เครื่องยนต์ เป็นเครื่องจักรกลชนิดหนึ่ง
ซึ่งเปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานกลใช้ขับเคลื่อน
ซึ่งเรียกว่าเครื่องยนต์ทางความร้อน ซึ่งมีอยู่ด้วยกันหลายประเภท
เครื่องยนต์ทางความร้อน มี 2 แบบ คือ
1. เครื่องยนต์สันดาปภายใน
2. เครืองยนต์สันดาปภายนอก
เครื่องยนต์ทั้ง 2แบบนี้ สามารถแยกออกได้ตามตารางข้างล่างดังนี้
เครื่อง
ยนต์ที่ใช้ในรถยนต์ ต้องมีขนาดเล็กและน้ำหนักเบา
เพราะว่าต้องติดตั้งในที่ที่จำกัด
เครืองยนต์สามารถผลิตกำลังขับและรอบได้สูงอีกต้องใช้งานง่าย
และมีเสียงดังน้อยที่สุด
ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์เบนซินหรือเครื่องยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซล
ซึ่งเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน ปัจจุบัน
จึงเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ในรถยนต์มากที่สุด
เครื่องยนต์เบนซินหรือเครื่องยนต์แก๊สโซลีน
ส่วนประกอบที่สำคัญ
1. เสื้อสูบ (CYLINDER BLOCK)
โครง
สร้าง ทำจากโลหะหรือโลหะผสม
ปกติจะมีขอบสันบนผนังส่วนนอกของมันเพื่อเพิ่มความแข็งแรงและช่วยระบายความ
ร้อน เสื้อสูบประกอบด้วยกระบอกสูบหลาย ๆ ชุด ซึ่งมีลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น
และลงอยู่ภายใน ส่วนบนของกระบอกสูบถูกผนึกด้วยฝาสูบ
ซึ่งผนึกแน่นด้วยปะเก็นฝาสูบซึ่งอยู่ระหว่าง
เสื้อสูบและฝาสูบห้องเพลาข้อเหวี่ยงจะอยู่ส่วนล่างของเสื้อสูบ รอบ ๆ
กระบอกสูบ ถูกหล่อเย็นด้วย
น้ำหล่อเย็นและจะมีช่องผ่านของน้ำมันหล่อลื่น
อยู่ด้วยภายในเสื้อสูบยังประกอบด้วยกระบอกสูบ ซึ่งเป็นที่
ๆลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลง ส่วนผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศจะต้องไม่รั่วไหล
และความต้านทานของความฝืด ระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ
จะต้องต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้
เพราะฉะนั้นกระบอกสูบจะต้องผลิตอย่างมีประสิทธิภาพ
2. ฝาสูบ (CYLINDER HEAD)
ฝา
สูบติดตั้งอยู่เหนือเสื้อสูบ ส่วนที่ซ่อนอยู่เป็นห้องเผาไหม้
รวมกับกระบอกสูบและลิ้นฝาสูบ ต้องสามารถทนต่ออุณหภูมิ
และกำลังสูงสุดที่จะเกิดขึ้น
จากการทำงานของเครื่องยนต์ได้ด้วยเหตุนี้ฝาสูบ
จึงทำมาจากเหล็กหล่อหรือโลหะผสมอลูมิเนี่ยม
ซึ่งประสิทธิภาพหล่อเย็นได้ดีกว่าเหล็กหล่อ ฝาสูบยังประกอบไปด้วย
เสื้อน้ำหล่อเย็น ซึ่งประกบตรงกับเสื้อน้ำหล่อเย็นบนเสื้อสูบ
นอกจากนี้ยังใช้หล่อเย็นฝาสูบแล้ว ยังหล่อเย็นหัวเทียนด้วย
3. ลูกสูบ (PISTON)
- โครงสร้าง
ลูก
สูบเคลื่อนที่ขึ้นและลงภายในกระบอกสูบ เพื่อดำเนินกลวัตรในจังหวะประจุไอดี
