แผนการสอนมุ่งเน้นสมรรถนะ วิชางานเครื่องยนต์ดีเซล รหัสวิชา 20101-2002 หลักสูตาประกาศนียบัตรวิชาชีพ ประเภทวิชา อุตสาหกรรม กลไกควบคุมลิ้นเคหรื่นอ่วงยยทนี่ ต4์ นายธนาธิป ทองศิริ เเผนกวิชาช่างยนต์ วิทยาลัยเทคนิคชุมพร
แผนการจดั การเรยี นรทู้ ี่ 4 สอนครง้ั ที่ 4
47 แผนการจัดการเรยี นร้ทู ี่ 4 ชอ่ื วิชา งานเครอื่ งยนต์ดเี ซล เวลาเรียนรวม 126 ชว่ั โมง ชื่อหนว่ ย งานกลไกควบคุมล้ินเครอื่ งยนต์ดีเซล สอนครัง้ ท่ี 4 ช่ือเรอ่ื ง งานกลไกควบคมุ ลน้ิ เคร่อื งยนต์ดเี ซล จานวนชว่ั โมง 7 ชว่ั โมง หวั ข้อเร่ือง ๑ ช่อื และหนา้ ทีส่ ว่ นประกอบของกลไกควบคุมลน้ิ เครื่องยนต์ดเี ซลแบบลน้ิ เหนอื สบู และแบบ เพลาลูกเบยี้ วเหนอื สูบ ๒ หลกั การทางานของกลไกล้ินควบคมุ ลิ้นเครื่องยนตด์ ีเซลแบบลิ้นเหนือสูบและแบบเพลาลูก เบย้ี วเหนือสูบ 3 ถอดสปรงิ ลิ้นและลิ้น 4 ตรวจสอบลนิ้ และสปริงลน้ิ 5 ประกอบลนิ้ และสปรงิ ลิน้ 6 การปรับตั้งวาล์ว สาระสาคญั กลไกควบคุมล้ินเครื่องยนต์มีหนา้ ทค่ี วบคมุ การเปดิ ปดิ ลิน้ ไอดแี ละลน้ิ ไอเสยี ซ่ึงลน้ิ ไอดที าหน้าท่ี เปิดให้อากาศไหผ้ า่ นเขา้ มาในกระบอกสบู ส่วนลน้ิ ไอเสียมหี นา้ ท่เี ปิดใหไ้ อเสยี จากการเผาไหมซ้ ึ่งมคี วามร้อน สงู ไหลออกจากกระบอกสูบ ล้ินไอดีและลิน้ ไอเสียเมื่อใชง้ านนานๆ ต้องมีการชารุดสกึ หรอและเสื่อมสภาพ จงึ จาเปน็ ตอ้ งมกี ารบารุงรกั ษาและปรบั ตงั้ ระยะหา่ งใหถ้ ูกต้องเหมาะสมสามารถใช้งานได้อยา่ งมี ประสิทธิภาพต่อไป การควบคมุ ล้นิ แบบกลไกแบ่งได้ 2 แบบคอื การควบคุมล้ินเครือ่ งยนต์แบบลน้ิ เหนอื สูบ (OHV Engine; Overhead-Valve Engine) และการควบคุมลน้ิ เครื่องยนต์แบบเพลาลกู เบ้ยี วเหนือสูบ (OHC Engine; Overhead-Camshaft Engine) กลไกควบคุมลน้ิ เครื่องยนต์แบบล้นิ เหนือสูบประกอบดว้ ย ลูกกระท้งุ กา้ นกระท้งุ กระเดื่องกดลิน้ เพลาลกู เบี้ยว ลิ้นและสปรงิ ล้ิน ข้อดีของกลไกควบคุมลิ้นเครื่องยนต์ แบบล้ินเหนือสบู คือออกแบบงา่ ยราคาถูกทนทานตอ่ การใช้งาน สมรรถนะหลกั (สมรรถนะประจาหนว่ ย) 1 แสดงความร้เู กยี่ วกับงานกลไกควบคุมลิ้นเคร่ืองยนตด์ ีเซล 2 ถอดประกอบช้ินส่วนงานกลไกควบคุมลิ้นเคร่ืองยนตด์ เี ซลและส่วนต่างๆตามคมู่ ือซอ่ ม
48 แผนการจัดการเรยี นร้ทู ่ี 4 ชือ่ วิชา งานเคร่ืองยนตด์ เี ซล เวลาเรยี นรวม 126 ช่ัวโมง ชื่อหน่วย งานกลไกควบคมุ ลิ้นเครอื่ งยนต์ดีเซล สอนคร้ังที่ 4 ชือ่ เรอื่ ง งานกลไกควบคมุ ลน้ิ เคร่อื งยนต์ดเี ซล จานวนชวั่ โมง 7 ชว่ั โมง สมรรถนะยอ่ ย (สมรรถนะการเรยี นร)ู้ สมรรถนะทวั่ ไป (ทฤษฎ)ี ๑ แสดงความรู้เกย่ี วกบั ชื่อและหน้าทีส่ ว่ นประกอบของกลไกควบคุมลน้ิ เครอื่ งยนตด์ เี ซลแบบล้นิ เหนือสบู และแบบเพลาลูกเบ้ียวเหนือสูบ ๒ แสดงความร้เู กยี่ วกบั หลักการทางานของกลไกลิน้ ควบคมุ ลน้ิ เครื่องยนต์ดีเซลแบบลิ้นเหนอื สบู และแบบเพลาลูกเบย้ี วเหนือสูบ สมรรถนะทีพ่ งึ ประสงค์ (ทฤษฎ)ี เมอ่ื ผเู้ รยี นไดศ้ กึ ษาเนือ้ หาในบทนแ้ี ลว้ ผเู้ รยี นสามารถ ๑ บอกชอ่ื และหน้าทีส่ ่วนประกอบของกลไกควบคุมลิน้ เคร่ืองยนต์ดีเซลแบบล้ินเหนอื สูบและ แบบเพลาลกู เบ้ียวเหนือสูบได้ถกู ต้อง 2 อธบิ ายถึงหลักการทางานของกลไกลิ้นควบคุมล้ินเคร่ืองยนตด์ ีเซลแบบลิ้นเหนอื สบู และแบบ เพลาลูกเบยี้ วเหนอื สูบได้ถูกต้อง สมรรถนะทว่ั ไป (ปฏบิ ัต)ิ 1 แสดงทกั ษะในการถอดสปริงลนิ้ และลิ้น 2 แสดงทักษะในการตรวจสอบลน้ิ และสปริงลิน้ 3 แสดงทักษะในการประกอบลิ้นและสปริงลน้ิ 4 แสดงทกั ษะในการการปรบั ตั้งวาลว์ สมรรถนะทีพ่ งึ ประสงค์ (ปฏิบตั ิ) เมอื่ ผู้เรยี นไดศ้ ึกษาเนอ้ื หาในบทนแ้ี ลว้ ผเู้ รยี นสามารถ ๑ สามารถถอดสปรงิ ลิน้ และล้ินไดถ้ ูกต้องตามคู่มือ 2 สามารถตรวจสอบลน้ิ และสปริงลิ้นไดถ้ กู ต้องตามคู่มอื 3 สามารถการประกอบลิน้ และสปรงิ ล้นิ ได้ถูกต้องตามคู่มือ 4 สามารถปรับตั้งวาล์วไดถ้ ูกต้องตามคู่มือ
