วิชา หลักการยานยนต์ เล่มที่ ๒

ห น้ า | 48 ลูกสูบมีหน้าท่ีรับพลังงานคือ แรงระเบิดซึ่งเกิดจากการเผาไหม้ของส่วนผสม แล้วส่งพลังงานนั้น ต่อไปยังเพลาข้อเหวี่ยง โดยผ่านทางก้านสูบ โดยทั่วๆ ไปลูกสูบทำด้วยเหล็กหล่อหรือโลหะผสมอะลูมิเนียม ลูกสูบจำเป็นต้องมีน้ำหนักเบาแต่ต้องทนทางต่อแรงกดกระแทก และการสึกหรอ ลูกสูบจะมีรูปร่างลักษณะ คล้ายรูปของกระบอก ส่วนบนของหัวสูบจะมีผนังปิด ส่วนชายลูกสบู จะเปิดถดั จากหวั ลูกสูบมาเลก็ น้อย และมี ช่องสำหรับสวมแหวนลูกสูบประมาณ 3-4 ร่องหัวลูกสูบของเคร่ืองยนต์ 4 จังหวะรอบ จะมีหลายแบบด้วยกัน คอื แบบหน้าตัดเรียบ แบบนูน (ก้นกระทะ) และแบบเว้า ส่วนลกู สบู ของเคร่ืองยนต์ 2 จังหวะรอบน้นั หวั ลกู สูบ จะเป็นสนั นูน (ใช้สำหรบั ทำหนา้ ทีป่ ิด และเปดิ ชอ่ งไอดี) ลูกสูบท่ีทำด้วยอะลูมิเนียมผสมส่วนมากจะผ่าชายลูกสูบเป็นช่องไว้เพื่อป้องกันมิให้ลูกสูบขยายตัว มากเกนิ ไปเม่ือลกู สบู ไดร้ ับความรอ้ นมาก ๆ ชายลกู สูบที่ใช้กับยานยนต์ทั่ว ๆ ไป มีอยู่ 2 แบบ คือ - แบบลูกสูบท่ีมีชายลูกสูบเต็ม มีความแข็งแรงและมีพื้นผิวสัมผัสกับกระบอกสูบมากทำให้มีพ้ืนที่ การเสียดสีมาก ถ้าระบบการหล่อล่ืนบกพร่องและแรงดันของน้ำมันหล่อลื่นกระจายไปไม่ทั่วถึง ผิวสัมผัสของ ชายกระบอกสบู แล้ว อาจทำใหช้ ายกระบอกสูบเกดิ การเสียดสกี บั ผนังกระบอกสบู เป็นผลใหเ้ กิดการสึกหรอได้ - แบบลูกสูบเว้า (ไม่เต็ม) จะมีรอยเว้าที่ด้านข้างของชายลูกสูบท้ัง 2 ข้าง และมีพื้นท่ีผิวสัมผัสน้อย กวา่ แบบเต็ม ลดการเสียดสไี ด้มากกวา่ แตค่ วามแขง็ แรงมีน้อย 3.4.4 แหวนลกู สบู (PISTON RING) แหวนลูกสูบมีหน้าที่เป็นตัวอุดการร่ัวไหลของส่วนผสมและแก๊ส มิให้ร่ัวไหลออกไปตามช่องว่าง ระหว่างผนังกระบอกสูบกับลูกสูบ และเป็นตัวช่วยในการถ่ายเทความร้อนจากลูกสูบไปให้กับกระบอกสูบได้ดี อีกด้วย แหวนสูบมี 2 ชนิด คือ - แหวนอดั (COMPRESSION RING) มีหน้าท่ีป้องกันสว่ นผสมที่ผ่านชอ่ งว่างลกู สูบในจังหวะอดั และ ส่วนผสมที่ถูกเผาไหม้กลายเป็นแก๊สร่ัวในจังหวะระเบิด แหวนอัดทุกอันเป็นชนิดผ่า เพ่ือให้สวมเข้าในช่อง แหวนที่หัวลูกสูบได้โดยง่าย การที่ใช้แหวนอัดตัวเดียวจะทำให้อุดรอยร่ัวไม่ดีนักจึงมักนิยมใช้แหวนอัดมากกว่า หน่ึงขน้ึ ไป และจดั รอยผา่ ของแหวนอัดให้เยอื้ งกนั - แหวนน้ำมัน (OIL REGULATING RING) มีหน้าที่กวาดน้ำมันเครื่องที่หล่อเล้ียงอยู่ท่ีผนังกระบอกสูบ มากเกินไปให้ไหลกลับผา่ นไปช่องรูท่ีเจาะไวร้ อบๆ แหวนนำ้ มันเขา้ ไปหลอ่ ลน่ื ทสี่ ลักลูกสบู แล้วไหลกลับลงไปยัง อ่างขอ้ เหวย่ี ง 3.5 เพลาลูกเบย้ี ว หรอื เพลาราวล้ิน(CAMSHAFT) เพลาลูกเบ้ียวโดยเฉพาะตัวลูกเบ้ียวมีหน้าท่ีสำหรับเป็นตัวเปิดลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียเครื่องยนต์ชนิดเรียง แถวเดียวและมีเพลาลกู เบ้ียว 1 อนั สำหรับเครอื่ งยนตแ์ บบตัว \"V\" จะมเี พลาลูกเบี้ยว 2 อัน เพลาลูกเบ้ียวสร้างขึ้นด้วยโลหะผสมเหล็กกล้า โดยเฉพาะตัวลูกเบี้ยวมีความแข็งแรงคงทนต่อความ รอ้ น และการสึกหรอไดส้ ูง เคร่อื งยนต์ 4 สบู จะมีลูกเบย้ี วสำหรบั ดันตัวยกลิ้นไอดแี ละล้ินไอเสีย 8 ตัว และมีลูก เบี้ยวสำหรับดันขาป๊ัมน้ำมันเช้ือเพลิงอีก 1 ตัว และที่ส่วนกลางของเพลาลูกเบี้ยวจะมีฟันเฟืองหน่ึงตัวสำหรับ สวมกินกับฟันเฟืองของแกนจานจ่าย ลักษณะการติดต้ังเพลาลูกเบี้ยว จะวางตัวโดยปลายของเพลาลูกเบ้ียว ข้างหนึ่งสอดใส่อยู่ในรูรองรับ และปลายอีกข้างหน่ึงจะสวมเฟืองเพลาลูกเบ้ียวซ่ึงมีฟันเฟืองกินโดยตรงอยู่กับ ฟนั เฟืองเพลาขอ้ เหว่ียง มุมลาดของลูกเบี้ยวแต่ละตัวและแต่ละลูกสูบจะมีมุมแตกต่างกัน ทั้งนี้ย่อมข้ึนอยู่กับการสร้างแบบ จังหวะเปิดลิ้นไอดี และลน้ิ ไอเสยี ให้เปน็ ไปตามวงรอบการทำงานของเครือ่ งยนต์ 3.5.1 ล้ินและเบาะรองลิน้ (VALVE & VALVESEATS) ทุกๆ กระบอกสูบของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะรอบ จะมีลิ้นไอดี 1 ตวั ลิ้นไอเสยี 1 ตวั ล้นิ ไอดีมี หน้าที่สำหรับเปิดเพื่อให้ส่วนผสมไหลผ่านเข้าไปภายในกระบอกสูบ ส่วนลิ้นไอเสียมีหน้าที่เปิดให้แก๊สไหลผ่าน ออกจากกระบอกสูบ ล้ินไอดีทำด้วยโลหะผสมนิกเกิลและโครเมียม (NICKLE & CHROMIUM) และลิ้นไอเสีย

ห น้ า | 49 ทำดว้ ยโลหะผสมซลิ ิโครมกับโครเมยี ม (SILICHROME & CHROMIUM) ลิน้ ทีน่ ิยมใช้กันโดยทวั่ ไปมีหลายแบบ เชน่ แบบลนิ้ เห็ดโคน (POPET) แบบบานเหมือนดอกเห็ด (MUSHROOM) และแบบดอกทวิ ลิป (TULIP) แบบ ต่างๆ ท่ีกล่าวมาน้ันเรียกตามรูปร่างลักษณะของมัน เคร่ืองยนต์ที่มีการระบายความร้อนด้วยอากาศ ล้ินไอเสีย จะบรรจุโซเดียม (SODIUM) ไว้ข้างใน จากหัวถึงก้านลิ้น เพราะตัวโซเดียมน้ีจะช่วยเป็นสื่อนำความร้อนจาก ส่วนหัวของลิ้นผ่านกา้ นล้นิ ถ่ายเทความร้อนไปใหก้ บั ปลอกนำกา้ นลิ้นได้เป็นอย่างดี ขอ้ สงั เกต ความแตกต่างระหว่างลิ้นไอดกี บั ล้ินไอเสียคอื - ถ้าลิ้นไอดี และลิ้นไอเสียมขี นาดหัวล้ินเท่ากนั ที่หัวล้นิ จะมีเคร่ืองหมาย \"IN\" หมายถงึ \"ลิ้นไอด\"ี และ \"EX\" หมายถงึ \"ลนิ้ ไอเสีย\" - ถ้าล้ินไอดี และล้ินไอเสียมีขนาดหัวไม่เท่ากัน ส่วนมากลิ้นไอดีหัวจะโตกว่าล้ินไอเสีย เป็นเพราะ ตอ้ งการให้ส่วนผสมเขา้ ไปภายในกระบอกสบู ได้มาก 3.5.2 เบาะรองลน้ิ (VALVE SEATES) เบาะรองลิ้นทำด้วยโลหะผสมนิกเกิลมีความแข็ง ลักษณะคล้ายวงแหวน ปกติจะอัดแน่นไว้กับ ฐานรองรบั ลน้ิ ทีเ่ รอื นสูบ ซึ่งมีหนา้ ท่เี ป็นตวั รองลิ้น เบาะลิน้ จะถกู เจียระไนผิวสมั ผสั เรยี บแน่นสนทิ กับลิน้ คุณประโยชน์ของเบาะล้ินคือ เมื่อเบาะล้ินชำรุด สามารถถอดออกมาเปลี่ยนใหม่ได้ สิ้นเปลืองค่าใช้จ่าย น้อย 3.5.3 ปลอกนำก้านลิ้น (VALVE GUIDE) ปลอกนำก้านล้ินจะติดต้ังเป็นส่วนเดียวกับเรือนสูบ หรือฝา เรอื นสบู ปัจจุบันน้ีนิยมใช้ปลอกนำกา้ นลิน้ แบบถอดออกไดเ้ พอื่ สะดวกในการสับเปล่ยี นเมอ่ื ชำรดุ ปลอกนำกา้ นลิ้น ทำหน้าทค่ี ล้ายเป็นตัวกำชบั ใหก้ า้ นล้นิ เคลื่อนตัวข้นึ -ลง ในทิศทางต้งั ตรง ปลอกนำ ก้านล้ินจะเจาะรูไว้ให้พอดีกับก้านลิ้น โดยไม่ให้มีช่องว่างมาก มิฉะน้ันอาจทำให้ส่วนผสมไหลเล็ดลอดออกมา ทางชอ่ งว่างนั้นได้ในจงั หวะดูด ปลอกนำกา้ นล้ินทำด้านโลหะผสมท่ีมคี วามคงทนต่อความร้อนสงู และเป็นส่อื ถ่ายเทความร้อนได้เป็นอย่างดี ปัจจุบนั น้ีนยิ มใช้เหล็กหลอ่ ผสมอะลูมเิ นียม เพราะต้องการให้มีน้ำหนักเบา และ ยังเป็นส่อื นำความร้อนออกมาถ่ายเทไดด้ ีอกี ด้วย 3.5.4 เคร่อื งกลไกล้นิ (VALVE OPERATING MECHANISM) ตามหลักการของเคร่ืองยนต์ ลิ้นจะเปิดและปิดได้ตอ้ งอาศัยชน้ิ ส่วนประกอบต่างๆ ที่จะกล่าวต่อไปนี้ เข้าชว่ ยในการทำงานจึงจะสมบรู ณ์ ชน้ิ สว่ นต่างๆ น้ันไดแ้ ก่ - ตวั ยกลิ้น (VALVE TAPPET) - สปริงลิ้น (VALVE SPRING) - แหวนสปรงิ ลิน้ (VALVE SPRING SEAT) - กา้ นส่งลิ้น (PUSH ROD) - กระเดื่องกดล้ิน (ROCKER ARM) - ประกบั ตีนลน้ิ (VALVE LOCK) 3.5.4.1 ตัวยกล้ิน (VALVE TAPPET) มีรูปร่างคล้ายกับตัว T กลับ หัวฐานกลมทำด้วยโลหะผสม นิกเกิล มีความคงทนต่อการสึกหรอ มีจำนวนเท่ากับจำนวนของล้ิน มีหน้าท่ีนำหรับดันให้ล้ินไอดี และลิ้นไอ เสียเปิด ตัวยกลนิ้ ทใี่ ช้กบั เครื่องยนต์ 4 จงั หวะรอบมหี ลายแบบ ตา่ งแบบมีความม่งุ หมายในการใช้ คอื - แบบตัวยกล้ินของเครื่องยนต์ 4 สูบ และ 6 สูบ ท่ีมีเคร่ืองกลไกลิ้นติดต้ังอยู่ด้านข้างเรือน กระบอกสบู (SIDE VALVE TYPE) ตวั ยกลิ้นจะมนี ตั ปรับระยะว่างของตนี ลิน้ อยดู่ ว้ ย - แบบตวั ยกล้ินของเคร่ืองยนตท์ ่มี ีเครอ่ื งกลไกของล้นิ ตดิ ต้ังอยูบ่ นฝาเรือนสบู ปลายกา้ นตวั ยก ล้นิ จะเปน็ เบ้าสำหรบั รองรบั กา้ นส่งลิน้ - แบบตัวยกลิ้นของเครอ่ื งยนตแ์ บบตวั \"V\" มกั นยิ มใช้ตัวยกลนิ้ ชนดิ ที่ทำงานดว้ ยน้ำมันไฮดรอลิก (น้ำมนั เคร่อื ง)

