เพิ่มแรงม้า

ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ 

เครื่องยนต์ ที่นิยมใช้ในรถยนต์รุ่นใหม่ๆหรือในยุคปัจจุบัน ไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์เบนซิน หรือดีเซลจะมี ส่วนประกอบหลักๆคล้ายคลึงหรือว่าใกล้เคียงกัน ซึ่งแตกต่างจากยุค 3-40 ปีที่แล้วอันเป็นยุคที่เครื่องยนต์เบนซิน และดีเซลจะมีส่วนประกอบหลักที่แตกต่างกันค่อนข้างมาก ทั้งนี้ก็เป็นผลเนื่องมาจากวิวัฒนาการทางเทคโนโลยี คอมพิวเตอร์ที่มีการพัฒนาไปอย่างรวดเร็ว และเข้ามามีบทบาทควบคุมการทำงานของเครื่องยนต์ได้อย่างละเอียด สามารถเลียนแบบพฤติกรรมทางธรรมชาติได้อย่างแนบเนียน ขณะเดียวกันก็ยังขจัดข้อด้อยบางอย่างที่มนุษย์ไม่ อาจทำได้เช่น ความรวดเร็วในการตรวจจับของเซนเซอร์ชนิดต่างๆ และการประมวลผลที่รวดเร็วทำให้เครื่องยนต์ ของรถยนต์รุ่นใหม่ๆมีประสิทธิภาพสูงขึ้น ขณะเดียวกันก็ยังใช้เชื้อเพลิงได้อย่างเต็มประสิทธิภาพอีกด้วย 

เครื่องยนต์

ส่วนประกอบหลักๆของเครื่องยนต์สมัยใหม่ได้แก่ 

  • กระบอกสูบ และเสื้อสูบ 

เครื่องยนต์ของรถยนต์รุ่นใหม่ๆ ยังคงมีรูปแบบของเครื่องยนต์คล้ายคลึงกับเครื่องยนต์รุ่นเก่าๆเป็นส่วน ใหญ่ นั่นก็คือ มักมีการออกแบบเสื้อสูบในลักษณะจัดวางกระบอกสูบในแนวตั้งเป็นแถวเรียงต่อกันอย่างที่ เรียกว่า In-line แล้วต่อด้วยจำนวนกระบอกสูบ เช่น 2-3-4-5-6-8 สูบ เป็นต้น ยิ่งจำนวนกระบอกสูบยิ่งมาก ก็ ช่วยให้เครื่องยนต์ทำงานได้ราบเรียบมากยิ่งขึ้น เพราะในแต่ละรอบที่เครื่องยนต์ทำงาน ก็จะมีการจุดระเบิดของ แต่ละกระบอกสูบถี่ยิ่งขึ้น ในทางตรงข้าม ถ้ากระบอกสูบมีจำนวนน้อย ความถี่ในการจุดระเบิดจะห่างกันมาก ก็อาจทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้ไม่ราบเรียบเท่าที่ควร อย่างเช่นเครื่องยนต์แถวเรียง 2-3 สูบจะมีปัญหาเครื่องสั่น เป็นธรรมชาติของมันเอง 

อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์ที่มีจำนวนกระบอกสูบยิ่งมาก แม้จะทำงานได้ราบเรียบกว่าแต่ก็ยิ่งเป็นการเพิ่ม จำนวนชิ้นส่วนของเครื่องยนต์มากขึ้นตามไปด้วย และสร้างปัญหาใหม่ขึ้นมานั่นก็คือความยาวของเครื่องยนต์ที่ เพิ่มมากขึ้นตามจำนวนกระบอกสูบ และการควบคุมน้ำหนักของเครื่องยนต์ไม่ให้มากจนเกินไป จึงต้องหาทางใช้ โลหะหรือวัสดุที่มีน้ำหนักเบามาผลิตเป็นชิ้นส่วนประกอบของเครื่องยนต์แทน อย่างเช่นโลหะผสมจำพวกอัลลอย ชนิดต่างๆ ซึ่งก็ได้ผลดีแต่ก็มีต้นทุนการผลิตที่สูงกว่าเช่นกัน 

