(1) แก้ไขหน่วย 4 (หน้า 1-72)

1เอกสารประกอบการสอนช่ือวชิ า งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล (รหสั วิชา 2101-2002) ระดบั ปวช.ชือ่ หน่วย การถอด ประกอบและตรวจสภาพชนิ้ ส่วนเคร่อื งยนต์ดเี ซล จานวนช่วั โมง 15 ชว่ั โมงชือ่ เรอ่ื งงาน การถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเคร่อื งยนตด์ เี ซล ชัว่ โมงรวม 90 ชั่วโมงหวั ขอ้ เรอื่ ง 1. ประเภทของเคร่ืองยนต์ 2. โครงสรา้ งและสว่ นประกอบของเคร่ืองยนตด์ เี ซล 3. การถอด ประกอบและตรวจสภาพช้นิ ส่วนเครอื่ งยนต์ดีเซลสาระสาคัญ งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชน้ิ สว่ นเครอ่ื งยนต์ดีเซลเป็นกระบวนการซ่อมบารุงเครื่องยนต์ดีเซลซึง่ มีสว่ นสาคัญในเร่อื งการซ่อม และการเปล่ียนช้ินส่วน รวมถึงการดูแลรักษาเคร่ืองยนต์เพ่ือยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ในยาวนานข้ึน งานถอด-ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเครื่องยนต์ดีเซลน้ันจะต้องมีความเข้าใจเร่ืองโครงสร้างของเคร่ืองยนต์ดีเซล ชื่อ หน้าที่ และหลักการทางานของช้ินส่วนเครื่องยนต์ ทั้งนี้เพ่ือให้งานบรกิ ารดงั กล่าวปฏบิ ตั ิได้อยา่ งถกู ต้อง เป็นไปตามมาตรฐานของบริษัทรถยนต์ และคู่มือซ่อมเคร่ืองยนต์ของแตล่ ะยห่ี ้อสมรรถนะประจาหน่วย ถอด ประกอบและตรวจสอบสภาพช้นิ ส่วนเครอื่ งยนตด์ เี ซลถูกต้องตามค่มู ือซ่อมจุดประสงคท์ ว่ั ไป 1. เพื่อให้ผู้เรียนมีความรู้ความเข้าใจเก่ียวกับหลักการงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเครือ่ งยนต์ดเี ซล 2. เพอื่ ให้ผู้เรียนมคี วามรคู้ วามเขา้ ใจเกยี่ วกบั กระบวนการงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเคร่อื งยนต์ดีเซลจุดประสงคเ์ ชิงพฤติกรรมดา้ นทฤษฎี เม่ือผ้เู รียนเรียนเรือ่ งนแี้ ล้วสามารถ 1. บอกประเภทของเครือ่ งยนต์ทใ่ี ช้ในการถอด ประกอบและตรวจสภาพชนิ้ ส่วนเครื่องยนต์ดีเซลได้ 2. บอกโครงสร้างและสว่ นประกอบของเครือ่ งยนตด์ ีเซลได้ 3. บอกชอื่ เครอื่ งมือและอุปกรณใ์ ช้ในงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชนิ้ สว่ นเคร่ืองยนต์ดเี ซลได้

2 4. บอกหน้าท่ีของเคร่ืองมือและอุปกรณ์ใช้ในงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเคร่ืองยนต์ดีเซลได้ 5. บอกข้อควรระวังในการเตรียมเครื่องมือและอุปกรณ์ใช้ในงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิน้ สว่ นเครือ่ งยนต์ดเี ซลได้ 7. บอกวิธีการถอดชิ้นสว่ นของเครื่องยนต์ดีเซลได้ 8. บอกข้อควรระวังในการถอดช้ินสว่ นของเครื่องยนตด์ เี ซลได้ 9. บอกวิธกี ารตรวจสอบชนิ้ สว่ นของเครื่องยนตด์ เี ซลได้ 10. บอกขอ้ ควรระวังในการตรวจสอบช้นิ ส่วนของเครอ่ื งยนต์ดีเซลได้ 11. บอกวธิ กี ารประกอบช้นิ ส่วนของเครอื่ งยนตด์ เี ซลได้ 12. บอกข้อควรระวงั ในการประกอบชิน้ สว่ นของเครือ่ งยนต์ดเี ซลได้ 13. บอกวธิ ีการทาความสะอาดเคร่อื งมือ อปุ กรณ์ พน้ื ทป่ี ฏิบัติงานอย่างถกู วธิ ีได้ 14. บอกข้อควรระวังในการทาความสะอาดอย่างถกู วธิ ีได้จดุ ประสงคเ์ ชงิ พฤตกิ รรมดา้ นปฏบิ ัติ เมอื่ ผเู้ รยี นเรยี นเรือ่ งน้ีแล้วสามารถ 1. เตรียมเครื่องมือและอปุ กรณแ์ ละเคร่อื งยนต์ฝึกท่ีใช้ในงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชน้ิ สว่ นเคร่อื งยนต์ดีเซลได้อย่างถกู ต้อง 2. ถอดช้ินสว่ นของเคร่อื งยนต์ดเี ซลได้อย่างถกู ตอ้ ง 3. ตรวจสอบช้นิ สว่ นของเครอ่ื งยนตด์ ีเซลได้อยา่ งถกู ตอ้ ง 4. ประกอบชิน้ สว่ นของเครื่องยนตด์ เี ซลได้อย่างถกู ต้อง 5. ทาความสะอาดเคร่ืองมอื อุปกรณ์พ้นื ทีป่ ฏบิ ัตงิ านและจดั เกบ็ ให้เขา้ ที่ได้อย่างถูกต้องด้านคุณธรรม จรยิ ธรรมและจรรยาบรรณวิชาชพี 1. ผู้เรยี นมีความรับผดิ ชอบ 2. ผู้เรยี นมีความซ่ือสตั ย์ 3. ผเู้ รยี นมีความตรงตอ่ เลา 4. ผู้เรียนมีความสนใจใฝร่ ู้

3กิจกรรมการเรยี นการสอน 1. ข้ันสนใจปัญหา 1.1 ครูเตรียมสอื่ การสอน และเครอื่ งยนตท์ ่ีจะใชฝ้ กึ ปฏิบตั ิ 1.2 ครูสนทนากับผู้เรียนเช็คชื่อ และแจ้งการปฏิบัติตนขณะเรียนวิชานี้ บอกเกณฑ์ การให้คะแนนในระหว่างการเรยี นดา้ นการปฏิบตั ิงาน และเจตคตใิ ห้ผูเ้ รียนทราบ 1.3 ครูให้ผู้เรียนทาแบบทดสอบก่อนเรียนของหน่วยการเรียนรู้ เพื่อวัดความรู้พื้นฐาน เก่ียวกับเร่อื งการถอด ประกอบและตรวจสภาพช้นิ ส่วนเคร่ืองยนตด์ เี ซล 2. ขัน้ ศึกษาข้อมลู 2.1 ครูนาเข้าสู่บทเรียนโดยตงั้ คาถามถามผู้เรยี นเกยี่ วกับปัญหาทีเ่ กิดขน้ึ ของเคร่ืองยนต์ ในเรื่องการถอด ประกอบและตรวจสภาพชิน้ ส่วนเคร่ืองยนต์ดีเซลทไี่ มถ่ ูกตอ้ ง ด้วยวธิ ีการ ถาม - ตอบ 2.2 ครอู ธิบายจดุ ประสงค์ของการสอนของหน่วยการเรียนนี้ให้ผ้เู รยี นทราบ 2.3 ครบู รรยายเนอ้ื หาและสาธติ งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเครื่องยนต์ดีเซลให้ผเู้ รยี นได้ดแู ละถาม – ตอบ 2.4 ครแู ละผู้เรียนร่วมกนั สรปุ สาระสาคญั 2.5 ครแู จกแบบฝึกหดั ใหก้ ับผเู้ รยี นทกุ คน 2.6 ครใู ห้ผู้เรียนทกุ คนแลกแบบฝกึ หัดกบั เพ่อื นเพื่อตรวจคาตอบโดยครเู ป็นผเู้ ฉลยคาตอบ 2.7 ครูแบ่งกลุ่มผู้เรียนออกเป็น กลุ่ม ๆ จานวน 4 กลุ่ม โดยแบ่งตามคะแนนแบบฝึกหัดให้แต่ละกล่มุ ประกอบดว้ ยผู้เรียนที่ได้คะแนนมาก น้อย และปานกลางคละกัน เพ่ือให้เพือ่ นได้ชว่ ยเพื่อน 3. ขัน้ พยายาม 3.1 ครูแจกใบสั่งงานใบลาดบั ขั้นการปฏบิ ัตงิ าน ให้กบั ผเู้ รยี นทกุ คนเพ่อื นาไปปฏิบัติงาน 3.2 ครูตรวจแบบทดสอบก่อนเรียนก่อนเรียนคอยให้คาปรึกษาผู้เรียนสังเกตพฤติกรรม และประเมนิ คณุ ธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวิชาชพี ผู้เรียน 3.3 ครูตรวจผลการปฏิบัติงานตามใบส่ังงานเม่ือผู้เรียนปฏิบัติงานถึงขั้นตอนที่สั่งให้หยุด แล้วเรยี ก ครูผู้สอนไปตรวจสอบและประเมินผลการปฏิบัติงาน 4. ข้ันสาเร็จผล 4.1 ครูแจกแบบทดสอบหลังเรยี น เพ่อื ประเมินผลการเรยี นรูด้ ้านทฤษฏี 4.2 ครูให้ผู้เรียนทุกคนแลกแบบทดสอบหลังเรียนกับเพ่ือนเพ่ือตรวจคาตอบ โดยมีครูเป็นผู้เฉลยคาตอบ 4.3 ครูแจง้ ผลการประเมนิ การทาแบบฝกึ หัด แบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียนให้ผู้เรียนทุกคนไดท้ ราบ ผู้ที่ไมผ่ ่านเกณฑต์ ามที่กาหนดจะต้องเรยี นเสริมหรือมอบหมายงานให้ค้นควา้ เพ่ิมเติม 4.4 ครูแจ้งผลการปฏบิ ัตงิ าน ตามใบประเมินผลเพอ่ื ให้ผเู้ รยี นไดท้ ราบแลว้ นาไปปรับปรุงแก้ไข

4 4.5 ครูแจ้งการประเมินผลด้านคุณธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวิชาชีพ ตามใบประเมินผลในขณะเรียนเพอ่ื ให้ผู้เรยี นไดน้ าไปปรับปรงุ แก้ไข 4.6 ครูสรุปผลการปฏิบัติงานผู้เรียนโดยเน้นเร่ือง ลาดับข้ันปฏิบัติงาน ความรับผิดชอบประณีต รอบคอบ ตรงต่อเวลา ความสะอาดของชิ้นส่วนเครื่องมือและพื้นท่ีบริเวณ ปฏิบัติงานและความปลอดภัยเพอื่ ปลูกฝังเจตคติท่ีดตี อ่ วชิ าชพีสอ่ื และแหล่งการเรียนรู้ สอ่ื การเรียนการสอน 1. เอกสารประกอบการสอน งานถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเครื่องยนต์ดเี ซล 2. คอมพิวเตอร์ 3. โปรเจคเตอร์ 4. Power Point งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นสว่ นเคร่อื งยนตด์ ีเซล 5. เคร่อื งยนต์ดีเซล ISUZU ร่นุ 4JK1 6. ใบสง่ั งาน และใบลาดับข้ันการปฏบิ ตั งิ าน 7. ใบประเมินผลการปฏบิ ตั งิ าน 8. ใบประเมินด้านคณุ ธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวิชาชีพ แหลง่ การเรียนรู้ 1. หอ้ งสมดุ กลาง วทิ ยาลยั เทคนิคนครสวรรค์ 2. อนิ เทอรเ์ น็ตการวดั ผลและประเมนิ ผล 1. จากแบบทดสอบก่อนเรยี น 2. จากแบบฝึกหัด 3. จากแบบประเมินด้านคณุ ธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวชิ าชีพ 4. จากใบประเมินผลการปฏบิ ัติงาน 5. จากแบบทดสอบหลังเรียน

5เกณฑก์ ารประเมนิ 1. ดา้ นความรู้ 1.1 จากแบบทดสอบมจี านวน 15 ข้อ คะแนนเตม็ 15 คะแนน มีเกณฑก์ ารให้คะแนนดงั นี้ 1.1.1 ทาได้ 15-14 ข้อ หมายความว่า ผลการเรยี นอยู่ในระดบั ดมี าก 1.1.2 ทาได้ 13-12 ขอ้ หมายความวา่ ผลการเรยี นอยใู่ นระดับ ดี 1.1.3 ทาได้ 11-10 ข้อ หมายความว่า ผลการเรียนอยู่ในระดบั ปานกลาง 1.1.4 ทาได้ 9 - 8 ข้อ หมายความว่า ผลการเรยี นอยู่ในระดบั ตอ้ งปรับปรุง 1.1.5 ทาได้ 0 - 7 ขอ้ หมายความว่า ผลการเรียนอยู่ในระดบั ต่ามาก 1.2 ผลการประเมินถา้ ผเู้ รียนทาแบบทดสอบได้ต่ากวา่ 7 ข้อ ถือวา่ ไม่ผา่ นเกณฑ์ครผู ู้สอนต้องทาการสอนซอ่ มเสริมหรือมอบหมายงานในเร่ืองทผี่ ูเ้ รียนไม่เข้าใจ ให้ศึกษาคน้ คว้าเพม่ิ เติม 2. ดา้ นทักษะ 2.1 จากใบประเมินผลการปฏิบตั งิ าน มีรายละเอยี ดดังนี้ 2.1.1 เกณฑ์ 10 คะแนน หมายถงึ ปฏิบัติงานไดค้ รบสมบรู ณท์ กุ ขน้ั ตอนหรอืวดั ขนาดอย่ภู ายในพกิ ัดทก่ี าหนด 2.1.2 เกณฑ์ 6 คะแนน หมายถงึ ปฏิบัติงานได้ตามข้ันตอนเกือบครบสมบรู ณ์หรือวดั ขนาดผิดพลาดไดไ้ มเ่ กิน 5 % ของพกิ ดั 2.1.3 เกณฑ์ 1 คะแนน หมายถึง ปฏิบัติงานได้ตามขั้นตอนบางส่วนหรือวัดขนาดผิดพลาดได้ไม่เกิน 10 % ของพิกัด 2.1.4 เกณฑ์ 0 คะแนน หมายถงึ ไม่ปฏิบัติ ไมไ่ ด้ทา 2.2 จากใบประเมนิ ผลเจตคติ 2.2.1 เกณฑ์ 3 คะแนน หมายความว่า มีพฤตกิ รรมในระดับ ดมี าก 2.2.2 เกณฑ์ 2 คะแนน หมายความว่า มีพฤติกรรมในระดบั ดี 2.2.3 เกณฑ์ 1 คะแนน หมายความว่า มพี ฤติกรรมในระดบั พอใช้ 2.2.4 เกณฑ์ 0 คะแนน หมายความวา่ มีพฤตกิ รรมในระดับ ต้องปรบั ปรุง 3. ดา้ นคุณธรรม จริยธรรมและจรรยาบรรณวชิ าชพี ใช้เกณฑก์ ารประเมินดงั น้ี เกณฑ์ 4 คะแนน หมายถงึ มีพฤตกิ รรม ดีมาก เกณฑ์ 3 คะแนน หมายถงึ มพี ฤติกรรม ดี เกณฑ์ 2 คะแนน หมายถึง มพี ฤตกิ รรม พอใช้ เกณฑ์ 1 คะแนน หมายถงึ มพี ฤติกรรม ต้องปรับปรงุ