49 \\ แผนการจัดการเรยี นรูท้ ่ี 4 ชอ่ื วิชา งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล เวลาเรียนรวม 126 ชั่วโมง ชอื่ หน่วย งานกลไกควบคมุ ลิ้นเคร่อื งยนตด์ ีเซล สอนครง้ั ท่ี 4 ช่อื เรอื่ ง งานกลไกควบคมุ ลนิ้ เคร่อื งยนตด์ เี ซล จานวนชั่วโมง 7 ชวั่ โมง กิจกรรมการเรียนการสอน ในการจัดการเรียนการสอนรายวิชางานเครื่องยนต์ดีเซล ได้กาหนดกิจกรรมการเรียนการสอนให้ ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) ด้านเทคนิคการจัดการเรียนการสอนแบบ MAIP โดยมีข้ันตอนในการดาเนินกิจกรรมการเรียนการ สอน ดังนี้ กจิ กรรมการเรยี นการสอน (สอนครง้ั ท่ี ๑ ) เวลา 7 ช่วั โมง/สปั ดาห์ ๑. ผู้สอนช้ีแจงรายละเอียดเก่ียวกับจุดประสงค์รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคาอธิบาย รายวิชา การวัดและประเมินผลการเรียนรายวิชา คุณลักษณะอันพึงประสงค์ของรายวิชา และข้อตกลงใน การจัดการเรียนการสอนในรายวิชา ๒. ผสู้ อนแสดงตวั อย่างเกีย่ วกับงานกลไกควบคุมล้ินเครื่องยนตด์ เี ซล ๓. ผ้สู อนถ่ายทอดความรใู้ นหน่วยที่ 4 เรอื่ งงานกลไกควบคุมล้นิ เคร่ืองยนต์ดีเซล ๔. ผ้สู อนแสดงใบงานเรอ่ื งงานกลไกควบคมุ ลิน้ เคร่ืองยนต์ดเี ซลและอธิบายขน้ั ตอนวธิ ีการใน การปฏบิ ตั ิงานตามใบงานเร่ืองงานกลไกควบคุมล้นิ เครื่องยนต์ดเี ซล ๕. ผู้สอนใหผ้ เู้ รียนปฏบิ ตั ิงานของตนตามใบปฏิบัติงานเรอ่ื งงานกลไกควบคุมลน้ิ เคร่อื งยนต์ ดเี ซล ๖. ผสู้ อนประเมินผลการปฏบิ ตั ิงานของผเู้ รยี นและใหผ้ ูเ้ รียนสรุปสาระสาคัญของเร่ืองท่ีเรียน ประจาสัปดาห์ สือ่ การสอน ๑. เอกสารประกอบการสอน ๒. เอกสารประกอบการเรียน ๓. ส่ือนาเสนอ PowerPointงานทมี่ อบหมาย/กจิ กรรม ใหน้ ักเรยี นทาแบบฝึกเสริมทักษะตามใบงานท้ายหน่วยการเรยี นที่ 4
50 แผนการจดั การเรยี นร้ทู ี่ 4 ชื่อวชิ า งานเครือ่ งยนตด์ ีเซล เวลาเรยี นรวม 126 ช่วั โมง ชอื่ หนว่ ย งานกลไกควบคมุ ลิ้นเคร่ืองยนต์ดีเซล สอนครั้งท่ี 4 ช่อื เรอื่ ง งานกลไกควบคมุ ลนิ้ เครอื่ งยนต์ดเี ซล จานวนชวั่ โมง 7 ชวั่ โมง การวดั และประเมนิ ผล วดั ผล/ประเมนิ ผล วธิ กี าร เครอื่ งมอื เกณฑ์ ๑. สมรรถนะที่พงึ - ทาแบบฝกึ เสริมทักษะ - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ ๖๐ ประสงค์ ท้ายหน่วย - แบบฝกึ เสริมทักษะ ท้ายหน่วย - ผ่านเกณฑร์ อ้ ยละ ๘๐ ๒. คุณลกั ษณะอันพงึ - ประเมนิ คณุ ลักษณะอัน - แบบประเมนิ ประสงค์ (Attitude) พงึ ประสงค์ คณุ ลักษณะอนั พงึ ประสงค์
85 ภาคผนวก ใบความรู้ – แบบทดสอบ ใบปฏิบตั งิ าน – สื่อการสอน
เนือ้ หาการเรยี นรู้เรอื่ งระบบไอเสยี เคร่อื งยนตด์ เี ซล 8.1 ส่วนประกอบของระบบไอเสยี 8.1.1 ระบบไอเสีย ทำหนำ้ ที่เพมิ่ กำลังม้ำให้กบั เครอื่ งยนตห์ รทอทำใหเ้ สียงดังลดลง และยังชว่ ยในกำรระบำยกำ๊ ซไอ เสยี ทเ่ี กดิ จำกกำรเผำไหม้ให้ออกไปจำกกระบอกสบู ของเคร่อื งยนต์ กำรออกแบบระบบทอ่ ไอเสียของรถยนต์จงึ เป็นส่ิงทสี่ ำคัญ อย่ำยงิ่ จงึ ตอ้ งออกแบบทอ่ ไอเสยี ใหก้ ำ๊ ซไอเสยี ไหลผ่ำนได้สะดวก โดยไม่มคี วำมต้ำนทำนตอ่ กำรไหล เพรำะถ้ำมีควำมตำ้ นทำน ไหลเกดิ ขึ้น จะทำใหเ้ กดิ แรงดนั ย้อนกลับเกิดข้ึนได้ ซ่งึ จะทำใหร้ ะบบไอเสยี ออกได้ยำก ดงั นน้ั จงึ มกี ำรแยกท่อไอเสยี ออกแตล่ ะ สบู โดยเฉพำะและนำมำต่อรว่ มกันเป็นทอ่ ผ่ำนหมอ้ เก็บเสยี ง แล้วจงึ ปลอ่ ยไอเสียออกสู่อำกำศนอกตอ่ ไป ระบบไอเสียจะ ประกอบดว้ ยท่อไอเสยี และหมอ้ พักหรือเรยี กวำ่ หม้อเก็บเสียง(Muffler) จะมีใบเดยี วหรอื หลำยใบกไ็ ด้ ระบบชดุ ท่อไอเสีย 8.1.2 ล้ินไอเสีย(Exhaust Valve) ในเคร่อื งยนต์ดเี ซล 4 จังหวะจะมีอยำ่ งนอ้ ย 1 ตัว ในแต่ละสบู แต่เครื่องยนตใ์ น ปัจจบุ ันมรล้ินไอเสียมำกกวำ่ 1 ตัว เพื่อเพ่มิ ประสิทธภิ ำพของเคร่อื งยนต์ใหม้ ำกขน้ึ ซ่ึงโดยท่ัวไปแล้วลน้ิ ไอเสีย จะมีขนำดเล็ก กวำ่ ลิ้นไอดี ลิน้ ไอเสียทำหนำ้ ทเ่ี ปดิ ก๊ำซไอเสียทเ่ี กดิ จำกกำรเผำไหมส้ ่วนผสมของอำกำศกับเชอ้ื เพลงิ ออกในจังหวะคำย โดย ลูกสูบเลอื่ นขึ้นโดนเพื่อขับไล่กำ๊ ซไอเสยี ผ่ำลิน้ ไอเสยี ออกไปยงั ทอ่ ร่วมไอเสยี และส่งไปยงั ทอ่ ไอเสยี ของรถยนต์อกี ต่อไป ล้ินไอเสยี (Exhaust Valve)