อัดส่วนผสมจุดระเบิด
และคายไอเสียหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของลูกสูบก็คือรับแรงกดดันจากการเผาไหม้
และ้ส่งกำลังนี้ไปสู่เพลาข้อเหวี่ยงโดยผ่านก้านสูบ
ลูกสูบนั้นยังได้รับความร้อนและอุณหภูมิที่สูงที่สุดที่กระทำอยู่ตลอดเวลา
และ จะต้องสามารถคงทนต่อการทำงานที่รอบสูงเป็นเวลานานๆได้
ลูกสูบโดยปกติทำมาจาก
โลหะผสมอลูมิเนียม
ซึ่งมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนได้ดีกว่าวัสดุชนิดอื่น
ชื่อของชิ้นส่วนต่างๆ ของลูกสูบมีแสดงอยู่ในภาพประกอบด้านล่างนี้
- ระยะช่องว่างของลูกสูบ (ระยะห่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ)
เมื่อลูกสูบถูกทำให้ร้อนชื้น มันจะขยายตัวขึ้นเล็กน้อย
เป็นผลให้เส้นผ่าศูนย์กลางขยายเพิ่มขึ้นด้วยเหตุนี้ในเครื่องยนต์ทุกเครื่อง
จึงมีระยะช่องว่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบที่เหมาะสมในที่อุณหภูมิห้อง
(25 ํ ช,77 ํ ฟ) ระยะนี้เรียกว่าระยะช่องว่างลูกสูบ
ระยะช่องว่างลูกสูบนี้จะผกผันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์
แต่ระยะตามปรกติจะเริ่มจาก 0.02 ถึง 0.12 มม. (0.0008 ถึง 0.0047 นิ้ว)
ลูกสูบจะมีลักษณะเรียวเป็นเทเปอร์เล็กน้อย
คือระยะเส้ยผ่าศูนย์กลางมีหัวลูกสูบจะเล็กกว่าส่วนล่างของของลูกสูบเล็กน้อย
ดังนั้นระยะช่องว่าง ของลูกสูบจึงกว้างมากที่สุดที่หัวลูกสูบ
และแคบที่สุดที่ส่วนล่างของลูกสูบ
สำคัญ
ระยะช่องว่างของลูกสูบมีจุดที่วัดแตกต่างกัน
ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ดูคู่มือการซ่อมประกอบเพื่อหาจุดที่วัด
ระยะช่องว่างลูกสูบ
ระยะ
ช่องว่างลูกสูบนี้มีความสำคัญมาก
เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างถูกต้องและมีสมรรถนะที่ดีขึ้น
ถ้าหากว่าระยะช่องว่างมีน้อย
จะทำให้ไม่มีระยะช่องว่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบเมื่อลูกสูบร้อนขึ้นจะ
เป็นเหตุให้ลูกสูบติดกับกระบอกสูบได้
ซึ่งจากผลนี้สามารถทำให้เครื่องยนต์ชำรุดเสียหายได้
ถ้าหากว่าระยะช่องว่างมากเกินไป
ในทางตรงกันข้ามกำลังดันที่เกิดจากการเผาไหม้ และแรงดันของแก๊ส
ที่เผาไหม้จะตกลง ทำให้สมรรถนะของเครื่องยนต์ลดลง
- แหวนลูกสูบ (PISTON RING)
แหวน
ลูกสุบจะถูกประกอบไว้ในร่องแหวนลูกสูบ
ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของแหวนลูกสูบจะใหญ่กว่าลูกสูบเองเล็กน้อยเมื่อ
ประกอบเข้ากับลูกสูบคุณสมบัติในการยืดและหดตัวของแหวนทำให้มันขยายตัวเพื่อ
ที่จะแนบให้สนิทกับผนังกระบอกสูบ
แหวนลูกสูบต้องทำด้วยโลหะที่ทนต่อการสึกหรอสูงจำพวกเหล็กหล่อพิเศษชุบโค
รเมี่ยม