ห น้ า | 50 สำหรับการทำงานของตวั ยกลน้ิ ดว้ ยไฮดรอลกิ จะขอกลา่ วไวเ้ ปน็ สังเขป คอื . น้ำมันจากระบบหล่อลื่นส่วนหน่ึงจะมีแรงอัดตัวเข้าไปอยู่ในตัวยกลิ้นในขณะที่ล้ินปิด และทำให้ไปดัน ลูกสูบเล็กๆ ที่อยู่ในตัวยกล้ินให้มีระยะวา่ ง หรือระยะคลอนตัวได้ เมื่อลาดลูกเบ้ียวหมุนไปและเริ่มต้นดันตัวยก ล้ิน จะไม่มีเสียงดังหรือเสียงกระทบใดๆ เกิดขึ้น ในขณะท่ีลาดลูกเบี้ยวเริ่มดันตัวยกลิ้นน้ัน น้ำมันในห้อง ส่วนล่างของตัวยกล้ินจะถูกดันข้ึน ซ่ึงจะไปดันต่อลูกปืนให้ปิดรูล้ินเปิดทางเดียวเพื่อไม่ให้น้ำมันไหลทะลุรูลิ้น เปิดทางเดียวออกไป ขณะนีเ้ องตัวยกล้นิ จะมีลกั ษณะการทำงานเหมือนเป็นแท่งเหล็กอันหนง่ึ ไปดนั ตอ่ ก้านล้ิน (ก้านส่งลิ้น) และส่งแรงดันน้ันตอ่ ไปยังเคร่ืองกลไกของลิ้น จนกระทั่งล้ินเปิด และเม่ือลาดลูกเบี้ยวหมุนพ้นฐาน ตัวยกลิ้นไปแล้ว ล้ินจึงเปิดด้วยการขยายตัวของสปริงล้ิน และในขณะเดียวกันความดันของน้ำมันในห้อง ส่วนล่างของตัวยกล้ินก็จะลดน้อยลง ทำให้ลูกปืนท่ีปิดรูล้ินเปิดทางเดียวน้ันเปิด และปล่อยให้น้ำมันท่ีมีแรงดัน จากระบบหล่อลน่ื ของเคร่อื งยนตไ์ หลลงไปเพ่ิมเตมิ น้ำมันในหอ้ งส่วนลา่ งของตวั ยกลน้ิ ท่ีบกพร่องไปเล็กนอ้ ย ซึ่ง เป็นผลทำให้ลูกสูบตัวยกล้ินเคล่ือนขึ้นไปยันชิดกับก้านลิ้น (ก้านส่งลิ้น) จึงทำให้ไม่มีระยะว่าง ระหว่างตีนล้ิน กบั ตวั ยกลิน้ (หรอื กระเดื่องกดลน้ิ สำหรบั ลน้ิ ที่อยู่บนฝาเรอื นสูบ) ขอ้ สังเกต - ข้อดี ไมต่ อ้ งมีการปรับระยะช่องวา่ งของตีนล้ิน และไม่เสียงดงั - ข้อเสีย ต้นทนุ การผลิตแพงกวา่ แบบตัวยกลิ้นธรรมดา และถา้ มีการขัดข้องเกดิ ขึ้นกับ ตัวยกลิ้นแล้วทำใหม้ ปี ญั หาในการซอ่ มแก้มาก และถ้าแรงดนั ของป๊ัมน้ำมัน เครือ่ งในระบบหล่อล่ืนต่ำจะทำให้การทำงานของตัวยกล้ินเป็นไปไมส่ มบรู ณ์ 3.5.4.2 สปรงิ ลนิ้ (VALVE SPRING) แหวนรองสปริงลิ้น,ประกับตีนลนิ้ ชนิ้ สว่ นประกอบอีกชุดหนึ่ง ซ่ึงมีความเกี่ยวข้องในการทำงานของลิ้น ชิ้นแรกได้แก่สปริงล้ิน ตัวสปริงล้ินน้ีทำด้วยเหล็กผสมทองแดงแล้ว นำไปชุบให้แข็งตัว แล้วนำมาขดเป็นช้ันวงกลม ประมาณ 5-8 ช้ัน สปริงลิ้นท่ีดีจะมีความยืดหยุ่นและหด ขยายตัวทรงรูปได้เหมือนเดิม สปริงล้ินจะสวมไวท้ ี่ก้านล้ิน โดยมีแหวนรองรับลิ้นตัวบนและตัวล่างอดั สปริงลิ้น และเพื่อมิให้สปริงลิ้นหลุดออกจากก้านล้ินมีประกับตนี ลิ้นล๊อคท่ีปลายก้านลิ้นไว้อกี ด้วย เคร่ืองยนต์ท่ีมีแรงม้า สูงๆ มักนิยมใช้สปริงลิ้น 2 หรือ 3 ตัว สวมใส่ไวใ้ นล้ินเดียวกัน มีความมุ่งหมายเพ่ือเพิ่มความแข็งแรงให้แก่ขด สปริง เพราะถา้ ขดสปริงตวั ใดตัวหน่งึ หัก ตัวที่เหลือกย็ ังพอจะทำงานได้ 3.5.4.3 การจัดวางล้ิน (VALVE ARRANGEMENT) แบบของการจัดวางลิ้นของเคร่ืองยนต์สันดาป ภายในท่นี ิยมใช้กันในปจั จบุ ัน มีอยู่ 3 แบบ คือ - แบบรปู ตัว \" L \" (L HEAD) - แบบรูปตัว \" I \" (I HEAD) - แบบรูปตัว \" F \" (F HEAD) การจัดวางลิ้นแบบรูปตัว \" L \" กล่าวคือลิ้นไอดี และไอเสียจะวางไว้ในเรือนสูบด้านเดียวกัน เคร่ืองกลไกลของลิน้ อยู่ทางดา้ นล่างของลิน้ และใช้เพลาลูกเบ้ียวเพลาเดียวส่งการทำงานให้ทงั้ ลิ้น ไอดี และลนิ้ ไอเสีย การจัดวางลิ้นแบบนี้ นำมาใช้แทนลน้ิ รูปตวั \" T \" ท่ีเลิกใช้แล้ว คือลนิ้ ทั้งสองจะอยู่ในเรือนสูบ เหมือนกัน แต่วางตัวอยู่คนละด้านของกระบอกสูบ และข้อเสียของการวางล้ินรูปตัว \" T \" นั้นต้องใช้เครื่องกล ไกยกลน้ิ ถึง 2 ชดุ ส้นิ เปลอื งพืน้ ทีแ่ ละค่าใชจ้ า่ ยมาก การจัดวางลน้ิ แบบรูปตวั \" I \" เครือ่ งยนตท์ ม่ี ีการจัดลน้ิ รปู ตัว \" I \" น้ันมกั จะมีช่ือเรยี ก ยนต์นั้นว่า \"เครื่องยนต์ล้ินฝาสูบ\" (VALVE IN HEAD-OVER HEAD) เพราะการติดตั้งของล้ินทั้งสองอยู่บนฝา สูบ การจัดวางล้ินแบบนี้ต้องใช้ตัวยกลิ้นแบบปลายก้านตัวยกลิ้นมีเบ้าและมีก้านส่งล้ิน(PUSH ROD) เพลาราว ลิ้น กระเด่ืองยกลิ้น อยู่บนกระบอกสูบ เพ่ือกลับทิศทางการเคลื่อนท่ีของล้ิน แต่ใช้เพลาลูกเบ้ียวอันเดียว

ห น้ า | 51 สำหรับลิ้นท้ัง 2 (เคร่ืองยนต์ล้ินฝาสูบบางแบบใช้ เพลาลูกเบี้ยวติดต้ังบนฝาเรือนสูบ) การจัดทำแบบนี้ก็เพ่ือ ขจัดปัญหาในเรือ่ งก้านตอ่ ระหว่างเพลาลกู เบ้ียวกบั ลนิ้ การจัดวางลิ้นแบบรูปตวั \" F \" เคร่ืองยนต์ที่มีการจัดวางลิ้นรูปตัว \"F\" น้ัน ลิ้นไอดีจะตดิ ต้ังอยู่ ในฝาเรือนสูบ และลน้ิ ไอเสียจะติดตัง้ อยใู่ นเรอื นสบู การจัดแบบนีค้ ือ การรวมรูปของล้ินแบบตวั \" L \" และแบบ ตัว \" I \" เข้าดว้ ยกันและจัดวางล้ินทั้งสองซึ่งมองดูแล้วมรี ูปร่างลักษณะคล้ายรูปตัว \" F \" สำหรับการทำงานของ ลนิ้ แต่ละตวั คือ ลิ้นไอดีอยู่ในฝาเรือนสูบจะเปิดไดใ้ นข้ันแรก กล่าวคือ ลาดลูกเบี้ยวของล้ินไอดี จะไปดันให้ตัว ยกลิ้นไอดีไปดันต่อก้านส่งล้ิน และก้านส่งลิ้นจะไปดันต่อกระเด่ืองกดล้ิน และกระเด่ืองกดล้ินจะไปดันตีนล้ิน ให้เปิด ส่วนลิ้นไอเสียที่ติดตง้ั อยู่ภายในเรือนสูบจะเปิดไดโ้ ดยลาดลูกเบี้ยวของล้ินไอเสียไปดันตอ่ ตัวยกลิ้นของ ลน้ิ ไอเสียโดยตรง ซ่งึ ปลายของตัวยกล้ินไอเสียจะไปดันตอ่ ตีนลิ้นไอเสีย ทำใหล้ ิน้ ไอเสียปิด หมายเหตุ การจัดวางล้ินแบบรูปตัว \" F \" ยานยนต์ท่ีใช้ในราชการ ทหารก็มี รยบ.1/4 ตัน (มิตสุบิชิ) และยัง นิยมใช้กบั รถยนต์นงั่ ชนิดเลก็ โดยทวั่ ไปอีกด้วย สรุป ระบบมลู ฐานของเครื่องยนต์สนั ดาปภายใน มชี ิ้นส่วนหลักไดแ้ ก่ 1. เรือนสูบ,กระบอกสูบ 2. ฝาเรือนสบู 3. เพลาขอ้ เหวยี่ ง 4. ลูกสูบ และกา้ นสบู 5. เพลาลูกเบี้ยว 6. ลน้ิ และเครอื่ งกลไกลลนิ้ ****************