8.1.3 ท่อรว่ มไอเสีย(Exhaust Manifold) จะติดตง้ั อยรู่ ะหวำ่ งเครือ่ งยนต์กับทอ่ ไอเสยี ซ่ึงทำหนำ้ ทีเ่ ปน็ ทอ่ ทำงเดนิ ของไอเสยี หลงั จำกกำรเผำไหม้จังหวะคำย ก๊ำซไอเสยี ในแตล่ ะสบู และส่งไปตำมท่อไอเสยี ตอ่ ไป ท่อไอเสยี จะตอ้ งมี ประสิทธภิ ำพในกำรขับไล่ไอเสยี โดยจะตอ้ งมแี รงย้อนกลับนอ้ ยทส่ี ุด ท่อร่วมไอเสีย(Exhaust Manifold) 8.1.4 หม้อพักหรอื หม้อเก็บเสยี ง(Muffler) กำ๊ ซไอเสียท่ีถกู ขบั ออกทำงลนิ้ ไอเสยี และจะผำ่ นทอ่ ไอเสียหลังจำกเกิดกำรเผำ ไหมโ้ ดยกำซไอเสยี จะมคี วำมดนั สงุ อยู่ ถำ้ ปล่อยไปโดยตรงจะทำใหใ้ หก้ ๊ำซไอเสียเกดิ กำรขยำยตวั อยำ่ งรวดเร็วทำใหเ้ กิดเสียงดงั มำก ฉะนัน้ จึงมีกำรลดเสยี งดงั ของก๊ำซไอเสยี โดยลดควำมดันลงเมื่อถกู ปล่อยออกตรงส่วนปลำยของท่อไอเสียสูบ่ รรยำยกำศ หม้อพักหรือหมอ้ เก็บเสียง(Muffler) 8.1.5 แคตตาไลทต์ กิ คอนเวริ ์ทเตอร(์ Catalytic Converter) จะถูกติดตงั้ อยตู่ รงกลำงระบบไอเสยี เพอ่ื กำจดั สำรทเี่ ป็น อันตรำยออกจำกกำ๊ ซไอเสยี สำรท่ีเปน็ อนั ตรำยในกำ๊ ซไอเสียประกอบไปดว้ ยคำร์บอนมอนออกไซค(์ CO) ไฮโดรคำรบ์ อน(HC) และไนตริกออกไซค์(NOx) แคตตาไลทต์ กิ คอนเวิรท์ เตอร์(Catalytic Converter)
•30 1. ช่ือและ น้าที่ ่วนประกอบของกลไกควบคุมล้นิ เครอื่ งยนต์ดีเซลแบบลิ้นเ นอื ูบ กระเด่ืองกดลนิ้ ล้นิ ปรงิ ล้ิน ก้านกระทุ้ง ลูกกระท้งุ ลกู บู ลกู เบี้ย เพลาข้อเ ่ยี ง เพลาลูกเบย้ี ภาพท่ี 2-1 เคร่ืองยนต์แบบลนิ้ เ นือ บู (ที่มา: www.uniquecarsandparts.com) 1.1 เพลาลูกเบี้ย (Cam shaft) รับกาลังขับมาจากเพลาข้อเ ่ียงและ ่งต่อไปค บคุมกลไกการ กดล้ินซ่ึงเพลาลูกเบ้ีย มีท้ังชนิดที่ถูกติดต้ังไ ้ในเ ้ือ ูบและติดตั้งอยู่บนฝา ูบ มี น้าที่เปล่ียนทิ ทาง การเคล่ือนท่ีจากการ มุนเป็นการเคล่ือนที่ทางตรงและค บคุมการเปิดปิดของลิ้นใ ้ ัมพันธ์กับการ เคลื่อนที่ขน้ึ และลงของลกู ูบภาพที่ 2-2 ภาพที่ 2-2 เพลาลกู เบ้ยี (ที่มา: ธัชชยั , 2558)
•31 1.2 ลกู กระทุ้ง (Tappet) มี น้าที่ รับกาลังจากเพลาลูกเบ้ยี ่งใ ก้ บั ก้านกระทุง้ ลูกกระทุง้ นีจ้ ะ มีเฉพาะในเครื่องยนต์แบบลน้ิ เ นอื บู เท่านั้นภาพที่ 2-3 ลกู กระทงุ้ ภาพท่ี 2-3 ลูกกระทุ้ง (ท่ีมา: ธัชชัย, 2558) 1.3 ก้านกระทงุ้ (Push rod) มี นา้ ทร่ี บั กาลงั จากลกู กระทงุ้ ่งตอ่ ไปใ ้กับกระเดื่องกดล้ินเพ่ือไป กดล้ินใ เ้ ปิดก้านกระทุ้งนจี้ ะมใี ช้เฉพาะในเครื่องยนต์แบบล้ินเ นือ ูบเท่าน้ันภาพท่ี 2-4 ก้านกระทงุ้ . . ภาพท่ี 2-4 กา้ นกระทุ้ง (ที่มา: ธชั ชัย อมรปติ โิ ชต,ิ 2558)
•32 1.4 กระเดื่องกดลิ้น (Rocker arm) มี น้าที่กดล้ินใ ้เปิดตามจัง ะการทางานของเครื่องยนต์ กระเด่อื งกดล้นิ มใี ช้ในเครอ่ื งยนต์แบบลิ้นเ นือ ูบและในเครื่องยนต์แบบเพลาลูกเบี้ย เ นือ ูบภาพท่ี 2-5แ ดงกระเดือ่ งกดลิ้นที่ใช้ในเคร่ืองยนต์แบบลิน้ เ นือ ูบภาพที่ 2-5 กระเด่ืองกดล้นิ เพลากระเด่ืองกดลน้ิ , ภาพท่ี 2-5 กระเดอื่ งกดลิน้ (ที่มา: ธัชชยั , 2558) 1.5 ล้ินไอดี (Intake valve) มี นา้ ทเ่ี ปิดใ อ้ ากา ไ ลเข้ากระบอก ูบเคร่อื งยนต์ในจัง ะดูดโดย ล้ินไอดีจะถูกติดตั้งอยู่ในฝา ูบเ นือ ้องเผาไ ม้และลูก ูบในกระบอก ูบปกติล้ินไอดีจะมีขนาดใ ญ่ ก า่ ลิน้ ไอเ ยี ภาพที่ 2-6 ภาพท่ี 2-6 ลิน้ ไอดี (ที่มา: ธัชชยั , 2558) 1.6 ลิ้นไอเ ีย (Exhaust valve) มี น้าท่ีเปิดใ ้ไอเ ียจากการเผาไ ม้ไ ลออกจาก ้องเผาไ ม้ ของเครื่องยนต์ในจงั ะคาย ลิ้นไอเ ยี จะตดิ ต้งั อยใู่ นฝา บู เ นือ ้องเผาไ ม้ เช่นเดีย กับลิ้นไอดีและ อยู่ใกล้ๆ กับลิน้ ไอดีซง่ึ ลิน้ ไอเ ยี จะมีขนาดเล็กก า่ ล้ินไอดีภาพที่ 2-7 ภาพที่ 2-7 ลน้ิ ไอเ ีย (ทมี่ า: ธชั ชัย, 2558)
•33 ล้นิ ไอดี ลนิ้ ไอเ ยี ภาพท่ี 2-8 เปรยี บเทียบขนาดลิ้นไอดแี ละลิ้นไอเ ยี (ทีม่ า: ธชั ชยั , 2558) 1.7 ปรงิ ล้ิน (Valve spring) มี นา้ ทดี่ ึงล้ินไอดีและลิ้นไอเ ียกลับใ ้ นทิ กับบา่ ล้นิ ภาพท่ี 2-9 ภาพที่ 2-9 ปริงลนิ้ (ทม่ี า: ธัชชยั อมรปิติโชติ, 2558) 2. ลักการทางานของกลไกควบคมุ ลน้ิ เครอื่ งยนต์ดีเซลแบบลน้ิ เ นอื บู กลไกค บคมุ ลิน้ มี นา้ ท่ีค บคมุ การเปิดปดิ ของลน้ิ ซง่ึ ลน้ิ ไอดีทา น้าท่ีเปดิ ใ ้อากา ไ ลเขา้ และ ลิน้ ไอเ ยี ทา น้าท่ีเปิดใ ้ไอเ ยี จากการเผาไ ม้ไ ลออกจากกระบอก ูบของเครื่องยนต์และในจัง ะ อัดและจงั ะกาลงั ล้ินต้องปดิ ใ ้ นิท ลิ้นมลี ัก ณะคลา้ ยดอกเ ็ดทาจากเ ล็กกล้าผ มคาร์บอน รือ เ ลก็ ซลิ ิคอนโครเมียมเป็นโล ะผ มทท่ี นค ามรอ้ นได้ ูงโดยทั่ ไปลนิ้ ไอดจี ะมขี นาดใ ญ่ก ่าล้ินไอเ ีย กลไกค บคุมลิน้ แบ่งเป็น 2 ประเภทใ ญ่ๆ คือการค บคุมลิ้นแบบกลไกและแบบไฮดรอลิก การค บคมุ ลิ้นแบบกลไกแบ่งไดอ้ กี 2 แบบคือการค บคมุ ล้ินแบบล้ินเ นือ บู รือเครอ่ื งยนต์ โอเ อรเ์ ฮด าล์ (OHV Engine; Overhead-Valve Engine) และการค บคมุ ล้ินแบบเพลาลูกเบย้ี เ นือ บู รือเครือ่ งยนตโ์ อเ อร์เฮดแคมชาฟท์ (OHC Engine; Overhead-Camshaft Engine)