6 ใบประเมนิ คณุ ธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวชิ าชีพรายวชิ า งานเครือ่ งยนต์ดีเซล (รหสั วิชา 2101-2002) ระดบั ช้นั ปวช. กลุม่ ทวภิ าคีสาขางาน ชา่ งยนต์ สาขาวิชา เครอื่ งกล ภาคเรยี นท่ี…........ปกี ารศึกษา …………….....ชือ่ เรอื่ ง งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิน้ ส่วนเครอื่ งยนต์ดีเซลพฤตกิ รรม มนุษยส์ มั พนั ธ์ รับผิดชอบ มีวนิ ยั ความซ่อื สัตย์ สนใจใฝร่ ู้ รวมช่ือ - นามสกุล 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 4 3 2 1 20คาชแี้ จง ใหส้ ังเกตพฤตกิ รรมของผูเ้ รียนแต่ละคนและทาเครื่องหมาย √ ลงชอ่ งระดับคะแนน ระดบั คะแนน 4 หมายถงึ มีพฤตกิ รรมในระดับ ดมี าก ระดบั คะแนน 3 หมายถึง มพี ฤติกรรมในระดับ ดี ระดับคะแนน 2 หมายถึง มีพฤติกรรมในระดับ ปานกลาง ระดับคะแนน 1 หมายถึง มพี ฤตกิ รรมในระดับ ต้องปรับปรงุ ลงชอ่ื ………………….............ผู้ประเมิน

7พฤตกิ รรมบง่ ช้ขี องการประเมินผลคุณธรรม จริยธรรม จรรยาบรรณวชิ าชีพ คณุ ธรรม จรยิ ธรรม จรรยาบรรณ พฤตกิ รรมบ่งช้ี วิชาชีพ 1.1 ชว่ ยเหลอื ผูอ้ น่ื1. ความมมี นุษยส์ มั พันธ์ 1.2 พูดจาสุภาพ กลา่ วคาขอบคุณหรือขอโทษ ได้อย่าง2. ความรบั ผิดชอบ เหมาะสมกับสถานการณ์3. ความมวี นิ ัย 2.1 มีการเตรียมความพร้อมในการเรียนและการปฏบิ ตั งิ าน4. ความซื่อสัตยส์ จุ รติ 2.2 ปฏิบตั ิงานได้ตรงตามเวลา 2.3 ส่งงานตรงตามเวลา5. ความสนใจใฝร่ ู้ 3.1 แต่งกายให้ถูกต้องตามระเบยี บ 3.2 ปฏิบัติตามกฎระเบียบของวทิ ยาลยั 3.3 ปฏิบัตติ ามกฎระเบียบของแผนกชา่ งยนต์ 4.1 ไม่นาผลงานของผู้อื่นมาแอบอา้ งเปน็ ของตนเอง 4.2 ไม่ทจุ ริตในการสอบ 4.3 ไม่ลกั ขโมย 5.1 ศกึ ษาค้นคว้าด้วยตนเอง 5.2 ซักถามปัญหาข้อสงสัย

8 ใบสรุปผลการประเมนิ ผลตามสภาพจรงิรายวชิ า งานเคร่อื งยนตด์ เี ซล (รหัสวชิ า 2101-2002) ระดบั ช้ัน ปวช. กลมุ่ ทวิภาคีสาขางาน ชา่ งยนต์ สาขาวิชา เคร่อื งกล ภาคเรยี นท่ี…........ปกี ารศกึ ษา …………….....ชือ่ เรอ่ื ง งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชน้ิ สว่ นเคร่ืองยนต์ดีเซลชื่อ-นามสกลุ แบบทดสอบ คุณธรรม ผลการปฏิบตั ิงาน รวมทั้งหมด กอ่ น หลงั จริยธรรม เรยี น เรียน จรรยาบรรณ วชิ าชีพ ลงชือ่ ...……………….…….............ผ้ปู ระเมนิ

9 แบบทดสอบกอ่ นเรียน งานถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินสว่ นเคร่อื งยนตด์ เี ซลชือ่ วิชา งานเครื่องยนตด์ ีเซล รหสั วิชา 2101 – 2002ช่อื งาน งานถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเครอ่ื งยนต์ดเี ซลคาส่งั : จงทาเครอื่ งหมาย  ลงบนตัวอกั ษร ก ข ค และ ง ทถ่ี กู ตอ้ งที่สดุ ลงในกระดาษคาตอบ1. ขอ้ ใดคอื ชน้ิ สว่ นเครื่องยนต์อยู่กับที่ก. ลูกสูบ ข. กา้ นสบูค. เพลาขอ้ เหว่ียง ง. เส้ือสบู2. ข้อใดคอื ชิน้ สว่ นเครื่องยนตท์ ี่เคล่อื นท่ีก. เพลาลกู เบ้ียว ข. ปลอกสบูค. ปะเก็นฝาสูบ ง. ฝาสบู3. ชน้ิ ส่วนใดของเคร่ืองยนต์มีขนาดใหญ่ที่สดุก. เพลาขอ้ เหวีย่ ง ข. ฝาสูบค. ลกู สูบ ง. เส้อื สบู4. ปะเกน็ ฝาสูบทาหน้าที่อะไรก. ปอ้ งกันการรวั่ ไหลของแก๊สภายในหอ้ งเผาไหม้และป้องกันน้าหล่อเย็นและน้ามันหลอ่ ลื่นร่ัวออกข. เปิดใหอ้ ากาศจากภายนอกไหลเข้าสู่เครื่องยนต์ในจังหวะดดูค. ทาหน้าท่ีเปิดให้ไอเสียที่อยู่ภายในกระบอกสบู ไหลออกส่ภู ายนอกในจังหวะคายง. ทาหนา้ ทีป่ อ้ งกันกาลงั อดั รั่วและป้องกนั ไม่ใหน้ า้ มันหล่อล่ืนข้นึ ไปยังห้องเผาไหม้5. วสั ดุที่ใชใ้ นการผลติ ลูกสบู ของเครอื่ งยนตด์ ีเซลจะนิยมใช้โลหะชนิดใดก. อลูมเิ นียมและเหลก็ ข. อลูมิเนียมอย่างเดยี วค. เหลก็ หลอ่ ง. ทองเหลอื ง6. แหวนอดั ทาหนา้ ที่อะไรก. ปอ้ งกนั การร่วั ไหลของแก๊สภายในห้องเผาไหม้และป้องกันนา้ หล่อเย็นและน้ามนั หลอ่ ลื่นรั่วออกข. เปดิ ให้อากาศจากภายนอกไหลเขา้ สู่เครื่องยนต์ในจังหวะดูดค. ควบคมุ ปริมาณนา้ มันหล่อล่นื ไม่ให้มีมากจนเกนิ ไปง. ปอ้ งกันไม่ให้อากาศอัดและแรงดนั ของก๊าซจากการเผาไหมร้ ว่ั ลงสู่ห้องเพลาขอ้ เหวย่ี ง

107. แหวนควบคุมนา้ มนั ทาหนา้ ท่ีอะไรก. ควบคุมปริมาณนา้ มันหล่อลืน่ ไม่ใหม้ ีมากจนเกินไปข. ปอ้ งกนั ไมใ่ ห้อากาศอัดและแรงดนั ของก๊าซจากการเผาไหม้รวั่ ลงสูห่ ้องเพลาขอ้ เหวย่ี งค. ป้องกันการรัว่ ไหลของแกส๊ ภายในหอ้ งเผาไหม้และป้องกันน้าหล่อเย็นและน้ามันหล่อล่ืนรว่ั ออกง. ป้องกนั นา้ หลอ่ เยน็ ไหลออกจากลกู สบู8. ลอ้ ช่วยแรงทาหน้าท่ีอะไรก. ควบคุมการหล่อลน่ื ภายในเครื่องยนต์ข. หมุนไปกับเพลาข้อเหวย่ี งเพ่ือทาให้เครื่องยนต์เดินเรยี บอย่างสม่าเสมอค. ปรับสว่ นผสมนา้ มันกับอากาศง. ควบคุมการหลอ่ เย็นของเคร่ืองยนต์9. เพลาลูกเบ้ียวทาหนา้ ที่อะไรก. หมุนลูกสูบ ข. ปดิ -เปิดไอเสยีค. กดลนิ้ ง. ปดิ -เปิดไอดี10. กระบอกสบู ทาหนา้ ทอี่ ะไรก. บังคับลกู สูบ ข. ทางเลือ่ นลูกสูบและเปน็ หอ้ งเผาไหม้ค. ยึดลน้ิ ให้คงท่ี ง. ป้องกนั แก๊สร่วั ซึม11. ฝาสูบของเครอ่ื งยนตด์ เี ซลสว่ นใหญท่ าจากวสั ดุอะไรก. เหล็กเหนยี ว ข. เหลก็ เหนียวหลอ่ ค. เหล็กหลอ่ ง. อลมู เิ นียม12. เครื่องยนต์ดีเซลแบบ OHV หมายถึงเครือ่ งยนตแ์ บบใดก. มีเพลาลกู เบย้ี วอย่บู นฝาสบู ข. มเี พลาลูกเบย้ี วและชุดลน้ิ อยดู่ ้านข้างค. มีฝาสบู และลิ้นอย่ดู ้านขา้ ง ง. มีลนิ้ และกลไกลิ้นอยูบ่ นฝาสบู13. กา้ นสูบของเคร่อื งยนตท์ าหนา้ ที่อะไรก. ควบคุมการหมุนของลกู สูบ ข. ควบคมุ การหมุนของเพลาขอ้ เหวยี่ งค. รบั แรงระเบิดภายในหอ้ งเผาไหม้ ง. ต่อและสง่ กาลงั ลกู สูบไปยังเพลาข้อเหวย่ี ง

1114. จากภาพเปน็ การตรวจสภาพอะไรของลกู สบู ก. วัดขนาดของลกู สูบ ข. วัดขนาดความหนาของล้นิ ค. วดั ช่องว่างของแหวนลกู สบู ง. วดั ระยะห่างของแหวน15. จากภาพเปน็ อุปกรณท์ ม่ี ีชอื่ วา่ อะไร ก. ประแจวดั มุมฝาสบู ข. ประแจขันวดั องศา ค. ประแจวัดแรงบิด ง. ประแจวงกลม

12 เฉลยแบบทดสอบก่อนเรยี นงานถอด ประกอบและตรวจสภาพชน้ิ ส่วนเครื่องยนตด์ เี ซลข้อที่ คาตอบ ข้อท่ี คาตอบ 1ง 9ค 2ก 10 ข 3ง 11 ค 4ก 12 ง 5ค 13 ง 6ง 14 ง 7ก 15 ข 8ข

13งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชิ้นส่วนเคร่ืองยนต์ดเี ซล เนอ้ื หาสาระ งานถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเครื่องยนต์ดีเซล เป็นกระบวนการซ่อมบารุงเคร่ืองยนต์ดีเซล ซ่งึ มสี ว่ นสาคญั ในเรื่องการซ่อม และการเปล่ียนชิ้นส่วน รวมถึงการดูแลรักษาเคร่ืองยนต์เพ่ือยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์ในยาวนานข้ึน การถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเครื่องยนต์ดีเซลน้ันจะต้องมีความเข้าใจเร่ืองโครงสร้างของเครื่องยนต์ดีเซล ชื่อ หน้าที่ และหลักการทางานของชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ท้ังน้ีเพ่ือให้งานบริการดังกล่าวปฏิบัติได้อย่างถูกต้อง เป็นไปตามมาตรฐานของบริษัทรถยนต์ และคู่มือซ่อมเครื่องยนต์ของแตล่ ะย่หี ้อซง่ึ การถอด ประกอบและตรวจสภาพช้ินส่วนเครื่องยนต์ดีเซลน้ันสามารถแบ่งเนื้อหาออกเป็นส่วน 3 ส่วนใหญ่ ๆ ดงั ต่อไปน้ี 1. ประเภทของเคร่ืองยนต์ 2. โครงสรา้ งและส่วนประกอบของเคร่ืองยนตด์ เี ซล 3. งานถอด ประกอบและตรวจสภาพชน้ิ สว่ นเคร่ืองยนตด์ ีเซล 1. ประเภทของเครือ่ งยนต์ การศึกษาเบ้ืองต้นของเคร่ืองยนต์น้ันนอกจากจะต้องทราบเรื่องหลักการทางานพื้นฐานแล้ว ยังต้องทราบเรื่องประเภทของเครื่องยนต์ด้วยว่าโดยภาพรวมแล้วเครื่องยนต์ยังสามารถแบ่งได้ตามลักษณะต่าง ๆดงั นี้ คือ 1. ลกั ษณะจังหวะการทางาน 2. ลักษณะการจัดวางล้นิ 3. การจัดวางของกระบอกสูบ 4. ชนิดของน้ามนั เชือ้ เพลิง

14 1.1 ลกั ษณะจงั หวะการทางานของเครือ่ งยนต์สามารถจัดแบง่ ตามจังหวะการทางานไดเ้ ปน็ 2 แบบ 1. เครื่องยนต์ 4 จังหวะการทางานใน 1 กลวัตรจะสมบูรณ์ได้เมื่อลูกสูบเคล่ือนตัวขึ้นจากจุดศูนยต์ ายบน (TDC) และจุดศูนยต์ ายลา่ ง (BDC) เพือ่ ทางานในจังหวะดดู จงั หวะอดั จังหวะระเบิด และจังหวะคาย เพลาขอ้ เหวีย่ งจะหมุน 2 รอบ และเพลาลูกเบ้ียวจะหมนุ 1 รอบ รปู ท่ี 1 แสดงหลกั หารทางานของเครื่องยนตด์ เี ซล 4 จังหวะ ท่มี า : https://dieselengineregistry.wordpress.com/2-stroke-vs-4-stroke-engines, 2558. 2. เคร่ืองยนต์ 2 จังหวะเป็นเคร่ืองยนต์ท่ีใช้ช่องไอดีและช่องไอเสียแทนการทางานของลิ้นจังหวะการทางาน 1 กลวัตรจะทางานในจังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย โดยทุกการทางาน 2 จังหวะ เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุน 1 รอบ หรอื 360 องศา รปู ที่ 2 แสดงหลกั การทางานของเครอื่ งยนต์ดีเซล 4 จงั หวะ ที่มา : https://dieselengineregistry.wordpress.com/2-stroke-vs-4-stroke-engines, 2558. 1.2 ลักษณะการจดั วางล้นิ ในเครอื่ งยนต์ 4 จงั หวะ ตาแหน่งของลิ้นทั้งสองจะถูกจัดให้วางอยู่บนฝาสูบ และข้างกระบอกสูบ ทั้งนี้ข้ึนอยู่กับการออกแบบของเคร่ืองยนต์แต่ละประเภทและผู้ผลิตซ่ึงสามารถแบ่งการจดั วางตาแหนง่ ของลิ้นไอดีและลน้ิ ไอเสียที่ใชก้ นั อยู่โดยทว่ั ไป มี 4 แบบ คอื