  • การจัดวางกระบอกสูบแบบตัว V

เป็นการพัฒนาเพื่อลดข้อด้อยของเครื่องยนต์แบบแถวเรียง ที่มักจะยาว และน้ำหนักมาก แต่เมื่อมีการ ออกแบบจัดวางให้กระบอกสูบเป็นรูปตัว V แล้ว ขนาดของเครื่องยนต์ก็จะสั้นลงเกือบจะครึ่งของเครื่อง แถวเรียงที่มีกระบอกสูบจำนวนเท่ากัน เช่นเครื่อง V-6 จะสั้นกว่าเครื่องยนต์ In-line 6 แถมยังมีน้ำหนักที่เบากว่า เนื่องจากสามารถใช้ข้อเหวี่ยงร่วมกันได้ คือข้อเหวี่ยง 1 ข้อ จะใช้กับกระบอกสูบได้2 ชุด เป็นต้น เครื่องยนต์ แบบ V จึงนิยมใช้กับเครื่องยนต์ที่มีจำนวนกระบอกสูบมากๆ เช่น 8-12 สูบ แต่ข้อด้อยของเครื่องยนต์ชนิดนี้ก็ คือ มักจะมีขนาดกว้าง 

  • การจัดวางกระบอกสูบแบบ Boxer 

บางครั้งก็มีชื่อเรียกที่แตกต่างกันไปอีกหลายชื่อเช่น เครื่องยนต์แบบ Flat บ้าง หรือ Opposed cylinders บ้างลักษณะของเครื่องยนต์แบบ Boxer จะคล้ายกับเอาเครื่อง V มาผ่ากระบอกสูบ 2 ซีกให้แยกจากกัน แล้วจัด วางกระบอกสูบทั้ง 2 ซีกวางนอนในแนวราบ โดยที่ยังคงใช้ข้อเหวี่ยงร่วมกัน ขณะที่เครื่องยนต์ทำงาน การเคลื่อนที่ของลูกสูบในกระบอกสูบแต่ละฝั่งจะคล้ายกับการปล่อยหมัดของนักมวยจึงเป็นที่มาของคำว่า”Boxer” ข้อได้เปรียบของเครื่องยนต์แบบ Boxer ก็คือ มีจุดศูนย์ถ่วงของน้ำหนักอยู่ในระดับต่ำ ช่วยให้การออกแบบตัวถัง ทำได้ง่ายขึ้น และช่วยให้การทรงตัวของรถโดยรวมดีขึ้นด้วย นอกจากนี้การเคลื่อนที่ของลูกสูบในลักษณะเหมือน การออกหมัดของนักมวยในแต่ละฝั่งยังเป็นการหักล้างแรงสั่นสะเทือนจากการจุดระเบิดในกระบอกสูบไปในตัว จึงช่วยลดปัญหาการสั่นสะเทือนของเครื่องยนต์ขณะทำงานได้ดีกว่าเครื่อง In-line ที่มีจำนวนกระบอกสูบเท่าๆกัน แต่เครื่องยนต์แบบนี้ก็มีข้อด้อยอยู่ที่การสึกหรอของกระบอกสูบหรือลูกสูบจะมีมากในบริเวณส่วนล่าง อันเป็น ผลมาจากแรงโน้มถ่วงของโลก 

เครื่องยนต์

การจัดวางกระบอกสูบ2 แบบแรก 

เป็นที่นิยมสำหรับรถส่วนใหญ่ในปัจจุบัน ส่วนแบบที่สามมีเพียงไม่กี่ยี่ห้อที่มีใช้อยู่ อย่างไรก็ตามยังมี รถยนต์บางยี่ห้อ มีการออกแบบที่ใช้ความพยายามมากขึ้น เพื่อให้เครื่องยนต์มีขนาดกะทัดรัดเช่น เครื่องยนต์แถว เรียง 5 สูบ เครื่องยนต์แบบVองศาแคบในรถโฟล์ค หรือเครื่องยนต์แบบWที่มีลักษณะเป็นการนำเอาเครื่อง V 2 เครื่องมาวางเรียงคู่กัน อย่างนี้เป็นต้น ก็ถือว่าเป็นเครื่องยนต์ที่มีลักษณะแปลกไปกว่าที่มีใช้กันอยู่ทั่วไป 

