การทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ เมื่อทำงานครบ 1 กลวัฎ เพลาข้อเหวี่ยงหมุนไปกี่องศา

ตามหลักการทำงานของเครื่องยนต์ส่วนใหญ่ จะเป็น เครื่องยนต์ 4 จังหวะ ซึ่งจะมีจังหวะในการทำงานของกระบอกสูบ เพื่อให้เกิดการสันดาป และส่งเป็นพลังงานภายในเครื่องยนต์ ประกอบไปด้วยจังหวะ ดูด อัด ระเบิด คาย 

ในการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะนั้น จะมีรอบการทำงานเป็น Cycle โดยเพลาข้อเหวี่ยงจะหมุน 2 รอบ ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของลูกสูบขึ้นลง 4 ครั้ง โดยเคลื่อนขึ้น 2 ครั้ง ลง 2 ครั้ง การที่ลูกสูบขึ้นลง 4 ช่วงชัก ทำให้เกิดการทำงานขึ้น 4 จังหวะ โดยมีหลักการทำงานดังนี้

จังหวะ1 : ดูด (Intake)

จังหวะแรกคือ จังหวะดูด เมื่อลูกสูบเริ่มเคลื่อนที่ลงมาด้านล่าง จะดูดเอาไอดี ซึ่งก็คือส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศเข้ามากระบอกสูบ (สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลจะดูดเฉพาะอากาศไม่มีเชื้อเพลิง)  โดยผ่านลิ้นไอดีที่จะเปิดอยู่ จนดูดมาถึงปลายล่าง (ศูนย์ตายล่าง) แล้วลิ้นไอดีถึงจะปิด

จังหวะ2 : อัด (Compression)

จังวะที่สอง จังหวะอัด ลูกสูบเริ่มเลื่อนขึ้นไปข้างบน ทั้งลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียจะปิด ไอดีที่ถูกดูดเข้ามาจนเต็มกระบอกสูบนั้นจะถูกอัดเข้าไปจนใกล้ถึงข้างบน (ศูนย์ตายบน) เมื่ออัดได้ที่แล้ว อุณหภูมิของไอดีที่ถูกอัดจะสูงมาก หากเป็นเครื่องยนต์เบนซินจะถูกจุดโดยหัวเทียน ส่วนเครื่องบนต์ดีเซลจะมีการฉีดเชื้อเพลิงเข้ามาเพื่อให้เกิดการเผาไหม้

จังหวะ3: ระเบิด (ignite)

เมื่อปล่อยให้เกิดการเผาไหม้เกิดขึ้น จะถึงจังหวะระเบิด คือมีแรงดันที่เกิดจากการเผาไหม้นั้น การระเบิดนี้จะดันลูกสูบให้เลื่อนลงมาจนถึงศูนย์ตายล่าง เมื่อลูกสูบเลื่อนลงมา เพลาข้อเหวี่ยงจะเกิดการหมุนเครื่องยนต์ เกิดพลังงานขึ้น เป็นการแปลงพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล พร้อมกับลิ้นไอเสียจะเริ่มเปิดออก

จังหวะ4 : คาย (Exhaust)

จังหวะสุดท้าย จังหวะคาย จะเป็นจังหวะที่ลูกสูบเริ่มเคลื่อนตัวขึ้นด้านบน โดยเป็นการดันเอาไอเสียที่ผ่านการระเบิดแล้ว ให้ออกสู่ภายนอก โดยผ่านลิ้นไอเสียที่เปิดอยู่ จนกระทั่งลูกสูบเคลื่อนตัวผ่านศูนย์ตายบนไปแล้ว ลิ้นไอเสียจะปิด และกลับมาเริ่มกระบวนการดูดใหม่ในจังหวะแรกของ cycle

เกี่ยวกับ ไอดี ไอเสีย

• ไอดี คือ ส่วนผสมของไอระเหยหรือละอองเชื้อเพลิงผสมกับอากาศ ที่ถูกดูดเข้ากระบอกสูบผ่านลิ้นไอดี เพื่อให้ถูกอัดจนมีอุณหภูมิสูง แล้วไปจุดระเบิด เกิดแรงดันเพื่อให้เครื่องยนต์ทำงาน
• ไอเสีย คือ ไอที่เกิดขึ้นหลังกระบวนการระเบิดเรียบร้อยแล้ว พร้อมส่งออกสู่ภายนอก ผ่านลิ้นไอเสีย

ข้อดี ข้อเสีย ของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ

• ข้อดี เป็นกระบวนการทำงานที่มีประสิทธิภาพสูง ไม่สิ้นเปลืองพลังงาน และปล่อยมลพิษออกมาต่ำ
• ข้อเสีย จะมีกระบวนการทำงานที่ซับซ้อนกว่าเครื่องยนต์สองจังหวะ มีชิ้นส่วนที่มากกว่า อาจดูแลรักษาได้ยากกว่า
• ทั้งนี้ ในรถยนต์ขับใช้ส่วนใหญ่ในปัจจุบัน จะเป็นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ เพราะการทำงานที่ดีกว่านั่นเอง

ได้รู้จักกับกระบวนการของเครื่องยนต์กันแล้ว อย่าลืมดูแลตรวจเช็คน้ำมันเครื่องและเปลี่ยนถ่ายตามระยะ

