Aug 292013
 

ลูกสูบ (Piston)

การทำงานของระบบเครื่องยนต์ ลูกสูบของระบบเครื่องยนต์ แต่ละยี่ห้อ ทำจากโลหะผสมที่ให้ความเหนียว นำหนักเบา ทนทานต่อการเคลื่อนที่เสียดสีกับผนังกระบอกสูบ การเคลื่อนที่ของลูกสูบแต่ละครั้ง เกิดจาก การทำงานร่วมประสานกัน ของก้านสูบ (Piston rod) เพลาข้อเหวี่ยง (Crank shaft) และการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ ตลอดจนกลไก การเปิด-ปิด วาล์ว(Valve) ไอดี-ไอเสีย อย่างเป็นจังหวะ

ขนาดกระบอกสูบ และระยะชัก
ขนาดกระบอกสูบ (Bore) คือความยาวของเส้นผ่าศูนย์กลาง ของกระบอกสูบ มีหน่วยเป็นมิลลิเมตร ส่วนระยะชัก (Stroke) คือระยะห่างระหว่างการเคลื่อนที่ของลูกสูบ จากตำแหน่งศูนย์ตายบน (Top Dead Center = TDC) ถึงตำแหน่ง ศูนย์ตายล่าง (Bottom Dead Center = BCD) มีหน่วยวัดเป็นมิลลิเมตรเช่นกัน หากสังเกต ตามโบรชัวร์ สเป็ครถยนต์ระบุขนาดกระบอกสูบ x ระยะชัก (ช่วงชัก) เป็น 83×88 mm หมายความว่า เครื่องยนต์ดังกล่าว ใช้ลูกสูบ เส้นผ่าศูนย์กลาง 83 มิลลิเมตร และมีระยะชัก 88 มิลิเมตร

eq001

ปริมาตรกระบอกสูบ (Piston Displacement)
ปริมาตรกระบอกสูบของเครื่องยนต์ แต่ละระบบ ได้มาจากปริมาตรที่เกิดจากการเคลื่อนที่ ของลูกสูบจากตำแหน่ง BCD ถึงตำแหน่ง TDC ของแต่ละกระบอกสูบมารวมกัน ปริมาตรดังกล่าว วัดกันเป็น ลูกบาศก์เซนติเมตร (Cubic Centimeters หรือ CC) มีค่าเท่ากับ cm3 แต่วงการรถยนต์ นิยมเรียกกันว่า cc เช่น เครื่องยนต์ขนาด 1,600 cc , 1,800 cc , 2,000 cc , 2,500 cc เป็นต้น หรืออาจเรียกหน่วยปริมาตรนี้ เป็นหน่วยลิตร ก็ได้เพราะ 1,000 cc = 1 ลิตร เช่น เครื่องยนต์ 1,600 cc คือ 1.6 ลิตร , เครื่องยนต์ 2,000 cc คือ 2.0 ลิตร เป็นต้น

อัตราส่วนกำลังอัด (Compression ratio)
คือปริมาณ ไอดี ที่ลูกสูบ เคลื่อนตัวจากตำแหน่ง BDC ขึ้นไปสู่ตำแหน่ง TDC ในจังหวะอัด (Compression stroke) โดยคำนวณจากปริมาตรอากาศในกระบอกสูบ ณ ขณะที่ลูกสูบอยู่ในตำแหน่ง BDC และหารด้วยปริมาตรอากาศ ในกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบอยู่ในตำแหน่ง TDC เช่น ปริมาตรกระบอกสูบ (ต่อ 1 สูบ) คือ 480 cc และปริมาตรอากาศ ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้นสู่ตำแหน่ง TDC คือ 52 cc ดังนั้น อัตราส่วน กำลังอัด = 480/52 = 9.23

engine5

ระยะช่องว่างของลูกสูบ (ระยะห่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ)เมื่อลูกสูบถูกทำให้ร้อนชื้น มันจะขยายตัวขึ้นเล็กน้อย เป็นผลให้เส้นผ่าศูนย์กลางขยายเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้ในเครื่องยนต์ทุกเครื่องจึงมีระยะช่องว่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบที่เหมาะสมในที่อุณหภูมิห้อง (25 ํ ช,77 ํ ฟ) ระยะนี้เรียกว่าระยะช่องว่างลูกสูบ ระยะช่องว่างลูกสูบนี้จะผกผันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ แต่ระยะตามปรกติจะเริ่มจาก 0.02 ถึง 0.12 มม. (0.0008 ถึง0.0047 นิ้ว) ลูกสูบจะมีลักษณะเรียวเป็นเทเปอร์เล็กน้อย คือระยะเส้ยผ่าศูนย์กลางมีหัวลูกสูบจะเล็กกว่าส่วนล่างของลูกสูบเล็กน้อย ดังนั้นระยะช่องว่างของลูกสูบจึงกว้างมากที่สุดที่หัวลูกสูบ และแคบที่สุดที่ส่วนล่างของลูกสูบ ระยะช่องว่างของลูกสูบมีจุดที่วัดแตกต่างกัน ซึ่งขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ดูคู่มือการซ่อมประกอบเพื่อหาจุดที่วัดระยะช่องว่างลูกสูบ

engine6

ระยะช่องว่างลูกสูบนี้มีความสำคัญมาก เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างถูกต้องและมีสมรรถนะที่ดีขึ้น ถ้าหากว่าระยะช่องว่างมีน้อย จะทำให้ไม่มีระยะช่องว่างระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ เมื่อลูกสูบร้อนขึ้นจะเป็นเหตุให้ลูกสูบติดกับกระบอกสูบได้ ซึ่งจากผลนี้สามารถทำให้เครื่องยนต์ชำรุดเสียหายได้ถ้าหากว่าระยะช่องว่างมากเกินไป ในทางตรงกันข้ามกำลังดันที่เกิดจากการเผาไหม้ และแรงดันของแก๊สที่เผาไหม้จะตกลง ทำให้สมรรถนะของเครื่องยนต์ลดลง

engine7

 Posted by at 8:59 pm

 Leave a Reply

(required)

(required)

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>