เช่นเดียวกับเครื่องยนต์แบบโรตารี่ หรือลูกสูบ 3 เหลี่ยมทำงานในลักษณะหมุนวนอยู่ในกระบอกสูบทรง รีในรถมาสด้าก็ถือว่าเป็นลักษณะเฉพาะตัวของรถยี่ห้อนั่นๆไป ถึงแม้ว่าแบบฟอร์มในการจัดวางกระบอกสูบของ เครื่องยนต์ในยุคปัจจุบัน ส่วนใหญ่ยังคงคล้ายกับยุคก่อนๆ แต่ก็มีการพัฒนาปรับปรุงในส่วนของวัสดุที่ใช้ในการ ผลิต จะเน้นการควบคุมไม่ให้มีน้ำหนักมากเกินไป เช่นการใช้เสื้อสูบที่เป็นโลหะอัลลอยและมีส่วนที่เป็นกระบอก สูบทำด้วยเหล็กหล่อซ้อนอยู่ข้างในเป็นต้น แม้กระทั่งขนาดของเครื่องยนต์ก็ทำได้กะทัดรัดดีขึ้น จากการพยายาม ออกแบบให้ผนังกระบอกสูบของแต่ละสูบบางลง หรือไม่ก็หล่อมาเป็นชิ้นเดียวกันทั้ง 4 สูบอย่างนี้เป็นต้น 

ขณะเดียวกันก็ได้มีการใช้เทคโนโลยีทางโลหะวิทยา และคุณสมบัติทางเคมีในการหล่อลื่น เพื่อลดการสึก หรอจากการเสียดสีของชิ้นส่วนต่างๆให้น้อยลง เพื่อลดภาระในการดูแลรักษาหรือซ่อมแซม และยืดอายุการใช้งาน ที่ยาวนานมากขึ้นกว่าแต่ก่อนหลายเท่าตัว จะสังเกตได้ว่าเครื่องยนต์ของรถยนต์รุ่นใหม่ๆที่มีอายุการใช้งานหนึ่ง แสนกิโลเมตรแทบจะไม่ต้องมีอะไรที่ต้องซ่อมบำรุงเป็นพิเศษ แต่ถ้าเป็นเครื่องยนต์รุ่นเก่าแล้ว เครื่องยนต์ที่ผ่าน การใช้งานระดับแสนกิโลเมตร อาจจะต้องมีการเปลี่ยนแหวนลูกสูบ หรือบดวาล์วควบคู่กันไปด้วย 

2. ลูกสูบ และแหวนลูกสูบ 

ลูกสูบเป็นชิ้นส่วนหลักอย่างหนึ่งของเครื่องยนต์ที่จะต้องทำงานในลักษณะที่ถูกเสียดสีกับกระบอกสูบ ขณะเคลื่อนขึ้นลงนับหลายๆพันครั้งต่อนาทีแถมยังต้องทนกับแรงกระแทกกระทั้นอย่างรุนแรงจากการระเบิดของ เชื้อเพลิงที่ถูกเผาไหม้ ลำพังเพียงลูกสูบที่เคลื่อนตัวขึ้นและลงในกระบอกสูบจะไม่สามารถกักก๊าซไอดีที่ถูกอัด ขณะลูกสูบเคลื่อนขึ้นสู่จังหวะอัดไม่ได้เพราะลูกสูบเป็นเพียงชิ้นงานทรงกระบอกที่ขยายตัวได้ไม่มากนัก บริเวณ รอบๆหัวลูกสูบจึงถูกออกแบบให้มีแหวนลูกสูบที่เป็นสปริง สามารถขยายตัวกันการรั่วไหลของไอดีได้ดีกว่ามาทำ หน้าที่แทน นอกจากนั้นยังมีแหวนอีกชุดหนึ่งคอยทำหน้าที่เป็นตัวกวาดเอาฟิล์มน้ำมันหล่อลื่นชโลมผนัง กระบอกสูบเพื่อให้การหล่อลื่นระหว่างกระบอกสูบและลูกสูบตลอดการทำงานของเครื่องยนต์ หากไม่มีแหวน ลูกสูบคอยทำหน้าที่ในการหล่อลื่นกระบอกสูบที่ดีพออาจทำให้เครื่องยนต์สึกหรอและพังเสียหายในชั่วเวลาเพียง ไม่กี่วินาที 