ห น้ า | 52 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารม้า ศูนยก์ ารทหารมา้ ค่ายอดศิ ร สระบรุ ี ---------- เอกสารนำ วิชา การแบง่ ประเภทของเครือ่ งยนต์ (CLASSIFICATION OF ENGINES) 1. กลา่ วโดยทวั่ ไป วชิ าหลักการพื้นฐานของยานยนต์น้ันมีรายละเอียดมาก นับตั้งแต่โครงสร้างของยานยนต์ ตลอดจนเคร่ืองให้ กำลัง เครื่องส่งกำลัง และองค์ประกอบที่สำคัญต่อยานยนต์ เพ่ือให้ยานยนต์สามารถปฏิบัติงานได้ตามความ ต้องการของผู้ใช้ทุกกาลสมัยอย่างมีประสิทธิภาพและคงทนถาวรอย่างดีที่สุด อย่างไร ก็ตามหัวใจที่สำคัญ อันหน่ึงของยานยนต์ก็คือ เครื่องให้กำลังหรือเขาเรียกว่า \"เครื่องยนต์\" ถ้าจะ ศึกษารายละเอียดพื้นฐานของ เคร่ืองยนต์เราก็จำเป็นจะต้องเข้าใจถึงคุณลักษณะหรือประเภทของเคร่ืองยนต์ว่ามีคุณลักษณะท่ีสำคัญ และมี ประเภทอะไรบ้างที่จะต้องทราบ 2. จดุ มงุ่ หมายของวชิ านี้ คอื เพือ่ ใหท้ ราบในเรือ่ งการแบง่ ประเภทของเครอื่ งยนต์ ตามหัวขอ้ ใหญ่ ๆ ดงั น้ี 2.1 เครื่องยนต์แบง่ ตามลักษณะการเผาไหม้ 2.2 เครือ่ งยนตแ์ บ่งตามลักษณะการสรา้ ง 2.3 เคร่ืองยนต์แบง่ ตามลักษณะการใช้นำ้ มนั เชอื้ เพลิง 2.4 เครอื่ งยนตแ์ บ่งตามลักษณะการจุดระเบดิ 2.5 เครื่องยนต์แบง่ ตามลกั ษณะการทำงาน 3. งานมอบ 3.1 ทำความเขา้ ใจในเอกสารเพิม่ เตมิ ท่ีมอบให้ เพื่อหารายละเอียดปลีกย่อยให้มากเมอื่ เวลา เข้าหอ้ งเรียน และรบั ฟงั คำบรรยายจาก อาจารย์-ครู 3.2 อา่ นเอกสารอ้างองิ คท.9-8000, ขอ้ 7-15 4. เอกสารจา่ ยพร้อมเอกสารนำ เอกสารเพิ่มเตมิ **************

ห น้ า | 53 แผนกวชิ ายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารมา้ ศูนยก์ ารทหารมา้ ค่ายอดิศร สระบุรี ---------- เอกสารเพิ่มเตมิ วชิ า การแบง่ ประเภทของเคร่ืองยนต์ (CLASSIFICATION OF ENGINES) 1. กล่าวท่ัวไป รถยนต์ (MOTOR CAR) ในสมัยก่อน หรือยานยนต์ (MOTOR VEHICLE) ในสมัยปัจจุบันนี้ย่อมจะต้องมี ส่วนประกอบต่างๆ ท่ีสำคัญนำมาวางเป็นจุดๆ ซึ่งรวมกันแล้วเป็นรถยนต์ หรือยานยนต์ทั้งคันท่ีสมบูรณ์ สามารถทำงานได้เช่น โครงรถ (CHASSIS) ตัวถัง (BODY) เครื่องยนต์ (ENGINS) และ ขบวนการส่งกำลัง (POWERTRAIN) เป็นต้น ถ้าพิจารณาแล้วจะเห็นว่าพลังงานที่แท้จริงอันดับแรกในอันท่ีจะทำให้เครื่องยนต์ เคล่อื นทห่ี รอื ทำงานไดอ้ ย่างมปี ระสิทธิภาพก็อยู่ท่ีเครือ่ งยนต์ ซง่ึ เปน็ ตัวตน้ กำลัง (POWER PLANT) ที่สำคัญ ลักษณะของเครื่องยนต์โดยท่ัวๆ ไป เคร่ืองยนต์ (ENGINE) หรือเคร่ืองให้กำลังของยานยนต์น้ัน เป็น ส่วนประกอบหลักท่ีสำคัญซ่ึงสามารถทำงานด้วยตวั ของมันเองได้อย่างสมบูรณ์ ถ้าจะกล่าวส้ันๆ ก็ขึ้นอยู่กับคำ จำกัดความดงั น้ี คำจำกัดความของเครื่องยนต์ (DESCRIPTION OF ENGINE) ก็คือ เคร่ืองยนต์เป็นเครื่องมือกลชนิด หน่ึงที่สามารถเปล่ียนพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานกลได้ เครื่องยนต์โดยทั่วไปนักวิศวกรได้คิดประดิษฐ์ สรา้ งมาใชง้ านอย่จู นกระทั้งทุกวนั นีม้ ีอยู่มากมาย ตามลักษณะและประเภทต่าง ๆ กนั 2. ขอบเขต ในเร่ืองคุณลักษณะ หรือการแบ่งประเภทของเคร่ืองยนต์นั้นในช้ันนี้เราเพียงศึกษาในรายละเอียดของ คุณลักษณะและประเภท ตลอดจนการทำงานของเคร่ืองยนตแ์ ตล่ ะประเภทโดยสงั เขปตามหลกั การเทา่ นนั้ 3. อธบิ าย เครือ่ งยนต์สามารถแบ่งออกตามลักษณะและประเภทได้ ดังน้ี การแบง่ ประเภทของเครอื่ งยนต์ (CLASSIFICATION OF ENGINES) 3.1 เครอื่ งยนตแ์ บง่ ตามลักษณะการเผาไหม้ (COMBUSTION OF ENGINES) 3.1.1 เครอ่ื งยนต์สันดาปภายนอก (EXTERNAL COMBUSTION ENGINE) 3.1.2 เครอื่ งยนต์สนั ดาปภายใน (INTERNAL COMBUSTION ENGINE) 3.2 เครอื่ งยนต์แบง่ ตามลกั ษณะการสร้าง (ENGINE DESIGNS) 3.2.1 แบง่ ตามลกั ษณะการระบายความรอ้ น (COOLING DESIGN) 3.2.2 แบ่งตามลักษณะการวางกระบอกสบู (CYLINDER ARANGEMENT) 3.2.3 แบ่งตามลกั ษณะการวางลนิ้ (VALVE ARANGEMENT) 3.2.4 แบ่งตามลกั ษณะการเคลือ่ นไหวของช้ินส่วนที่สำคญั (MAIN MOVING PARTS) 3.2.4.1 การเคล่ือนไหวกลับไปกลบั มา (RECI PROCATING ENGINE) 3.2.4.2 การเคลอื่ นไหวในทางหมุน (ROTARY ENGINE) 3.3 เคร่ืองยนตแ์ บ่งตามการใชน้ ้ำมนั เชอ้ื เพลงิ (CLASSIFICATION OF FUEL TO USED) 3.3.1 เครื่องยนตแ์ กส๊ โซลีน (CASOLINE ENGINE) 3.3.2 เครอ่ื งยนต์ดีเซล (DIESEL ENGINE) 3.3.3 เครอ่ื งยนตใ์ ชน้ ้ำมนั หลายประเภท (MULTI FUEL ENGINE) 3.4 เครอ่ื งยนต์แบง่ ตามลกั ษณะการจดุ ระเบดิ (IGNITION SYSTEMS) 3.4.1 การจุดระเบดิ ดว้ ยกำลงั อัด (COMPRESSION IGNITION)