เพื่อว่าแหวนลูกสูบจะไม่ขูดให้กระบอกสูบเป็นรอยจำนวนแหวนลูกสูบแปรผันไปตาม
ชนิดของเครื่องยนต์ โดยปรกติจะมีจำนวนสามถึงสี่แหวนต่อลูกสูบหนึ่งลูก
แหวน
ลูกสูบมีหน้าที่ที่สำคัญสามประการคือ
ทำหน้าที่ป้องกันส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงรั่วออกจากช่องว่างระหว่างลูกสูบ
กับกระบอกสูบ กับห้องเพลาข้อเหวี่ยง
ในระหว่างจังหวะอัดและจุดระเบิดหน้าที่ที่สองคือป้องกันน้ำมันเครื่องที่
หล่อลื่นด้านข้างของลูกสูบกับกระบอกสูบ มิให้เล็ดรอดเข้าไปในห้องเผาไหม้
หน้าที่สุดท้ายคือ ถ่ายเทความร้อนจากลูกสูบไปสู่ผนังกระบอกสูบ
เพื่อช่วยให้ลูกสูบเย็นลง
1) แหวนอัด
แหวน
อัดนี้ป้องกันการรั่วของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลิงและแก๊สที่เกิดจากห้องเผา
ไหม้ระหว่างจังหวะอัด
และจุดระเบิดมิให้ลงสู่ห้องเพลาข้อเหวี่ยงจำนวนของแหวนอัดนี้ขึ้นอยู่กับ
ชนิดของเครื่องยนต์ โดยทั่วไปลูกสูบหนึ่งลูกจะมีแหวนอัดสองตัว
ซึ่งเรียกว่า "แหวนอัดตัวบน" และ "แหวนอัดตัวที่สอง"
แหวนอัดจะมีลักษณะเป็นเทเปอร์
ดังนั้นขอบล่างของมันจึงสัมผัสกับผนังกระบอกสูบ
การออกแบบเช่นนี้เพื่อ
ให้เกิดการสัมผัสที่แนบสนิทกันเป็นอย่างดี ระหว่างแหวนและกระบอกสูบ
นอกจากนั้นยังทำหน้าที่กวาดน้ำมันเครื่องออกจากผนังกระบอกสูบได้อย่างมี
ประสิทธิภาพ
สำคัญ
แหวน
ลูกสูบจะมีหมายเลข"1" หรือ"2"อยู่บนตัวมัน หมายเลข"1" มีความหมายว่า
แหวนตัวบนและหมายเลข "2"
คือแหวนตัวที่สองดังนั้นการประกอบจึงต้องให้หมายเลขนี้หงายขึ้นด้านบน
2) แหวนกวาดน้ำมัน
แหวนกวาด
น้ำมันกวาด
ทำให้เกิดฟิล์มของน้ำมันที่จำเป็นต่อการหล่อลื่นผิวระหว่างลูกสูบ
และผนังกระบอกสูบ และกวาดน้ำมันส่วนที่เกินออก
เพื่อป้องกันมิให้น้ำมันหลุดเข้าไปในห้องเผาไหม้แหวนกวาดน้ำมันบางครั้ง
เรียกว่า แหวนที่สาม มีอยู่ด้วยกันสองชนิดคือ
แหวนกวาดน้ำมันแบบรวมกับแบบสามชิ้น
ซึ่งแบบสามชิ้นนั้นเป็นที่นิยมใช้มากกว่า
(2.1) แบบรวม
แหวนกวาด
น้ำมันแบบรวมนี้จัดให้มีรูน้ำมันไหลกลับ ที่มีขนาดเท่ากันอยู่โดยรอบมากมาย
รวมทั้งรูน้ำมันก็ถูกจัดให้อยู่ตามร่องแหวนกวาดนี้ด้วยน้ำมันส่วนที่เกินจะ
ถูกกวาดออก โดยแหวนกวาด โดยไหลเข้าไปในรูเหล่านี้
และไหลกลับเข้าสู่ด้านในของลูกสูบ
(2.2) แบบสามชิ้น
แหวนกวาด
น้ำมันแบบสามชิ้นนี้ประกอบด้วย แผ่นกวาดด้านข้าง
เพื่อกวาดน้ำมันส่วนเกินออกและตัวทางซึ่งดันให้แผ่นกวาดด้านข้างแนบสนิทกับ
กระบอกสูบ และร่องแหวน แหวนกวาด น้ำมันแบบสามชิ้นนี้ ทำหน้าที่เช่นเดียวกับแบบรวม
(2.3) ช่องว่างปากแหวน
แหวน
ลูกสูบจะขยายตัวเมื่อร้อนในลักษณะเดียวกับลูกสูบ
ด้วยเหตุนี้แหวนลูกสูบจึงมีปากตัดที่เดียว
และเมื่อประกอบเข้าภายในกระบอกสูบจะเหลือช่องว่างที่เหมาะสม ซึ่งเรียกว่า