•34 กระเดื่องกดลน้ิ กา้ นกระทุ้ง ปรงิ ลิ้น กระเดื่องกดล้นิ กา้ นกระทุ้ง ภาพที่ 2-10 กลไกค บคุมลิ้นเคร่อื งยนต์ดีเซลแบบล้นิ เ นือ ูบ (ท่มี า: ธชั ชัย, 2558) ลักการของกลไกค บคุมลิ้นเคร่ืองยนต์ดีเซลแบบลน้ิ เ นอื บู รอื เครื่องยนตโ์ อเ อร์เฮด าล์ (OHV Engine; Overhead-Valve Engine) จะมีล้ินอยู่ที่ฝา ูบและมีเพลาลูกเบ้ีย อยู่ในเ ื้อ ูบ ประกอบด้ ยลูกกระทุ้ง ก้านกระทุ้ง กระเด่ืองกดลิ้น โดยเพลาลูกเบ้ีย ในเ ื้อ ูบจะทา น้าที่ ่งแรง ผ่านลูกกระทุ้งไปดันก้านกระทุ้ง ใ ้ก้านกระทุ้ง ่งแรงไปดันกระเดื่องกดลิ้น เพ่ือใ ้กระเดื่องกดล้ินไป กดลิ้นใ ้เปิดตามจัง ะการทางานของเคร่ืองยนต์ ่ นการปิดลิ้นน้ันจะเกิดขึ้น ลังจากท่ีลูกเบี้ย เคลอ่ื นทผ่ี า่ นไปทาใ ้ ปริงคลายตั และดึงล้นิ ใ ้กลบั มา นทิ กบั บ่าล้ิน ข้อดีของกลไกควบคุมลนิ้ เครื่องยนต์ดเี ซลแบบลน้ิ เ นอื ูบ 1. ออกแบบง่าย ราคาถูก 2. ทนทานต่อการใชง้ าน ขอ้ เ ยี ของกลไกควบคุมลิ้นเครอื่ งยนต์ดีเซลแบบลิ้นเ นือ บู 1. ่งกาลังผา่ นกลไก ลายข้ันตอน ทาใ ้ ิ้นเปลืองกาลังและเชื้อเพลิงของเครอ่ื งยนต์ 2. ไมเ่ มาะกบั เครือ่ งยนต์รอบ ูงๆ
•49 1. ชอื่ และ นา้ ที่ ่วนประกอบกลไกควบคมุ ลิ้นเคร่ืองยนต์ดเี ซลแบบเพลาลกู เบ้ียวเ นือ ูบ l ภาพที่ 3-1 เคร่ื งยนตด์ ีเซลแบบเพลาลูกเบ้ีย เ นื ูบ (ท่ีมา: ธัชชยั , 2558) 1.1 เพลาลูกเบย้ี (Cam shaft) มี น้าทร่ี บั กาลังขับจากเพลาข้ เ ่ยี งและ ง่ ต่ ไปค บคุมกลไก การกดล้นิ ซ่งึ กลไกค บคุมล้ินแบบเพลาลกู เบ้ยี เ นื บู จะติดตัง้ เพลาลกู เบย้ี ยูบ่ นฝา บู ภาพที่ 3-2 เพลาลูกเบ้ยี (ท่ีมา: ธชั ชยั , 2558) 1.2 กระเดื่ งกดลิ้น (Rocker arm) มี น้าท่ีกดลิ้นใ ้เปิดตามจัง ะการทางานข งเครื่ งยนต์ โดยรับแรงขบั มาจากเพลาลกู เบย้ี ภาพท่ี 3-3 กระเด่ื งกดล้ิน ภาพที่ 3-3 กระเด่ื งกดลนิ้ (ที่มา: ธชั ชัย, 2558)
•50 1.3 ลิ้น (Valve) แบ่ง กเป็น 2 ประเภทคื ล้ินไ ดีและลิ้นไ เ ีย า รับเคร่ื งยนต์ดีเซลทุก ประเภทล้ินไ ดแี ละลิน้ ไ เ ียจะมีรูปรา่ งลกั ณะทคี่ ลา้ ยกัน มลี กั ณะคล้ายด กเ ็ดทาจากเ ล็กกล้า ผ มคารบ์ น รื เ ลก็ ซลิ คิ นโครเมียมเปน็ โล ะผ มที่ทนค ามร้ นได้ ูง 1.3.1 ลิ้นไ ดี (Intake valve) มี น้าที่เปิดใ ้ ากา ไ ลเข้ากระบ ก ูบในจัง ะดูด ลิ้นไ ดี ถูกติดตั้ง ยู่ในฝา ูบเ นื ้ งเผาไ ม้และลูก ูบในกระบ ก ูบ ลิ้นไ ดีจะมีขนาดใ ญ่ก ่าลิ้นไ เ ีย ภาพท่ี 3-4 ภาพที่ 3-4 ลิน้ ไ ดี (ท่ีมา: ธัชชยั , 2558) 1.3.2 ลิ้นไ เ ีย (Exhaust valve) มี น้าทเ่ี ปิดใ ้ไ เ ยี จากการเผาไ ม้ไ ล กจาก ้ งเผา ไ ม้ข งเครื่ งยนต์ในจัง ะคาย ลนิ้ ไ เ ียจะติดต้ัง ยใู่ นฝา ูบเ นื ้ งเผาไ ม้ เช่นเดีย กับลิ้นไ ดี และ ยู่ใกลๆ้ กับล้ินไ ดซี ่ึงลิน้ ไ เ ียจะมขี นาดเลก็ ก า่ ลิ้นไ ดีภาพที่ 3-5 ภาพท่ี 3-5 ลิ้นไ เ ยี (ท่ีมา: ธชั ชัย, 2558) 1.4 ปริงลิ้น (Valve spring) มี นา้ ทด่ี ึงลิน้ ไ ดแี ละล้ินไ เ ียกลับใ ้ นทิ กับบ่าลิน้ ภาพท่ี 3-6 ภาพท่ี 3-6 ปรงิ ลนิ้ (ทมี่ า: ธัชชัย มรปิติโชติ, 2558)
•51 2. ลักการทางานของกลไกควบคุมลน้ิ เครอ่ื งยนต์ดเี ซลแบบเพลาลูกเบี้ยวเ นือ ูบ ลกั การทางานข งกลไกค บคุมลิ้นเครื่ งยนต์ดีเซลโ เ ชซี รื เคร่ื งยนต์แบบเพลาลกู เบี้ย เ นื ูบ (OHC; Overhead–Camshaft Engine) คื จะมีล้ินไ ดีและลิ้นไ เ ีย ยู่บนฝา ูบและมี เพลาลูกเบย้ี ยู่บนฝา ูบด้ ยเช่นกัน ่ นประก บที่ าคัญข งกลไกค บคุมล้ินนี้คื กระเด่ื งกดลิ้น และเพลาลกู เบีย้ ซึง่ เพลาลูกเบี้ย จะทา น้าท่ี ง่ แรงไปกดกระเด่ื งเพื่ ใ ้กระเด่ื งกดลิ้นตามจัง ะ การทางานข งเคร่ื งยนต์กลไกค บคุมลิน้ เครื่ งยนต์ดีเซลแบบเพลาลูกเบี้ย เ นื ูบมีท้ังแบบกดลิ้น ผ่านกระเดื่ งกดลิน้ และการกดล้ินผ่านลกู เบ้ยี โดยตรงซง่ึ เรียก า่ “ไดเรค็ าล์ (Direct Valve)” เพลาลูกเบ้ยี o ภาพที่ 3-7 กลไกค บคุมลน้ิ แบบใชล้ กู เบีย้ กดลนิ้ โดยตรง (Direct Valve) (ที่มา: www.enginebuildermag.com) กลไกค บคุมลิน้ เครื่ งยนต์ดีเซลแบบเพลาลูกเบ้ีย เ นื ูบ ถ้ามีเพลาลูกเบี้ย 1 ันบนฝา ูบ เรียก ่าเพลาลูกเบ้ีย เดี่ย เ นื ูบ (SOHC; Single Over Head Camshaft) แต่ถ้ามีเพลาลูกเบ้ีย 2 ัน ยู่บนฝา ูบเรียก ่าเพลาลูกเบี้ย คู่เ นื ูบ (DOHC; Double Over Head Camshaft) ซึ่ง ผู้ผลิตบางราย าจเรียก า่ เคร่ื งยนต์ Twin cam