15 1. การจัดวางตาแหนง่ ลนิ้ แบบตัวแอล (L-head) เครื่องยนตท์ ่ีจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวแอลลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียจะติดต้ังอยู่ด้านข้างกระบอกสูบ เพลาลูกเบี้ยวจะเป็นชนิดเพลาเดียว เพ่ือใช้เปิดและปิดล้นิ ทง้ั หมดทกุ สบู ขอ้ ดใี นการบริการฝาสูบของการจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวแอลจะสะดวกง่ายดาย แต่อย่างไรก็ตาม การจัดวางตาแหน่งลิ้นแบบตัวแอลก็มีข้อจากัดในด้านอัตราส่วนการอัดของไอดีและการปรับต้ังระยะห่างของล้นิ เครอื่ งยนต์ท่ีจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวแอลส่วนใหญ่จะใช้กับเคร่ืองยนต์เล็ก และเคร่ืองยนต์สบู วใี นอดตี ดงั แสดงในรปู ที่ 3 รูปที่ 3 การจัดวางตาแหน่งลิ้นแบบตวั แอล (L - head) ที่มา : Auto mechanics fundamentals, (1969 : 10). 2. การจดั วางตาแหนง่ ล้นิ แบบตวั ที (T - head) การออกแบบจดั วางตาแหนง่ ของลิ้นไอดีและลิ้นไอเสีย จะติดต้ังอยู่ด้านข้างกระบอกสูบทั้งสองด้าน การเปิดและปิดล้ินของเพลา ลูกเบี้ยวจะถูกแยกออกเป็นสองเพลา โดยเพลาลูกเบ้ียวเพลาหนึ่งจะเปิดลิ้นไอดี ส่วนอีกเพลาหน่ึงจะเปิดลิ้นไอเสียการจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวทีท่ีพัฒนามาจากการจัดวางตาแหน่งลิ้นแบบตัวแอล โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเพ่ืออัตราส่วนการอัดของไอดใี หม้ ากขึ้นกว่าเดมิ ดังแสดงในรูป 4 รูปท่ี 4 การจดั วางตาแหน่งล้ินแบบตวั ที (T - head) ทม่ี า : Auto mechanics fundamentals, (1969 : 10).

16 3. การจัดวางตาแหน่งลิ้นแบบตัวไอ (I - head) เคร่ืองยนต์ท่ีจัดวางตาแหน่งลิ้นแบบตัวไอหรือแบบโอเวอร์เฮด (over head valve) ล้ินไอดีและลิ้นไอเสียจะถูกติดตั้งอยู่บนฝาสูบ ดังแสดงในรูปที่ 5สาหรับเครื่องยนต์ท่ีจัดวางลูกสูบแบบเรียงแถว ล้ินท้ังสองจะถูกจัดเรียงอยู่บนฝาสูบเป็นแถวเดียวกันเครื่องยนต์ท่ีจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวไอจะมีความเร็วรอบสูง และมีอัตราส่วนการอัดสูง จึงเป็นที่นิยมใช้กันอยา่ งแพรห่ ลายในปจั จบุ นั น้ี รปู ที่ 5 การจัดวางตาแหนง่ ลิ้นแบบตัวที (T - head) ทมี่ า : Auto mechanics fundamentals, (1969 : 10). 4. การจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวเอฟ (F - head) เครื่องยนต์ท่ีจัดวางตาแหน่งล้ินแบบตัวเอฟ เปน็ การจดั วางตาแหน่งของลิ้นทผี่ สมกันระหว่างการจัดวางลิ้นแบบตัวแอลและแบบตัวไอเข้าด้วยกัน โดยจะติดต้ังให้ล้ินไอเสียอยู่ด้านข้างกระบอกสูบ ส่วนล้ินไอดีจะติดตั้งอยู่บนฝาสูบ ทาให้เครื่องยนต์ที่จัดวางตาแหนง่ ล้ินแบบตัวเอฟมกี ลไกการทางานปดิ และเปิดลิ้นยุ่งยากซับซ้อน มีอัตราส่วนผสมของไอดีปานกลาง ดังแสดงในรปู ที่ 6 รปู ที่ 6 การจดั วางตาแหนง่ ลิ้นแบบตัวที (T - head) ทม่ี า : Auto mechanics fundamentals, (1969 : 10).

17 1.3 ลกั ษณะการจัดวางของกระบอกสูบ เคร่ืองยนต์จะมีลักษณะการจัดวางกระบอกสูบหลายแบบด้วยกัน ท้ังน้ีข้ึนอยู่กับ จุดประสงค์ของการออกแบบเพื่อให้เหมาะสมกบั รถยนตน์ ั้น ๆ โดยทว่ั ไปจะมกี ารจัดวางกระบอกสูบ เป็น 4 แบบดว้ ยกนั คือ 1. กระบอกสูบแบบเรียงแถว (inline cylinder engine) หรือในบางครั้งเรียกว่า การจัดกระบอกสบู แบบแบบสูบตง้ั (Vertical – Type) เสอื้ สบู ของเคร่อื งยนต์แบบเรียงแถวจะถูกหล่อให้กระบอกสูบวางเรียงเปน็ แถวเดียวกัน ซึ่งจะมีตัง้ แต่ 2, 3, 4 และ 6 สูบ การจัดวางกระบอกสูบแบบน้ีเป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพรห่ ลายในปจั จุบัน เน่ืองจากมีลักษณะ โครงสรา้ งที่เรยี บง่าย ดงั แสดงในรปู ที่ 8รูปท่ี 7 การจดั วางแบบเรยี งแถวเครื่องยนต์ ISUZU รูปที่ 8 การจดั วางกระบอกสูบแบบเรียงแถว ทม่ี า : https://turkish.alibaba.com, 2558 ท่มี า : http://carnbikeexpert.com, 2558. 2. กระบอกสูบแบบตัววี (V–type cylinder engine) เส้ือสูบจะถูกหล่อให้กระบอกสูบถูกแยกออกเป็นลักษณะรูปตัววี ส่วนมากจะทามุม 90 องศา มีใช้ท้ังในรถจักรยานยนต์ และรถยนต์การออกแบบจัดวางกระบอกสูบแบบนี้ก็เพ่ือลดขนาดของความสูงและความยาวของเครื่องยนต์ ทาให้สามารรถออกแบบในสว่ นหนา้ ของรถยนต์สั้นและลาดเท เพ่ือลดแรงเสียดทานได้เป็นอย่างดีส่วนมากจะใช้กับเครื่องยนต์ที่มีกระบอกสูบมากกว่า 4 สูบ เช่น เครื่องยนต์วี 6 สูบ เคร่ืองยนต์วี 8 สูบ และเครื่องยนต์วี 12 สูบ เป็นต้น ดังแสดงในรปู ที่ 9

18 รปู ท่ี 9 กระบอกสบู แบบตัววี (V – type cylinder engine) ท่ีมา : http://www.superchevy.com, 2558. 3. กระบอกสูบแบบตรงข้ามหรือแบบนอน (opposed cylinder engine or HorizontalType) เส้ือสูบจะหล่อให้กระบอกสูบอยู่ตรงข้ามกันหรือแนวนอน กระบอกสูบจะวางขนานกับพ้ืน ถ้ามีมากกว่า 1 สูบและวางกระบอกสบู ไว้คนละดา้ น โดยมเี พลาข้อเหวี่ยงอยตู่ รงกลาง การจัดวางกระบอกสูบแบบนี้กเ็ พอ่ื ลดขนาดความสูงของเคร่อื งยนต์ ส่วนมากจะใชก้ ับเคร่อื งยนตท์ ม่ี ีขนาดปานกลาง หรือเคร่ืองยนต์แบบนีม้ ใี ช้ในรถจกั รยานยนต์ ย่หี ้อ BMW และรถยนต์ยี่หอ้ โฟลค์ สวาเกนดังในรูปท่ี 10 รปู ท่ี 10 กระบอกสูบแบบตรงขา้ มหรือแบบนอน (opposed cylinder engine) ท่มี า : http://www.bachmansubaru.net, 2558.

19 4. กระบอกสบู แบบรศั มหี หรรอื ือแแบบบบสสูบูบดดาาวว((rraaddiaiallttyyppeeeennggiinnee oorr Star-TTyyppee)) กกรระะบบออกกสสูบูบแบบน้ีวางตรงกันข้ามเป็นรูปดาว เส้ือสูบจะถูกจัดโดยรอบเพลาข้อเหว่ียงอันเดียวกันซ่ึงอยู่ตรงกลาง หรือเป็นจุดศูนย์กลาง จึงอาจจะเรียกอีกอย่างหน่ึงว่า แบบรัศมี เคร่ืองยนต์ที่จัดวางกระบอกสูบแบบนี้จะใช้เฉพาะในเคร่ืองบนิ หรือเฮลิคอปเตอรด์ ังแสดงในรปู ที่ 11 รูปที่ 11 กระบอกสูบแบบรศั มีหรอื แบบสูบดาว (radial type engine or Star-Type) ทม่ี า : http://www.sloughrc.com, 2558. 1.4 ชนิดของน้ามันเชอ้ื เพลงิ เครื่องยนต์สันดาปภายในได้จัดแบ่งการทางานตามชนิดการใช้เช้ือเพลิงท่ีใช้ในการเผาไหม้ออกเปน็ 3 ชนิดคือ 1. น้ามันเช้ือเพลิงชนิดเบา เป็นน้ามันเชื้อเพลิงท่ีใช้กับเคร่ืองยนต์สันดาปภายในประเภทจุดระเบดิ ดว้ ยประกายไฟ ไดแ้ ก่ เคร่ืองยนตแ์ ก๊สโซลนี เป็นตน้ 2. น้ามันเชื้อเพลิงชนิดหนัก เป็นน้ามันเชื้อเพลิงท่ีใช้กับเคร่ืองยนต์ที่จุดระเบิดด้วยตัวเองได้แก่ น้ามนั ดเี ซล ซึ่งจะใชก้ ับเครื่องยนต์ดีเซล 3. เช้อื เพลิงแก๊ส เคร่อื งยนตท์ ี่ใชเ้ ชื้อเพลิงแกส๊ ในการเผาไหมจ้ ะต้องเป็นเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนท่ีได้รับการปรับปรุงเพื่อใช้กับแก๊สโดยเฉพาะ เช้ือเพลิงแก๊สท่ีนามาใช้กับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนจะเป็นแก๊สปิโตรเลียมเหลว (liquid petrolium gas)

20 2. โครงสร้างและส่วนประกอบของเครือ่ งยนตด์ ีเซล โครงสร้างของเคร่ืองยนต์ดีเซลประกอบด้วยช้ินส่วนที่สาคัญ ๆ ที่ประกอบเข้าเป็นเคร่ืองยนต์ โดยช้ินส่วนของเครื่องยนต์แต่ละช้ินที่นามาประกอบเข้าด้วยกันนั้นจะต้องทางานร่วมกันและจะต้องผลิตข้ึนด้วยวัสดุท่ีมีความคงทนต่อสภาวะในการทางานร่วมกันได้เป็นอย่างดี ซ่ึงสามารถแบ่งออกตามลักษณะของการทางานเปน็ 2 ประเภทด้วยกันคอื 1. ช้นิ สว่ นของเครอ่ื งยนต์ที่อย่กู ับที่ (stationary part) 2. ชิ้นสว่ นของเครื่องยนตท์ ี่เคลื่อนที่ (moving part) รูปท่ี 12 โครงสรา้ งของเครื่องยนต์ดเี ซล ที่มา : http://www.gmcworkshop.com, 2558. 2.1 ชน้ิ สว่ นของเคร่ืองยนตท์ ี่อยกู่ บั ที่ (stationary part) เป็นช้นิ ส่วนหลักที่สาคัญเคร่ืองยนต์ และเป็นชนิ้ ส่วนทใ่ี ชส้ าหรบั ตดิ ตั้งชิ้นส่วนทเี่ คล่ือนท่ีซ่ึงประกอบเข้าเพื่อให้การทางานมีความสัมพันธ์กันตามกลวัตรของการทางาน ช้ินสว่ นท่อี ยูก่ บั ที่ประกอบไปด้วยฝาสูบ เสื้อสูบ อา่ งนา้ มนั เครอื่ ง

21 2.1.1 ฝาสูบ (cylinder head) เป็นช้ินส่วนของเครื่องยนต์ท่ีติดอยู่กับท่ี โดยจะติดตั้งให้อยู่เหนือกบั เสื้อสูบและยดึ ติดกนั ด้วยสลักเกลียว และระหว่างช้ินงานทั้งสองนี้จะมีปะเก็น ซึ่งทาหน้าท่ีเชื่อมต่อฝาสบู กับเส้ือสบู เข้าดว้ ยกนั ฝาสูบยงั เปน็ ที่ติดตั้งของหัวฉีด หวั เผา ห้องเผาไหม้ และชุดกลไกการทางานของล้ิน ซึ่งมีช่องทางล้ินท่ีออกแบบไว้ให้ล้ินเปิดบรรจุไอดีเข้ากระบอกสูบและระบายแก๊สไอเสียออกจากกระบอกสูบนอกจากนีท้ ี่ฝาสบู ยงั มหี ้องเผาไหม้ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของห้องเผาไหม้หลัก ดังนั้นวัสดุท่ีใช้ทาฝาสูบจึงต้องมีความทนทานต่ออุณหภูมิความร้อนท่ีสูงถึงประมาณ 2,700 องศาเซลเซียส และความดันที่สูงถึง 600 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรไดเ้ ปน็ อยา่ งดี ฝาสูบที่ใช้กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนและเคร่ืองยนต์ดีเซลแยกออกตามลักษณะของการระบายความร้อนได้ เป็น 2 ชนิดคือ 1. ฝาสูบท่ีใช้กับเครื่องยนต์ท่ีหล่อเย็นด้วยน้าจะถูกออกแบบให้บรรจุช่องทางเดินของน้าหลอ่ เย็นไวท้ ีฝ่ าสูบ เพื่อให้นา้ หล่อเย็นไหลหมุนเวียนจากเสื้อสูบผ่านฝาสูบระบายความร้อนได้อย่างต่อเนื่องปัจจบุ นั ฝาสบู ชนดิ นส้ี ่วนใหญจ่ ะทาจากวสั ดุโลหะประเภทอะลมู เิ นยี มอัลลอย (aluminium alloy) แต่ก็ยังมีฝาสบู ทท่ี าจากเหล็กหลอ่ บา้ งเชน่ กนั ดงั แสดงในรูปท่ี 13 รูปท่ี 13 ฝาสบู ทีใ่ ช้กับเครื่องยนต์ท่หี ล่อเยน็ ดว้ ยนา้ ทีม่ า : https://wiki.stjohn.ac.th, 2558.