ช่องว่างปากแหวน ระยะช่องว่างนี้จะแปรผันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเครื่อง
แต่ปกติจะอยู่ในช่วง 0.2ถึง 0.5มม. (0.008 ถึง 0.020 นิ้ว) ที่อุณหภูมิปกติ
สำคัญ
ถ้า
ระยะช่องว่างปากแหวนมากเกินไป
จะทำให้กำลังอัดของเครื่องยนต์ตกถ้าระยะปากแหวนแคบเกินไป
สามารถทำให้เครื่องยนต์ติดได้ เพราะว่าปลายของแหวนจะติดกัน
เนื่องจากการขยายตัวจากความร้อน ทำให้แหวนโก่งขึ้น
ทำให้ผนังของกระบอกสูบชำรุด
4. ก้านสูบ (CONNECTING ROD)
ก้าน
สูบทำหน้าที่ต่อลูกสูบกับเพลาข้อเหวี่ยง
และถ่ายทอดกำลังไปสู่เพลาข้อเหวี่ยงปลายของก้านสูบที่ต่อกับลูกสูบ
เรียกว่า
ปลายเล็กส่วนปลายที่เหลือที่ต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงเรียกว่าปลายใหญ่ข้อเพลา
ข้อเหวี่ยงที่หมุนด้วยความเร็วสูงในปลายใหญ่ ทำให้เกิดอุณหภูมิสูง
เพื่อป้องกันมิให้
้เกิดการชำรุดจากความร้อนภายในปลายใหญ่จึงประกอบด้วยแบริ่ง
ซึ่งหล่อลื่นด้วยน้ำมันและบางส่วน
ของน้ำมันนี้จะพุ่งออกจากรูน้ำมันเข้าไปภายในลูกสูบเพื่อให้ลูกสูบเย็น
สำคัญ
การ
ประกอบก้านสูบต้องประกอบให้ถูกต้อง
มิฉะนั้นจะทำให้ปิดรูน้ำมัน(อยู่ที่ด้านของลูกสูบ ที่ริมแรงะกระแทกโดยตรง)
เพื่อป้องกันการประกอบผิด
ก้านสูบแต่ละชุดจะมีเครื่องหมายในการประกอบอยู่ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามชนิด
ของเครื่องดังนั้นต้องทำการตรวจสอบ กับคู่มือการซ่อมอย่างละเอียด
5. เพลาข้อเหวี่ยง (CRANKSHAFT)
แรง
ขับที่ใช้ในการขับเคลื่อนล้อของรถยนต์
ได้มาจากการเคลื่อนตัวขึ้นลงของก้านสูบและผลจากหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงเพลา
ข้อเหวี่ยงได้รับแรงจากลูกสูบและก้านสูบทำให้หมุนด้วยความเร็วสูงด้วยเหตุ
นี้มันจึงทำจากเหล็กไฮเกร็ดผสมคาร์บอนซึ่งมีความทนต่อการสึกหรอสูง
โครงสร้างของเพลาข้อเหวี่ยงดังภาพประกอบด้านล่าง
ข้อ
เจอร์นัลถูกรองรับด้วยแบริ่งเพลาข้อเหวี่ยงของห้องเพลาข้อเหวี่ยงและเพลาข้อ
เหวี่ยงหมุนรอบข้อเจอร์นัลนี้ข้อเจอร์นัลแต่ละข้อมีแขนเพลาข้อเหวี่ยงประกอบ
อยู่
ข้อเพลาข้อเหวี่ยงติดตั้งอยู่บนเพลาข้อเหวี่ยงเยื้องศูนย์กับแกนของเพลา
น้ำหนักถ่วงประกอบอยู่ดังรูป
เพื่อลดแรงความไม่สมดุลย์ของการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง
ในขณะที่เครื่องยนต์ทำงานที่เพลาข้อเหวี่ยงมีรูน้ำมันเพื่อใช้ส่งน้ำมันหล่อ
ลื่นให้กับข้อเจอร์นัล แบริ่งก้านสูบ และสลักก้านสูบ
6. ล้อช่วยแรง (FLY WHEEL)
ล้อ
ช่วยแรงทำด้วยเหล็กหล่อที่หนักยึดไว้ด้วยโบลท์เข้ากับปลายของเพลาข้อเหวี่ยง
สำหรับรถที่ใช้ระบบส่งกำลังแบบธรรมดาในจังหวะจุดจุดระเบิดของเครื่องยนต์