ห น้ า | 54 3.4.2 การจดุ ระเบดิ ด้วยไฟฟ้า (ELECTRIC IGNITION) 3.5 เคร่อื งยนต์แบง่ ตามลักษณะการทำงาน (ENGINE OPERATION) 3.5.1 การทำงานแบบ 4 จังหวะรอบ (FOUR STROKE CYCLE) 3.5.2 การทำงานแบบ 2 จงั หวะรอบ (TWO STROKE CYCLE) 4. เคร่อื งยนต์แบง่ ตามลักษณะการเผาไหม้ (COMBUSTION OF ENGINES) ลกั ษณะการเผาไหมข้ องเครอื่ งยนต์นนั้ แต่เดมิ เรม่ิ แรก การคดิ สร้างเคร่อื งยนต์ข้นึ มาก็จะเปน็ เคร่ืองยนต์ท่มี ี การเผาไหม้ภายนอกเปน็ ตน้ กำเนิด แตป่ จั จุบนั นีน้ กั วยิ าศาสตร์สามารถสร้างเครอ่ื งยนต์ที่เผาไหม้ภายในขึ้นมา ไดอ้ ีก เราจึงสามารถแบ่งเคร่ืองยนต์ตามลักษณะการเผาไหมอ้ อกได้เปน็ 2 ลกั ษณะ คือ 4.1 เครือ่ งยนตส์ นั ดาป (เผาไหม)้ ภายนอก (EXTERNAL COMBUSTION ENGINE) เราจะเห็นตัวอย่างท่ีเห็นได้ง่ายๆ คือ เครื่องจักรไอน้ำ (STEAM ENGINE) นับเป็นแบบอย่างของ เครื่องยนต์สันดาปภายนอก เน่ืองจากว่าการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเกิดข้ึนภายนอกกระบอกสูบทำให้น้ำ กลายเป็นสำหรับส่งกำลังงานเป็นแรงดันไปดันต่อลูกสูบภายในกระบอกสูบอีกส่วนหนึ่ง และสามารถทำงาน ได้ เครื่องยนต์สนั ดาปภายในนี้ สว่ นมาเป็นเครอ่ื งยนตข์ นาดใหญ่ไม่นิยมใช้ติดต้ังในยานยนต์ 4.2 เครื่องยนต์สนั ดาปภายใน (INTERNAL COMBUSTION ENGINE) หลักการทส่ี ำคญั ของเครื่องยนต์ที่สนั ดาปภายในน้ันกค็ อื จะตอ้ งมกี ระบอกสูบซึ่งมิดชดิ ไมม่ ีการรว่ั ไหลโดย มีฝาสูบผนึกแน่นและลูกสูบบรรจุอยู่ภายใน มีวิธีการนำเช้ือเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบให้ได้ จะโดยการดูดเอา ส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเช้ือเพลงิ หรอื จะฉดี นำ้ มันเชอ้ื เพลิงเป็นฝอยเขา้ สู่กระบอกสบู จะเปน็ วธิ ีการใด วิธีการหน่ึงก็ตาม แลว้ ทำการจุดเช้ือเพลิงภายในกระบอกสูบให้เกดิ การ เผาไหมย้ อ่ มเกดิ ความร้อนเป็นพลังงาน ผลักดันต่อลูกสูบให้ทำงานต่อไปตามหลักการที่กล่าวอย่างย่อๆนี้ ก็คือ เครื่องยนต์สันดาปภายใน ซ่ึงนำมาใช้ ตดิ ต้ังใหก้ ับยานยนต์ในปจั จบุ นั เครื่องยนตส์ ันดาปภายในจะทำงานโดยสมบรู ณ์ จำเปน็ ต้องอาศัยหลักการทางวทิ ยาศาสตร์ในแขนงของ วิชาฟสิ กิ ส์ ซึ่งมสี ่วนสมั พนั ธอ์ นั เป็นปจั จยั สำคญั ของเคร่อื งยนต์ คอื สาขาวชิ าความร้อน (HEAT) และวชิ ากลศาสตร์ (MECHANICS) 4.2.1 กำลงั งานความร้อน และกำลังงานกล การท่เี คร่ืองยนตเ์ ปล่ียนกำลังงานความร้อนใหเ้ ป็นกำลังงาน กลได้ ก็โดยอาศัยกฎทางวิชาฟิสิกส์เบือ้ งต้น ซ่ึงกล่าวว่าแก๊สจะขยายตัวเม่ือไดร้ ับความร้อน กำลังดันของแก๊ส จะสงู ข้นึ และมแี รงผลกั ดันหวั ลูกสูบให้เคลื่อนทีภ่ ายในกระบอกสูบได้ 4.2.2 การเคล่ือนไหวข้ึน-ลงทางตรงเปลี่ยนเปน็ การเคลื่อนไหวในทางหมุน การเคลื่อนท่ีข้ึน-ลงของลูกสูบ ภายในกระบอกสูบเป็นการเคล่ือนไหวขึ้น-ลงทางตรงไม่สามารถที่จะนำเอาแรงของการเคลื่อนไหวน้ีนำไปใช้ งานได้ จำเป็นตอ้ งเปล่ียนแรงขึ้น-ลงให้เปน็ แรงในทางหมุน โดยการออกแบบเพลาข้อเหวยี่ ง ให้ลกู สูบซึ่งมีก้าน สูบติดอยู่กับเพลาข้อเหว่ียง แรงจากลูกสูบส่งต่อให้กับก้านสูบส่งให้เพลาข้อเหวีย่ ง เพลาข้อเหวีย่ งก็เปลี่ยนเป็น แรงหมนุ ส่งตอ่ ไปยงั ล้อชว่ ยแรงรบั แรงงานในทางหมนุ ส่งต่อไปยังขบวนการส่งกำลังไดต้ ่อไป 5. เครอื่ งยนต์แบ่งตามลกั ษณะการสร้าง (ENGINE DESIGNE) การสร้างหรือการออกแบบของเคร่ืองยนต์นั้น นักวิศวกรแต่ละท่านก็มีแนวความคิดท่ีจะสร้างเคร่ืองยนต์ ออกมาเพ่ือความมงุ่ หมายอันเดียวกันคือ ต้องมีประสทิ ธภิ าพในการทำงานไดอ้ ย่างสมบรู ณ์สะดวกในการใช้งาน น้ำหนักเบา การติดตั้งบนยานยนต์ในเน้ือที่อันจำกัด ค่าใช้จ่ายในการสร้างและการซ่อมบำรุงน้อยท่ีสุด แบบท่ี สรา้ งออกใชง้ านนัน้ มีลักษณะตา่ งๆ กนั แลว้ แตว่ ตั ถปุ ระสงคข์ องผูส้ ร้างตามแบบทีใ่ ชอ้ ยใู่ นปจั จบุ นั นค้ี อื 5.1 แบง่ ตามลกั ษณะการระบายความร้อน (COOLING SYSTEM) ตามลักษณะการสร้างเคร่ืองยนต์ ปัจจัยท่ีสำคัญในการทำงานของเคร่ืองยนต์ก็คือ กำลังงานความร้อน เคร่ืองยนต์ถ้าได้รับความร้อนจำนวนมากอยู่ตลอกเวลา หรือความร้อนมากเกินพิกัด จะทำให้ช้ินส่วนของ

ห น้ า | 55 เครื่องยนต์ชำรุดเสียหาย ฉะน้ันจึงจำเป็นต้องมีการระบายความร้อนออกเสียบ้าง เพื่อความเหมาะสมในการ ทำงานของเครื่องยนต์ โดยโครงสรา้ งตามการระบายความรอ้ นของเคร่อื งยนต์ แบ่งออกไดเ้ ปน็ 2 แบบ คอื 5.1.1 เคร่ืองยนตแ์ บบการระบายความรอ้ นดว้ ยอากาศ (AIR COOLING) เครอ่ื งยนต์แบบนี้ มีใช้อย่างกว้างขวางในยานยนต์ทหาร และใช้ในทซ่ี ึ่งต้องการ ประหยัดพน้ื ที่และ นำ้ หนัก กระบอกสูบของเคร่ืองยนต์จะถูกระบายความร้อนโดยการนำความรอ้ นมาสู่ ครบี โลหะท่ีอยรู่ อบๆ ด้าน นอกของผนังกระบอกสูบและฝาสูบ ในการระบายความร้อนอากาศจะถูกบงั คับให้มาหมุนเวียนอยู่ระหว่างครีบ ถ้าเครื่องยนต์ตดิ ตัง้ อยู่ในกระแสอากาศของยานยนตก์ ็ใช้เพยี งกระบังลมเป็นตัวนำทางให้อากาศพุ่งเข้าสู่ครีบได้ แต่ถ้าเครื่องยนต์ไม่สามารถติดตง้ั อยู่ในกระแสอากาศ ก็ใชพ้ ัดลมเป็นตัวบังคับให้อากาศพุ่งปะทะกระบังลมเข้า หาครบี เครอื่ งยนตไ์ ด้ 5.1.2 เครอื่ งยนตแ์ บบการระบายความร้อนดว้ ยของเหลว (LIQUID COOLING ENGINE) เครื่องยนต์แบบน้ีต้องใช้เสื้อสูบ หรือเรือนสูบเพื่อให้เป็นท่ีไหลเวียนของสารระบายความร้อนโดยรอบบริเวณ ช่องล้ิน ห้องเผาไหม้ และกระบอกสูบ หม้อน้ำรังผ้ึงเป็นตัวขจัดความร้อนออกจากสารระบายความร้อนไปสู่ อากาศที่ห้อมล้อมอยู่โดยรอบและมีปั๊มน้ำเป็นตัวช่วยให้สารระบายความร้อนหมุนเวียนไปรอบๆ เคร่ืองยนต์ นอกจากนี้เคร่ืองยนต์แบบระบายความรอ้ นด้วยนำ้ ยงั ตอ้ งการพดั ลมเพ่อื ส่งอากาศ ผ่านหม้อน้ำรงั ผ้ึง เนื่องจาก ความเร็วของยานยนต์ไม่พอเสมอไปที่จะบังคับให้กระแสอากาศผ่านหม้อน้ำรังผ้ึงไประบายความร้อนของ เครื่องยนต์อยา่ งสมบรู ณแ์ บบได้ 5.2 เครื่องยนตแ์ บง่ ตามลกั ษณะการวางกระบอกสูบ (CYLINDER ARANGEMENT) การสร้างเรือนสูบของเคร่ืองยนต์ที่ใช้สำหรับติดต้ังอุปกรณ์ และส่วนประกอบท่ีสำคัญของเครื่องยนต์ หลายๆ องค์ประกอบ ฉะนั้นเรือนสูบของเครื่องยนต์จึงจำเป็นต้องมีวิธีการผลิตหรือสร้างข้ึนมาด้วยความ ละเอียดอ่อนรัดกุมแข็งแรงทนทางต่อแรงทุกสภาวะท้ังนี้ก็ขึ้นอยู่กับความต้องการ ความสะดวกและมี ประสิทธภิ าพในการใช้งานมากที่สุดเท่าที่จะทำได้ เรือนสูบของเครื่องยนต์ตามแนวความคิดของวิศวกรที่นำมา ติดต้งั ในยานยนต์มแี บบต่างๆ ดงั น้ี 5.2.1 การวางกระบอกสบู แบบเรยี งแถว (INLINE) การจัดวางกระบอกสูบแบบเรียงแถวเป็นแบบที่ใช้กันมากที่สุด กระบอกสูบทุกกระบอกหล่อหรือ ประกอบเขา้ เป็นแนวตรงเหนอื หอ้ งเพลาขอ้ เหว่ียงซ่งึ อยใู่ ต้ลงไป 5.2.2 การวางกระบอกสูบแบบรูปตัว \"V\" (V TYPE) ใช้กระบอกสูบเรียงเป็นแถว 2 แถว ติดต้ังเป็นลักษณะรูปตัว \"V\" เครื่องยนต์แบบนี้ มีการออกแบบ ให้มีมุมระหว่างแถวท้ังสองของกระบอกสูบต่างกัน เช่น เครื่องยนต์รูปตัว \"V\" ท่ีมี 8 กระบอกสูบ จะทำมุมกัน 90 องศา, 75 องศา, 60 หรือ 45 องศา กไ็ ด้ 5.2.3 การวางกระบอกสูบแบบรปู วงกลม (RADIAL TYPE) กระบอกสูบที่เรียงเป็นรูปวงกลมรอบเพลาข้อเหว่ียง เพลาข้อเหวี่ยงจะต้องมีเพลาข้อเดียว และ ลกู สูบหน่ึงจะต้องตดิ ตอ่ กับข้อเพลาน้ีด้วยก้านสูบหลัก (MASTER ROD) ส่วนก้านสูบของลูกสูบอ่ืนมายึดติดอยู่ กับกา้ นสูบหลักซงึ่ ทำใหก้ ำลงั ทีไ่ ดใ้ นครง้ั แรกไหลมาท่ีกา้ นสูบหลกั แล้วส่งตอ่ ไปยงั ขอ้ เหว่ียง 5.2.4 การวางกระบอกสูบแบบนอนตรงขา้ มกนั (HORIZONTAL OPPOSED) การวางกระบอกสูบแบบนี้มีกระบอกสูบวางตามนอนเป็น 2 แถว ซ่ึงมีเพลาข้อเหว่ียงอยู่ตรงกลาง เน่ืองจากเคร่ืองยนต์แบบนี้มีความสูงน้อย เพื่อต้องการพ้ืนท่ีสำหรับติดต้ังส่วนประกอบหรือติดตั้งภายในห้อง เคร่ืองยนต์ ซ่ึงมีส่วนสูงน้อยๆ อาจติดต้ังไว้ในรถถังเพื่อให้มีพ้ืนท่ีกวา้ งเพ่ิมมากขึ้นหรือเพ่ือประโยชน์อย่างอ่ืนๆ อกี 5.3 เครอ่ื งยนต์แบง่ ออกตามลักษณะการวางล้นิ (VALVE ARANGEMENT)

