เพลาลูกเบี้ยวรถยนต์ (Camshaft)

เพลาลูกเบี้ยว เป็นเพลาหมุน ที่ถูกสร้างให้บริเวณ แกนเพลามีชิ้นโลหะยื่นออกมาในรูปทรงของ “รูปไข่” โลหะที่ยื่นออกมาจากแกนเพลาที่เป็นรูปไข่นี้เอง เรียกว่า “ลูกเบี้ยว” เมื่อเวลาแกนเพลาหมุน ลูกเบี้ยวก็จะหมุนตาม

หน้าที่ของเพลาลูกเบี้ยว

เพลาลูกเบี้ยว ทำหน้าที่ควบคุมการเปิดวาล์วไอดี (ปิดวาล์วไอเสีย) เพื่อให้ไอดีไหลเข้ามาสู่ห้องเผาไหม้ และเปิดวาล์วไอเสีย (ปิดวาล์วไอดี) เพื่อให้ไอเสียไหลออกไป สรุปคือ เมื่อเพลาลูกเบี้ยวหมุนเมื่อใด ก็จะต้องมี การเปิด-ปิดของวาล์ว (Valve) เกิดขึ้นเมื่อนั้น

เพลาลูกเบี้ยวติดตั้งอยู่ที่ไหน ?

เครื่องยนต์รุ่นเก่าหน่อย จะมีเพลาลูกเบี้ยว เป็นแกนอยู่ภายในห้องเสื้อสูบ (ห้องเครื่อง) ซึ่งได้รับแรงหมุนมาจาก เพลาข้อเหวี่ยงอีกที เครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวติดตั้งอยู่ในห้องเครื่องนี้ เวลาเพลาลูกเบี้ยวหมุน ก็จะไปดันเอาลูกกระทุ้ง (Cam follower) ให้ไปดันเอาก้านกระทุ้ง (Push rod) ซึ่งแกนอีกด้านหนึ่งของก้านกระทุ้ง ก็จะไปดัน กระเดื่องวาล์ว (Rocker arm) ให้ไปกดวาล์วให้เปิดออก เมื่อวาล์วเปิดออก ก็จะส่งผลให้ มีการถ่ายเทอากาศ ในห้องเผาไหม้ (วาล์วที่ติดตั้งอยู่เหนือห้องเผาไหม้เรียกว่า Over Head Valve หรือ OHV)

Continue reading →

เสื้อสูบ (Cylinder block)

เสื้อสูบ เป็นเสมือนตัวถังของเครื่องยนต์ เป็นที่อยู่ของเพลาข้อเหวี่ยง (Crank shaft) ลูกสูบ (Piston ) ก้านสูบ (Connecting rod) ซึ่งเสื้อสูบสามารถทำจากโลหะหล่อ ผสมนิกเกิล โครเมียม หรือส่วนผสมต่างๆ ตามความก้าวหน้า ของวิทยาการด้านโลหะวิทยา เพื่อทำให้เกิดความแข็งแรง ทนความร้อนสูง เสื้อสูบ ถูกสร้างจากการหล่อแบบ เสื้อสูบประกอบด้วยกระบอกสูบหลาย ๆ ชุด ซึ่งมีลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นและลงอยู่ภายใน ส่วนบนของกระบอกสูบถูกผนึกด้วยฝาสูบ ซึ่งผนึกแน่นด้วยปะเก็นฝาสูบ ซึ่งอยู่ระหว่างเสื้อสูบและฝาสูบห้องเพลาข้อเหวี่ยงจะอยู่ส่วนล่างของเสื้อสูบ รอบ ๆ กระบอกสูบ ถูกหล่อเย็นด้วยน้ำหล่อเย็นและจะมีช่องผ่านของน้ำมันหล่อลื่นอยู่ด้วย ภายในเสื้อสูบยังประกอบด้วยกระบอกสูบ ซึ่งเป็นที่ ๆ ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลง ส่วนผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศจะต้องไม่รั่วไหล และความต้านทานของความฝืด ระหว่างลูกสูบกับกระบอกสูบ จะต้องต่ำที่สุดเท่าที่จะทำได้

ปลอกสูบ (Cylinder liner) Continue reading →

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

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) Continue reading →

แหวนสูบเครื่องยนต์ (Cylinder rings)

แหวนสูบ คือชิ้นส่วนหนึ่งของเครื่องยนต์ ติดตั้งอยู่ที่บริเวณร่องบาก ด้านข้างส่วนบนของลูกสูบ ทำหน้าที่เป็นซีลกั้นระหว่างปลอกสูบ (Cylinder liner) กับลูกสูบ (Piston) เพื่อกันไม้ให้อากาศที่เกิดจากการจุดระเบิดในห้องเผาไหม้ รั่วไหล ผ่านเข้าไป ในห้องเครื่อง ซึ่งเป็นสาเหตุ ให้กำลังเครื่องตก