22 2. ฝาสูบที่ใช้กับเคร่อื งยนตร์ ะบายความร้อนด้วยอากาศส่วนมากจะทาจากวัสดุโลหะประเภทอะลมู เิ นยี มอัลลอยซ่ึงมีคุณสมบัติในการระบายความร้อนได้ดีและมีน้าหนักเบา ท่ีฝาสูบจะมีครีบ (fin)อย่รู อบ ๆ ซง่ึ จะทาหนา้ ทีใ่ นการระบายความร้อนให้กับเครือ่ งยนต์ ดังแสดงในรปู ที่ 14 รปู ท่ี 14 ฝาสูบท่ใี ชก้ บั เคร่ืองยนต์ระบายความร้อนดว้ ยอากาศ ทมี่ า : https://wiki.stjohn.ac.th, 2558. 2.1.2 ปะเก็นฝาสูบ (gasket) ถูกติดต้ังในตาแหน่งท่ีอยู่ระหว่างฝาสูบกับเส้ือสูบ ซ่ึงปะเก็นฝาสูบจะทาหน้าท่ีป้องกันแก๊สท่ีเกิดจากการเผาไหม้ร่ัวไหลออกมาได้ และนอกจากน้ีปะเก็นฝาสูบยังจะต้องมีความคงทนตอ่ ความรอ้ นและแรงกดดนั ไดท้ ุกระดบั ของอุณหภูมิ ปะเก็นฝาสูบที่ใช้อยู่มีหลายแบบด้วยกัน ในแต่ละแบบจะประกอบด้วยใยหิน เหล็กกล้าทองแดง เป็นโครงสร้างหลักและจะมีความหมายของแผ่นใยหินประมาณ 0.76 มิลลิเมตร (0.03 นิ้ว) แผ่นทองแดงหรอื เหล็กกล้าที่นามาหอ่ หุ้มจะมีความหนาประมาณ 0.254 มิลลิเมตร(0.01น้ิว) และเคลือบด้วยน้ายาวานิชหรือแลกเกอร์ชนิดพิเศษสาหรับรูเล็ก ๆ ท่ีเจาะหุ้มไว้ด้วยยางเฉพาะช่องทางเดินของน้าหล่อเย็นเท่าน้ันซง่ึ ยางจะทาหน้าท่ปี อ้ งกนั การร่วั ไหลของนา้ หล่อเย็นไม่ให้เข้าไปภายในกระบอกสูบได้ ดังแสดงในรูปท่ี 15และเม่ือถอดปะเก็นฝาสูบออกทุกคร้ังจะต้องเปลี่ยนปะเก็นฝาสูบใหม่เสมอ เพราะถ้านาปะเก็นเก่ามาใช้อีกโลหะออ่ นของปะเกน็ จะไมส่ ามารถถูกบีบให้ยุบตัวได้อีก ซ่ึงจะทาให้การป้องกันการรั้วของแก๊สออกจากห้องเผาไหม้ไม่พอดี

23 รูปที่ 15 ปะเกน็ ฝาสูบ (gasket) ที่มา : https://tr.aliexpress.com, 2558. 2.1.3 เส้ือสบู (engine block) เปน็ ชน้ิ ส่วนที่สาคญั ของเครอ่ื งยนต์ ซง่ึ เสอ้ื สูบนี้จะทาหน้าท่ีในการรองรับชิ้นส่วนต่าง ๆ ของเคร่ืองยนต์ท้ังหมด วัสดุท่ีใช้ผลิตเส้ือสูบจะทาจากโลหะประเภทเหล็กหล่อผสมแกรไฟต์ขาว (GG25) เหล็กหลอ่ ผสมแกรไฟตน์ ีจ้ ะมีคุณสมบัติพิเศษในการลดความฝืดและการสึกหรอได้ดี แต่ในปัจจุบันได้มีการผลิตเส้ือสูบที่ทาจากโลหะประเภทอะลูมิเนียมอัลลอย ซึ่งมีคุณสมบัติในการระบายความร้อนได้ดีและมีน้าหนักเบา ซึ่งจะดีกว่าเสื้อสูบเหล็กหล่อ กระบอกสูบท่ีบรรจุในเส้ือสูบจะต้องผ่านกรรมวิธีชุบแข็งพิเศษเพื่อลดการสึกหรอและความฝืดให้น้อยลง และที่เส้ือสูบน้ียังถูกออกแบบให้มีห้องสาหรับบรรจุเพลาข้อเหว่ียงและช่องทางเดนิ ของนา้ หลอ่ เยน็ เพอื่ ใหน้ า้ หล่อเย็นไหลผ่านหล่อเย็นรอบ ๆ กระบอกสูบ ดังแสดงในรปู ท่ี 16 รูปที่ 16 เส้ือสบู ทม่ี า : https://wiki.stjohn.ac.th, 2558.

24 2.1.4 กระบอกสบู (Cylinder) เปน็ สว่ นหน่งึ ของหอ้ งเผาไหม้ ภภาายยใในกระบอกสูบเคลื่อนที่ข้ึนและลงตามกลวัตรของการทางาน กระบอกสูบจะมีลักษณะรูปร่างเป็นรูปทรงกระบอกผิวมันเรียบ ทนแรงเคน้ แรงดัน และอุณหภูมคิ วามร้อนจากการเผาไหม้ได้สูงวัสดุท่ีใช้ทากระบอกสูบส่วนใหญ่จะทาจากเหล็กหล่อผสมแกรไฟต์ (GG25) หรอื โครเมียม ซึ่งจะมปี ระสทิ ธิภาพในการทนการสึกหรอและความฝืดได้ดีการออกแบบกระบอกสูบจะมีลักษณะท่ีแตกต่างกัน ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับการระบายความร้อน โครงสร้าง และการใช้งานของเครื่องยนต์ดังน้ี 1. กระบอกสูบแบบหล่อเป็นหน่วยเดียวกัน ลักษณะของกระบอกสูบแบบน้ีจะถูกหล่อขึ้นเป็นหน่วยเดยี วกบั เส้ือสูบ วสั ดทุ ี่ใช้ทากระบอกสูบจึงเป็นโลหะชนิดเดียวกับเส้ือสูบ มีความคงทนต่อการสึกหรอ ส่วนใหญ่จึงผลิตขึ้นใช้กับเครื่องยนต์ท่ีมีขนาดจานวนสูบหลายสูบ กระบอกสูบแบบหล่อเป็นหน่วยเดียวกับเส้ือสูบจึงมีประสิทธิภาพในการระบายความร้อนได้ดี สามารถทาการคว้านให้มีขนาดท่ีโตขึ้นได้สูงสุดประมาณ 100 มิลลิเมตร (0.60 นวิ้ ) ดงั นน้ั ขนาดของลูกสบู จงึ ตอ้ งเปล่ียนไปตามขนาดของกระบอกสูบท่ีโตข้ึนซงึ่ เรยี กว่าขนาดโอเวอร์ไซล์ (oversize) ดังแสดงในรปู ท่ี 17 รปู ที่ 17 กระบอกสูบแบบหลอ่ เป็นหนว่ ยเดยี วกัน ท่ีมา : https://wiki.stjohn.ac.th, 2558.

25 2. กระบอกสูบแบบแยกเฉพาะสูบ เป็นกระบอกสูบท่ีสามารถถอดเปล่ียนออกได้ทั้งชุดเฉพาะสูบนั้น ๆ วัสดุที่ใช้ทาเป็นโลหะประเภทอะลูมิเนียมอัลลอยโดยผ่านกระบวนการ Al–FIN มีประสิทธิภาพในการถ่ายเทความร้อนและลดการสึกหรอได้สูง (Al–FIN เป็นกระบวนการผลิตในการเคลือบผนังกระบอกสูบด้วยนิกเกิลและชิลิคอนคาร์ไบด์คริสตอล) เครื่องยนต์แก๊สโซลีนท่ีใช้กระบอกสูบแบบนี้สว่ นมากจะใชก้ บั เครื่องยนต์ประเภทระบายความร้อนด้วยอากาศ ดังน้ันบริเวณโดยรอบกระบอกสูบจึงมีครีบสาหรบั ถา่ ยเทความรอ้ นจากระบอกสบู รปู ท่ี 18 กระบอกสูบแบบแยกเฉพาะสบู ทม่ี า : http://www.uniquecarsandparts.com.au, 2558. 2.1.5 ปลอกสูบ (liner) ทาหน้าที่เช่นเดียวกับกระบอกสูบ มีลักษณะเป็นรูปทรงกระบอกการติดตั้งจะใช้วิธีสวมอัดเข้ากับเส้ือสูบและสามารถเปล่ียนออกได้เม่ือเกิดการสึกหรอ โลหะที่ใช้ทาปลอกสูบจะแตกต่างจากสูบ ซึง่ โลหะทีใ่ ช้ทาปลอกสูบจะเป็นโลหะประเภทเหล็กหล่อผสมหรืออะลูมิเนียมอัลลอย (G-AI Si10Mg) ซ่ึงมีคุณสมบัติที่ทนการสึกหรอได้สูงปลอกสูบที่ใช้สวมอัดเข้ากับเสื้อสูบยังแบ่งออกตามลักษณะของตดิ ตั้งและการระบายความรอ้ นได้เปน็ 2 แบบดว้ ยกันคอื 1. ปลอกสูบแบบแห้ง (dry liner) ปลอกสูบจะมีลักษณะที่น้าหล่อเย็นไม่สามารถสมั ผัสกบั ปลอกสบู ได้โดยตรง จงึ ทาใหก้ ารถา่ ยเทความรอ้ นที่เกิดจากการเผาไหมไ้ ม่ดพี อ การติดตั้งจะใช้วิธีสวมอัดเข้ากับเสอื้ สบู ให้พอดีปลอกสูบแบบแห้งสามารถเปล่ียนออกได้เม่ือมีการสึกหรอเกิดขึ้น ดังนั้นขนาดโอเวอร์ไซด์จึงมีขนาดท่ีจากัด เน่ืองขนาดของความหนาปลอกสูบจะถูกออกแบบให้มีจุดหมายที่สามารถเปลี่ยนได้โดยเฉพาะ จากสาเหตุนโี้ ลหะทใ่ี ชท้ าปลอกสูบจึงทาจากวัสดุ โลหะประเภทเหล็กหล่อเกรดสูงซ่ึงป้องกันการสึกหรอได้ดี ดงั แสดงในรูปท่ี 19

26 รปู ท่ี 19 กระบอกสูบแบบแยกเฉพาะสบู ทมี่ า : ทฤษฏีเครื่องยนต์ดเี ซล, (2556 : 34). 2. ปลอกสูบแบบเปียก (wet liner) เป็นปลอกสูบท่ีน้าหล่อเย็นสามารถสัมผัสไดโดยตรง ทาให้การระบายความร้อนของร้อนของปลอกสูบเป็นไปได้อย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพสูง ดังแสดงในรูปที่ 20 การติดตั้งจะใช้วิธีสวมอัดเข้ากับเสื้อสูบเช่นเดียวกับปลอกสูบแบบแห้ง แต่จะแตกต่างกันตรงที่ปลอกสูบแบบเปียกจะมีโอ-ริงป้องกันการร่ัวของน้าหล่อเย็นท้ังด้านบนและด้านล่างของปลอกสูบ การประกอบจึงต้องมีความระมัดระวังอย่างมาก ดังน้ันถ้าการประกอบเกิดผิดพลาด จะทาให้น้าหล่อเย็นไหลเข้าผสมกับน้ามันเคร่ืองภายในห้องเพลาข้อเหวี่ยงได้ แต่ก็มีข้อดีคือสามารถเปลี่ยนปลอกลูกสูบได้อย่างง่ายดายเมอ่ื ทาการซ่อมแซมใหญ่ รูปท่ี 20 กระบอกสูบแบบแยกเฉพาะสูบ ทม่ี า : ทฤษฏีเคร่ืองยนตด์ ีเซล, (2556 : 35).

27ปลอกสูบแบบแหง้ ปลอกสูบแบบเปียกรปู ท่ี 21 เปรียบเทียบปลอกสบู แบบแหง้ และ ปลอกสูบแบบเปยี ก ท่มี า : ทฤษฏีเคร่ืองยนต์ดเี ซล, (2553 : 28). 2.1.6 อา่ งน้ามันเครื่อง (Oill pan) จะถูกติดต้ังให้อยู่ตอนบนล่างของเสื้อสูบหรือห้องเพลาข้อเหวีย่ ง โดยท่ีอ่างนา้ มันเครื่องจะยืดติดกับห้องเพลาข้อเหว่ียงด้วยสลักเกลียวและประสานให้ติดกันด้วยปะเก็นไม้ก๊อกหรือปะเก็นเหลวเพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ามันเครื่องอ่างน้ามันเคร่ืองทาจากเหล็กแผ่นขึ้นรูปภายในอา่ งน้ามันจะมีแผน่ เหล็กกนั ไมใ่ หน้ ้ามนั เครอ่ื งกระฉอกไป–มาในขณะรถวง่ิ หรือหยุดในทันที ซึ่งสาเหตุนี้จึงทาให้ป๊ัมน้ามันเครื่องสามารถที่จะจ่ายน้ามันไปหล่อล่ืนช้ินส่วนต่าง ๆ ของเคร่ืองยนต์ได้อย่างพอ และท่ีอ่างน้าบางแบบจะมีตะแกรงกรองเศษโลหะ เศษผงก่อนส่งผ่านไปยังปั๊มอีกทีหน่ึงอ่างน้ามันเครื่องโดยท่ัวไปจะมีจุน้ามันเคร่ืองประมาณ 4 ถึง 9 ลิตร ท้ังน้ีขึ้นอยู่กับขนาดของเคร่ืองยนต์และบริเวณส่วนล่างสุดจะมีปล๊ักถ่ายนา้ มนั เครอ่ื งเกา่ ออก ดังแสดงในรูปที่ 22 รูปที่ 22 อา่ งน้ามันเคร่ือง (Oill pan)ทมี่ า http://www.chilkatdesigns.com, 2558.

28 2.2 ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ที่เคลื่อนท่ี (moving part) เป็นชิ้นส่วนของเคร่ืองยนต์ที่เคล่ือนท่ีทางานสัมพันธ์ร่วมกันกับช้ินส่วนที่อยู่กับที่เพ่ือให้เกิดกาลังงานและสมรรถนะของเครื่องยนต์ ซ่ึงประกอบด้วยลกู สบู แหวนลิ้นไอดแี ละลน้ิ ไอเสีย เพลาขอ้ เหวยี่ ง เพลาลกู เบยี้ ว เปน็ ตน้ 2.2.1 ลูกสูบ (piston) ทาหน้าที่เคลื่อนท่ีขึ้น–ลงภายในกระบอกสูบเพ่ือให้การทางานของเครื่องยนตเ์ ปน็ ไปตามกลวัตรการทางานในจังหวะดดู – อดั –ระเบิดและคาย นอกจากนี้ลูกสูบยังมีหน้าท่ีป้องกันกาลังดันไม่ใหร้ ั่วลงสู่ห้องเพลาข้อเหวี่ยงได้ ดังนน้ั ลูกสูบท่ีผลิตใช้เครื่องยนต์จะต้องมีคุณสมบัติท่ีทนต่อแรงแค้นและแรงดันท่ีเกิดข้ึนบนหัวลูกสูบ ซ่ึงกาลังดันที่เกิดข้ึนนี้จะสูงประมาณ 300 ถึง 600 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร หรือแรงเค้นท่ีหัวลูกสูบประมาณ 15,000 ถึง 30,000 นิวตัน อุณหภูมิความร้อนที่เกิดจากการเผาไหม้จะสงู ประมาณ 2,000 ถึง 2,500 องศาเซลเซยี ล ดงั รปู ใน 23 และความร้อนจากการเผาไหม้บางส่วนจะถูกถ่ายเทให้กับกระบอกสูบและน้ามันเคร่ืองโดยผ่านทางลูกสูบ ด้วยสาเหตุน้ีจึงทาให้ลูกสูบมีความร้อนสะสมอยู่ประมาณ 250 ถึง 350 องศาเซลเซยี ส รูปท่ี 23 ลกู สบู (piston) ทม่ี า : ธณิตพงษ์ สภุ าชาติ, 2558.