3. ก้านสูบ 

เป็นชิ้นส่วนสำคัญอีกชิ้นหนึ่งในเครื่องยนต์ทำหน้าที่เป็นตัวถ่ายทอดพลังงานจากลูกสูบที่ถูกกระแทกให้ เคลื่อนที่ลงอย่างรุนแรงจากการระเบิดที่ห้องเผาไหม้แปรเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่จากแนวขึ้นและลงไปเป็นการ หมุนของเพลาข้อเหวี่ยงรอบตัวเองอย่างไม่มีวันสิ้นสุด เช่นเดียวกับการปั่นจักรยานของมนุษย์ด้วยการถีบที่บันได รถ ปลายบนและปลายล่างของก้านสูบจะมีลักษณะเป็นรูเพื่อใช้ “สลักลูกสูบ” ร้อยเข้ากับลูกสูบที่ปลายบน และปลายล่างก็จะมี “ข้อเหวี่ยง” ร้อยเอาไว้แต่การจะเอาข้อเหวี่ยงร้อยเข้ากับปลายล่างของก้านสูบโดยตรงจะทำ ได้เฉพาะเครื่องยนต์ที่มีลูกสูบไม่เกิน 2 สูบ ส่วนข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ที่มีกระบอกสูบมากกว่านั้นมักจะหล่อมา เป็นชิ้นเดียวกันทั้งเส้น ปลายล่างของก้านสูบจึงถูกออกแบบให้ผ่าครึ่งเป็นสองส่วน แล้วนำไปประกอบเข้าด้วยกัน เพื่อให้ปลายล่างมีลักษณะเป็นรูกลมเมื่อประกอบเข้ากับข้อเหวี่ยงเรียบร้อยแล้ว 

4. ข้อเหวี่ยง 

ข้อเหวี่ยงเป็นชิ้นส่วนที่ทำหน้าที่ถ่ายทอดแรงบิดจากแรงระเบิดที่ห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ให้เปลี่ยน ทิศทางเป็นการหมุนรอบตัวโดยมีก้านสูบเชื่อมต่อระหว่างลูกสูบของแต่ละกระบอกสูบผลัดกันทำหน้าที่หมุนข้อ เหวี่ยงของแต่ละสูบ เนื่องจากเครื่องยนต์ที่มีกระบอกสูบหลายๆสูบจะถูกออกแบบให้ข้อเหวี่ยงเชื่อมต่อกันตั้งแต่ สูบที่หนึ่งจนถึงกระบอกสูบสุดท้ายมาเป็นชิ้นเดียวกัน จึงถูกรวมเรียกว่า”เพลาข้อเหวี่ยง” ถ้าเทียบกับจักรยาน “ข้อเหวี่ยง”ก็เปรียบได้กับบันไดสำหรับถีบให้จานโซ่หมุนและ“เพลาข้อเหวี่ยง”ก็คือแกนที่เป็นจุดหมุนของจาน โซ่นั่นเองหน้าที่หลักของเพลาข้อเหวี่ยง นอกจากจะถ่ายทอดกำลังและแรงบิดจากลูกสูบของเครื่องยนต์ไป ขับเคลื่อนตัวรถแล้ว ส่วนที่สำคัญอีกอย่างหนึ่งของเพลาข้อเหวี่ยงก็คือ การกำหนดจังหวะการทำงานของ เครื่องยนต์ให้เป็นไปตามวัฏจักรตั้งแต่ 1-4 อย่างครบถ้วนและถูกต้องตลอดเวลา อย่างเช่นกำหนดการเปิดปิดของ วาล์วไอดี-ไอเสีย ตำแหน่งของการจุดระเบิด หรือจังหวะการจ่ายเชื้อเพลิง เป็นต้น