ห น้ า | 56 เครื่องยนต์อาจถูกแบ่งประเภทตามตำแหน่งของล้ินไอดีและลิ้นไอเสียนั้นคือ จะพิจารณาว่ามันจะอยู่ที่ เรอื นสบู หรือทีฝ่ าสบู การจัดวางลิน้ ทใ่ี ช้กนั มมี ากมายหลายแบบ แต่แบบทัว่ ไปเป็นแบบรปู ตัว \" L \" (แอล), ตัว \" I \" (ไอ) และ ตัว \" F \"(เอฟ) การกล่าวลักษณะการวางล้ินโดยใช้ตัวอักษรก็เพราะว่าลักษณะ ของห้องเผาไหม้เหมือนกบั รูปตัวอักษรนั้นๆ 5.3.1 การวางลิ้นรูปตัว \" L \"(แอล) ลิ้นท้ังสองถูกวางไว้ท่ีเส้ือสูบทางเดียวกัน เคร่ืองกลไกของลิ้นอยู่ ด้านล่างของลน้ิ และใชเ้ พลาลูกเบยี้ วเพลาเดียวสง่ การทำงานให้ท้งั ลิ้นไอดแี ละไอเสีย 5.3.2 การวางล้ินรูปตัว \" I \" (ไอ) เคร่ืองยนตท์ ี่ใช้ลิ้นรูปตัว \" I \" น้ี ซ่ึงบางครั้งเราเรียก เคร่ืองยนตล์ ้ินท่ี ฝาสูบ (OVERHEAD VALVE) เพราะลิ้นทั้งสองติดตง้ั อยูท่ ่ีฝาสบู บนกระบอกสบู อกี ทีหนึ่ง ต้องใช้ถ้วยยกล้ิน ก้าน ยกล้ินและกระเดื่องยกลิ้นบนกระบอกสูบเพ่ือกลับทิศทางการเคลื่อนท่ีของลิ้น แต่ใช้เพลาลูกเบี้ยวอันเดียว สำหรับลิน้ ทง้ั สอง บางแบบใชเ้ พลาลกู เบี้ยววางบนฝาสบู 5.3.3 การวางล้ินรูปตัว \" F \"(เอฟ) ตามปกติล้ินไอดีจะอยู่ท่ีฝาสูบ และลิ้นไอเสียอยู่ที่เรือนสูบ การจัด แบบน้ีคือ การรวมรูปของล้ินแบบตัว \" L \" และตัว \" I \" ลิ้นอยู่ท่ีฝาสูบทำงานจากเพลาลูกเบี้ยวโดยผ่านถ้วย ยกล้นิ ก้านยกลิน้ และกระเด่ืองยกล้ิน (ตามการจดั ลิ้นรปู ตวั \"I\")ในขณะลิ้นอย่ทู ่ีเรือนสูบได้รบั แรงจากเพลาลูก เบย้ี ว และถว้ ยยกล้ินโดยตรง (ตามการจัดรปู ตัว \"L\") 5.4 เคร่ืองยนตแ์ บง่ ตามลักษณะการเคล่อื นไหวของชนิ้ ส่วนท่สี ำคัญ (MAIN MOVING PARTS) ตามลักษณะการสร้างเคร่ืองยนต์ชนิดเผาไหม้ภายในแล้ว ส่วนมากจะมีชิน้ ส่วนองค์ประกอบหลักในการทำงาน คือ ลูกสูบจะเคลื่อนไหวขึ้น-ลงภายในกระบอกสูบและนำพลังงานผ่านเพลาข้อเหวี่ยงออกไปใช้งาน แต่ ภายหลังได้มีลักษณะการสร้างแตกต่างกันออกไปอีกท้ังในด้านเทคนิค และอื่นๆ อีกมากมายนักวิศวกรได้ พยายามผลติ เครือ่ งยนตแ์ บบต่างๆ ออกมาซงึ่ สามารถนำมาใชต้ ิดตัง้ ในยานยนตไ์ ด้คือ 5.4.1 เคร่อื งยนตแ์ บบช้ินส่วนเคล่ือนไหวกลับไปกลับมา (RECI PROCATING ENGINE) ในเคร่ืองยนต์ธรรมดาทั่วไป ลูกสูบมีการเคลื่อนไหวข้ึน-ลงภายในกระบอกสูบ มีก้านสูบ และมีเพลาข้อเหว่ียง แต่เคร่ืองยนต์แบบนี้ซึ่งมีช่อื ว่า เครื่องยนต์ลูกสูบอิสระ (FREEPISTON ENGINE) จะประกอบดว้ ยส่วนที่สำคัญ คือกระบอกสูบวางตามนอน ภายในมีกระบอกสูบวางตามนอนภายในมีกระบอกสูบจะมีลูกสูบซ้าย-ขวา เคลื่อนท่ีไปมานั้นเป็นช้ินเดยี วตลอด ลักษณะคลา้ ยรูปทรงกระบอกทำหน้าทีเ่ ป็นลูกสบู อาจจะเรียกไดว้ า่ มีถึง 3 ลูกสบู แตส่ ่วนทำงานจรงิ ๆ แลว้ จะมเี พียง 2 ลูกสบู ซ้ายกบั ขวา โดยลูกสูบสว่ นกลางจะทำหนา้ ท่ีเก็บ และจา่ ย สว่ นผสมไอดที ี่ถูกอัดมาจากคารบ์ ูเรเตอรใ์ หเ้ ขา้ ทางด้านซา้ ยและขวา เครื่องยนต์ลูกสูบอสิ ระ(PREE PISTON ENGINE) หรือเครอื่ งยนต์สเตลเซอร์(STELZER ENGINE) การทำงาน สามารถจะเริ่มต้นที่ลูกสูบซ้ายหรือขวาก็ได้ สมมติว่าส่วนผสมถูกอัดเข้ามาในช่องกลางทาง ด้านขวา จากน้ันส่วนผสมจะถูกบังคับให้ไหลไปตามแกนของลูกสูบท่ีมีช่องว่าเพียงเล็กน้อย การที่ ไอดีถูกรีด เข้าไปให้ห้องเผาไหม้ทางด้านขวาได้ ก็เน่ืองจากเกิดแรงระเบิดของลูกสูบทางด้านขวาดันให้ลูกสูบไปทางขวา เมื่อถูกดันไปก็จะอัดไอดีเข้ามาด้วย ส่วนผสมของไอดีก็จะไล่ไอเสียออกไปตามรูไอเสีย ส่วนการทำงานของ ลูกสูบทางด้านซ้ายก็จะเหมือนกัน เม่ือทางซ้ายระเบิดดันให้ลูกสูบไปทางซ้าย ส่วนผสมของไอดีจะเข้าทาง ลูกสูบกลางทางซ้าย และเข้าไปในห้องเผาไหม้ทางด้านซ้ายจนมี ความดันสูง หัวเทียนที่ฝังอยู่ในเรือนสูบถึง สองหัวเทยี นจะจุดระเบิดพร้อมกนั ดันให้ลูกสูบไปทางซ้ายสลับกันไปมาเชน่ นี้โดยแตล่ ะสูบจะทำงานเหมือนทุก จงั หวะเครื่องยนต์สามารถทำรอบได้สงู กวา่ เครื่องยนต์ปกติ เพราะมถี ึงสองลูกสบู การนำพลังงานออกไปใช้งาน สามารถกระทำได้โดยที่ลูกสูบเครื่องยนต์หัวท้ายจะทำหน้าที่ลักษณะ เหมือนเป็นป๊ัม คอมเพรสเซอร์ เยนเนอเรเตอร์ การสร้างระบบส่งกำลังโดยการเจาะรูยาวตลอดลูกสูบเพ่ือที่จะ ป๊มั ของไหลได้ใหผ้ า่ นสูบสูบไป โดยจะทำงานเหมอื นกบั ระบบไฮดรอลกิ 5.4.2 เครื่องยนตแ์ บบช้นิ สว่ นเคล่ือนไหวในทางหมนุ (REVOLUTIONARY ENGINE)

ห น้ า | 57 เครื่องยนต์แบบนี้เป็นเครื่องยนต์แบบหนึ่ง ซง่ึ มีระบบโครงสรา้ งของช้นิ สว่ นที่มีการเคลื่อนไหวทางหมุนและเป็น เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในที่มีวงรอบการทำงานเหมือนกัน แต่ลักษณะของการทำงานแตกต่างกันออกไป ปัจจบุ ันนม้ี ผี ู้ผลติ ออกใชง้ านแลว้ มีอยู่ด้วยกัน 2 แบบ คือ 5.4.2.1 เคร่ืองยนต์กังหันแก๊ส (GAS TURBINES) เครื่องกังหันแก๊สท่ีใช้กับรถยนต์ประกอบด้วย ส่วนสำคัญ 2 ส่วน คือ ส่วนทำแก๊ส (GASIFIER SECTION) และส่วนกำลังงาน (POWER SECTION) เครื่องอัด อากาศ (COMPDESSOR) ในส่วนทำแก๊สมีโรเตอร์ (ROTOR) ซึ่งมีชุดของปีกใบพัด (BLADES) ติดอยู่โดยรอบ ทางของด้านนอก เม่ือโรเตอร์หมุนอากาศท่ีอยู่ระหว่างปีกกังหันถูกพาไปรอบๆ และถูกเหวี่ยงออกโดยแรง เหว่ียง (CENTRIFUGAL FORCE) การทำงานเช่นนี้จะส่งอากาศที่มีความดันค่อนข้างสูงเข้าไปในห้องเผาไหม้ (BURNER) เช้ือเพลิงถูกฉีดเข้าไปในอากาศอัดนี้ (เชื้อเพลิงอาจเป็นแก๊สโซลีน,น้ำมันแก๊ส,น้ำมันโซล่า) เมื่อ เช้ือเพลิงถูกจุดลุกไหม้ความดันจากการเผาไหม้จะเพ่ิมขึ้น แก๊สที่มีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้นน้ี จะผ่าน ไดอะแฟรมหัวฉีดของส่วนทำแก๊ส (GASIFIER NOZZLE DIAPHRAGM) ชุดของปีกกังหันท่ีอยู่กับท่ี (STATIONARY BLADES) จะทำแก๊สท่ีมีความดันสูงนี้ให้ไปปะทะกับชุดปีกกังหันที่เป็นรูปโค้งบนขอบด้านนอก ของโรเตอร์ กังหันของส่วนทำแก๊ส (GASIFIERTURBINE ROTOR) ทำให้โรเตอร์กังหันของส่วนทำแก๊สหมุน ดว้ ยความเร็วสูง แต่เน่ืองจากโรเตอร์ของส่วนทำแก๊ส และโรเตอร์ของเครื่องอัดอากาศยึดอยู่บนเพลาเดียวกัน ดังนั้นโรเตอร์ของเครื่องอัดอากาศจึงหมุนด้วยความเร็วสูงด้วย ด้วยเหตุน้ีจึงทำให้เคร่ืองอัดอากาศสามารถส่ง อากาศให้แก่ห้องเผาไหมไ้ ดอ้ ย่างเพียงพอตลอดเวลาทเ่ี ชื้อเพลิงยงั ถกู ส่งเข้าไปในห้องเผาไหม้ หลังจากท่ีแก๊สที่มี ความดันและอุณหภูมิสูงออกจากส่วนทำแก๊ส จะเข้าไปยังกังหันกำลัง (POWER TURBINE) แก๊สน้ีจะปะทะ หรือชนกับปีกกังหันรูปโค้งที่อยู่กับท่ี(STATIONARYCUBMED BLADES) และถูกนำไปปะทะกับชุดปีกกังหันท่ี เป็นรูปโค้งท่ีอยู่บนขอบด้านนอกของโรเตอร์กังหันกำลัง (POWER TURBINE ROTOR) ทำให้โรเตอร์กังหัน กำลังหมุนด้วยความเร็วสูงมาก ซ่ึงกังหันบางรุ่นอาจหมุนเร็วถึง 50,000 รอบ/นาที แต่จำนวนรอบที่สูงมากน้ี จะถกู ลดลงโดยชดุ เฟืองถา่ ยทอดกำลงั ก่อนทีก่ ำลงั จะถกู ส่งไปยังล้อของรถ 5.4.2.2 เครื่องยนต์สบู หมนุ (ROTARY - COMBUSTION (RC) ENGINE) เราคุ้นเคยกับเคร่ืองยนต์ชนิดใช้ลูกสูบเลื่อนขึ้นลง (ดร.นิโคลัส ออกุส ออตโต) แต่ เคร่ืองยนต์สูบหมุนนี้ก็คือ เครื่องยนต์เผาไหม้ภายในแบบโรตารี่ ซึ่ง ดร.เฟลิกซ์ แวงเกล วิศวกรเยอรมันเป็นผู้ ริเริ่มคิดสร้างขึ้นในปี 1924 จึงเรียกช่ือเคร่ืองยนต์แบบน้ีว่าเครื่องยนต์แวงเกล หรือเป็นที่รู้จักกันทั่วไปว่า เครื่องยนต์ห้องเผาไหม้หมุน (ROTARY - COMBUSTION (RC) ENGINE)เพราะเครื่องยนต์แบบนี้เวลาทำงาน ห้องเผาไหมห้ มนุ เคลื่อนที่ไป โครงสร้างของเคร่ืองยนต์ประกอบด้วยโรเตอร์ (ทำหน้าที่เป็นลูกสูบ) จะถูกห่อหุ้มไว้ด้วยตัว เรือนท้ังสองข้าง ตัวเรือนโรเตอร์มีรูปร่างคล้ายเลข \"8\" เรียกว่า EPITROCHOID CURVE ตัวโรเตอร์จะถูกซีล (กันร่ัว) ไว้ท้ังสองข้างกับตัวเรือน ซีลตรงปลายยอดโรเตอร์แต่ละยอดจะสัมผัสผิวหน้าภายในของตัวเรือน โรเตอร์ ตัวโรเตอร์หมุนเป็นแบบเยื้องศูนย์อยู่ภายในตัวเรือน เมื่อโรเตอร์หมุนไปยอดโรเตอร์แต่ละยอดจะ เคลื่อนท่ีไปตามโค้ง นั่นคอื ซลี แต่ยอดของโรเตอร์จะต้านกับผิวหนา้ ภายในของตัวเรือนแน่นพอดี เป็นการกนั ร่ัว อย่างดี ตรงยอดของโรเตอร์จะต้านกับผิวหน้าภายในของตัวเรือนแน่นพอดี เป็นการกันร่ัวอย่างดีตรงยอดของ โรเตอร์แต่ละยอด เม่ือเป็นเช่นนี้จะเกิดเป็นห้องสามห้องกันรั่วซ่ึงกันและกัน ห้องท้ังสามน้ีจะมีปริมาตรเพม่ิ ข้ึน และลดลงเปรียบได้กับการเพิ่มขึ้นหรือลดลงของปริมาตรภายในกระบอกสูบของเคร่ืองยนตท์ ี่ใชล้ ูกสูบเล่ือนลง และเล่ือนข้นึ การทำงานทเ่ี กิดขนึ้ ระหวา่ งยอดโรเตอรท์ ่ีมียอดโรเตอร์สามยอด และมีห้องสามห้องระหวา่ งยอดโร เตอร์ ดงั นั้นการทำงานดังกลา่ วจะมีสามชุดเกิดขนึ้ ในขณะเดียวกัน น่นั คือเครื่องยนตห์ มุนไปครบหนึ่งรอบ จะได้ จงั หวะระเบดิ รวม 3 คร้ัง