ในขณะที่ลูกสูบกำลังทำงาน แหวนสูบ ก็จะเคลื่อนที่ตามไปด้วย การเคลื่อนที่ของแหวนสูบ จะทำให้เกิดการกวาดน้ำมันเครื่อง ที่หล่อลื่นอยู่บริเวณนั้น ไม่ให้หลุดลอด เข้าไปในห้องเผาไหม้ มากจนเกินไป อีกทั้ง ยังช่วยระบายความร้อน (ส่งต่อความร้อน) จากลูกสูบ ไปยังผนังกระบอกสูบ เพื่อที่จะระบายความร้อนออกไปให้กับน้ำหล่อเย็น บริเวณผนังกระบอกสูบด้วย

ดังนั้น หากแหวนสูบเสียหาย หรือแตกหัก ก็อาจส่งผลให้กำลังเครื่องตกลง เพราะเมื่อจังหวะที่ลูกสูบ กำลังทำงานในจังหวะอัด ก็จะมีอากาศเล็ดลอดออกมา ทำให้การทำงานไม่ได้เต็มประสิทธิภาพ นอกจากนี้ อาจทำให้มีเขม่าสะสมอยู่บริเวณห้องเผาไหม้ เนื่องจากน้ำมันหล่อลื่น เข้าไปร่วมเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ด้วย ซึ่งอาจส่งผลให้หัวเทียนบอด (เพราะมีเขม่าในห้องเผาไหม้มาก) หรือการชิงจุดระเบิดก่อนเวลาอันควร

แหวนลูกสุบจะถูกประกอบไว้ในร่องแหวนลูกสูบ ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกของแหวนลูกสูบจะใหญ่กว่าลูกสูบเองเล็กน้อยเมื่อประกอบเข้ากับลูกสูบคุณสมบัติในการยืดและหดตัวของแหวน ฯ ทำให้มันขยายตัวเพื่อที่จะแนบให้สนิทกับผนังกระบอกสูบ

แหวนลูกสูบต้องทำด้วยโลหะที่ทนต่อการสึกหรอสูงจำพวกเหล็กหล่อพิเศษชุบโครเมี่ยม เพื่อว่าแหวนลูกสูบจะไม่ขูดให้กระบอกสูบเป็นรอย จำนวนแหวนลูกสูบแปรผันไปตามชนิดของเครื่องยนต์ โดยปรกติจะมีจำนวนสามถึงสี่แหวนต่อลูกสูบหนึ่งลูก

แหวนลูกสูบมีหน้าที่ที่สำคัญสามประการคือ Continue reading →

เรือนปีกผีเสื้อ(Throttle Body)

เรือนปีกผีเสื้อ จะมีลิ้นหรือวาล์วอยู่ภายในที่มีหน้าที่ปิดเปิดให้อากาศที่ผ่านไส้กรองอากาศ เข้าไปผสมกับน้ำมันในระบบคาร์บูเรเตอร์ หรือระบบหัวฉีด ด้วยแรงดูดอากาศจากการเคลื่อนที่ของลูกสูบของเครื่องยนต์ เพื่อให้ได้ปริมาณไอดีตามที่ต้องการ โดยปริมาณอากาศจะถูกควบคุบจากการเหยียบคันเร่งในขณะเร่งเครื่องหรือเบาเครื่อง และควบคุมโดยระบบรอบเดินเบาของเครื่องยนต์ เพื่อไม่ไห้เครื่องยนต์ดับขณะที่ไม่ได้แตะคันเร่ง

ตัวเรือนปีกผีเสื้อ หรืออาจเรียกอีกอย่างว่า ลิ้นปีกผีเสื้อ ประกอบด้วย

• วาล์วปีกผีเสื้อ (Throttle Valve)
• เซนเซอร์จับตำแหน่งวาล์วปีกผีเสื้อหรือลิ้นปีกผีเสื้อ (Throttle Position Sensor) ติดตั้งอยู่ที่แกนลิ้นเร่งจะทำหน้าที่ตรวจจับสัญญานมุมการ เปิดของลิ้นเร่งและส่งสัญญานพัลส์ไปยังคอมพิวเตอร์
• ช่องบายพาส (Bypass Passage)
• สกรูปรับรอบเดินเบา (Idle Adjustment Screw)
• วาล์วอากาศหรือลิ้นอากาศ (Air Valve) จะติดตั้งอยู่ภายในตัว เรือนลิ้นเร่งเพื่อทำหน้าที่ควบคุมปริมาตรของไอดีที่ไหลเข้าสู่เครื่องยนต์ ทำหน้าที่ ควบคุมการไหลของอากาศ เข้าท่อร่วมไอดีในขณะความเร็วรอบเดินเบาหรือเดินเบาที่รอบเครื่องยนต์สูง
• ช่องสัญญาณสุญญากาศ (Vacuum Signal Ports)
• ช่องทางเข้าและออกน้ำหล่อเย็น(Coolant) เพื่อป้องกันการจับเป็นคราบน้ำแข็งขณะที่อากาศเย็น
• ระบบ Dashpot และ Throttle Opener

*** หมายเหตุ ในเครื่องยนต์แต่ละยี่ห้อ จะมีการออกแบบและส่วนประกอบที่แตกต่างกันไป

Continue reading →