29 จากการท่ีลูกสูบจะต้องได้รับกาลังดันและอุณหภูมิความร้อนท่ีสูงอยู่ตลอดเวลา ด้วยเหตุน้ีลูกสูบท่ีใช้กับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซลจึงมักนิยมทาการโลหะประเภทอะลูมิเนียมอัลลอย ซ่ึงมีน้าหนักเบาและแผ่กระจายความร้อนไดด้ ี 2.2.1.1 วัสดุที่ใช้ทาลูกสูบวัสดุท่ีนามาใช้ผลิตลูกสูบจะต้องมีคุณสมบัติที่ดีคือจะต้องทนแรงกดดนั ไดส้ งู มคี วามหนาแนน่ ต่า ขยายตัวได้น้อย ทนแรงเค้นได้ดี เป็นตัวนาความร้อนท่ีดี เป็นตัวนาความร้อนท่ีดีและทนการสึกหรอสูง นอกจากนี้วัสดุที่นามาผลิตจะต้องสามารถนาข้ึนรูปได้ง่ายวัสดุที่นามาใช้ผลิตลูกสบู มอี ยดู่ ว้ ยกนั 2 ชนดิ คือ 1. เหล็กหล่อเหนียวลูกสูบท่ีผลิตจากเหล็กหล่อเหนียวหรือเหล็กหล่อผสมแกรไฟต์ (GG25) ผลิตขึ้นจากกรมวิธีดีขึ้นรูป (forging) จึงมีความแข็งแรง ทนการศึกหรอ แต่มีการขยายตัวของโลหะต่า มีแรงเฉื่อยสูงจึงเหมาะที่จะใช้กับเครื่องยนต์ที่ใช้งานหนักโดยเฉพาะ เช่น เครื่องยนต์ดีเซล และลูกสบู คอมเพรสเซอร์ เปน็ ตน้ 2. อะลูมิเนียมซิลิคอนอัลลอยเป็นโลหะที่ทาจากอะลูมิเนียมท่ีทาอะลูมิเนียมซิลอิ ัลลอย (AI Si 12 หรือ Al Si 25) โดยผ่านกรรมวิธีหล่อขึ้นรูปเย็น (chill - casting) หรือกรรมวิธีอะลูมิเนียมซินเตอร์ (sintered aluminium) จึงมีน้าหนักเบา เป็นตัวนาความร้อนได้ดี กระจายความร้อนได้ดี กระจายความรอ้ นได้เรว็ มีความหนาแน่นต่า ลดอาการล่นั จากสาเหตุทล่ี ูกสบู ไม่สมดุลไดด้ ี 2.2.1.2 ส่วนประกอบของลูกสูบลูกสูบที่นามาใช้กับเครื่องยนต์โดยทั่วไปแยกส่วนประกอบออกเป็น 5ส่วนด้วยกันคือ หัวลูกสูบ ร่องแหวนลูกสูบ และกระโปรงลูกสูบ ในแต่ละส่วนของลกู สบู ยังมปี ระกอบทสี่ าคญั ดังจะกล่าวถึงต่อไปน้ี 1. หัวลูกสบู (piston head) เป็นสว่ นทีอ่ ยบู่ นสดุ ของลูกสบู ทบ่ี ริเวณหัวลูกสูบนี้ยงั เปน็ ส่วนหน่ึงของห้องเผาไหม้ ซ่งึ ไดร้ ับแรงกดดนั และอุณหภูมิจากการเผาไหม้โดยตรง นอกจากน้ีหัวลูกสูบจะมีลกั ษณะการออกแบบท่ีแตกตา่ ง เช่น แบบราบ (flat) แบบโค้งเว้า (concave) และแบบหัวนูน ทั้งที่ข้ึนอยู่กับการนาไปใช้เพ่ือให้เกิดประสิทธ์ิภาพในการเผาไหม้ได้สูง แต่ก็มีลูกสูบบางแบบที่หัวลูกสูบจะออกแบบให้มีลักษณะเว้าลงเป็นบ้า ท้ังน้ีเพ่ือจุดประสงค์ในการช่วยเหลือให้ในการคลุกเคล้าของน้ามันกับอากาศดีข้ึนดังแสดงในรูปท่ี 24

30 2. สันลูกสูบ (rib) ลูกสูบในแต่ละสูบจะต้องมีสัญลักษณ์ลูกสูบ สันของลูกสูบจะมีไว้เสริมความแข็งแรงให้กับลูกสูบเพื่อให้สามารถทนกับแรงดันจากการเผาไหม้ และยังช่วยการระบายความรอ้ นจากหวั ลูกสบู ส่งผ่านไปยงั แหวนและกระบอกสูบอกี ทหี นึ่ง 3. รอ่ งแหวนลูกสูบ (ring grooves) ลักษณะของร่องแหวนจะถูกเซาะให้เป็นร่องอยู่ส่วนบนของลูกสูบเป็นที่ติดตั้งของแหวนอัดและแหวนกวาดน้ามัน ซ่ึงจะทาหน้าที่ป้องกันกาลังอัดรั่วและจะกวาดนา้ มันเครอื่ งทีจ่ ะข้นึ ไปในห้องเผาไหม้สู่หอ้ งเพลาข้อเหวี่ยง ดงั แสดงในรูป 24 4. รูสลักลูกสูบ (pin hole) มีไว้เพื่อทาหน้าที่ยึดก้านสูบกับเพลาข้อเหว่ียงด้วยสลักลกู สบู รสู ลักลกู สูบจะเจาะไว้ให้อยู่บริเวณกึ่งกลางของลูกสูบ แต่ก็มีลูกสูบบางแบบที่รูสลักลูกสูบถูกเจาะให้เย่อื งศูนย์ เพ่อื จุดประสงคท์ ่ตี ้องการให้ลูกสูบลดการเบียดด้านข้างกระบอกสูบในจังหวะอัดและจังหวะระเบดิ ดังแสดงในรปู ท่ี 24 5. กระโปรงลูกสูบ (piston skirt) ดังแสดงในรูปท่ี 24 กระโปรงลูกสูบเป็นส่วนหนึ่งที่อยู่ตอนล่างรองจากร่องแหวนของลูกสูบ กระโปรงลูกสูบจะทาหน้าท่ีให้เกิดความสมดุลระหว่างลกู สบู กบั กระบอกสูบ โดยทั่วไปแล้วการออกแบบของลูกสูบจะออกแบบให้ส่วนบนมีขนาดท่ีเล็กกว่ากระโปรงลกู สูบ สาเหตกุ ็เพอื่ วา่ จัดให้มีการขยายตัวเม่อื ไดร้ บั อุณหภูมิจากการเผาไหม้ในแต่ละคร้ัง และช่วยลดเสียงดังจากการที่ลูกสบู ตบด้านข้างในระหวา่ งท่อี ่นุ เครอื่ งทาใหล้ กั ษณะการออกแบบของลกู สบู มลี ักษณะเปน็ รูปทรง 3 4 15 2 1. หัวลูกสบู 2. สันลกู สบู 3. รอ่ งแหวนลูกสบู 4. รูสลกั ลกู สูบ 5. กระโปรงลกู สบู รูปที่ 24 อ่างนา้ มันเครือ่ ง (Oill pan) ทม่ี า : ธณิตพงษ์ สุภาชาต,ิ 2558.

31 2.2.1.2 ชนิดของลูกสูบ ลุกสูบแต่ละชนิดจะมีลักษณะต่างกัน ทั้งน้ีข้ึนอยู่กับการออกแบบโดยเฉพาะซึ่งสามารถแบ่งออกได้ตามลักษณะดังน้ี 1. ลูกสูบแบบทึบ ลักษณะรูปร่างของกระโปรงลูกสูบทึบไม่มีรอยผ่า เป็นรูปทรงกระบอก ทนต่อแรงกระแทรกท่ีเกดิ ขึ้นทหี่ วั ลูกสบู ได้สูง เหมาะสาหรับจะนามาใช้กับเครื่องยนต์ที่ทางานหนัก เช่น เครื่องยนต์ดีเซล แต่จะมีคุณลักษณะพิเศษก็คือสามารถขยายตัวเมื่อได้รับความร้อน ดังแสดงในรูปที่ 25.1 2. ลูกสูบแบบมีรอ่ งผ่า ลูกสูบจะมลี กั ษณะทก่ี ระโปรงลูกสูบจะมีร่องผ่าเป็นตัวไอ (I–shape) ตัวที (T–shape) และแบบตัวยู (U–slot) ทั่งนี้เพื่อช่วยในการขยายตัวของลูกสูบเมื่อได้รับอุณหภมู คิ วามร้อนทีส่ ูง ดังแสดงในรูป 25.2 3. ลกู สบู ชนดิ ควบคมุ การขยายตัวด้วยโลหะต่างชนิด ลักษณะของลูกสูบแบบนี้จะบรรจุโลหะต่างชนิดกับลูกสูบซึ่งสอดอยู่รอบ ๆ ลูกสูบ เพื่อควบคุมการขยายตัวเมื่อได้รับความร้อนสูงจงึ เปน็ ทนี่ ิยมใชก้ ับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีน และเครื่องยนต์ดีเซลท่ีมีสมรรถนะสูง และยังช่วยลดเสียงดังกับการตบข้างกระบอกสบู ลดการส้นิ เปลืองน้ามันเครอื่ งและปญั หาทีเ่ กิดจากลกู สูบตดิ ดงั แสดงในรูป 25.3 4. ลูกสูบชนิดระบายความร้อนด้วยน้ามันหล่อล่ืน เมื่อหัวลูกสูบได้รับโหลดและความร้อนที่เพ่ิมมากขึ้นกว่า 250 องศาเซลเซียส โดยเฉพาะแหวนลูกสูบจะขยายตัวเร็วมาก ดังนั้นที่ดา้ นในลกู สูบจึงเจาะรูน้ามันไว้เพ่ือให้หัวฉีดน้ามันเครื่องฉีดน้ามันไประบายความร้อนให้กับลูกสูบ ดังแสดงในรูปท่ี 25.4รปู ที่ 25.1 รปู ท่ี 25.2 รูปท่ี 25.3 รปู ที่ 25.4 รปู ที่ 25 ชนิดของลูกสบู ทมี่ า : ทฤษฏเี คร่ืองยนตเ์ บื้องตน้ , (2554 : 111).

32 2.2.2 สลักลูกสูบ (piston pin) ทาหน้าท่ีเป็นตัวยึดลูกสูบกับปลายด้านเล็กของก้านสูบเข้าดว้ ยกัน โดยใช้สลักลกู สูบสอดผา่ นรสู ลักลกู สบู และรูปลายด้านเล็กซงึ่ มีบูททองเหลืองสวมอัดแน่อยู่ โลหะท่ีใช้ทาสลักลูกสูบของเคร่ืองยนต์โดยทั่ง ๆ ไปจะเป็นเหล็กเหนียวชุบผิวแข็งโดยการเพ่ิมคาบอน (CK15) และเครื่องยนต์ท่ีต้องการสมรรถนะสูง รับโหลดได้มาก จะทามาจากเหล็กกล้าไนไตรด์ (nitrided steel 34 CrAl 6 32 Al Cr Mo 4) วธิ กี ารยดึ สลกั ลกู สบู เพื่อป้องกนั การเคล่ือนตวั ของสลกั มี 3 แบบด้วยกนั คือ 1. แบบยดึ ตดิ ตาย (lock pin) เป็นวิธีการยึดสลกั ลกู สูบกบั รสู ลักด้วยสกรูลอ็ คทาให้ลูกสูบหมนุ เลื่อนตวั อยู่ในบชู ของกา้ นสูบเท่านนั้ ดงั แสดงในรูป 26 (ก) 2. แบบยดึ กึ่งลอย (semi floating pin) เปน็ การยดึ สลักลูกสูบกบั ปลายดา้ นเล็กของกา้ นสบู ดว้ ยสลักยดึ เพื่อใหส้ ลักลูกสูบเคลื่อนตวั หมนุ อยู่ภายในรูสลักได้อย่าอิสระดงั แสดงในรูป 26 (ข) 3. แบบลอยตัว (full floating pin) เปน็ การยึดสลักลกู สบู ด้วยแหวนลอ๊ คสปรงิ ท่ีปลายทัง้ สองข้างของสลักลูกสูบ เพ่ือปอ้ งกับไม่ให้สลักลูกสูบเคล่ือนตัวเลอ่ื นออกมาไดเ้ ท่านัน้ สลักลกู สูบแบบน้ีจะหมนุ เคล่ือนตัวอย่ภู ายในบูชของก้านสูบและรสู ลกั ลูกสูบโดยอิสระ ดังแสดงในรูป 26 (ค) รูปที่ 26 ชนิดของลกู สบู ที่มา : ทฤษฏเี คร่ืองยนตเ์ บื้องต้น, (2554 : 115).