ห น้ า | 58 การส่งกำลังงานจากโรเตอร์ไปยังเพลาข้อเหว่ียงของเคร่ืองยนต์แบบน้ีน่าจะเรียกว่าเพลาลูกเบ้ียว (ECCENTRIC SHAFT) ตัวเพลาถูกรองรับด้วยรองเพลาหลัก (MAINBEARINGS)สองตัว เพลานี้มี โรเตอร์ เจอนัล (ROTOR JOURNALS) สองตัวอยู่เยือ้ งศนู ย์กนั ทำหนา้ ทเี่ หมือนกับข้อเหว่ียง (CRANK PIN) 6. การแบ่งประเภทของเครอื่ งยนตต์ ามการใช้นำ้ มนั เชือ้ เพลิง (CLASSIFICATION OF FUEL TO USED) เคร่ืองยนต์สันดาปภายในน้ัน จะทำงานได้ย่อมอาศัยพลังงานจากการขยายตัวของกำลังงานความ ร้อน ซ่ึงเกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง (FUEL) ท่ีเรามีวิธีการนำเอาเช้ือเพลิงบรรจุเข้าไปในกระบอกสูบ แล้วจุดเช้ือเพลิงที่บรรจุเข้ากระบอกสูบนั้นก็มีชนิดต่างๆ กัน แต่ผู้สร้างก็จะพิจารณาในเรื่องประสิทธิภาพของ การทำงาน ความประณตี ในการสรา้ ง และประหยัดในเร่อื งต่างๆ ของเครอื่ งยนต์ที่ผลิตออกใชง้ านในปัจจุบันนม้ี ี 2 ชนิด ที่เป็นหลักใหญ่ๆ คือ น้ำมันแก๊สโซลีนและน้ำมันดีเซล ตามคุณลักษณะท่ีสำคัญของเครื่องยนต์ท่ีใช้ น้ำมนั เชอ้ื เพลงิ ดังนี้ 6.1 เครือ่ งยนต์แก๊สโซลีน (GASSOLINE ENGINE) คุณลักษณะทส่ี ำคญั ของเครอื่ งยนตแ์ กส๊ โซลีน มอี งค์ประกอบทสี่ ำคัญพอสงั เขปได้คือ 6.1.1 เป็นเคร่ืองยนต์ท่ีใช้น้ำมันเช้ือเพลิงชนิดเบา ระเหยง่าย และจุดไวไฟสูง เช่น น้ำมันเบนซิน และ นำ้ มนั กา๊ ซ 6.1.2 ต้องมีตัวช่วยจุด (IGNITIR) คือใช้ความร้อนของประกายไฟทำให้เกิดการลุกไหม้ของเช้ือเพลิง ภายในกระบอกสบู ได้ (จุดระเบิดดว้ ยไฟฟา้ ) 6.1.3 ใช้เครื่องปรุงเชื้อระเบิด (ไอดี)(CARBURETOR) ช่วยในการผสม หรือ ปรุงแต่งระหว่างอากาศและ นำ้ มันเชื้อเพลิงให้เป็นไอของแก๊สเขา้ สูก่ ระบอกสบู 6.1.4 กำลงั อดั ของกระบอกสูบพอประมาณ คอื 90-100 ปอนด/์ ตร.นิว้ ขน้ึ ไป 6.2 เครอื่ งยนต์ดีเซล (DIESEL ENGINE) มีองค์ประกอบท่ีสำคัญคือ 6.2.1 เป็นเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเช้ือเพลิงชนิดหนัก จุดไฟยาก และจุดไวไฟต่ำ เช่น น้ำมันดีซ่า โซล่า ขี้โล้ (นำ้ มนั เตา) 6.2.2 ใช้ความร้อนจากการอัดอากาศเปล่าๆ ของลูกสูบภายในกระบอกสูบ แล้วฉีดน้ำมันเป็นฝอยไป ปะทะกับอากาศท่รี ้อนจดั จะทำการเผาไหมเ้ ชอ้ื เพลงิ ได้ (จุดระเบดิ ด้วยกำลังอัด) 6.2.3 ต้องมีป๊ัมสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (INJECTION PUMP) ซึ่งมีกำลังดันสูงส่งต่อไปให้หัวฉีดน้ำมัน เช้อื เพลิงให้เปน็ ละอองฝอยท่ีหัวฉีด 6.2.4 กำลงั อดั ของกระบอกสบู ตอ้ งสูงมาก คอื ตัง้ แต่ 450 ปอนด/์ ตารางน้วิ ข้นึ ไป 6.2.5 ขบวนการเผาไหมข้ องเคร่ืองยนตเ์ ป็นการเผาไหมแ้ บบความดันคงที่ 6.3 เครอ่ื งยนตใ์ ชน้ ้ำมนั ได้หลายประเภท (MULTIFUEL ENGINE) เคร่ืองยนต์แบบนี้เปน็ เคร่อื งยนตท์ ไ่ี ด้วิวัฒนาการข้ึนมาใหม่ เพือ่ ความมุ่งหมายที่นำมาใชก้ ับยานยนต์ทาง ทหาร ดว้ ยเหตผุ ลจะต้องใช้ยานยนตใ์ นเขตทุรกันดารบางท้องถิ่นไม่อาจจัดหาน้ำมันเช้ือเพลิงตามที่เครื่องยนต์ ธรรมดาใช้ได้จำเป็นต้องใช้น้ำมันเชื้อเพลิงท่ีมีอยู่ได้จึงได้สร้างเคร่ืองยนต์แบบพิเศษนี้ข้ึนมาสามารถใช้น้ำมัน เช้ือเพลงิ ประเภทใดก็ได้ เครื่องยนตท์ ใ่ี ช้นำ้ มันเชอ้ื เพลิงไดป้ ลายประเภทน้ี ตน้ แบบก็คอื เครอื่ งยนต์ดีเซล ซงึ่ เป็นเคร่อื งยนตท์ ี่มีจุด ระเบิดด้วยกำลังอัด ออกแบบให้มีคุณลักษณะใช้ได้กับน้ำมันเช้ือเพลิงได้หลายประเภท ซ่ึงทำให้ได้เปรียบ เครื่องยนต์ธรรมดา แต่องค์ประกอบของช้ินส่วนท่ีสำคัญของเครื่องยนต์ต้องมีความคงทนเป็นพิเศษคือ สามารถทนต่อความร้อนสูง เชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ท่ีสามารถใช้กับเครื่องยนต์แบบนี้ น้ำมันดีเซลจะให้กำลัง งานและประสทิ ธิภาพของเครื่องยนตไ์ ด้ดกี ว่าน้ำมันแกส๊ โซลนี นำ้ มนั เชื้อเพลิงทใี่ ช้เปน็ หลักและควรใช้ตามลำดบั คอื