•52 เพลาลูกเบย้ี เด่ีย เ นื บู ภาพท่ี 3-8 เครื่ งยนต์ดีเซลเพลาลูกเบยี้ เดย่ี เ นื ูบ (ทม่ี า: ธชั ชยั , 2558) เพลาลกู เบีย้ คู่เ นื ูบ ภาพท่ี 3-9 เครื่ งยนตด์ เี ซลเพลาลูกเบ้ีย คู่เ นื บู (ทม่ี า: ธชั ชยั , 2558) ขอ้ ดขี องกลไกควบคมุ ล้นิ เครอ่ื งยนต์ดีเซลแบบเพลาลูกเบี้ยวเ นือ บู 1. เคร่ื งยนต์มีค ามเร็ ร บ งู 2. ต บ น งการเรง่ ดี ประ ิทธิภาพ งู 3. ่งกาลังงา่ ยไม่ผา่ น ลายขั้นต น 4. ลดการ ญู เ ยี กาลงั ข งเครื่ งยนต์จากการไม่กดลิน้ ลายขนั้ ต น 5. ประ ยดั น้ามนั เช้ื เพลิง ข้อเ ียของกลไกควบคุมลน้ิ เครอื่ งยนต์ดเี ซลแบบเพลาลกู เบย้ี วเ นอื ูบ 1. ราคา ูงก า่ เคร่ื งยนต์ดเี ซลแบบล้นิ เ นื บู
•53 3. ช่ือและ น้าที่ ่วนประกอบกลไกควบคมุ ลน้ิ แบบไฮดรอลกิ 3.1 ลูกกระทุ้งไ ดร ลิก (Hydraulic Valve Lifter) มี น้าที่ยกล้ินและรัก าระยะ ่างช่ ง ่าง ข งลิน้ ใ ม้ คี ่าเป็น ูนย์ตล ดเ ลาด้ ยตั ข งมนั เ งจากแรงดันนา้ มันเครื่ ง 3.2 กระเด่ื งกดล้ิน (Rock arm) มี น้าท่ีกดล้ินใ ้เปิดโดยกระเด่ื งกดลิ้นจะได้รับแรงมาจากลูก กระทุง้ ไ ดร ลิก ีกท ด นง่ึ 3.3 ลิน้ ไ ดี (Intake valve) มี น้าทเี่ ปิดใ ้ ากา ไ ลเขา้ กระบ ก บู 3.4 ล้นิ ไ เ ยี (Exhaust valve) มี น้าที่เปดิ ใ ้ไ เ ียไ ล กจากกระบ ก ูบ 3.5 ปริงลิน้ (Valve spring) มี นา้ ทด่ี ึงล้นิ ใ แ้ นบ นิทกบั บ่าลิ้น 3.6 เพลาลูกเบ้ีย (Cam shaft) มี น้าที่รับกาลังขับมาจากเพลาข้ เ ่ียงและ ่งต่ ไปค บคุม กลไกการกดลนิ้ กระเด่ื งกดลนิ้ เพลาลกู เบี้ย ปรงิ ลนิ้ ลน้ิ ไ เ ีย ลูกกระทุ้งไ ดร ลกิ ลิ้นไ ดี ภาพที่ 3-10 กลไกค บคุมลิ้นแบบไ ดร ลิก (ทีม่ า: www. rtsauto.com) 4. ลักการทางานของกลไกควบคุมลนิ้ แบบไฮดรอลกิ กลไกค บคมุ ลิ้นแบบไ ดร ลิก มใี ช้ทง้ั กับเครื่ งยนต์ดีเซลแบบลิ้นเ นื บู และเคร่ื งยนต์แบบ เพลาลูกเบี้ย เ นื ูบ แต่นิยมใช้กับเครื่ งยนต์แบบเพลาลูกเบ้ีย เ นื ูบ (OHC: Over Head Camshaft) เน่ื งจากทางานไดเ้ งียบก า่ และไม่จาเป็นต้ งปรับตั้งระยะ ่างลิ้นเน่ื งจากลิ้นจะปรับต้ัง ระยะ ่างลิน้ ได้เ งโดย ัตโนมตั ิ และใน ภา ะการทางานปกตกิ ารเปล่ียนแปลงข ง ุณ ภูมิค ามร้ น การ กึ ร ตา่ งๆ ไมม่ ผี ลกระทบกบั กลไกการทางานข งล้ินเพราะลูกกระทุ้งไ ดร ลิก ามารถปรับตั ได้เ ง ัตโนมัติด้ ยระบบไ ดร ลิก ่ นประก บที่ าคัญข งการค บคุมลิ้นคื ลูกกระทุ้งไ ดร ลิก
•54 ซ่ึงลูกกระทุ้งติดตั้ง ยู่บนปลายกระเด่ื งกดลิ้นด้านท่ีต่ กับก้านลิ้น เม่ื ลูกเบ้ีย ดันใ ้กระเด่ื งกดล้ิน เคลื่ นที่ขึ้นค ามดันไ ดร ลิกจะดันใ ้ลูกปืนแนบกับบ่าทาใ ้น้ามันถูกกัก ยู่ในช่ งค ามดัน ูง เมื่ ลกู เบีย้ ดันลูกกระทุ้งใ ล้ ิน้ เปดิ กจะไม่มเี ยี งดงั เพราะไม่มีระยะ ่างล้นิ ่ นการเคลื่ นท่ีข้ึนเปิดลิ้น ทันทีทาใ ้ค ามดันน้ามันในช่ งน้ามันใต้ตั เลื่ นเพ่ิมข้ึนทาใ ้ล้ินปิด น้ามันจึงถูกกัก ยู่ในช่ งน้ามัน ทาใ ้ลูกกระทุ้งไ ดร ลิกขณะน้ันจึงทา น้าท่ีคล้ายกับลูกกระทุ้งธรรมดาเคล่ื นท่ีข้ึนและเปิดลิ้น ก เม่ื ่ นนูนข งลูกเบี้ย มุนจากไปลูกกระทุ้งจะเคลื่ นท่ี ปริงล้ินจะดันลงดึงลิ้นใ ้ปิด นิทกับบ่าล้ิน ภาพที่ 3-9 แ ดงการทางานข งล้ินไ ดร ลกิ เคร่ื งยนต์ลน้ิ เ นื บู ภาพที่ 3-11 การทางานข งลน้ิ ไ ดร ลกิ เคร่ื งยนต์แบบลิน้ เ นื บู (ท่มี า: ประ านพง ์, 2558) ในเคร่ื งยนต์แบบเพลาลูกเบ้ีย เ นื ูบ (OHC; Overhead Camshaft) ที่มีการปรับต้ัง ระยะ ่างล้ินเ งโดย ตั โนมตั ใิ ชต้ ั ปรบั ระยะ ่างล้ินโดย ัตโนมัติ (Automatic valve-lash adjuster) ข้ ดีคื ไม่ต้ งปรับตั้งระยะ ่างล้ิน ลักการปรับต้ังลิ้น ัตโนมัติจะใช้การค บคุมแบบไ ดร ลิก (Hydraulic Lash Adjuster or HLA) ซ่งึ เครื่ งยนตแ์ บบเพลาลูกเบ้ีย เ นื ูบมที ้ังใช้กระเดื่ งกดล้ิน แบบล ยและใช้ลูกเบ้ีย ่งกาลังผ่านลูกถ้ ยกดล้ิน ซ่ึงกระเดื่ งกดล้ินแบบล ยปลายข้าง นึ่งยึดเข้า กับตั ปรบั ระยะ ่างข งลิน้ ตั โนมัตดิ ้ ยคลพ้ิ (Clip) และปลาย ีกข้าง นึ่งน่ัง ยู่บนปลายก้านล้ินซ่ึงท่ี จดุ กึ่งกลางข งกระเด่ื งมี