ลูกสูบจะถ่ายทอดกำลังให้กับเพลาข้อเหวี่ยงเพียงจังหวะเดียวเท่านั้น
เพระว่านอกจากจังหวะนี้แล้วในจังหวะอื่น ๆ
กำลังจะสูญเสียไปเนื่องจากแรงเฉื่อยกับความฝืดล้อช่วยแรงจะยังคงแรงการหมุน
(แรงเฉื่อย)ในระหว่างจังหวะอื่น ๆไว้ นอกเหนือจากจังหวะจุดระเบิด
เพื่อทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุนไปอย่างต่อเนื่องนอกจากนี้ยังทำให้เครื่องยนต์
ทำงานได้อย่างราบเรียบด้วยฟันเฟื่องที่อยู่รอบขอบวงเกลมของล้อช่วยแรงจะขบ
กับฟันเฟื่องขับของมอเตอร์สตาร์ท ในขณะที่เริ่มติดเครื่องยนต์
ในรถยนต์ที่ใช้เกียร์อัตโนมัติล้อช่วยแรงนี้ถูกเปลี่ยนไปเป็นชุดทอร์
คคอนเวอร์เตอร์
ข้อมูลอ้างอิง
"
การสูญเสียจากแรงเฉื่อย"
หมายถึงการสูญเสียกำลังโดยเฉพาะอย่างยิ่งในจังหวะอัด
ซึ่งเกิดขึ้นในขณะที่ลูกสูบถูกดันให้เคลื่อนตัวขึ้นอัดส่วนผสมอากาศและเชื้อ
เพลิง
แบริ่งเพลาข้อเหวี่ยง
1.บทบรรยายทั่วไป
เพลาข้อเหวี่ยงได้รับแรงกระทำอย่างรุนแรงจาก
(แก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้)ลูกสูบ และหมุนด้วยความเร็วที่สูงมาก
ด้วยเหตุนี้แบริ่งจึงจำเป็นต้องใช้รองรับระหว่างข้อเพลาข้อเหวี่ยงและเจอร์
นัลและถูกหล่อลื่นด้วยน้ำมันเพื่อป้องกันการยึดติดตายและลดการสูญเสียทาง
ความฝืด
2.ประเภทของแบริ่ง
เพลา
ข้อเหวี่ยงและชิ้นส่วนอื่น ๆ
ที่หมุนด้วยความเร็วสูงและภายใต้ภาระอันหนักหน่วงจะใช้้แบริ่งแบบรองรับนี้
ซึ่งแบริ่งแบบนี้ มีคุณสมบัติที่ดีต่อความทนทานต่อการสึกหรอ
และประสิทธิภาพป้องกันการติดตาย
แบริ่งแบบนี้ประกอบด้วยเปลือกนอกที่เป็นโลหะ
และผิวหน้าของแบริ่งที่ทำด้วยโลหะชนิดอื่น
ซึ่งสัมผัสอยู่กับเพลาข้อเหวี่ยงเปลือกโลหะมีขอบล็อคใช้เพื่อป้องกันแบริ่ง
ไม่ให้หมุนแบริ่ง
แบบนี้มีการผลิตออกมาหลายแบบ
ซึ่งแต่ละแบบมีชนิดของเนื้อวัสดุที่ทำผิวหน้าที่แตกต่างกัน โดยทั่ว ๆ
ไปแล้วทำจากโลหะสีขาวโลหะเคลเมท หรืออลูมิเนียม
สำคัญ
แบ
ริ่งแต่ละอันจะมีหมายเลขแบริ่งประทับอยู่
เมื่อต้องการจะเปลี่ยนแบริ่งต้องเปลี่ยนแบริ่งให้มีหมายเลขตรงกับหมายเลขของ
เดิมที่ถูกเปลี่ยนวิธีการเลือกหมายเลขแบริ่ง ให้ศึกษาจากคู่มือการซ่อม
1) โลหะสีขาว
โลหะ
สีขาวเป็นโลหะเคลือบด้วยดีบุก ตะกั่ว แอนติโมนี สังกะสีหรือสารเคลือบอื่น
ๆมันมีการยึดเกาะได้ดี แต่เพราะว่ามันมีความแข็งแรงน้อย
จึงมักถูกใช้ในเครื่องยนต์ที่รับภาระงานไม่มากนัก
2) โลหะเคลเมท
โลหะ
เคลเมทเป็นผิวโลหะเคลือบด้วยทองแดง
และตะกั่วผสมซึ่งมีความแข็งแรงมากกว่าและต้านทานการล้าตัวได้ดีเท่าโลหะสี
ขาว แต่มีการยึดเกาะตัวไม่ดีนัก ซึ่งโลหะเคลเมทใช้กับเครื่องยนต์รอบจัด
และภาระงานหนัก
3) โลหะอลูมิเนียม
ผิว