33 2.2.3 แหวนลูกสูบ (piston ring) จะถูกประกอบเข้ากับลูกสูบ โดยติดต้ังไว้ที่ร่องแหวน มีขนาดของเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกท่ีใหญ่กว่าลูกสูบ และเม่ือประกอบเข้ากับลูกสูบจะมีคุณสมบัติในการขยายตัวและหดตัวได้ดีเม่ือได้รับความร้อนจากการเผาไหม้ แต่ส่ิงสาคัญก็คือ แหวนลูกสูบจะต้องแนบสนิทกับผนังกระบอกสูบอยเู่ สมอในขณะทล่ี ูกสูบเคลือ่ นตัวขึ้น–ลงในกระบอกสูบ รปู ที่ 27 แหวนลูกสูบ (piston ring) ท่มี า : ธณิตพงษ์ สุภาชาต,ิ 2558. 2.2.3.1 หน้าทข่ี องแหวนลกู สบู มีหลกั อยู่ 3 ประการ กลา่ วคอื 1. แหวนลูกสูบจะทาหน้าท่ีป้องกันการรั่วของไอดีและแก๊สท่ีเกิดจากการเผาไหมใ้ หไ้ หลลงอ่างน้ามันเครื่องได้ซึ่งตามธรรมดาโดยทั่วไปแล้วลูกสูบที่ผลิตข้ึนจะมีขนาดที่พอดีกับกระบอกสูบน้นั ทง้ั นเ้ี พือ่ ปอ้ งกันไม่ให้แก๊สรั่วลงอ่างน้ามันเคร่ืองได้มากเกินไป แต่ตามหลักการที่ถูกต้องแล้ว การขยายตัวของลูกสูบกบั กระบอกสบู จะแตกตา่ งกนั เนอ่ื งจากโลหะที่ใชท้ ากระบอกสบู เป็นโลหะต่างชนิดกันจากสาเหตุนี้จึงทาให้ลูกสูบมีสภาพที่หลวมเมื่อเครื่องยนต์เร่ิมทางาน ดังน้ันแหวนลูกสูบจึงมีหน้าที่ป้องกันสาเหตุที่เกิดข้ึนได้อย่างดี 2. แหวนลูกสูบจะช่วยในการระบายความร้อนให้กับลูกสูบ จากการที่ลูกสูบได้รับความร้อนจากการเผาไหม้จะมีอุณหภูมิสูงประมาณ 250 ถึง 350 องศาเซลเซียส และต้องการความร้อนที่สะสมไว้ท่ีลูกสูบลดลง แหวนลูกสูบจึงมีส่วนในการระบายความร้อนของลูกสูบส่งผ่านไปยังผนังกระบอกสูบเพื่อผา่ นไปยังนา้ มันหล่อเย็นอีกครั้ง 3. แหวนลูกสูบจะควบคุมการหล่อล่ืนของผนังกระบอกสูบกับลูกสูบ แหวนกวาดนา้ มนั จะปอ้ งกันไม่ใหน้ า้ มันเคร่ืองสามารถผ่านลกู สบู เข้าไปในห้องเผา่ ไหม้ ซึ่งถ้าน้ามันเครื่องสามารถผ่านเข้าไปในห้องเผ้าไหม้ได้ จะทาใหเ้ กิดเขมา่ ขนึ้ แล้วจะมผี ลทาให้เกดิ การชิงจดุ ระเบิดขึน้ ในหอ้ งเผาไหม้

34 2.2.3.2 ชนดิ ของแหวนลกู สบู ซง่ึ สามารถแบ่งตามลักษณะการทางานได้ 2 ชนิดคอื 1. แหวนอัดนา้ มนั (compression ring) 2. แหวนกวาดน้า (oil control ring) 1. แหวนอัด (compression ring) แหวนอัดประกอบอยู่ส่วนบนของลูกสูบ ดังแสดงในรูปท่ี 28ลูกสูบจะใช้แหวนอัดถึง 2 ตัว เพ่ือป้องกันการร่ัวของกาลังดันจากการเผาไหม้ไว้ ซ่ึงแหวนอัดตัวแรกนั้นไม่สามารถป้องกันการร่ัวของกาลังดันได้ท้ังหมด ดังนั้นแหวนอัดตัวที่ 2 จึงจาเป็นจะต้องช่วยป้องกันการรั่วได้อย่างสมบรู ณ์ ซ่งึ โดยทว่ั ไปแลว้ เคร่ืองยนต์จะมแี หวนอัดถึง 2 ตัว เพราะกาลงั ดันทเี่ กิดขึ้นจารการเผาไหม้จะสูงถงึ 70.31 กิโลกรมั ต่อตารางเชนติเมตร แต่สาหรับเครื่องยนต์ ทีใช้งานหนักอย่างเช่นเคร่ืองยนต์ดีเซลจาเป็นที่จะต้องใชแ้ หวนอัดมากกว่า 2 ตัวขึน้ ไป รูปที่ 28 แหวนอัด (compression ring) ท่มี า : ธณติ พงษ์ สุภาชาติ, 2558. วัสดุที่ใช้ทาแหวนอัดแหวนอัดทาจากโลหะประเภทเหล็กหล่อชุบแข็งด้วยความร้อนหรือเหล็กหล่อแกรไฟต์กลม (GGG 80) และเคลือบผิวด้วยเฟอร์โรไซด์ (ferroxide) ฟอสเฟต ดีบุก และโมลิบดีนับ เพ่ือป้องกันการสึกหรอและการดูดซับให้น้ามันเคร่ืองหล่อลื่นแหวนได้ตลอดเวลา ท้ังนี้เพ่ือเป็นการเพ่ิมประสิทธิภาพในการหล่อลื่นของผนังกระบอกสูบแหวนอัดท่ีใช้กับเคร่ืองยนต์โดยทั่วไปจะใช้โคมเมียมเคลือบที่แหวนลูกสูบ แล้วนาไปผ่านกรรมวิธีชุบแข็งด้วยไฟฟ้า แต่ในปัจจุบันแหวนอัดของลูกสูบจะเคลือบด้วยสารโมลิบดีนัมซ่ึงสามารถทนความร้อนได้ที่อุณหภูมิสูงถึง 2,645 องสาเซลเซียส ในขณะที่โครเมียมน้ันจะหลอมละลายทอ่ี ุณหภมู ปิ ระมาณ1,898 องศาเซลเซียส

35 แบบของแหวนลูกสูบแหวนอัดที่ใช้กันอยู่โดยท่ัวไปจะมีรูปร่างลักษณะท่ีแตกต่างกัน แต่ละแบบจะถกู นามาใช้รว่ มกนั เป็นแหวอัดตัวที่ 1 หรอื ตวั ท่ี 2 ในสูบเดยี วกัน แต่ทง้ั นี้จะต้องขึ้นอยู่กับการนามาใช้ให้ถูกกับลกั ษณะของรปู ทรงของแหวนนน้ั ทม่ี คี ุณสมบัตเิ ฉพาะดังกล่าวถงึ ต่อไปนี้ รปู ที่ 29 แบบของแหวนลูกสูบ ท่มี า : งานเคร่ืองยนต์เบอื้ งต้น, (2546 :175). ก. แหวนอัดแบบผิวหน้าตัดตรง (rectangular ring) เป็นแหวนอัดท่ีถูกติดตั้งให้อยู่ในตาแหน่งของแหวนท่ี 1 เสมอ เนือ่ งจากผิวหน้าของแหวนสามารถสัมผัสกับผนังกระบอกสูบได้เต็มท่ี และจะเป็นแหวนทร่ี ับกาลังอัดโดยตรงดงั แสดงในรูปท่ี 29 (ก) ข. แหวนอัดแบบผิวหน้าเรียบ (taperface ring) เป็นแหวนอัดตัวท่ี 1 มีผิวสัมผัสกับกระบอกสูบนอ้ ยแตม่ ีคณุ สมบตั ิทาใหล้ กู สูบเขา้ ที ( run-in) ไดเ้ รว็ ขึ้นดงั แสดงในรูปที่ 29 (ข) ค. แหวนอัดแบบผิงหน้าเฉียงด้านใน (inside taper ring) เป็นแหวนอัดที่ถูกติดต้ังไว้ในตาแหน่งของแหวนตวั ท่ี 2 มลี ักษณะผิวหนา้ ดา้ นในเฉยี ง เม่ือมกี าลงั อัดร่ัว กาลังดันจะกดให้แหวนกระดกกันแรงดันร่ัวไดอ้ ย่างมปี ระสทิ ธภิ าพ ดังแสดงในรปู 29 (ค) ง. แหวนอัดแบบมีวงแหวนขยาย (expander ring) มีลักษณะการทางานเช่นเดียวกับแหวนอัดแบบหน้าเรียว แต่มีวงแหวนขยายท่ีทาด้วยเหล็กกล้าประกอบร่วมกับแหวนอัด จุดประสงค์เพ่ือเพ่ิมแรงดันให้ผิวหน้าของแหวนมีแรงสมั ผสั กับผนังกระบอกสูบไดม้ ากยิง่ ข้นึ ดงั แสดงในรปู 29 (ง)

36 ลักษณะของปากแหวนอัดปากของแหวนอัดจะต้องมีระยะห่างที่เหมาะสม ท้ังนี้เพื่อป้องกันปากแหวนชนกันเมื่อไดร้ ับความรอ้ นและเกิดการขยายตวั ขณะทางาน ลกั ษณะของปากแหวนอัดมีอยู่ 3 แบบคือ ก. ปากแหวนแบบเป็นขั้น (step joint) ลักษณะปากแหวนจะเป็นข้ัน สามารถป้องกันการร่ัวของแกส๊ ไดด้ ี ดังแสดงในรูปท่ี 30 (ก) ข. ปากแหวนแบบมุมเอียง (angle joint) ลักษณะปากแหวนจะมีมุมตัดเฉียง 45 องศา สามารถปอ้ งกนั การรั่วได้ ดังแสดงในรูปท่ี 30 (ข) ค. ปากแหวนแบบตัดตรง (butt joint) มีลักษณะของปากตัดตรงเป็นมุมฉากกับขอบด้านนอกของปากแหวน ดงั แสงในรปู ที่ 30 (ค) รปู ที่ 30 แบบของแหวนลกู สูบ ท่ีมา : ทฤษฏเี ครื่องยนตเ์ บื้องตน้ , (2554 : 117). 2. แหวนกวาดน้ามัน (oil control ring) ลูกสูบในแต่ล่ะสูบจะมีแหวนกวาดน้ามันติดตั้งไว้ในตาแหน่งลาดับท่ี 3 รองจากแหวนอัด โดยมแี หวนกวาดนา้ มันจะทาหน้าทปี่ อ้ งกันปริมาณของน้ามันเครื่องท่ีถูกฉีดให้หล่อลื่นผนงั กระบอกสูบ และอีกประการหนึ่งก็คือไม่ให้น้ามันเครื่องเล็ดลอดข้ึนไปยังห้องเผาไหม้ภายในกระบอกสูบส้ินสุดลงดังนั้นแหวนกวาดน้ามันจึงมีลักษณะรูปร่างท่ีเป็นร่องและมีรูน้ามันเครื่องไหลผ่านเข้าออกหล่อลน่ื กับลกู สูบกบั ผนังกระบอกสูบดงั แสดงในรปู ท่ี 31

37 รปู ที่ 31 แหวนกวาดนา้ มัน ท่มี า : ธณติ พงษ์ สุภาชาติ, 2558. แหวนกวาดน้ามนั ท่ีใช้กันโดยทั่วไปจะมีอยู่ 2 แบบคือ ก. แหวนกวาดแบบร่องช้นั เดยี วเปน็ แหวนกวาดน้ามันท่ีทาด้วยโลหะประเภทหล่อชิ้นเดียว มีขนานเท่ากันโดยรอบ รวมทั้งรูน้ามันท่ีไว้ตามร่องแหวนท่ีหน้าสัมผัสกับร่องแหวนจะทางานสัมพันธ์กันในขณะที่กวาดน้ามนั เครอื่ งที่ผนังกระบอกสบู ทาให้น้ามันเคร่ืองที่ถูกกวาดไหลผ่านรูที่เจาะไว้กลับลงสู่อ่างน้ามันอีกคร้ังหนงึ่ แหวนกวาดนา้ มันแบบร่องชิ้นเดียวเป็นแบบที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายเพราะเป็นแบบท่ีสามารถควบคุมให้น้ามันเคร่ืองไหลผ่านได้มากแต่แหวนกวาดน้ามันแบบร่องช้ินเดียวบางแบบติดต้ังวงแหวนขยายท่ีทาจากเหลก็ สปรงิ ไวด้ ้านในเพอ่ื เปน็ การเพิม่ แรงกดให้กบั แหวนกวาดนา้ มันและผนังกระบอกสูบได้ดียิ่งข้ึนเป็นการเพ่ิมประสิทธิภาพในการกวาดน้ามนั ให้กบั แหวนกวาดน้ามนั อกี ทางหนึ่งด้วย ดังแสดงในรปู ท่ี 32 รปู ท่ี 32 แหวนกวาดแบบร่องชน้ั เดียว ทมี่ า : ทฤษฏีเคร่ืองยนต์เบ้ืองตน้ , (2554 : 118).

38 ข. แหวนกวาดน้ามันแบบสามช้ิน (three – pieces ring) เป็นแหวนกวาดน้ามันท่ีได้มีการพัฒนาให้มีประสิทธิภาพที่ดีกว่าแบบร่องช้ินเดียว ซ่ึงเป็นผลมาจากการที่เครื่องยนต์มีความเร็วสูงขึ้นอัตราส่วนของแรงกดกบั ผนังกระบอกสบู จะมปี ระสทิ ธภิ าพน้อยลง เป็นการทางานของแหวนกวาดแบบชั้นเดียวจะเห็นได้ว่าจะมีนา้ มันเคร่ืองบางส่วนไหลผ่านเข้าไปอยู่ในระหว่างแหวนลุกสูบกับร่องแหวนเม่ือเคร่ืองยนต์มีความเร็วจากการเร่งเคร่ืองยนต์แหวนกวาดน้ามันจะเลือนขึ้นลง – ลงภายในร่องแหวนเกิดอาการสั่นกระพือเช่นเดียวกับลูกสูบจึงทาให้เกิดปฏิกริยาของแรงกดกับผนังกระบอกสูบลดน้อยลง น้ามันเคร่ืองท่ีตกค้างอยู่ในร่องแหวนแต่แรกจะไหลผ่านเข้าไปยงั หอ้ งเผาไหมไ้ ด้ในจังหวะท่หี ้องเผาไหมเ้ กิดสญุ ญากาศในชว่ งของจังหวะดูดไอดี แหวนกวาดน้ามันแบบสามช้ินประกอบด้วยรางตัวบน รางตัวล่าง และแหวนสปริง การทางานของแหวนกวาดน้ามนั ชนิดนีจ้ ะมีสภาวะการยืดหยุ่นตัวได้สูง ซ่ึงแรงที่กดลงบนผนังกระบอกสูบของรางตัวบนและรางตัวล่างจะสามารถถูกปรับให้เข้ากับสภาพการทางานของเคร่ืองยนต์ในทุกจังหวะของการทางานและทุกความเร็วดว้ ยวงแหวนสปรงิ ดงั แสดงในรปู ท่ี 33 รปู ท่ี 33 แหวนกวาดนา้ มันแบบสามช้นิ ที่มา : ธณิตพงษ์ สุภาชาติ, 2558.