ันแตะกบั ลูกเบย้ี บนเพลาลกู เบ้ยี การทางานข งตั ปรับตั้งระยะ ่างลิ้นโดย ัตโนมัติเคร่ื งยนต์แบบเพลาลูกเบี้ย เ นื ูบ จงั ะลง รื ลน้ิ เปดิ (ภาพ 3-13 ก) ตั ปรบั ตัง้ ระยะ ่างลน้ิ โดย ัตโนมตั ิซง่ึ มเี ื้ ลูก ูบกล งเป็นโพรง ใ ้ลูก ูบ มแน่นพ ดีและช่ ง ่างระ ่างลูก ูบกับเ ื้ ลูก ูบ ามารถใ ้น้ามัน ล่ ล่ืนไ ลผ่านเข้า ไปเพื่ ค บคุมการทางานและเมื่ ลูกเบ้ีย เคลื่ นที่มาดันกระเด่ื งกดลิ้นลง ทาใ ้ล้ินและลูก ูบตั ปรบั ต้ังระยะ ่างลน้ิ โดย ตั โนมตั ิได้รับภาระดันลน้ิ ใ เ้ คล่ื นทีล่ งและเปิด เน่ื งจากใน ้ งค ามดันน้ัน มนี ้ามนั บรรจุ ยเู่ ตม็ ลกู บู จึงไดร้ บั แรงจากการดันและ ยุดเปน็ ระยะๆ กระเดื่ งกดลิ้นจึงดันลิ้นลงโดย ใช้ ่ นบนข งลกู บู เป็นจดุ คา้ และเมื่ เพลาลกู เบ้ีย มนุ ต่ ไปจนผา่ นจุด ูง ุด กระเด่ื งกดลิ้นเร่ิมจะ ยกข้ึน เนื่ งจากลูก บู ไดร้ บั แรงจาก ปรงิ ลิน้ ทาใ ้แรงดนั น้ามนั ใ ้ ้ งค ามดนั ถูกรัก าไ ร้ ะดับคงท่ี
กระเดื่ งกดลิ้น •55 ตั ปรบั ระยะ า่ งลน้ิ โดย ัตโนมตั ิ ปลายก้านลิน้ ภาพที่ 3-12 ตั ปรบั ระยะ ่างลนิ้ ตั โนมตั ิ (ที่มา: ตรเี พชร ีซซู ุเซลล์, ม.ป.ป.) การทางานในจงั ะขึน้ รื ล้นิ ปิด (ภาพ 3-13ข) เม่ื ลกู เบ้ีย มุนผ่านกระเดื่ งกดลิ้นแรงข ง ปริงล้ินจะไม่ดันลูก ูบ ีกในช่ งน้ีน้ามัน ล่ ล่ืนภายใต้ค ามดันจากระบบ ล่ ลื่น จะไ ลเข้าไปใน ้ งบรรจนุ า้ มนั ในลูก ูบ และดันลิ้นลูกปืนกลมเข้าไปใน ้ งค ามดันแล้ ยกลูก ูบขึ้นปลายด้าน น่ึง ข งกระเดื่ งกดลิน้ ซึง่ ยดึ ติดกับลูก ูบ ทาใ ้กระเดื่ งกดลิน้ ข้นึ มั ผั กบั ลูกเบี้ย เพื่ ลดช่ ง ่างใ ้เป็น ูนย์เนื่ งจาก ้ งค ามดันขยายใ ญ่ขน้ึ น้ามัน ล่ ลื่นจะดันและเปิดล้ินลูกปืนกลมและไ ลเข้ามาใน ้ งค ามดันทาใ พ้ ร้ มจะทางานต่ ไป ภาพที่ 3-13 การทางานข งล้นิ ไ ดร ลกิ เครื่ งยนต์แบบเพลาลูกเบีย้ เ นื ูบ (ท่ีมา: มลู นธิ ิกล่มุ ซี ูซ,ุ ม.ป.ป.)
•56 ข้ ังเกตปัจจุบันกลไกการค บคุมลิ้นแบบไ ดร ลกิ ไดม้ กี ารพัฒนาใ ้มีประ ิทธิภาพมากยิ่งขึ้น ามารถทางานได้ ดคล้ งกับภาระต่างๆ ข งเครื่ งยนต์และนิยมใช้กันมากคื ระบบ าล์ แปรผัน ซ่ึงมีการ กแบบลูกเบ้ีย และกระเดื่ งกด าล์ ใ ้มีค ามแตกต่างจากน้ันค บคุมการทางานด้ ย ค ามดนั ข งนา้ มนั เคร่ื งผ านกับระบบ ิเลก็ ทร นิก ์ (Electronic) ภาพที่ 3-14 ระบบ าล์ แปรผัน (ทีม่ า: www:jpx.responsejp.com) ข้อดขี องกลไกควบคมุ ลิ้นแบบไฮดรอลกิ 1. ปรับต้ังลน้ิ ไดเ้ งโดย ัตโนมัติ 2. ต บ น งการเรง่ ดี ประ ิทธิภาพ ูง 3. เ ยี งเงยี บไมค่ ่ ยมปี ัญ าลนิ้ เ ียงดัง 4. เพ่มิ แรงบิดใ เ้ ครื่ งยนต์ได้ งู 5. ประ ยัดน้ามันเชื้ เพลิง มลพิ ไ เ ยี น้ ย ขอ้ เ ียของกลไกควบคุมลนิ้ แบบไฮดรอลกิ 1. มกี ลไกค บคมุ ล้ินที่ ลับซับซ้ น 2. ราคา งู ยากต่ การ กแบบผลิต
งานกลไกควบคุมลิน้ เครื่องยนตด์ เี ซล ความสาคญั ของลนิ้ ไอดี ลนิ้ ไอเสีย เคร่ืองยนต์ ลนิ้ (Valve) เป็นชิ้นส่วนท่ีมีความสาคญั ของเครื่องยนต์ มีหนา้ ที่ ปิด เปิ ดการไหลเขา้ ไหลออกของไอดี (Air – fuel mixture) และไอเสีย (Exhaust gas) ลิ้นขอเครื่องยนต์ แบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ ลิ้นไอดี (Inlet Valve) มีหนา้ ท่ี ปิ ด เปิ ด การไหลเขา้ ของไอดี(Air – fuel mixture) ลิ้นไอเสีย (Exhaust Valve) มีหนา้ ท่ี ปิ ด เปิ ดการไหลของไอเสีย (Exhaust gas) นอกจากน้นั ลิน้ ยงั ทาหนา้ ที่เป็นส่วนหน่ึงของหอ้ งเผาไหมข้ องเคร่ืองยนตอ์ ีกดว้ ย โลหะที่นามาสร้างลิน้ จะตอ้ งมีการถา่ ยเทความร้อนไดด้ ี ผวิ แขง็
งานกลไกควบคุมลิน้ เครื่องยนตด์ เี ซล รอ่ งปะกบั มีการบรรจโุ ซเดียม (Metallic Sodium) ไว-้ กา้ นลนิ้ ภายในกา้ นลนิ้ ดว้ ย บา่ ลนิ้ โซเดียมเป็นสารเหลว ท่ีชว่ ยใหก้ ารนาความ รอ้ นออกจากเรอื นลิน้ ไดเ้ รว็ คุณลกั ษณะที่สาคญั อยา่ งหน่ึงของลิน้ คือ การระบายความร้อนท่ีดี โดยการออกแบบและสร้างลิ้น ไดก้ าหนดช่องทางในการระบายความร้อนของลิ้นไวด้ งั น้ี หนา้ สมั ผสั ระหวา่ ง ลิ้น กบั บ่าลิน้ จะตอ้ งมีหนา้ สัมผสั ท่ีแนบชิดกนั มากที่สุด หนา้ สมั ผสั ระหวา่ งกา้ นลิ้น กบั ปลอกนาลิน้ หนา้ สมั ผสั ดงั กล่าวจะมีน้ามนั หลอ่ ล่ืนช่วยในการหล่อล่ืนและ ระบายความร้อน นอกจากน้นั ภายในกา้ นลิ้นจะมีการบรรจุโซเดียม(Metallic Sodium) ไวด้ ว้ ย โซเดียมเป็นสารเหลว ท่ีช่วยใหก้ ารนาความร้อนออกจากเรือนลิน้ ไดเ้ ร็วท่ีสุด