ห น้ า | 59 อนั ดบั แรก - น้ำมนั ดซี ่า โซล่า (DIESEL FUEL) - น้ำมนั ดีเซลเคร่อื งยนต์เรือ (MARINE FUEL OIL) - น้ำมันดเี ซลท่ีใช้กับเคร่อื งยนต์จุดระเบิดด้วยกำลังอดั (ดีเซลธรรมดา) (COMPRESSSION IGNITION ENGINE FUEL) อันดบั สอง - นำ้ มนั ท่ีใช้กับอากาศยาน (JET FUEL) - น้ำมันแก๊ส (DESOLINE) อนั ดบั สาม - นำ้ มันเบนซนิ (COMBAT GASSOLINE) ซึง่ มอี ตั ราออกเทน 83-95 น้ำมันแก๊สโซลีนน้ี ควรจะไว้พิจารณาใช้เป็นอันดับสุดท้าย หรืออาจเรียกได้ว่าเป็น เชื้อเพลิงฉุกเฉิน เพราะน้ำมันแก๊สโซลีนจะทำให้กำลังงานและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ลดลงมากและ ถ้าใช้ต่อเนื่องเป็น เวลานานก็จะทำให้เคร่อื งยนตช์ ำรุดเร็วกวา่ ปกติ 7. การแบง่ เครื่องยนต์ตามลักษณะการจดุ ระเบดิ (IGNITION SYSTEMS) วธิ ีการนำเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบแล้วทำการเผาไหม้น้ัน มีวิธีการแตกต่างกันอยู่บางแบบนำเอาอากาศเข้า ไปก่อนเช้ือเพลิงจะถูกส่งเข้าไปภายหลัง และบางแบบเช้ือเพลิงผสมกับอากาศแล้วส่งเข้าสู่กระบอกสูบ ใน ปจั จุบนั นี้ระบบการจุดระเบิดของเคร่ืองยนตจ์ ึงมีวธิ กี ารจุดระเบิดซ่ึงแล้วแตช่ นิดของเช้ือเพลิงเป็นตวั สำคัญมีอยู่ สองวธิ ีคอื 7.1 การจุดระเบิดดว้ ยกำลังอดั (COMPRESSION IGNITION) การจุดระเบิดด้วยกำลังอดั แบบน้ีใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลด้วยผลของการอัดอากาศภายในกระบอกสูบของ เครื่องยนต์ จะทำให้เกิดความร้อนขึ้นในห้องเผาไหม้มีประมาณ 1,000 องศา F. ก็จะทำให้เกิดการเผาไหม้ เช้ือเพลงิ ข้นึ ได้โดยการฉดี น้ำมนั เชอ้ื เพลิงให้เปน็ ฝอยเข้าไปยงั ห้องเผาไหม้ อัตราการอัด (COMPRESSION RATIO) คือ อัตราสว่ นระหวา่ งปริมาตรทง้ั สนิ้ ของกระบอก สูบ กับปริมาตรช่องวา่ งของกระบอกสบู ปริมาตรทั้งส้ินของกระบอกสบู หรือสูตร อัตราการอัด = ------------------------------------ ปรมิ าตรชอ่ งวา่ งของกระบอกสบู การอดั อากาศของลูกสบู ภายในกระบอกสบู จะทำให้อณุ หภูมเิ พ่ิมขน้ึ 2 องศา F. ตอ่ ความดนั ทกุ ๆ 1 ปอนด/์ ตร.นิว้ 7.2 การจุดระเบิดด้วยไฟฟ้า (ELECTRICAL IGNITION) เป็นส่ิงจำเป็นท่ีจะขาดไม่ได้ในเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน โดยเฉพาะเครื่องยนต์ท่ีใช้น้ำมันเช้ือเพลิงขนาด เบา (GASOLINE) เป็นเครื่องยนต์ท่ีมีอัตราการอัดต่ำ ความร้อนซึ่งเกิดจากการอัดตัวไม่สามารถจุดเชื้อเพลิงได้ เพราะน้ำมันเช้ือเพลิงจะถูกผสมกับอากาศเข้าไปในกระบอกสูบเลยทีเดียวในลักษณะของส่วนผสมซ่ึงเรียกว่า \"ไอดี\" (MIXTURE) จึงจำเป็นต้องจัดตำแหน่งจุดระเบิดท่ีแน่นอนและเหมาะสม วิธีการท่ีจะได้จากการเกิด ประกายไฟท่ีเขี้ยวหัวเทียน โดยกำลังงานไฟฟ้าจากภายนอก เช่น จากแบตเตอร่ี หรือ แมกนีโต เราจึงสามารถ แยกระบบหรือวธิ ีการจดุ ระเบิดในเครือ่ งยนตป์ ระเภทแก๊สโซลนี นอ้ี อกเป็น 2 วิธี คอื 7.2.1 การจดุ ระเบิดดว้ ยแบตเตอร่ี (BATTERY IGNITION SYSTEM) การจุดส่วนผสมภายในกระบอกสูบ สำหรับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนเป็นการจุดระเบิดด้วยประกายไฟฟ้า กระทำโดยการผลิตแรงดันไฟฟ้าจากแรงดัน ต่ำๆ ให้มีแรงไฟฟา้ ที่สูง (15,000 - 20,00 โวลท์) ในขดลวดเพ่ิมไฟ(IGNITION COIL) ในระบบน้ีมีองค์ประกอบ อยู่ 2 วงจร คอื - วงจรชัน้ เอก (PRIMARY) ประกอบด้วย แบตเตอร,ี่ แอมมิเตอร,์ สวติ ช์จุดระเบิด, ขดลวด ช้นั เอกภายในขดลวดเพิ่มไฟ และชดุ หน้าทองขาว - วงจรชน้ั โท (SECONDARY) ประกอบด้วย ขดลวดช้ันโทภายในขดลวดเพิ่มไฟ, จานจ่ายไฟ

ห น้ า | 60 (โรเตอร)์ ,สายไฟหวั เทยี น และหวั เทยี น 7.2.2 การจุดระเบิดด้วยแมกนีโต (MAGNETO IGNITION SYSTEM) ระบบการจุดระเบิดด้วยแมกนีโต ซึ่งการทำงานของแมกนีโตทัว่ ๆ ไป อาศัยหลกั การชักนำของสนามแม่เหลก็ ไฟฟา้ มหี ลักการท่วี ่าหากนำเส้นลวด หรือขดลวดที่ครบวงจรให้เคล่ือนท่ีตัดผ่านขดลวด จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเกิดข้ึนในขดลวดนั้น ปัจจุบันน้ีเรา นิยมใช้ระบบการจุดระเบิดด้วยแมกนีโตไฟแรงสูง (HIGH TENSION MAGNETO) กระแสไฟที่ผ่านแมกนีโต จ่ายออกมาน้ัน มีขนาดแรงเคล่ือน (VOLTAGE) สูงพอที่จะทำให้เกิดประกายไฟที่หัวเทียนได้อย่างดี สำหรับ แมกนโี ตทใ่ี ช้กับเครื่องยนตแ์ ก๊สโซลีนท่ัวๆ ไปใชแ้ มกนีโตแบบขดลวดอยกู่ ับท่ี องค์ประกอบหลักของแมกนีโต แบบน้ีมีส่วนสำคัญคือ แม่เหล็กถาวร ขดลวดสองชดุ คือ ขดลวดช้ันเอก (PRIMARY WINDING) และขดลวดช้ัน โท (SECONDARY WINDING) พันอยู่บนแกนเหล็กอ่อน ติดต้ังอยู่กับท่ีประกอบด้วยชุดหน้าทองขาวรวมท้ัง คอนเดนเซอร์ อกี 1 ชดุ พร้อมด้วยลกู เบ้ียวเปิด-ปิดหน้าทองขาวดว้ ย การทำงานโดยยอ่ กค็ ือ เม่ือเราหมุนเครอ่ื งยนต์ แม่เหล็กถาวรก็จะหมุนไปเส้นแรงแม่เหลก็ ที่แม่เหล็ก ถาวร ซึ่งมีอยู่จำนวนมากจะตัดกับขดลวดชนั้ เอกขณะนี้แรงดันไฟฟ้าที่เกิดข้ึนไม่สูงพอ ต่อเม่ือหน้าทองขาวของ จานจ่ายเปิด เส้นแรงแม่เหล็กในแกนเหล็กออ่ นกลับตัว และจะตัดกับขดลวดท้ังสองอย่างรวดเร็วแรงดันไฟฟ้า จงึ สงู ขน้ึ มาก สามารถท่ีจะทำให้เกิดประกายไฟที่หวั เทยี นได้ 8. การแบง่ ประเภทของเครอ่ื งยนต์ตามลักษณะการทำงาน (ENGINE OPERATION) องค์ประกอบหลักของเคร่ืองยนต์สันดาปภายในมีลักษณะเหมือนกัน แต่กลไกการทำงานนั้น แตกต่างกันไป เพราะ ความมุ่งหมายหรือความต้องการของผู้สร้าง ก่อนอ่ืนจะต้องเข้าใจคำจำกัดความตา่ ง ๆ ท่ีเกี่ยวกับการ ทำงานของเครอ่ื งยนตเ์ สียกอ่ น ดังน้ี - จุดศนู ยต์ ายบน (TOP DEAD CENTER) \" TDC.\" คอื ตำแหน่งทลี่ กู สูบเคล่อื นทีข่ ึน้ สูงสุด - จดุ ศูนยต์ ายล่าง (BOTTOM DEAD CENTER) คือตำแหนง่ ทลี่ กู สบู เคล่ือนทีล่ งตำ่ สุด - ระยะชกั (STROKE) ระยะจากจดุ ศูนยต์ ายบนลงมาถงึ จดุ ศูนย์ตายล่าง - เชื้อไอดีหรือเช้ือระเบิด (MIXTURE) คือ ส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง ซ่ึงมีอัตราส่วนพอเหมาะ (ประมาณ 15 : 1 โดยน้ำหนกั ) มกี ารเผาไหมไ้ ดด้ ตี ามปกติ - จังหวะรอบของเครื่องยนต์ (CYCLE) คือ การท่ีลูกสูบเคล่ือนที่ขึ้น-ลงทำให้เกิดการดูดไอดี การอัดไอดี การจุดระเบิด และการไล่ไอเสียออกจากกระบอกสูบทำให้มีกำลังงานผลักดันต่อหัวลูกสูบหน่ึงคร้ังเราเรียกว่า \"จงั หวะรอบของเคร่อื งยนต\"์ - ออตโตไซเคิล (OTTO CYCLE) คอื เครอ่ื งยนต์ 4 จังหวะรอบ ลกู สูบจะเคล่อื นที่ขน้ึ สองครั้งลงสองครงั้ ไดร้ บั กำลังงานผลักดันหนึ่งครั้ง โดย DR.NA OTTO คิดได้ในปี ค.ศ.1876 และต่อมาวิศวกรชาวอังกฤษชื่อ DUGLED CLERK ดดั แปลงจาก 4 จังหวะรอบ เปน็ 2 จงั หวะรอบ ในปี ค.ศ. 1879 - รอบเคร่ืองยนต์ดีเซล (DIESEL CYCLE) คือจังหวะรอบของเครื่องยนต์ดีเซล ซ่ึงเป็นเครื่อง 4 จังหวะรอบ เหมอื นกนั แตก่ รรมวธิ ขี องระบบน้ำมันเชอ้ื เพลิงผดิ กนั ซึ่ง DR.RUDDOLPH DIESEL คิดข้ึนในปี ค.ศ.1897 8.1 การทำงานของเคร่อื งยนต์แบบ 4 จังหวะรอบ (FOUR STROKE CYCLE) 8.1.1 จังหวะดูด (INTAKE STROKE) ในจังหวะนี้ลูกสูบจะเคล่ือนท่ีจากศูนย์ตายบนลงไปยังศูนย์ตายล่าง ลิ้นไอดีจะเปดิ การเคล่ือนท่ีของลูกสูบน้ีจะทำให้เกิดความแตกต่างของความดันหรือสุญญากาศข้ึนในกระบอก สูบทำให้อากาศเคล่ือนที่เข้าสู่กระบอกสูบ โดยผ่านหม้อกรองอากาศของเครื่องยนต์ เคร่ืองปรุงเช้ือระเบิด (CARBURETOR) ของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ซึ่งจะทำหน้าที่ผสมอากาศกับไอของแก๊สโซลีน ส่วนของ เคร่ืองยนต์ดีเซล จะดูดอากาศเปล่าๆ ผ่านหม้อกรองอากาศ ส่งผ่านท่อร่วมไอดีล้ินไอดีเข้าสู่กรอบกสูบ จน ลกู สบู เลือ่ นลงถงึ ศนู ย์ตายลา่ ง ไอดจี ะบรรจเุ ต็มกระบอกสบู เปน็ การสดุ จังหวะดูด