เครื่องยนต์

เครื่องยนต์ คือ ? มีอะไรบ้าง 

เครื่องยนต์นับเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้รถยนต์มีความแตกต่างไปจากรถที่ใช้แรงฉุดลาก หรือการ ขับเคลื่อนจากแรงภายนอกเครื่องยนต์จะเป็นตัวสร้างพลังงานที่ใช้ขับเคลื่อนตัวรถให้เคลื่อนที่ไปด้วยตัวเองในยุค แรกๆของการพัฒนารถยนต์ได้มีการคิดค้นหาแหล่งที่จะทำให้รถเคลื่อนที่ได้เองอย่างหลากหลายชนิด ไม่ว่าจะ เป็นแรงลม พลังไอน้ำ พลังงานไฟฟ้า ฯลฯ แต่ท้ายที่สุดเมื่อเห็นว่าการนำเอาเครื่องยนต์แบบสันดาปภายในมาใช้ ในการขับเคลื่อนรถเป็นวิธีที่มีปัญหาน้อยที่สุด ตั้งแต่นั้นมาจนถึงวันนี้เป็นเวลากว่า 120 ปีที่ได้มีการใช้เครื่องยนต์ สันดาปภายในควบคู่กับรถยนต์มาตลอด และความหมายของคำว่ารถยนต์ยังครอบคลุมไปถึงรถที่เคลื่อนที่ด้วย พลังงานอื่นๆ เช่น รถไฟฟ้า หรือรถไฮบริด (Hybrid) ที่ใช้ได้ทั้งพลังไฟฟ้าและเครื่องยนต์สันดาปภายในด้วย เครื่องยนต์แบบสันดาปภายในที่ใช้กับกับรถยนต์มาตั้งแต่ยุคแรกเริ่มเมื่อ120 กว่าปีก่อน กับเครื่องยนต์ที่ใช้กับ รถยนต์ ในยุคปัจจุบัน ยังคงมีโครงสร้างและหลักการทำงานที่แทบจะไม่แตกต่างกัน ความแตกต่างระหว่าง เครื่องยนต์ของรถยนต์รุ่นเก่ากับรุ่นปัจจุบันอาจจะเรียกได้ว่ามีในส่วนของรูปทรงที่กะทัดรัด และประสิทธิภาพ การทำงานที่สูงขึ้นนับร้อยเท่ายกตัวอย่างเครื่องยนต์แบบสูบเดี่ยวของรถยนต์คันแรกของโลก มีความจุกระบอก สูบ 958 ซีซี. ให้กำลังเทียบเท่ากับม้าประมาณ 0.8 ตัว เทียบกำลังของเครื่องยนต์กับความจุกระบอกสูบ 1 ลิตร แล้วจะมีอยู่ประมาณไม่ถึง 1 แรงม้าต่อลิตร แต่เครื่องยนต์ของรถรุ่นที่จำน่ายในท้องตลาดปัจจุบันจะเฉลี่ยอยู่ที่ ประมาณ 60 ไปจนถึง 100 กว่าแรงม้าต่อเครื่องยนต์ที่ทีความจุ 1 ลิตรและไม่อาจเทียบได้กับเครื่องยนต์ของ รถแข่งที่สามารถผลิตแรงม้าออกมาได้มากเป็นหลายร้อยแรงม้าเมื่อเทียบกับความจุเครื่องยนต์1 ลิตรเท่ากัน นี่คือ วิวัฒนาการของสิ่งที่เกิดขึ้นในช่วงร้อยกว่าปี 

เครื่องยนต์แบบสันดาปภายใน 

เครื่องยนต์แบบสันดาปภายในได้แก่ เครื่องยนต์ที่มีการระเบิดหรือเผาไหม้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงกับ อากาศเกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ แรงระเบิดจากการเผาไหม้จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนตัว รถ หลักการทำงานนี้อ่านแล้วอาจจะเข้าใจยากแต่ถ้าจะยกตัวอย่างให้เข้าใจง่ายขึ้นก็ต้องบอกว่า เมื่อเอาอากาศกับ น้ำมันเชื้อเพลิงป้อนเข้าสู่เครื่องยนต์ และให้มีกระบวนการจุดระเบิดเกิดขึ้นของส่วนผสมทั้งสองชนิดภายใน กระบอกสูบ เครื่องยนต์ก็จะทำงานหรือเกิดการหมุนที่เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ได้แล้วเราก็เอาพลังงานจาก การหมุนของเครื่องยนต์นี้ไปใช้ในการขับเคลื่อนรถยนต์อีกทีหนึ่ง 