หน้าอลูมิเนียมเป็นผิวโลหะซึ่งมีอลูมิเนียม และดีบุกผสมห่อหุ้มอยู่
มีประสิทธิภาพในการต้านทานการสึกหรอ
และระบายความร้อนได้ดีกว่าทั้งโลหะสีขาวและกับโลหะเคลเมทซึ่งเป็นที่นิยมใช้
กับเครื่องยนต์เบนซิน
3. ช่องว่างน้ำมันของแบริ่ง
ผิว
หน้าสัมผัสระหว่างแบริ่งที่อยู่กับที่กับเพลาข้อเหวี่ยงที่หมุนจำเป็นจะต้อง
มีน้ำมันจำนวนที่เพียงพอส่งไปหล่อลื่นเพื่อป้องกันการขัดสีกันโดยตรงของโลหะ
ต่อโลหะ
ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีช่องว่างที่เหมาะสมระหว่างแบริ่งกับเพลาข้อเหวี่ยง
ซึ่งเพียงพอที่น้ำมันสามารถสร้างฟิล์มน้ำมันได้ ช่องว่างนี้เรียกว่า
ช่องว่างน้ำมัน ซึ่งขนาดจะแตกต่างกันไปตามชนิดของเครื่องยนต์ แต่โดยทั่ว ๆ
ไป
จะมีขนาดเริ่มจาก 0.02 ถึง 0.06 มม. (0.0008 ถึง 0.0024 นิ้ว)

กลไกลิ้น

เครื่อง
ยนต์ 4 จังหวะ ประกอบไปด้วย จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด
จังหวะคายไอเสีย แต่การทำงานของลิ้นมีเพียง 2 จังหวะเท่านั้น คือ
จังหวะประจุไอดีและคายไอเสีย ดังนั้นการออกแบบกลไกลิ้น
เพื่อให้ทำงานเช่นนั้นคือ เพลาลูกเบี้ยวหมุน 1รอบ ต่อการทำงานของลิ้นไอดี
และลิ้นไอเสียที่เพลาลูกเบี้ยวหมุนรอบที่สองก็จะทำงานครบ 1 กลวัตร
มูเลย์ไทม์มิ่ง จะประกอบติดอยู่ปลายหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยง
ส่วนมูเลย์ไทม์มิ่งของเพลาลูกเบี้ยวก็จะยึดติดอยู่กับปลายด้านหนึ่งของเพลา
ลูกเบี้ยว เพลาลูกเบี้ยวไอเสียถูกขับด้วยเพลาข้อเหวี่ยงโดยสายพาน
ส่วนเพลาลูกเบี้ยวไอดีถูกขับโดยเฟืองที่ถูกยึดติดกับเพลาลูกเบี้ยวไอดีและไอ
เสีย(สังเกตได้จากดังรูปข้างบน) จำนวนฟันของมูเลย์ไทม์มิ่งเพลาลูกเบี้ยว
จะมีจำนวนมากเป็น
2 เท่าของมูเลย์ไทม์มิ่งเพลาข้อเหวี่ยง คือ
เพลาลูกเบี้ยวหมุน 1 รอบ เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2
รอบการที่ลิ้นจะทำงานได้อย่างสมดุลย์ และถูกต้องตามจังหวะการทำงาน
จะทำให้เครื่องยนต์ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ
กลไกลิ้นจะแตกต่างกันแล้วแต่เครื่องยนต์ที่พลิตขึ้น
จะขอยกตัวอย่างดังต่อไปนี้
1. แบบเฟืองไทมมิ่ง

กลไก
ขับลิ้น แบบเฟืองไทม์มิ่ง
ใช้กับเครื่องยนต์ที่มีกลไกลิ้นอยู่เหนือฝาสูบซึ่งเพลาลูกเบี้ยวอยู่ในเสื้อ
สูบอย่างไรก็ตามการใช้เฟืองไทม์มิ่ง
การทำงานจะเกิดเสียงดังมากกว่าแบบโซ่ไทม์มิ่ง ด้วยเหตุนี้
วิธีการขับลิ้นแบบนี้ไม่เป็นที่นิยมใช้ในเครื่องยนต์เบนซินสมัยใหม่
2. แบบโซ่ไทม์มิ่ง
กลไก
ขับลิ้น แบบโซ่ไทมมิ่ง
แบบนี้ใช้ในเครื่องยนต์ที่ใช้เพลาลูกเบี้ยวอยู่เหนือฝาสูบและเพลาลูกเบี้ยว
คู่อยู่เหนือฝาสูบ เพลาลูกเบี้ยวจะถูกขับโดยโซ่ไทม์มิ่ง
และจะถูกหล่อลื่นด้วยน้ำมันเครื่อง