39 2.2.4 ก้านสูบ (connecting rod) ทาหน้าท่ีเชื่อมต่อการส่งถ่ายกาลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้ภายในกระบอกสูบไปยังเพลาข้อเหว่ียง เพื่อขับเคล่ือนให้เพลาข้อเหว่ียงหมุนเคล่ือนที่ก้านสูบจะต้องสามารถทนแรงเค้นอัดและแรงดึงท่ีเกิดจากความเร็วท่ีกระทาอย่างต่อเนื่องในขณะเร่งหรือลดความเร็วของเคร่ืองยนต์ ในทานองเดยี วกัน สลกั ลกู สบู ก็จะไดร้ ับแรงเครยี ดทเี่ กดิ จากการเคลื่อนท่ขี องลูกสบู ด้วยเช่นกัน ก้านสูบทาจากโลหะประเภทเหล็กกล้าชนิดพิเศษ(ประกอบด้วยคาร์บอน 0.35 ถึง0.45% ผสมกับโครเมียม แมงกานีส ซิลิคอน หรือโมลิบดีนัม และผลิตข้ึนด้วยกรรมวิธีตีขึ้นรูป สาหรับเครื่องยนต์ท่ีใช้กับรถเก๋ง ก้านสูบจะทาจากโลหะประเภทไทเทเนียมอัลลอยที่มีคุณสมบัติพิเศษก็คือมีความหนาแน่นตา่ (=4.45 กิโลกรัมตอ่ ตารางเดซิเมตร) ทนความเครียดได้สงู (=900 นวิ ตันต่อตรารางมิลลิเมตร)ต้นทุนและกรรมวธิ ีการผลติ สูงมาก จึงไม่เหมาะท่ีจะผลิตขึ้นใช้กับเคร่ืองยนต์ทั่วไป ส่วนเครื่องยนต์แก๊สโซลีนมีขนาดเล็กความเร็วสูง ก้านสูบท่ีใช้จะผลิตข้ึนจากโลหะประเภทอลูมิเนียมอัลลอยชนิดเกรดสูง สามารถทนแรงเคน้ ดึงได้สูง ก้านสูบจะถูกออกแบบให้มีรูปร่างเป็นลักษณะตัวที (T-Shape) ซึ่งประกอบด้วยปลายดา้ นเล็ก (Small end) ปลายดา้ นนี้จะมีขนาดเลก็ เป็นสว่ นท่ียดึ ติดกับลกู สบู ด้วยสลักลูกสูบ ภายในจะมีบูชที่ทาจากโลหะทองแดงอัลลอย (Cu, Pb, Sn) หรืออะลูมิเนียมสวมอัดไว้ ส่วนปลายอีกด้านหน่ึงจะมีลักษณะท่ีใหญ่กว่าปลายด้านเล็ก ปลายด้านนี้จะถูกเรียกว่าด้านปลายใหญ่ (Big end) หรือด้านท้ายปลายเพลาข้อเหวี่ยง ที่ปลายด้านใหญ่น้ีจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วน เพื่อประกบยึดติดกับเพลาข้อเหวี่ยงด้วยโบลต์ และท่ีก้านสูบจะถกู เจา้ ใหม้ รี นู ้ามนั ไว้ เมื่อเพลาข้อเหวี่ยงหมุนเคลื่อนท่ี น้ามันท่ีหล่อลื่นอยู่ระหว่างก้านสูบกับเพลาข้อเหวี่ยงจะถกู รดี ดันให้ไหลผ่านไปตามรนู า้ มนั ทถ่ี กู เจาะเอาไวไ้ ปหลอ่ ลืน่ บูชและสลักลูกสูบ แต่บางส่วนจะถูกฉีดให้หล่อลื่นผนังกระบอกสูบ ท้ังนี้เพอ่ื หล่อลนื่ และระบายความร้อนใหก้ บั ผนังกระบอกสบู ดงั แสดงในรปู ที่ 34 รปู ที่ 34 ก้านสบู ท่มี า : ธณิตพงษ์ สภุ าชาติ, 2558.

40 2.2.5 เพลาข้อเหว่ียง (crank shaft) เป็นช้ินส่วนของเครื่องยนต์ซ่ึงทาหน้าที่เปลี่ยนแปลงการส่งถ่ายกาลังงานจากลูกสูบและก้านสูบในทิศทางข้ึน-ลงมาเป็นการเคล่ือนที่ในทิศทางหมุนเป็นวงกลมดังน้ันจึงทาให้แรงที่ส่งถ่ายออกมาเกิดเป็นแรงบิด แรงบิดส่วนใหญ่จะส่งถ่ายไปยังคลัตช์และเกียร์ แต่ก็มีแรงบิดจากเพลาข้อเหว่ียงบางส่วนจะถูกส่งถ่ายไปยังเฟืองเพ่ือไปขับเคลื่อนกลไกลิ้นระบบจ่ายเชื้อเพลิง ป้ัมนา้ มนั และจานจา่ ย แตเ่ นือ่ งจากเพลาข้อเหวยี่ งจะตอ้ งรับโหลดจากการระเบิดและการทางานของเครื่องยนต์ในขณะทเ่ี กดิ อัตราเร่งและอตั ราหน่วงในทุกจงั หวะของการทางาน จึงทาให้เกิดแรงไดนามิกสูง เป็นสาเหตุทาให้เพลาขอ้ เหวีย่ งเกิดแรงเหวย่ี งหนีศูนย์กลาง เกดิ การส่ัน บดิ งอ ซ่ึงพอจะสังเกตได้จากการสึกหรอของแบร่ิงเพลาข้อเหวยี่ ง วัสดุท่ีใช้ทาเพลาข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหว่ียงผลิตขึ้นจากโลหะประเภทเหล็กกล้าไนไตรด์(nitrided steel 34 Cr Al 6) หรือจากเหล็กหล่อผสมเกรไฟต์กลม (GGG70) โดยผ่านกระบวนการตึขึ้นรูปชบุ แขง็ ด้วยความรอ้ นจึงทาใหเ้ พลาข้อเหว่ียงมคี ุณสมบตั ใิ นการดดู ซึมการส่ันสะเทอื นได้อย่างดี เพลาข้อเหวี่ยงที่ใช้กับเครื่องยนต์ขนาดใหญ่ผลิตข้ึนเป็นช้ินเดียวกัน ประกอบด้วยข้อเมนหลัก ซ่ึงแต่ละข้อจะมีแขนเพลาข้อเหว่ียงประกอบอยู่ ข้อก้านสูบจะติดต้ังอยู่ที่เพลาข้อเหวี่ยงในลักษณะเยอ้ื งศนู ย์กับตมุ้ ถ่วงนา้ หนัก เพือ่ ลดการไม่สมดุลในขณะหมนุ ดังแสดงในรูปที่ 35 รปู ที่ 35 เพลาข้อเหวี่ยง (crank shaft) ทมี่ า : http://www.superchevy.com, 2558.

41 2.2.6 แบร่ิงเพลาข้อเหว่ียง (main bearing) ทาหน้าที่รองรับระหว่างเพลาข้อเหว่ียงกับเส้ือสูบเช่นเดียวกับแบริ่งก้านสูบ ซ่ึงจะมีลักษณะรูปร่างแบร่ิงแบบโค้งเปลือกหอยแยกออกเป็นสองส่วนและจะประกบเข้าด้วยโบลต์ แต่แบร่ิงแบบนี้เป็นแบร่ิงแบบฝืด friction bearing จึงย่อมมีการสึกหรอท่ีสุด ดังนั้นคุณสมบัติที่สาคัญก็คือจะต้องทนการสึกหรอและมีประสิทธิภาพในการป้องกันการยึดติดตายได้ดี ด้วยเหตุน้ีผิวหนา้ ของแบริง่ จงึ ต้องทาด้วยโลหะพิเศษมิใหส้ มั ผสั เสียดทานกบั เพลาข้อเหวย่ี งดงั แสดงในรปู ท่ี 36 รูปที่ 36 แบรง่ิ เพลาขอ้ เหวย่ี ง ที่มา : ธณติ พงษ์ สุภาชาติ, 2558. วัสดุท่ใี ชท้ าแบร่งิ มกี ารผลิตออกมาใช้กันอย่หู ลายชนดิ ดังน้ี 1. โลหะขาว (white metal) เป็นผิวโลหะที่เคลือบด้วยส่วนของตะก่ัว-ดีบุกผสมเป็นหลัก (Lg-PbSN 10) มีการยึดเกาะท่ีดี มีความแข็งแรงน้อย ทนอุณหภูมิความร้อนได้สูงถึง 120 องศาเซลเซียส การเคลือบผิวจะหนาได้ ประมาณ 0.1 ถึง 0.3 มิลลิเมตร(0.00039 ถึง 0.018 น้ิว) ดังน้ันจึงนิยมนามาใช้กับเครื่องยนต์ ท่ีไม่ใชง้ านหนัก 2. โลหะเคลเมต (kelmet metal) เป็นโลหะท่ีเคลือบด้วยทองแดงและตะกั่วผสม มีคุณสมบัติในการต้านทานการล้าตัวได้ดี มีความแข็งแรงท่ีดีกว่าโลหะขาวถึง 6 เท่า จึงสามารถรักษาอุณหภูมิที่ผิวหน้าของแบร่ิงได้ ในระดบั อณุ หภูมิที่ตา่ แต่มีการยึดเกาะตัวท่ีไม่ดี จึงนิยมนามาใช้กับเครื่องยนต์ที่ต้องการโหลดสูงและรอบจัดไดด้ ี 3. โลหะอลูเนียม (aluminum metal) ผิวหน้าจะเคลือบด้วยอะลูมิเนียมและดีบุกผสม ต้านทานการสกึ หรอได้สงู รักษาอุณหภมู ิท่ีผวิ หน้าของแบรง่ิ ใหอ้ ย่ใู นระดับต่าไดด้ ีกว่าโลหะขาวและโลหะเคลเมต

42 2.2.7 ล้อช่วยแรง (fly wheel) จะถูกยึดติดไว้ด้วยโบลต์เข้ากับปลายด้านหนึ่งของเพลาข้อเหว่ียง และจะทาหน้าท่ีรับแรงหมุนจากการถ่ายทอดกาลังจากลูกสูบผ่านเพลาข้อเหว่ียงในจังหวะจุดระเบิดและยงั คงหมุนต่อไป จากแรงเฉลื่อยอยา่ งตอ่ เน่ืองในจังหวะอื่นๆ เพื่อให้เคร่ืองยนต์น้ันทางานได้อย่างราบเรียบแตใ่ นจังหวะการทางานอนื่ ๆ นั้นกาลงั งานของเครื่องยนตจ์ ะต้องสญู เสยี ไปกบั ความฝืดและแรงเฉื่อยเช่นกัน ล้อช่วยแรงทาจากเหล็กกล้าหรือเหล็กหล่อพิเศษ ท่ีล้อช่วยแรงจะมีฟันเฟืองอยู่รอบ ๆ ขอบล้อ ท้ังน้ีมีไว้เพื่อให้ฟันเฟืองขับของมอเตอร์สตาร์ทขบให้ล้อช่วยแรงหมุนในขณะที่เครื่องยนต์ติดเคร่ือง นองจากหน้าท่ีในการรับแรงหมุนของเพลาขอเหว่ียงแล้ว ล้อช่วยแรงยังต้องทาหน้าท่ีในการถ่ายทอดแรงบิดผ่านคลัตช์ไปยังกระปุกเกยี ร์ดังแสดงในรปู ท่ี 37 รูปที่ 37 ล้อช่วยแรง ทม่ี า : ทฤษฏีเคร่ืองยนตเ์ บื้องตน้ , (2554 : 123). 2.2.8 เพลาลูกเบี้ยว (camshaft) เป็นชิ้นส่วนท่ีเคลื่อนท่ีและทาหน้าที่ควบคุมการเปิด-ปิดของล้ินไอดีและลิ้นไอเสียด้วยลูกเบี้ยวให้มีความสัมพันธ์ตามกลวัตรการทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จังหวะ ลูกเบ้ียวจะหมุนเป็นอัตราความเร็ว 1/2 เท่าของความเร็วเพลาข้อเหวี่ยง ดังน้ันจึงทาให้เฟืองขับของเพลาลูกเบี้ยวมีจานวนมากเปน็ 2 เท่า ของเพลาข้อเหวี่ยงเพลาลูกเบ้ียวจะมีลักษณะเป็นเพลาตรง โดยจะมีลูกเบี้ยวไอดีและไอเสียเท่ากับจานวนของลิ้นไอดีและล้ินไอเสีย ลูกเบ้ียวเหล่านี้จะเปิด-ปิดล้ินไอดีและล้ินไอเสียตามจงั หวะกลวัตรตามการทางานทไ่ี ดอ้ อกแบบดังแสดงในรูปท่ี 38

43 รูปที่ 38 เพลาลูกเบี้ยว ทมี่ า : ธณติ พงษ์ สภุ าชาต,ิ 2558. วัสดุใช้ทาเพลาลูกเบ้ียว เพลาลูกเบี้ยวจะได้รับแรงกดและแรงเสียดทานจานวนมากในระหว่างการทางานของชุดกลไกเปิดและปิดของลิ้น ดังน้ันจึงทาให้เกิดการสึกหรอที่ผิวของลูกเบ้ียว ทาให้ช่วงเวลาในการเปิดและปดิ ของลิ้นเกดิ การเปลีย่ นแปลงไปจากค่าที่กาหนดไว้ ด้วยเหตุนี้เพลาลูกเบ้ียวจึงผลิตข้ึนด้วยโลหะชุบชนดิ แขง็ เหล็กหล่อแกรไฟต์กลมที่มคี วามทนทานตอ่ การบิดงอและชุบแข็งเพ่ือเป็นการลดการสึกหรอให้น้อยลงผวิ ของลกู เบย้ี วจึงตอ้ งผา่ นการชบุ แขง็ 2.2.9 ล้ินและช้ินส่วนกลไกของลิ้นเครื่องยนต์ดีเซล จะประกอบด้วยล้ินไอดีและล้ินไอเสียอย่างละตวั หรอื มากกวา่ หัวล้นิ และก้านล้ินจะต้องมขี นาดใหญ่และยาวพอที่จะบรรจุไอดีและระบายไอเสียเข้าออกได้อย่างเต็มที่และจะต้องสามารถทนแรงดันไอเสียที่กระทาอยู่ตลอดเวลาเม่ือล้ินไอเสียเปิด ซึ่งเป็นผลมาจากการขับไล่ไอเสียให้ออกไปจากห้องเผาไหม้ได้ ลิ้นไอเสียจะมีขนาดเล็กกว่าลิ้นไอดี เพระว่าการเผา ไหม้ภายในกระบอกสูบจะมีแรงดันทาให้แก๊สไอเสียถูกระบายออกไปอย่างรวดเร็ว แต่เมื่อถึงจังหวะท่ีล้ินไอดีเปิดดูดไอดีเข้ากระบอกสูบ ก็จะมีแต่เพียงแรงดันจากบรรยากาศภายนอกเท่าน้ัน ดังนั้นลิ้นไอดีจึงจาเป็นจะต้องมีขนาดที่โตกว่าล้ินไอเสีย ทั้งน้ีก็เพ่ือให้บรรจุไอดีเข้าในกระบอกสูบได้อย่างเต็มที่ ด้วยสาเหตุนี้ในเคร่ืองยนต์ท่ีต้องการให้สมรรถนะสูงข้ึนในแต่ละสูบ จึงได้เพ่ิมจานวนล้ินไอดีและลิ้นไอเสียให้มากขึ้น เช่น เครื่องยนต์ 16ลน้ิ (ล้นิ ไอดี 8 ตวั ล้นิ ไอเสยี 8 ตัว) ดังแสดงในรปู 39

44 รปู ท่ี 39 ลนิ้ และช้ินส่วนกลไกของลิน้ ทม่ี า : ทฤษฏีเคร่ืองยนตเ์ บื้องตน้ , (2554 : 94). ลน้ิ ของเครื่องยนตป์ ระกอบด้วยหัวลิ้น หน้าลิ้น และก้านลิ้น หน้าล้ินจะเอียงทามุม 45 ถึง 45.5 องศาเมื่อลิ้นปิดสนิทบนบ่าล้ิน จะทาให้ล้ินสามารถป้องกันการรั่วของกาลังอัดภายในกระบอกสูบได้ดีดังน้ันหน้าสัมผัสของหน้าลิ้นในขณะที่ทางานจะต้องหมุนบดให้หน้าสัมผัสของล้ินและบ่าล้ินสัมผัสกันอย่างสนิท ที่ปลายสุดของกา้ นล้นิ จึงทาเป็นร่องไว้เพื่อติดต้ังประกับล้ินซ่ึงเป็นช้ินส่วนที่ล็อคกดสปริงล้ินและตัวรองรับสปริงไม่ให้หลุดออกจากล้นิ ดังแสดงในรูป 40 รปู ท่ี 40 โครงสร้างของลนิ้ ทมี่ า : ทฤษฏเี คร่ืองยนต์เบ้ืองต้น, (2554 : 95).