ความแตกต่างจากเครื่องยนต์สันดาปภายนอก 

เครื่องยนต์แบบสันดาปภายใน จะมีกระบวนการเผาไหม้ของอากาศกับเชื้อเพลิงเกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ เช่น ในกระบอกสูบ แต่เครื่องยนต์สันดาปภายนอกถ้าโดยหลักการแล้วจะต้องเป็นการเผาไหม้จากภายนอก เครื่องยนต์ แล้วจึงเอาความร้อนจากการเผาไหม้ที่ได้นั้นไปใช้งานอีกต่อหนึ่งยกตัวอย่างง่ายๆก็คือเครื่องจักรไอ น้ำที่ใช้ในการขับเคลื่อนหัวจักรรถไฟในอดีต ที่อาศัยการต้มน้ำให้ร้อนด้วยเตาที่มีเชื้อเพลิงเป็นฟืน แล้วจึงนำเอา ไอน้ำไปขับดันเครื่องจักรไอน้ำอีกต่อหนึ่ง เมื่อเครื่องจักรไอน้ำทำงานจึงสามารถขับดันให้ล้อของหัวรถจักร หมุนได้ และขับเคลื่อนตัวรถไปได้ในที่สุด แต่ก็ด้วยประสิทธิภาพที่ต่ำมากเพราะต้องสูญเสียพลังงานในการ ขับเคลื่อนไปหลายขั้นตอนกว่าจะถึงล้อรถความนิยมจึงลดน้อยลงไปจนแทบไม่เหลือให้เห็นในปัจจุบัน 

เครื่องยนต์รถยนต์

เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถแบ่งได้หลายประเภทเช่น 

  1. แบ่งตามโครงสร้างของเครื่องยนต์ อาจจะได้เป็นเครื่องยนต์แบบลูกสูบธรรมดา, ลูกสูบแบบสามเหลี่ยมหรือโรตารี่ ฯลฯ 
  2. แบ่งตามวัฏจักรการทำงาน ก็จะได้เป็นเครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ หรือ 4 จังหวะ 
  3. แบ่งตามชนิดเชื้อเพลิง ก็อาจจะได้เป็น เครื่องยนต์เบนซิน และดีเซล เป็นต้น เนื่องจากรถยนต์ที่ผลิตออกจำหน่าย และนิยมใช้งานกันอย่างแพร่หลายเรียกว่าเกือบจะ 100 % เป็น เครื่องยนต์สันดาปภายในแบบ 4 จังหวะ ที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเบนซินและดีเซลเป็นหลัก และเกือบจะร้อยละ 100 จะเป็นเครื่องยนต์ที่มีลูกสูบวิ่งขึ้นลงในกระบอกสูบที่เรียกว่า Reciprocating engine และมีเพียงเล็กน้อยไม่กี่ เปอร์เซนต์ที่ใช้เครื่องยนต์แบบลูกสูบหมุนหรือว่าRotary engineดังนั้นในบทความที่จะอ้างถึงเครื่องยนต์สำหรับ รถยนต์ต่อไปนี้ถ้าไม่มีการจำเพาะเจาะจงใดๆเป็นพิเศษ จะหมายถึงเครื่องยนต์แบบลูกสูบหรือ Reciprocating ที่ ทำงานเป็นแบบ 4 จังหวะเป็นหลัก

เครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ และ 4 จังหวะ 

เพื่อเป็นการเปรียบเทียบให้เห็นถึงความแตกต่างของเครื่องยนต์ที่นิยมใช้ในปัจจุบัน จะขอเปรียบเทียบ เพิ่มเติมในระบบการทำงานระหว่างเครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะและ 4 จังหวะเครื่องยนต์ทั้ง 2 และ 4 จังหวะ ถ้าดู จากภายนอกอาจจะไม่เห็นความแตกต่างของโครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องยนต์มากนัก แต่ถ้าศึกษาลึก ลงไปภายในจะพบว่า มีชิ้นส่วนประกอบหลายชิ้นที่มีความแตกต่างๆกัน เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะมีส่วนประกอบ หลักๆคือ กระบอกสูบ ลูกสูบ แหวนลูกสูบ ก้านสูบ เพลาข้อเหวี่ยง วาล์วอาจจะมีให้เห็นเป็นแบบโรตารี่วาล์วที่ หมุนตามข้อเหวี่ยง Reed valve ที่อาศัยแรงดูดของลูกสูบ หรืออาศัยลูกสูบทำหน้าที่เป็นวาล์วในตัวก็เป็นได้ ส่วนเครื่องยนต์ 4 จังหวะ จะมีส่วนประกอบของเครื่องยนต์ที่คล้ายกับเครื่องยนต์ 2 จังหวะ แต่จะมีความแตกต่าง ในส่วนที่เป็นวาล์วหรือลิ้นควบคุมการนำเข้าไอดีหรือคายไอเสียให้เห็นอย่างชัดเจน 