ความตึงของโซ่จะถูกปรับตัวโดยตัวตั้งโซ่และมี
ตัวดันโซ่คอยช่วยลดการสะเทือนของโซ่
เพลาลูกเบี้ยวที่ใช้โซ่เป็นตัวขับนี้จะทำงานเงียบกว่าแบบเฟืองไทมมิ่ง
จึงทำให้เป็นที่นิยมใช้เมื่อ
ไม่นานมานี้
3. แบบสายพานไทมมิ่ง
กลไก
ขับลิ้น แบบสายพานไทมมิ่ง
เพลาลูกเบี้ยวถูกขับด้วยสายพานแบบมีฟันแทนที่การใช้โซ่ไทม์มิ่ง
สายพานนั้นจะทำงานได้เงียบกว่าโซ่ และไม่ต้องการการหล่อลื่น
หรือการปรับตั้งความตึงอีกทั้งสายพานยังมีน้ำหนักน้อยกว่า
วิธีการขับลิ้นแบบอื่น ด้วยเหตุนี้
ปัจจุบันนิยมใช้ในเครื่องยนต์เป็นส่วนมาก
7. อ่างน้ำมันเครี่อง (OILPAN)
อ่างน้ำมันเครื่อง ที่กล่าวถึง เป็นลำดับสุดท้ายในส่วนของชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ดังรูป
ส่วน
ล่างสุดของเสื้อสูบ เรียกว่า เพลาข้อเหวี่ยง
ซึ่งอ่างน้ำมันเครื่องถูกยึดติดอยู่และประสานด้วยปะเก็นเหลวหรือปะเก็นยาง
หรือปะเก็นกระดาษ อ่างน้ำมันเครื่องทำจากเหล็กแผ่นขึ้นรูป
และมีแผ่นกั้นซึ่งทำหน้าที่กันน้ำมันเครื่อง
ให้อยู่ที่ก้นอ่างเมื่อรถไม่อยู่บนที่ระดับ และกันกระออก
เมื่อมีการเหยียบเบรคในทันทีทันใด
ทำให้ปั้มน้ำมันสามารถที่จะส่งน้ำมันไปหล่อลื่นได้ตลอดเวลา
ส่วนการถ่ายน้ำมันเครื่องจะมีจุดถ่ายอยู่ส่วนล่างสุดของอ่าง
หลักการพื้นฐานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
จังหวะประจุไอดี
จังหวะ
นี้เป็นจังหวะซึ่งส่วนผสมของอากาศ
และเชื้อเพลิงถูกดูดเข้าสู่กระบอกสูบซึ่งลิ้นไอดีเปิดในขณะที่ลิ้นไอเสียปิด
ขณะที่ลูกสูบเคลื่อนตัวลง
สูญญากาศจะเกิดขึ้นในกระบอกสูบและส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงจะถูกผลักดัน
ให้เข้าสู่กระบอกสูบโดยแรงดันบรรยากาศ
จังหวะอัด
ใน
จังหวะนี้เป็นจังหวะซึ่งส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงถูกอัดตัว
ทั้งลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียปิดสนิทขณะที่เครื่องยนต์เคลื่อนจากจุดศูนย์ตาย
ล่างสู่จุดศูนย์ตายบนส่วนผสมจะถูกอัดตัวทำให้ทั้งกำลังดันและอุณหภูมิเพิ่ม
ขึ้นเพื่อช่วยในการจุดระเบิดเพลาข้อเหวี่ยงหมุนครบหนึ่งรอบเมื่อมันเคลื่อน
ถึงจุดศูนย์ตายบน
จังหวะจุดระเบิด
จังหวะ
นี้คือจังหวะที่เครื่องยนต์ผลิตกำลังในการขับเคลื่อนรถยนต์เนื่องจากก่อนที่
ลูกสูบจะเคลื่อนถึงจุดศูนย์ตายบนในจังหวะอัดหัวเทียนจะจุดประกายไฟให้กับ
ส่วนผสมของอากาศและเชื้อเพลิงทำให้เกิดการลุกไหม้ลุกลามอย่างรวดเร็วมากทำ
ให้เกิดแรงดันของแก๊สดันลูกสูบให้เคลื่อนตัวลงซึ่งแรง
นี้คือกำลังของเครื่อง ยนต์นั่นเอง
จังหวะคายไอเสีย
ใน
จังหวะนี้แก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้จะถูกขับไล่ออกจากกระบอกสูบ