45 จากการดูดไอดีและคายไอเสียออกจากกระบอกสูบ ทาให้ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียได้รับอุณหภูมิท่ีแตกต่างกัน ล้ินไอดีจะได้รับอุณหภูมิความร้อนสูงสุดประมาณ 500 องศาเซลเซียส แต่ลิ้นไอเสียจะได้รับอุณหภูมิจากการเผาไหม้ท่ีสูงถึง 800 องศาเซลเซียส การท่ีลิ้นไอดีได้รับความร้อนท่ีต่ากว่าลิ้นไอเสีย ก็เนอ่ื งมาจากล้นิ ไอดีดดู ซับความเย็นจากไอดีในขณะท่ีถูกบรรจุในกระบอกสูบ ดังน้ันวัสดุที่ทาล้ินไอเสียจะต้องมีความคงทนตอ่ อณุ หภูมิความร้อนและการกดั กร่อนท่ีสงู มากได้ วัสดุที่ใช้ทาลิ้นจากสภาวะของการทางานท่ีต่างกันของลิ้นไอดีและล้ินไอเสีย โลหะที่ใช้ผลิตล้ินจึงมีความแตกตา่ งกนั ดังน้ี ลิน้ ไอดีจะทาจากโลหะประเภทเหลก็ กลา้ ซลิ ิคอน-โครมเมียมชนดิ พิเศษ (X 45 Cr Si 93) มีความแข็งแรง โลหะชนิดน้ีจะช่วยลดการสึกหลอของหน้าล้นิ และกา้ นลนิ้ ไดส้ ูง ล้นิ ไอเสียเป็นลิ้นทีไ่ ดร้ ับความร้อนและการกัดกร่อนสูง โดยเฉพาะในส่วนของหัวลิ้น ดังน้ันในการผลิตจึงจาเป็นต้องใช้โลหะไบเมทัลท่ีมีการขยายตัวทางความร้อนท่ีต่างกัน ด้วยเหตุนี้ในส่วนหัวของล้ินไอเสียจึงทาจากโลหะประเภทเหล็กกล้าโครเมียม-แมงกานีส-นิกเกิล ( x 55 crmnni 208) และในทางตรงกันข้าม ในส่วนของก้านลิ้นจะต้องมีความทนทานต่อการสึกหรอสูง จึงต้องใช้โลหะประเภทเหล็กกล้าโครเมียม-ซิลิคอน โดยชิน้ ส่วนทงั้ สองจะตอ้ งเช่อื มตดิ กนั โดยผ่านกระบวนการเชื่อมแบบฟรกิ ชัน (friction) ปัจจุบันได้มีการพัฒนาการระบายความร้อนให้กับลิ้นไอเสียท่ีใช้กับเครื่องยนต์ที่ต้องการสมรรถนะสูง โดยใช้โซเดียมท่ีมีคุณสมบัติหลอมละลายที่อณุ หภูมปิ ระมาณ 93 องศาเซลเซียส โซเดียมจะกระฉอกข้ึน-ลงถ่ายเทความร้อนจากหัวลิ้นไปยังก้านลนิ้ ดงั นั้นจงึ ชว่ ยลดอุณหภูมิของหัวล้ินลงได้ประมาณ 100 องศาเซลเซียส และป้องกันการน๊อคของเครื่องยนต์ทีเ่ กดิ ปัญหาจากการทล่ี ิ้นมอี ณุ หภมู ิท่ีรอ้ นจดั ดงั แสดงในรูปท่ี 41 รูปที่ 41 การบรรจุโซเดียมระบายความรอ้ น ทีม่ า : ทฤษฏเี คร่ืองยนต์เบ้ืองตน้ , (2554 : 96).

46 2.2.10 ประกับล็อกสปริงลิ้น (valve spring retainer) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สาหรับยึดล้ินละแผ่นรองรบั สปรงิ ไมใ่ ห้หลุดออกจากบ่าลน้ิ ในขณะที่เครื่องยนต์ทางาน ดังแสดงในรูปท่ี 42 รูปท่ี 42 ประกับล็อกสปริงลิ้นแต่ละแบบ ทม่ี า : ทฤษฏีเคร่ืองยนตเ์ บ้ืองตน้ , (2554 : 98). 2.2.11 บ่าล้ิน (valve seat) จะถูกสวมอัดอยู่ในฝาสูบ เมื่อล้ินปิด หน้าสัมผัสล้ินจะนั่งสนิทกับบ่าล้ินเพ่ือทาหน้าท่ีป้องกันการร่ัวของไอดี และยังช่วยระบายความร้อนให้กับล้ินไปยังระบบระบายความรอ้ น นอกจากนี้บ่าลิ้นยังจะต้องได้รับแรงกระแทกความร้อนจากการเผาไหม้อยู่ตลอดเวลา ด้วยเหตุน้ีวัสดุที่ใช้ทาบ่าลนิ้ จงึ เป็นเหลก็ กลา้ ผสมแมงกานีสและโครเมียม หรอื โลหะประเภทคารไ์ บดโ์ ดยทวั่ ไปบ่าล้ินจะเอียงทามุม45 องศาเช่นเดียวกับหน้าล้ิน แต่อันที่จริงแล้วการเจียรไนมุมและการแก้ไขมุมของบ่าลิ้นจะอยู่ที่มุม 30 องศาหรอื 45 องศาเพอื่ ใหม้ แี รงกดที่บา่ ล้ินมากขึน้ ลิน้ จึงปิดสนิทป้องกันการรั่วได้ดี และหน้าล้ินจะต้องมีหน้าสัมผัสของหน้าลิน้ ไอดกี วา้ งประมาณ 15 มลิ ลเิ มตร และลิ้นไอเสียกว้างประมาณ 2 มลิ ลิเมตร ดงั แสดงในรปู ท่ี 43 รูปท่ี 43 บา่ ลน้ิ ทม่ี า : ทฤษฏีเครื่องยนต์เบ้ืองต้น, (2554 : 98).

47 2.2.12 สปริงล้ิน (valve spring) ทาจากโลหะประเภทเหล็กกล้าชนิดพิเศษ มีไว้สาหรับดึงลน้ิ ให้ถอยกลับปิดสนิทกับบา่ ลิน้ สาหรับเครื่องยนต์ทีต่ อ้ งการสมรรถนะสูงจะต้องใช้สปริงลิ้นถึง 2 ตัว เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้มากข้ึนและป้องกันการลอยตัวของลิ้นซึ่งจะเป็นสาเหตุทาให้เกิดเสียงดังผิดปกติและการกระแทกกบั หวั ลกู สบู ทาให้เกิดการชารดุ ในขณะทีเ่ ครอ่ื งยนตท์ างานท่ีความเร็วรอบสูง ดงั แสดงในรูปที่ 44 รูปท่ี 44 สปริงลิน้ ท่มี า : ทฤษฏเี คร่ืองยนต์ดีเซล, (2553 : 51). 2.2.13 ปลอกนาลิ้น (valve guide)หรือสะพานลิ้น ทาหน้าที่ให้ลิ้นเลื่อนข้ึน-ลงท่ีฝาสูบได้ถูกต้องตามจังหวะการทางาน ปลอกนาล้ินทาจากโลหะเหล็กหล่ออัดสวมเข้ากับฝาสูบ ผิวท่ีลิ้นเล่ือนข้ึน-ลงในปลอกนาล้ินจะถูกหล่อล่ืนด้วยน้ามันเครื่องและเพ่ือป้องกันปริมาณน้ามันเคร่ืองไหลผ่านไปยังห้องเผาไหม้ได้โดยผ่านช่องว่างระหว่างปลอกนาลิ้นและก้านลิ้น ดังนั้นจึงต้องมีซีลกันน้ามันเครื่องไว้หล่อลื่นอยู่บนฝาสูบเทา่ นนั้ ดังแสดงในรปู ท่ี 45 รปู ท่ี 45 ตาแหน่งติดตงั้ ปลอกนาลนิ้ ท่มี า : ทฤษฏเี คร่ืองยนต์เบ้ืองต้น, (2554 : 100 ).

48 2.2.14 อุปกรณ์ขยับลิ้น (valve rotator) เป็นอุปกรณ์ที่ใช้รองสปริงลิ้น อุปกรณ์ขยับลิ้นจะทาหนา้ ที่หมุนลิ้นให้เคลื่อนตัวหมุนบดกับบ่าล้ิน เป็นการช่วยให้ล้ินปิดสนิทมากข้ึน เป็นการป้องกันการร่ัวของกาลังอัดและไม่ให้คาร์บอนท่ีผ่านการเผาไหม้ยึดเกาะกับบ่าล้ินได้ ซึ่งตามปกติแล้วอุปกรณ์ขยับล้ินจะใช้กับล้ินไอเสยี เท่านนั้ อปุ กรณ์ขยบั ลน้ิ จะประกอบด้วยขดสปรงิ ตวั เรือน แผ่นรองสปรงิ และรเี ท็นเนอร์ ขดสปริงจะประกอบอยู่ภายในรางของตัวเรือนและถูกบีบดัดให้มีความเสมอเท่ากันดว้ ยแผน่ รองสปรงิ ขณะทีท่ าการประกอบล้ิน ดังแสดงในรูปที่ 46 รูปที่ 46 สว่ นประกอบของอุปกรณข์ ยับลน้ิ ที่มา : ทฤษฏเี คร่ืองยนตด์ เี ซล, (2553 : 57). เม่ือลิ้นถูกเปิด สปริงล้ินจะถูกบีบให้ยุบตัวลงทาให้สปริงลิ้นมีแรงเบ่งตัวเพิ่มมากข้ึนเป็นผลให้แผ่นรองสปริงถูกยกตัวให้ลอยขึ้นเพียงเล็กน้อย ดังน้ันจึงทาให้ขดสปริงถูกบีบให้บีบตัวราบลง จากสาเหตุนจี้ ึงทาให้ตัวเรือนขยับลิ้นเคล่ือนตัวไปตามแรงบิดตัวของขดสปริง (จุด a จะเคล่ือนตัว แต่จุด b และ cจะอยู่กับท)ี่ แต่เม่ือล้ินปิด สปริงล้ินจะยืดตัวออก ทาให้แรงเบ่งตัวของสปริงลดลง แผ่นรองสปริงไม่ได้แรงบีบ เป็นผลให้ขดสปริงบิดตัวกลับสู่ตาแหนงเดิม เป็นสาเหตุให้เกิดการเลื่อนตัวข้ึนท่ีจุด b และ cในขณะทจี่ ุด a ยังคงอยู่ในตาแหนง่ เดิม อย่างไรกต็ าม ตัวเรือนของอุปกรณ์ขยับล้ินก็จะยังคงอยู่ในตาแหน่งเดิมเชน่ เดียวกนั กบั ตาแหน่งลิน้ เปดิ ดงั แสดงในรปู ที่ 47

49 รปู ที่ 47 การทางานของอุปกรณ์ ทม่ี า : ทฤษฏีเครื่องยนต์เบ้ืองตน้ , (2554 : 98). 2.2.15 อปุ กรณย์ กลิน้ (valve lifter) ทาหน้าท่ีเปิดและปิดล้ินโดยได้รับการส่งถ่ายกาลังจากเพลาลูกเบย้ี วดา้ นข้างหรือเครื่องยนต์บางแบบที่ใชเ้ พลาลูกเบ้ยี วจัดวางไวบ้ นฝาสบู โดยตรง อปุ กรณ์ยกลิ้นทีใ่ ชก้ บั เครือ่ งยนต์โดยทวั่ ไปจะถูกจดั แบง่ ออกได้ 2 แบบคอื 1. แบบกลไกประกอบด้วยลูกกระทุ้ง (tappet) มีรูปร่างเป็นทรงกระบอก จะสัมผัสอยูบ่ นลกู เบ้ียวการทางานจะเคล่อื นตวั ข้นึ -ลงอยู่ในปลอกของเสอ้ื สบู ลกู กระทุ้งจะทางานก็ต่อเม่ือเพลาลูกเบี้ยวหมนุ เทา่ นนั้ กา้ นกระทุ้ง (push rod) มีลักษณะเป็นแท่งขนาดเล็ก และจะทางานถ่ายทอดการเคลอ่ื นทจี่ ากลกู กระทงุ้ ไปยังกระเด่อื งกดลิ้น กระเด่ืองกดลิ้น (rocker arm) มีลักษณะเป็นก้านโยก ตรงกลางจะถูกเจาะเป็นรูไว้สวมเพลา ปลายด้านหน่ึงจะถูกยกข้ึนโดยการกระทุ้ง และปลายอีกด้านหน่ึงจะกดลิ้นให้เปิด-ปิด และกระเดื่องกดล้ินด้านปลายท่ีรับแรงส่งถ่ายจากก้านกระทุ้งจะมีสกรูไว้สาหรับต้ังระยะห่างของล้ิน แต่อย่างไรก็ตาม ในปัจจุบันเครื่องยนต์บางแบบได้นาเพลาลูกเบ้ียวติดต้ังไว้บนฝาสูบเพ่ือเปิด-ปิดล้ินโดยตรง (directvalve) ซง่ึ จะช่วยลดการสญู เสียการสง่ ถ่ายกาลงั จากเพลาลกู เบย้ี วอีกวธิ ีหนึ่ง ดงั แสดงในรปู ท่ี 48

50 รูปท่ี 48 อุปกรณ์ยกล้ินแบบกลไกเปิดลิน้ ที่อยเู่ หนอื ฝาสบู ทีม่ า : http://www.superchevy.com, 2558. 2. แบบไฮดรอลิกประกอบด้วยลูกกระทุ้งไฮดรอลิกที่สามารถปรับระยะช่องว่างของล้ินให้มีระยะห่างเป็นศูนย์อยู่ตลอดเวลา ซึ่งทาให้ไม่ต้องมีการปรับตั้งระยะช่องว่างของลิ้น และนอกจากน้ียังช่วยลดเสียงดงั ทเ่ี กิดจากระยะชอ่ งว่างของล้นิ ซ่ึงปัจจุบนั ได้นามาใช้แทนลูกกระทุ้งแบบกลไกธรรมดา ดังแสดงในรปู ที่ 49 รปู ท่ี 49 ส่วนประกอบของลูกกระท้งุ ไฮดรอลกิ ที่มา : ทฤษฏีเคร่ืองยนต์ดเี ซล, (2553 : 58).