นอ็ ตปรบั ตงั้ ระยะหา่ งลนิ้ กระเดื่องกดลนิ้ กา้ นกระทงุ้ ลนิ้ ลนิ้ เพลาลกู ลกู ถว้ ยกา้ นกระทงุ้ เบยี้ ว กลไกลนิ้ แบบใชก้ า้ นกระทงุ้ ลนิ้ และมีกระเด่ืองกดลนิ้ โดยปกติเพลาลกู เบีย้ วจะ วางไวใ้ นตาแหนง่ ดา้ นลา่ งคขู่ นานกบั เพลาขอ้ เหว่ียง
งานกลไกควบคุมลนิ้ เคร่ืองยนตด์ เี ซล การวางตาแหนง่ เพลาลกู เบีย้ วไวด้ า้ นบนฝาสบู (Over head Camshaft = OHC) ในกรณีท่ีมีการวางเพลาลกู เบีย้ ว 2 ชดุ (Double Over head Camshaft = DOHC) คือเพลาลกู เบีย้ วควบคมุ การปิด เปิดของลนิ้ ไอดี และเพลาลกู เบีย้ วควบคมุ การปิด เปิด ลนิ้ ไอเสีย การวาง ตาแหนง่ ในลกั ษณะนีเ้ ป็นท่ีนิยมมากในปัจจบุ นั เน่ืองจากกลไกการปิด เปิดของ ลนิ้ สามารถทางานไดร้ วดเรว็ ฉบั ไว เหมาะกบั เคร่อื งยนตท์ ่ีมีความเรว็ รอบสงู และ นอกจากนนั้ ในปัจจบุ นั การติดตงั้ ลนิ้ ไอดี และลนิ้ ไอเสยี เพ่มิ จานวนมากขนึ้ ซง่ึ โดย ปกติ 1 สบู จะมีลนิ้ เพียง 2 ลนิ้ แตใ่ นปัจจบุ นั 1 ลบู จะมีถงึ 4 ลนิ้ ทาให้ ประสทิ ธิภาพการดดู ไอดี และคายไอเสยี มีเพ่ิมมากขนึ้ จะเหน็ ไดว้ า่ รถยนตน์ ่งั ใน ปัจจบุ นั มีถงึ 16ลนิ้ (16 Valve)
งานกลไกควบคุมลนิ้ เคร่ืองยนตด์ เี ซล การวางตาแหน่งในลกั ษณะดงั กล่าว มีกลไกควบคุมลิ้นดงั น้ี 1. เพลาลูกเบ้ียว (Camshaft) 2. กา้ นกระทุง้ ลิ้น (Push Rod) 3. กระเด่ืองกดลิ้น (Rock Arm) 4. สปริงลิ้น (Spring) 5. เฟื อง (Gear) หรือโซ่ (Chain)
งานกลไกควบคุมลนิ้ เครื่องยนตด์ เี ซล สปรงิ ลนิ้ กระเดือ่ งกดลนิ้ เฟืองไทมม์ ิง่ กา้ นกระทงุ้ ลนิ้ เพลาลกู เบยี้ ว เพลาขอ้ เหว่ียง
งานกลไกควบคุมลนิ้ เครื่องยนตด์ เี ซล แสดงการขับล้นิ โดยใชโ้ ซ่ไทม์มิง่ แสดงการขบั ลิน้ โดยใชส้ ายพานไทมม์ ่งิ
งานกลไกควบคุมลนิ้ เคร่ืองยนตด์ เี ซล เพราะฉะน้ันการวางตาแหนง่ เพลาลกู เบี้ยวในลักษณะน้ีจะมีกลไกควบคมุ ลิ้นดงั น้ี 1. เพลาลูกเบ้ียว(Camshaft) 2. ลูกถว้ ยกดลิ้น (Cup)หรือกระเด่ืองกดลิน้ (Rocker arm) 3. สปริงลิ้น(Spring) 4. สายพานไทมม์ ิ่ง (Timing belt)
การวางตาแหนง่ เพลาลกู เบยี้ วในลักษณะนจี้ ะมกี ลไกควบคมุ ลิ้นดงั น้ี ลนิ้ ดา้ นขา้ ง 1. การวางตาแหน่งลิ้นบริเวณฝาสูบ บางคร้ังเรียกวา่ ชนิดลิ้นอยบู่ นฝาสูบ (Over head Valve = OHV ) การวางตาแหน่งในลกั ษณะน้ี ไดร้ ับความนิยมมากท่ีสุด 2. การวางตาแหน่งไวท้ ี่บริเวณเส้ือสูบ บางคร้ังเรียกวา่ ชนิดลิ้นดา้ นขา้ ง (Side Valve) นิยม ใชก้ บั เครื่องยนตเ์ ลก็ เพราะสะดวกในการออกแบบฝาสูบ และสะดวกในการวาง ตาแหน่งเพลาลูกเบ้ียว
แบบ OHC ใชล้ กู ถว้ ย แบบใชก้ ระเด่อื งกดลนิ้ การทางานของลนิ้ และกลไกลนิ้ การทางานของลนิ้ จะตอ้ งอาศยั กลไก(Mechanism) ท่ีทางานรว่ มกนั ตงั้ แตต่ น้ กาลงั คือการหมนุ ของเพลาขอ้ เหว่ียง สง่ กาลงั มาขบั เพลาลกู เบีย้ ว และเม่ือ เพลาลกู เบีย้ วหมนุ จะมีกลไกตอ่ เน่ืองไปกดใหล้ นิ้ เปิด ปิดตามจงั หวะ
การส่งกาลังจากเพลาข้อเหว่ยี ง ไปขับเพลาลูกเบยี้ ว โดยอาศัยการส่ง กาลังใน 2 ลักษณะดงั นี้ เฟืองขบั เพลาลกู เบีย้ ว เฟืองเพลาขอ้ เหว่ียง 1. ส่งกาลังโดยใช้เฟื อง(Timing gear) สองตวั ขบกนั ทาใหท้ ศิ ทางการหมนุ ของเพลาขอ้ เหว่ียงและเพลาลกู เบีย้ วหมนุ ไปในทิศทางตรงกนั ขา้ ม น่นั คือเม่ือเพลาขอ้ เหว่ียงหมนุ ตามเขม็ นาฬกิ า เพลาลกู เบีย้ วจะหมนุ ทวนเข็ม นาฬกิ า การสง่ กาลงั โดยใชเ้ ฟื องจะมีเสยี งดงั นิยมกบั เคร่อื งท่ีมีความเรว็ รอบต่า แตอ่ ายกุ ารใชง้ านนาน
การส่งกาลังจากเพลาข้อเหวย่ี ง ไปขับเพลาลูกเบยี้ ว โดยอาศัยการ ส่งกาลังใน 2 ลักษณะดังนี้ 2.ส่งกาลังโดยใช้โซ่ (Timing chain) คลอ้ งระหวา่ งเฟื องเพลา ขอ้ เหว่ียง และเฟื องของเพลาลกู เบีย้ ว ทาใหท้ ศิ ทางการหมนุ ของเพลาทงั้ สอง หมนุ ทศิ ทางเดียวกนั คือหมนุ ตามเข็มนาฬกิ า การสง่ กาลงั โดยใชโ่ ซม่ เี สยี งดงั อายุ การใชง้ านจากดั เม่ือหมดอายกุ ารใชง้ านจะตอ้ งนาไปซอ่ มบารุงรกั ษาทนั ที