เครื่องยนต์ 2 จังหวะ เมื่อเริ่มทำงาน 

  1. ไอดีจะถูกดูดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ในจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนตัวลงจากจุดสูงสุด ห้องข้อเหวี่ยงของ เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะถูกออกแบบให้ทำหน้าที่เป็นห้องกักเก็บไอดีไปในตัว เมื่อลูกสูบเลื่อนลงจากจุดศูนย์ ตามบนก็จะเป็นการ”ไล่”ไอดีในห้องข้อเหวี่ยงให้เข้าไปในกระบอกสูบ ผ่านทางช่องพอร์ต (Scavenging port) ที่อยู่รอบๆผนังกระบอกสูบ 
  2. เมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวกลับขึ้นจากตำแหน่งล่างสุดอีกครั้งก็จะเป็นการบีบอัดไอดีให้มีปริมาตรเล็กลง เหลือเพียง 1 ใน 6-8 ของปริมาตรเดิมเมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้นไปอยู่ตำแหน่งศูนย์ตายบน เมื่อมีการจุดระเบิดเพื่อเผา ไหม้ไอดีแรงระเบิดจะขับดันให้ลูกสูบเคลื่อนตัวลงไปสูจุดต่ำสุดอีกครั้งหนึ่ง ในจังหวะนี้ไอดีใหม่จะถูกไล่จาก ห้องข้อเหวี่ยงเข้าสู่กระบอกสูบเหมือนกับจังหวะที่ 1 ขณะเดียวกันก็ยังทำหน้าที่“ไล่” ไอเสียที่เกิดจากการเผา ไหม้ในจังหวะที่ 1 ออกไปด้วยการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะจะอัดไอดีเพื่อจุดระเบิดเมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้น และมีการดูดเอาไอดีเข้ามาเผาไหม้และไล่ไอเสียออกไปเมื่อลูกสูบเคลื่อนลงในทุกรอบการหมุนของเครื่องยนต์ ดังนั้นจึงมีไอดีส่วนหนึ่งอาจผสมปะปนกับไอเสียที่ยังไหลออกไม่หมด และตกค้างอยู่ในกระบอกสูบ หรือไม่ก็ มีไอดีบางส่วนเล็ดลอดปะปนกับไอเสียที่ถูกไล่ออกไป ทั้งนี้และทั้งนั้นก็ขึ้นอยู่กับการออกแบบและชนิดของ วาล์วที่ทำหน้าที่กักเก็บไอดีที่อยู่ในห้องข้อเหวี่ยงและการออกแบบ Scavenging port ไปจนถึงการคำนวณความ ยาวของท่อไอเสียจึงจะทำให้เครื่องยนต์ 2 จังหวะทำงานได้ประสิทธิภาพสูงสุดที่รอบใดรอบหนึ่งได้ ข้อด้อย อีกประการหนึ่งของเครื่องยนต์ 2จังหวะก็คือ จะสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงสูงกว่าเครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะเมื่อเทียบ กับขนาดความจุของเครื่องยนต์ 