สนใจช้อปผลิตภัณฑ์น้ำมันเครื่องยูคอน ได้ที่

หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กดีเซลแบบ 4 จังหวะ (Small diesel engine four stroke)

 ” เครื่องยนต์เล็กและหลักการทางานมีความสำคัญมาก ดังนั้น นักเรียนจะต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ ชนิดของเครื่องยนต์เล็ก หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนและดีเซล 2 และ 4 จังหวะ เพื่อจะได้นำความรู้ความเข้าใจไปใช้ในการตรวจซ่อมเครื่องยนต์เล็กต่อไป “

          เครื่องยนต์เล็กดีเซลเป็นเครื่องยนต์สูบเดียว ขนาดไม่เกิน 10 แรงม้า มีทั้งแบบลูกสูบเอียงและแบบลูกสูบตั้ง เครื่องยนต์เล็กดีเซลที่นิยมใช้กันมากในประเทศไทย จะเป็นเครื่องยนต์แบบลูกสูบนอน ใช้ได้ทั้งน้ำมันดีเซลและน้ำมันไบโอดีเซล การบำรุงรักษาง่าย ใช้งานได้สะดวกตลอดเวลา

อ้างอิงรูป : http://www.automotor789.com

• หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กดีเซลแบบ 4 จังหวะ แบบลูกสูบนอน

จังหวะที่ 1 จังหวะดูด (Suction or intake stroke) ลิ้นไอดีจะเปิดตั้งแต่ลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายบน เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุนพาลูกสูบลงสู่ศูนย์ตายล่าง เครื่องยนต์จะดูด อากาศเปล่า ๆ ที่ผ่านไส้กรองอากาศแล้วเข้าไปในกระบอกสูบประมาณ 0.6 – 0.9 บาร์ เมื่อลูกสูบ เคลื่อนที่ลงลิ้นไอดีจะเปิด กระบอกสูบได้รับการบรรจุด้วยอากาศจนเต็ม ลูกสูบจะเริ่มเคลื่อนที่ขึ้น เป็นการเริ่มจังหวะอัด

จังหวะดูด(Suction or intake stroke)

จังหวะที่ 2 จังหวะอัด (Compression stroke) จังหวะนี้ลูกสูบจะเคลื่อนที่จากศูนย์ตายล่าง ขึ้นสู่ ศูนย์ตายบน ลิ้นทั้งคู่ปิดสนิท อากาศภายในกระบอกสูบถูกอัดให้มีปริมาณเล็กลงประมาณ 16 : 1 ถึง 23 : 1 เรียกว่า อัตราอัด 16 : 1 ถึง 23 : 1 จะมีความดันสูงประมาณ 30 – 40 บาร์ อากาศที่ถูกอัดจะเกิดการเสียดสีระหว่างอณูอากาศ อากาศจะร้อนขึ้นเป็น 600 – 700 องศาเซนเซียส

จังหวะอัด (Compression stroke)

จังหวะที่ 3 จังหวะระเบิด (Power stroke) จังหวะนี้จะฉีดน้ำมันด้วยปริมาณตามกำหนดเข้าไป ในอากาศที่ถูกอัดให้ร้อน ละอองน้ำมันดีเซลจะผสมกับอากาศกลายเป็นไอ และจะเผาไหม้ด้วยความร้อนในตัวเอง เวลาระหว่างเริ่มฉีดน้ำมันกับเริ่มเผาไหม้ เรียกว่า เวลาถ่วงจุดระเบิด (Ignition Delay Period) มีได้ประมาณ 0.001 วินาที หากมีนานเกินไปจะทาให้เกิดการสะสมน้ำมันดีเซล จะเป็นสาเหตุให้เครื่องยนต์เดินน็อก ความร้อนที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้ประมาณ 2000 – 2500 องศาเซนเซียส จะทาให้แก๊สขยายตัวดันลูกสูบลงล่างประมาณ 15 – 75 บาร์ เป็นการเปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล

จังหวะระเบิด (Power stroke)

จังหวะที่ 4 จังหวะคาย (Exhaust stroke) ลิ้นไอเสียเปิดก่อนลูกสูบจะถึงศูนย์ตายล่างเล็กน้อยเพื่อให้ไอเสียออกไปแต่ลิ้นไอดียังปิดอยู่ปลายจังหวะคายประมาณ 1.1 บาร์ เครื่องยนต์ดีเซลคายไอเสีย เมื่ออุณหภูมิไอเสียประมาณ 500 – 600 องศาเซลเซียส ส่วนเครื่องยนต์แก๊สโซลีนจะคายไอเสีย ประมาณ 900 องศาเซนเซียส จากความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้เท่ากัน 2000 – 2500 องศาเซนเซียสจะเห็นได้ว่าเครื่องยนต์ดีเซลใช้ความร้อนจากการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงเป็นประโยชน์ได้มากกว่าเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จึงประหยัดน้ำมันชื้อเพลิง และมลพิษไอเสียน้อยกว่าเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

จังหวะคาย (Exhaust stroke)

” สรุป “ หลักการทางานของเครื่องยนต์เล็กดีเซลแบบ 4 จังหวะ วัฎจักรการทำงานของเครื่องยนต์เล็กดีเซลแบบ 4 จังหวะ คือ ดูด,อัด,ระเบิด,คาย ลูกสูบจะขึ้นลง 4 ครั้ง เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบ คือ 720 องศา