ก้านสูบ ไอดเี ปิด ไอเสียปิด ไอเสยี เปิด 231 องศา ไอดีเปิด 218 องศา ไอเสียเปิด ไอดีปิด จากไดอะแกรมการปิ ดเปิ ดของลิ้น (Valve Timing Diagram) จะแสดงใหเ้ ห็นรายละเอียดดงั น้ี 1. บอกองศาการ ปิ ด เปิ ด ของลิน้ ไอดี และ ลิน้ ไอเสีย 2. คานวณหาค่า เวลา ปิ ด เปิ ดของลิน้ ไอดี และไอเสีย 3. บอกความสัมพนั ธร์ ะหวา่ งการทางานของลิ้น และการทางานของลูกสูบ
กลไกควบคุมล้นิ เคร่อื งยนต์ 4 จงั หวะ
กลไกควบคุมลนิ้ เคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ กลไกควบคุมลิ้น (Engine Timing) มีหนา้ ท่ีควบคุมการเปิ ด- ปิ ดลิ้นไอดีและลิ้นไอเสีย ให้ เคร่ืองยนตด์ ูดไอดีเขา้ ไปใน กระบอกสูบจานวนจากดั เผาไหม้ ใหเ้ ป็นพลงั งานขบั ไล่ไอเสียทงิ้ การ บรรจุไอดีและขบั ไล่ไอเสียใน เคร่ืองยนต์ เป็นการเปล่ียนไอดีและ ไอเสียดว้ ยกลไกควบคุมลิ้น
แบบลนิ้ อยู่ด้านข้าง (Side Valve Engine = SV) ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียอยขู่ า้ งกระบอกสูบทาใหค้ วามจุหอ้ งเผาไหม้ มีขนาดใหญ่ อตั ราอดั ต่า ความเร็วรอบต่า เป็นเครื่องยนตเ์ บนซินรอบต่า สาหรับเคร่ืองสูบน้า หรือเครื่องยนตใ์ นงานเกษตรกรรม
แบบลนิ้ อยู่บนฝาสูบ (Overhead Valve Engine = OHC) ความแตกต่างของแบบ OHV กบั แบบ SV คือ เพ่ิมตวั กระเดื่องกด ลิ้น (Rocker Arm) และติดต้งั ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียไวบ้ นฝาสูบ จึงทาให้ ขนาดความจุของหอ้ งเผาไหมม้ ีขาดเลก็ กวา่ แบบ SV กาลงั จากเครื่องยนต์ สูงกวา่ แต่มีชิ้นส่วนกลไกกดลิ้นมาก จึงทาใหเ้ กิดปัญหาในการทางานท่ี ความเร็วรอบสูง
แบบเพลาลูกเบยี้ วเดย่ี วฝาสูบ (Single Overhead Camshaft = SOHC) แบบน้ีคิดคน้ มาจากความตอ้ งการที่จะลดจานวนชิ้นส่วนท่ีเคล่ือนท่ี ซ่ึงเป็นปัญหาในแบบ OHV ใหเ้ หลือนอ้ ยลง โดยแบบน้ีจะไม่มีกา้ นกระทุง้ เหมือนแบบ OHV และตวั กระเด่ืองกดลิ้นเพลาลูกเบ้ียวส่งกาลงั โดยตรง ตาแหน่งที่ต้งั ลิ้นจะเหมือนกบั แบบ OHV จึงทาใหไ้ ดก้ าลงั เคร่ืองและ ความเร็วรอบจากเครื่องยนตท์ ี่สูงกวา่
แบบเพลาลูกเบยี้ วคู่บนฝาสูบ (Double Overhead Camshaft = DOHC) แบบน้ีจะแยกเพลาลูกเบ้ียวเป็นของลิ้นไอดีและไอเสีย ลิ้นจะถูกส่ง กาลงั ขบั โดยตรงจากเพลาลูกเบ้ียวเหมือนกบั แต่ละลิ้นมีกลไกขบั เคล่ือน โดยเฉพาะของมนั จึงทาใหเ้ กิดการทางานไดเ้ ที่ยงตรง ท่ีความเร็วรอบสูง ดีกวา่ แบบ OHC
แบบ 4 ลนิ้ ต่อสูบ (4-Valve) แต่ละสูบมีลิ้น 4 ตวั ลิ้นไอดี 2 ตวั และ ลิ้นไอเสีย 2 ตวั ลิ้นแต่ละตวั มีขนาดเลก็ และเบากวา่ แบบ 2 ลิ้นต่อสูบ ดว้ ยเหตุน้ีลิ้นจึงทางานไดเ้ ตม็ ที่ แน่นอนที่ความเร็วรอบสูง และจานวนพ้ืนที่ของช่องไอดีและไอเสีย ท้งั หมดในการเปิ ด-ปิ ดของลิ้น 4 ลิ้น จะมากกวา่ การเปิ ด-ปิ ดของแบบลิ้น 2 ลิ้นต่อสูบ จึงทาใหก้ ารดูดไอดีและคายไอเสียมีประสิทธิภาพสูง
กลไกควบคุมลนิ้ ด้วยเฟื องไทมงิ่ ส่วนประกอบชุดเฟื องไทมงิ่ ชุดเฟื องไทม่ิง (Timing Gear) เป็นแบบใชเ้ ฟื องขบกนั โดยตรง การขบั เพลาลูกเบ้ียวแบบน้ีใชเ้ ฟื อง 2 ตวั ขบ ส่งกาลงั กนั โดยตรง ในการหมุนเปิ ด- ปิ ดลิ้นไม่นิยมใชก้ บั เครื่องยนตใ์ น ปัจจุบนั เพราะจะทาใหเ้ กิดเสียงดงั ใน การส่งถ่ายกาลงั ขบั เคลื่อน
เคร่ืองหมายต้งั เฟื องไทม่ิง 1) ก่อนถอดแยกตอ้ งตรวจ เครื่องหมายต้งั เฟื องไทม่ิง เพ่ือจะได้ ประกอบถูกตอ้ ง 2) การประกอบเฟ่ื องไทม่ิง ใหส้ ูบท่ี 1 ของเครื่องยนตข์ ้ึนศูนย์ ตายบน แลว้ ติดต้งั เฟื อง ไทมิ่งให้ เคร่ืองหมายต้งั เฟื องตรงกนั
การระยะฟรีฟันเฟื องไทม่งิ เม่ือติดต้งั เฟื องไทม่ิง เสร็จแลว้ ใหต้ รวจระยะฟรี ฟันเฟื องไทม่ิงใหต้ าม กาหนด เพราะระยะฟรี ฟันเฟื องยง่ิ มาก ยงิ่ เกิดเสียง ดงั การส่งกาลงั ของเฟื องไท มิ่งมาก
กลไกควบคุมลนิ้ ด้วยโซ่ไทม่งิ ส่ วนประกอบชุดโซ่ ไทม่ิง ชุ ด โ ซ่ ไ ท มิ่ ง (Timing Chain)ใชส้ าหรับการขบั เคล่ือน เครื่ องยนต์ประเภทเพลาลูก เบ้ียวอยูบ่ นฝาสูบเฟื องเพลาขอ้ เหว่ียง อยู่ห่างเฟื องเพลาลูก เบ้ียวมาก
เคร่ืองหมายต้งั โซ่ไทมง่ิ 1) ก่อนถอดโซ่ไทม่ิง ตอ้ งตรวจเคร่ืองหมายต้งั โซ่ไท ม่ิง เพอ่ื จะไดป้ ระกอบกลบั ถูกตอ้ ง 2) การประกอบโซ่ไท ม่ิง ตอ้ งหมุนเคร่ืองยนตใ์ หอ้ ยู่ ศูนยต์ ายบนก่อนประกอบ
การถอดฝาครอบโซ่ไทมิ่ง 1) ถอดสกรูรอบฝาครอบโซ่ไทม่ิงออก 2) ใชไ้ ขควงปากแบนงดั ฝาครอบโซ่เฟื องไทม่ิงออก
การถอดตวั ดนั โซ่ไทม่ิง 1) ตรวจตาแหน่งตวั ดนั โซ่เพื่อการประกอบกลบั 2) ถอดตวั ดนั โซ่
Search
