าเราต้องการเร่งทันที เทอร์โบก็อาจจะไม่สามารถ Spool ได้เร็วพอ เพราะวาวล์ Wastegate ดันเปิดอยู่หน่อยๆ .............. อันนี้ชักน่าสน

[trinity]

Interrupt-Type Solenoid Boost Control
ระบบ Interrupt-type ใช้วิธีให้ Solenoid มา”กั้น”กระเปาะ Wastegate เลย แปลว่า Solenoid เป็นตัวกำหนดทั้งหมดว่าจะให้ Boost แค่ไหน (ในขณะที่ Bleed-type จะให้ Wastegate เป็นตัวคุม Boost จริงและ ใช้ Bleed value “หลอก”  Wastegate) ดังนั้นการทำงานจะกลายเป็นว่า
 
Boost สูงสุดที่ต้องการคือ 14 psi ตัว Wastegate ติดตั้งสปริงที่รองรับ 5 psi
-          ในกรณีที่ ECU ต้องการ Boost แค่ไม่เกิน 5 psi ก็จะสั่ง Solenoid ให้ “เปิด”วาวล์ทั้งหมด เพื่อให้เทอร์โบสามารถ Spool ได้ตามปกติ และเมื่อแรงดันถึง 5 psi วาวล์ของ Wastegate ก็จะเปิดเพื่อระบายแรงดันจากระบบอัดอากาศ
-          แต่ในกรณีที่ ECU ต้องการ Boost 14 psi ECU ก็จะสั่ง Solenoid ให้ “ปิด”วาวล์” เพื่อไม่ให้มีแรงดันไปที่กระเปาะ Wastegate
 
ในการทำงานจริงจะทำงานเป็นรอบๆเหมือน Bleed-type แต่สิ่งที่ต่างกันที่สำคัญที่สุดคือ ที่ 100% duty cycle (เปิดวาวล์ตลอด) เครื่องจะ Boost ได้เท่าสปริง Wastegate และที่ 0% duty cycle (ปิดวาวล์ตลอด) เครื่องจะ Boost ได้ไม่จำกัด จนกว่าจะฟังไปเอง ซึ่งถือเป็นข้อได้เปรียบอันแรก (ซึ่งผมไม่ได้สนใจมากนัก)
 
ข้อได้เปรียบต่อมา (ซึ่งผมสนใจมากกว่า) คือ มันจะช่วยให้ Turbo Spool ได้เร็วขึ้น เนื่องจากในระบบนี้กลไกที่คุมการ Boost จริงๆแล้วคือ Solenoid ของ Interrupt value ซึ่งสามารถทำงานได้แม่นยำและรวดเร็วกว่าสปริงของ Wastegate วาวล์ wastegate ก็ยังอาจจะ”ซึม” เหมือนแบบ Bleed-type อยู่ เพียงแต่การที่มันซึมไม่ได้มีผลต่อการ Spool ของเทอร์โบเพราะตัวคุมแรงดันในระบบอัดอากาศคือ Interrupt Value
 
ข้อจำกัดหลักของ Interrupt-type คือ ต้องจูนใหม่ “เท่านั้น” เพราะ Solenoid ทำงานกลับข้างกับแบบเดิมๆ ขืนให้ ECU ส่งคำสั่งแบบเดิม “พัง” แน่นอน .......... ซึ่งเจ้าข้อนี้แหละที่ทำให้ผมพักแผนการไปก่อน เนื่องจากต้องไปศึกษาก่อนว่าจูนเนอร์คนไหนเคยเล่นกับ Interrupt-type มาบ้าง ............. จะว่าไปแล้ว ตอนนี้ผมยังไม่รู้เลยว่าจูนเนอร์ที่ถนัดซูมีใครบ้าง ไม่ทราบว่า คนที่อ่านมาถึงจุดนี้มีใครพอจะอนุเคราะห์ข้อมูลได้บ้างไหมครับ
 
จบบริบูรณ์ 

[Outlet Half]

 

[Vtx]

Garage Subie ครับ
เทพตัวจริง ถ้าที่นี่ทำไม่ได้ก็ไม่ต้องทำแล้วครับ ผมยืนยัน
http://www.siamsubaru.com/subaruboard/index.php/topic,174626.msg775219.html#msg775219

[trinity]

Garage Subie ครับ
เทพตัวจริง ถ้าที่นี่ทำไม่ได้ก็ไม่ต้องทำแล้วครับ ผมยืนยัน
http://www.siamsubaru.com/subaruboard/index.php/topic,174626.msg775219.html#msg775219

ขอบคุณครับ เดี๋ยวจะลองคุยดูครับ

[ningnong_ptt]

ถ้าเปลี่ยน wasgate เป็นแบบ external wasgate ก่อนดีกว่าไหมครับ ผมว่าน่าจะดีขึ้นนะครับ หรือว่าเป็นแบบแยกแล้ว

[trinity]

เมื่อวานซืนเพิ่งเอา down pipe ของ HKS มาใส่ ลื่นขึ้นติดเท้ามากขึ้นแบบพอรู้สึกได้

ขอศึกษาเรื่อง reflash vs กล่องพ่วง เพิ่มเติมอีกนิดแล้วคงไปจูนครับ โจทย์คือทำให้ลื่นขึ้น ติดเท้ามากขึ้น ไม่เน้นว่าต้องแรงขึ้นและพยายามไม่เปลี่ยนเทอร์โบ

[ningnong_ptt]

ถ้าจะ reflash ต้องระวังด้วยนะ ถ้ามีรถคันเดียวมัน brick มาแล้วจะลำบากนะครับ  ถ้ามีมากกว่าหนึ่งคัน ก็ไม่เป็นไร มันเป็นอะไรที่สนุกมาก
แล้วถ้า ecu brick มาก็สามารถ unbrick คืนมาให้เหมือนเดิมได้ ไม่ยากเท่าไร อยากมันอยากเสียวก็ต้อง reflash

[Vtx]

555 ECU ล็อกนั่นผมโดนมาแล้ว ที่อู่ Garage Subie ปลดล็อกได้ครับ

[WOON]

ขอบคุณครับ