ลิ้นไอเสียเปิดออกและลูกสูบจะเคลื่อนตัวขึ้นจากศูนย์ตายล่างสู่ศูนย์ตายบน
ผลักดันให้แก๊สไอเสียออกจากกระบอกสูบเมื่อลูกสูบเคลื่อนถึงศูนย์ตายบนมันก็
จะเริ่มต้นสู่จังหวะประจุไอดีอีกครั้ง
จากที่อธิบายมาจนถึงจุดนี้เพลาข้อเหวี่ยงหมุนสองรอบ
และเครื่องยนต์ก็จะทำงานครบหนึ่งกลวัตร ประกอบด้วยสี่จังหวะ
คือจังหวะประจุไอดีอัดส่วนผสม จุดระเบิดและคายไอเสีย
ซึ่งเป็นการทำงานขั้นพื้นฐานของเครื่องยนต์สี่จังหวะ
ระบบหล่อลื่น
เครื่องยนต์ประกอบด้วยชิ้นส่วนโลหะที่เคลื่อนไหวอยู่มากมายซึ่งแต่ละชิ้น
ส่วนจะประกอบกันอยู่อย่างแน่นอน ชิ้นส่วนเหล่านั้นรวมถึงเพลาข้อเหวี่ยง
ก้านสูบ และ ชิ้นส่วน
กลไกลิ้น
เมื่อ
เครื่องยนต์เริ่มต้นหมุน
ความฝืดระหว่างชิ้นส่วนเหล่านี้ทำให้เกิดการสูญเสียกำลังงานสึกหรอ
รวมทั้งการยึดติดของเครื่องยนต์ อันเนื่องมาจากความร้อนจากการเสียดสี
ดังนั้นน้ำมันหล่อลื่นจึงถูกส่งไปยังชิ้นส่วนเหล่านั้น
เพื่อป้องกันอาการอันไม่พึงปรารถนาเหล่านั้น ซึ่งน้ำมันหล่อลื่นถูกส่งจ่าย
โดยระบบหล่อลื่นของเครื่องยนต์นั่นเอง ภาพด้านล่างแสดงการหล่อลื่นกลไกของเพลาขณะที่หมุน
บทบาทของน้ำมันหล่อลื่น
1).
น้ำมันหล่อลื่นจะสร้างเคลือบผิวน้ำมันเหนือผิวโลหะที่ติดกัน
เพื่อป้องกันการสัมผัสกัน โดยตรงของโลหะ
และยังลดการเสียดสีให้เกิดขึ้นน้อยที่สุด
เพือป้องกันการสึกหรอ และการเกิดความร้อน
2).น้ำมันทำให้ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์เย็นลง
3).น้ำมันช่วยทำให้มีการป้องกันรั่วระหว่างลูกสูบ และกระบอกสูบได้อย่างเหมาะสม
4).น้ำมันนำพาสิ่งสกปรกออกจากเครื่องยนต์
5).น้ำมันป้องกันชิ้นส่วนจากการกัดกร่อน
ประเภทของระบบหล่อลื่น
น้ำมัน
ถูกส่งจ่ายไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่องยนต์ได้หลายแบบ เช่น
แบบแรงดันแบบวิดสาด และแบบรวม แบบวิดสาดกับแบบแรงดันเข้าด้วยกัน
โดยเฉพาะแบบแรงดันเป็นแบบที่ใช้กับเครื่องยนต์ในปัจจุบัน
ในระบบหล่อลื่นแบบแรงดัน
น้ำมันถูกทำให้เกิดแรงดันโดยปั๊มน้ำมันแบบกลไกและส่งไปยังชิ้นส่วนที่
เคลื่อนไหวของเครื่องยนต์
เส้นทางการไหลของระบบหล่อลื่นแบบแรงดัน ดังแสดงใน ภาพประกอบด้านล่าง
ปั๊มน้ำมัน
ปั๊ม
น้ำมันดูดน้ำมันขึ้นจากอ่างน้ำมัน
ทำให้น้ำมันมีแรงดันเพิ่มขึ้นและลงไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวของเครื่อง
ยนต์
ในบางครั้งปั้มจะถูกขับโดยเพลาข้อเหวี่ยงและในบางครั้งก็เพลาลุกเบี้ยวหรือ
สายพาน เป็นต้น
ไส้กรองหยาบจะถูกติดตั้งอยู่ที่ทางเข้าของปั้มน้ำมันเพื่อกรองสิ่งสกปรกออก
จาก น้ำมัน
ปั๊มแบบเฟืองและปั๊มแบบโทรซอยด์ เป็นปั๊มสองแบบที่เป็นที่
ที่มา : http://www.phithan-toyota.com