เครื่องยนต์รถยนต์


เครื่องยนต์ 4 จังหวะจะมีการแบ่งแยกการทำงานที่ชัดเจนในแต่ละจังหวะ 

  1. เมื่อเริ่มต้นการทำงานในจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนลงจากตำแหน่งศูนย์ตายบน วาล์วไอดีจะถูกเปิดออก เพื่อให้ไอดีไหลเข้าสู่กระบอกสูบอย่างเต็มที่จนกระทั่งลูกสูบเคลื่อนตัวลงไปถึงจุดล่างสุดหรือศูนย์ตายล่าง 
  2. เมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวขึ้นสู่ตำแหน่งศูนย์ตายบนอีกครั้งวาล์วไอดีจะถูกปิดพร้อมกับวาล์วไอเสีย ทำให้ ไอดีในกระบอกสูบถูกอัดจนมีปริมาตรเล็กลงเหลือ 1 ใน 8-10 ของปริมาตรเดิมและอุณหภูมิเพิ่มขึ้นจนพร้อมที่ จะถูกจุดระเบิด 
  3. เมื่อมีการจุดระเบิดของไอดีในห้องเผาไหม้ แรงระเบิดจะขับดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงด้านล่างอย่าง รุนแรง ทำให้เครื่องยนต์เกิดกำลังในการทำงานขึ้นมา 
  4. เมื่อลูกสูบเคลื่อนตัวลงไปจนสุดและเคลื่อนตัวกลับขึ้นไปใหม่ วาล์วไอเสียจะเปิดออกเพื่อระบายไอ เสียออกไปทางท่อไอเสียและจะปิดอีกครั้งเมื่อลูกสูบเคลื่อนขึ้นไปอยู่ตำแหน่งสูงสุด ส่วนวาล์วไอดีก็พร้อมจะเปิด เมื่อลูกสูบเคลื่อนลงจากจุดสูงสุดอีกครั้ง เพื่อดูดรับไอดีเข้ามาใหม่ ทั้งหมดนี้คือวัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ ที่มีการจัดการกับไอดี และไอเสียแยกจากกันทีละขั้นตอน ทำให้ประสิทธิภาพในการประจุไอดี หรือคาย ไอเสียทำได้เต็มที่ ลดการสูญเสียในเรื่องของเชื้อเพลิงลงได้มาก จึงเป็นข้อได้เปรียบของเครื่องยนต์ 4 จังหวะที่ เหนือกว่าเครื่องยนต์ 2 จังหวะที่ทำได้ประหยัดกว่า 

บทสรุป 

เครื่องยนต์นับเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้รถยนต์มีความแตกต่างไปจากรถที่ใช้แรงฉุดลาก หรือการ ขับเคลื่อนจากแรงภายนอก 

เครื่องยนต์จะเป็นตัวสร้างพลังงานที่ใช้ขับเคลื่อนตัวรถให้เคลื่อนที่ไปด้วยตัวเอง เครื่องยนต์ ทำหน้าที่ เปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล มีลักษณะการเผาไหม้ภายนอกเป็น การเผาไหม้จากภายนอกเครื่องยนต์ แล้วจึงเอาความร้อนจากการเผาไหม้ที่ได้นั้นไปใช้งานอีกต่อหนึ่ง ยกตัวอย่างง่าย ๆ ก็คือเครื่องจักรไอน้ำที่ใช้ในการขับเคลื่อนหัวจักรรถไฟในอดีต ที่อาศัยการต้มน้ำให้ร้อนด้วย เตาที่มีเชื้อเพลิงเป็นฟืน แล้วจึงนำเอาไอน้ำไปขับดันเครื่องจักรไอน้ำอีกต่อหนึ่ง เมื่อเครื่องจักรไอน้ำทำงาน จึงสามารถขับดันให้ล้อของหัวรถจักรหมุนได้และขับเคลื่อนตัวรถไปได้ในที่สุด และการเผาไหม้ภายใน คือ เครื่องยนต์ที่มีการระเบิดหรือเผาไหม้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงกับอากาศเกิดขึ้นภายในเครื่องยนต์ แรงระเบิดจาก การเผาไหม้จะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานเพื่อใช้ในการขับเคลื่อนตัวรถ 

เครื่องยนต์สันดาปภายในสามารถแบ่งได้หลายประเภทเช่น 

  1. แบ่งตามโครงสร้างของเครื่องยนต์ อาจจะได้เป็นเครื่องยนต์แบบลูกสูบธรรมดา, ลูกสูบแบบสามเหลี่ยมหรือโรตารี่ ฯลฯ 
  2. แบ่งตามวัฏจักรการทำงาน ก็จะได้เป็นเครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ หรือ 4 จังหวะ 
  3.  แบ่งตามชนิดเชื้อเพลิง ก็อาจจะได้เป็น เครื่องยนต์เบนซิน และดีเซล เป็นต้น 

ส่วนประกอบหลักๆของเครื่องยนต์ได้แก่

  1. กระบอกสูบ และเสื้อสูบ
  2. ลูกสูบ และแหวนลูกสูบ
  3. ก้านสูบ
  4. ข้อเหวี่ยง

สามารถปรึกษาเรื่องเครื่องยนต์❣️

📌 ได้ที่ลิงค์ด้านล่างได้เลยค่ะ

แฟนเพจ : STM Racing Udon

สั่งซื้อสินค้า SHOPEE : STM Racing Shop

สั่งซื้อสินค้า LAZADA : STM Racing Shop

สั่งซื้อทางเว็บไซต์ : STMRACINGUDONTHANI.COM