ห น้ า | 61 8.1.2 จังหวะอัด (COMPRESSION STROKE) ลูกสูบเคลื่อนท่ีจากศูนย์ตายล่างขึ้นสู่ศูนย์ตายบน (โดยแรงหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง) ขณะน้ีลิ้นไอดีและล้ินไอเสียจะเปิด ลูกสูบจะทำหน้าที่อัดไอดีขึ้นไปถึงศูนย์ ตายบนเปน็ การสิน้ สุดจังหวะอดั 8.1.3 จังหวะกำลัง (POWER STROKE) ไอดี (เชื้อเพลิงผสมกับอากาศ) ที่ถูกอัดจะถูกจุดระเบิดด้วย ประกายไฟฟ้า หรือความร้อนท่ีเกิดจากการอัดตัวของลูกสูบ จะเกิดการเผาไหม้อย่าง รวดเร็วมีพลังงานความ ร้อน ส่งแรงดันผลักดนั ให้ลูกสูบเคล่ือนที่ลง และแรงดันอนั น้ีจะถูกนำผ่านไปยังเพลาข้อเหวี่ยง โดยผ่านก้านสูบ ของเครือ่ งยนต์จนถงึ ล้อตนุ กำลงั ตอ่ ไป 8.1.4 จังหวะคาย ( EXHAUST STROKE) ในเม่ือลูกสูบได้รับพลังงานผลักดันจากพลังงานความร้อนทำ ให้ลูกสูบเคลอ่ื นทลี่ งศนู ย์ตายล่างแล้ว ล้อชว่ ยแรงหรือล้อตนุ กำลังก็จะมีพลังงานเก็บตนุ ไว้ที่ล้อตนุ กำลังนท้ี ำให้ เพลาข้อเหวี่ยงหมุนต่อไปในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนท่ีจากศูนย์ตายล่างข้ึนสู่ศูนย์ตายบนในจังหวะคายน้ี ลิ้นไอดีจะ เปดิ ให้ไอเสียที่หมดพลังงานหรือไม่ใช้พลังงานแล้วออกจากกระบอกสูบ โดยผ่านล้ินไอเสียที่เปดิ อยู่ จังหวะท้ัง 4 (ดูด, อัด, ระเบิด, คาย) นี้ ทำงานซ้ำๆ กันไปอย่างต่อเน่ืองหมุนเวียนตลอดไป (เพลาข้อเหว่ียงหมุน 2 รอบ 320 องศา) ลกู สบู เคลอ่ื นท่ลี ง 4 ครงั้ มจี งั หวะกำลังเพียงคร้ังเดียว 8.2 การทำงานของเครอ่ื งยนตแ์ บบ 2 จงั หวะรอบ (TWO STROKE CYCLE) เครอื่ งยนตส์ องจังหวะรอบสว่ นมากจะไม่มลี ิน้ แตจ่ ะใช้ส่วนยอดของหัวลูกสบู ทำหน้าที่เปิด และปิดช่องไอดีและชอ่ งไอเสียท่ีเจาะไว้ข้างกระบอกสบู จะมกี ารทำงานอยู่ 2 ช่วง คอื 8.2.1 จังหวะท่ลี ูกสบู เล่ือนขน้ึ จะมจี งั หวะดดู และจังหวะอัด คอื - จังหวะดูด เมื่อลูกสูบเร่ิมเคล่ือนที่จากศูนย์ตายล่างไปยังศูนย์ตายบน ชายหรือส่วนบนยอดของ ลกู สบู จะเปดิ ชอ่ งไอดอี ยู่ ส่วนผสมอากาศ-น้ำมันเช้อื เพลงิ (ไอด)ี หรอื อากาศเปลา่ ๆ (ของเคร่ืองยนตด์ ีเซล) ได้ ไหลเข้าไปอย่ใู นหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง ในขณะท่ีช่องไอดีทก่ี ระบอกสบู ก็จะเปิดใหไ้ อดเี ขา้ ไปในกระบอกสบู ดว้ ย - จังหวะอัด ขณะท่ีลูกสูบเคลื่อนที่ไปยังศูนย์ตายบน เมื่อไอดีเต็มกระบอกสูบแล้ว ลูกสูบก็จะเปิด ชอ่ งไอดีและช่องไอเสยี เปน็ การเร่มิ จังหวะอัด จนกระทง้ั ลกู สูบเลอ่ื นข้ึนจนถึงศูนย์ตายบนเป็นการสน้ิ สุดจังหวะ อัด ส่วนผสม (ไอด)ี ก็จะถูกจดุ ใหเ้ กดิ การเผาไหม้ 8.2.2 จังหวะท่ีลูบสูบเลอ่ื นลง จะมีจงั หวะกำลังและจงั หวะคาย คอื - จงั หวะกำลัง (ระเบดิ ) คอื ส่วนผสมถูกจุดให้เกดิ การเผาไหมแ้ ก๊สก็จะขยายตวั และผลักดนั ให้ ลูกสบู เล่ือนลงไปจนกระท่ังยอดของลกู สบู เลื่อนลงมาเปดิ ช่องไอเสยี กจ็ ะเปน็ การสดุ จังหวะกำลงั - จังหวะคาย เม่ือยอดของลกู สูบเปิดช่องไอเสีย ไอเสียก็จะไหลออกทางช่องไอเสีย และเม่อื ลูกสูบ เล่ือนลงมาอีกจนกระทั่งเปิดช่องไอดี ไอดีท่ีอยู่ในห้องข้อเหวี่ยงอยู่แล้วก็จะไหลเข้าไปในกระบอกสูบ และจะ ชว่ ยไล่ไอเสยี ที่อยู่ในกระบอกสบู ออกไปด้วย จนเหลือแตไ่ อดอี ยู่เต็มกระบอกสบู และก็จะเป็นจังหวะดูดต่อไป การทำงานจะทำซ้ำกันอยู่เช่นนี้ตลอดไป จะเห็นว่าลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นและลง 2 คร้ัง เพลาข้อ เหวยี่ งหมุน 1 รอบ ไดจ้ ังหวะกำลงั 1 ครั้ง 9. การเปรยี บเทียบขอ้ ดีและขอ้ เสียของเคร่ืองยนตแ์ กส๊ โซลีนและเคร่ืองยนตด์ เี ซล (GASSOLINE ENGINE COMPARED TO DIESEL ENGINE) 9.1 เครือ่ งยนต์แกส๊ โซลนี 9.1.1 ใช้นำ้ มนั เชื้อเพลงิ ชนดิ เบา จุดไฟง่าย (จดุ วาบไฟสงู ) 9.1.2 กำลังอดั ของกระบอกสูบสูงประมาณ 90-100 ปอนด/์ ตร.น้ิว (ข้นึ ไป) 9.1.3 จงั หวะดดู ดดู เอาอากาศและน้ำมันเช้อื เพลิง (ไอด)ี เข้าประบอกสูบ 9.1.4 ขบวนการเผาไหมเ้ ปน็ แบบปรมิ าตรคงท่ี ส่วนมากจะเป็นแบบ 4 จังหวะรอบ 9.1.5 ตอ้ งมเี ครือ่ งปรงุ เช้อื ระเบิด(CARBURETOR) สำหรบั ปรงุ แต่งส่วนผสมของอากาศ และนำ้ มนั เช้ือเพลงิ

ห น้ า | 62 9.1.6 ระยะชักสว่ นมากจะสั้น 9.1.7 ใชไ้ ฟฟา้ จากแบตเตอร่ี หรอื แมกนโี ตไปชว่ ยจุดระเบดิ ในจงั หวะระเบิด 9.1.8 กำลงั งานที่ได้รบั จากแรงระเบดิ ไมห่ นักหน่วง 9.1.9 อตั ราสว่ นกำลงั อดั ประมาณ 1 : 6 9.1.10 ลกั ษณะทางกลมีขนาดเลก็ และนำ้ หนักเบา ราคาซอ้ี -ขายถกู แตค่ า่ ใชจ้ า่ ยในการเดินเคร่อื งสูง 9.1.11 ปัญหาในการซ่อมบำรุงมาก แตค่ ่าใชจ้ ่ายชิ้นส่วนอะไหล่ราคาถูก 9.2 เคร่ืองยนต์ดเี ซล 9.2.1 ใชน้ ้ำมนั เชือ้ เพลิงชนิดหนกั จดุ ไฟยาก (จดุ วาบไฟต่ำ) 9.2.2 กำลงั อดั ของกระบอกสบู สงู ประมาณ 450 ปอนด/์ ตร.น้ิว ขนึ้ ไป 9.2.3 จังหวะดูด ดูดอากาศเปล่าเข้ากระบอกสูบ ส่วนน้ำมันเช้ือเพลิงจะฉีดเข้าไปในกระบอกสูบใน จังหวะระเบิด 9.2.4 ขบวนการเผาไหม้เป็นแบบความดันคงที่ ส่วนมากเปน็ แบบ 2 จงั หวะรอบ 9.2.5 มีปม๊ั สบู ฉดี น้ำมันเชอ้ื เพลงิ สำหรบั สง่ แรงดนั น้ำมันเช้อื เพลงิ ไปยงั หัวฉดี 9.2.6 ระยะชกั ยาว 9.2.7 ใช้ความร้อนจากการอัดตัวของลูกสูบภายในกระบอก ซ่ึงมีความร้อนสูงมากสามารถจุดระเบิด เชอื้ เพลิงทฉ่ี ดี เขา้ ไปในกระบอกสบู ได้ 9.2.8 มีพลงั งานจากแรงระเบดิ สงู มาก กำลังในการทำงานของเคร่ืองยนตจ์ ึงสูง 9.2.9 อตั ราสว่ นกำลังอดั ของกระบอกสบู สูงประมาณ 1 : 12 ถึง 16 9.2.10 ลักษณะทางกลมีขนาดใหญ่ น้ำหนกั มาก ราคาซื้อ-ขายแพง ค่าใชจ้ ่ายในการเดินเครอื่ งถูก 9.2.11 การซอ่ มบำรุงไม่ค่อยมปี ัญหา แต่ค่าใช้จ่ายช้นิ ส่วนอะไหลแ่ พง 10. การเปรียบเทยี บขอ้ ดีและข้อเสียของเครื่องยนต์แบบการทำงาน 4 จงั หวะรอบ กบั แบบการทำงาน 2 จงั หวะรอบ (COMPARISON OF 4 STROKE CYCLE AND 2 STROKE CYCLE) เครื่องยนต์ทั้งแบบการทำงานแบบ 4 จังหวะรอบ และ 2 จังหวะรอบน้ัน มีลักษณะการสร้างทางกลแตกต่าง กนั การทำงานก็มกี ารทำงานแยกกนั ตา่ งหาก ฉะนั้นข้อดแี ละข้อเสยี ยอ่ มจะเกิดขึ้นเชน่ เดยี วกนั ดังน้ี 10.1 เคร่อื งยนต์ 4 จังหวะรอบ จะมีล้นิ ไอดี และล้ินไอเสีย ส่วนเครอื่ งยนต์ 2 จงั หวะรอบ ไม่มีลนิ้ โดยเจาะ ชอ่ งไอดีและช่องไอเสยี ไวท้ ่ีกระบอกสูบแทน 10.2 เครื่องยนต์ 4 จังหวะรอบ เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบ ลูกสูบเคล่ือนท่ีขึ้น-ลง 4 คร้ัง ได้จังหวะกำลัง 1 ครงั้ แต่เครอ่ื งยนต์ 2 จงั หวะรอบ เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 1 รอบ ลกู สบู เคล่อื นทข่ี น้ึ -ลง 2 คร้ัง ได้ งาน 1 ครั้ง 10.3 เคร่ืองยนต์ 2 จังหวะรอบ ส้ินเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงมาก เพราะใช้วิธีนำไอดีไปไล่ไอเสียออกจาก กระบอกสบู ไอดีจะติดตามไอเสยี ออกไปด้วย 10.4 ในเคร่ืองยนต์ 2 จังหวะรอบ เชื้อเพลิงหรือไอดีจะมีไอเสียปะปนอยู่บ้าง เพราะการไล่ไอเสียออกจาก กระบอกสบู อาจไม่หมด ทำให้การระเบิดไมร่ นุ แรงเท่าท่ีควรจะเป็น 10.5 แต่ละจังหวะของเครอื่ งยนต์ 4 จงั หวะรอบ เปน็ ไปอย่างสมบูรณ์ 10.6 เคร่ืองยนต์ 2 จังหวะรอบ ได้กำลังงานมากกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะรอบ (ถ้ามีขนาดของกระบอกสูบ เท่ากนั 10.7 ยานยนต์ท่ัวๆ ไป นิยมใช้เคร่ืองยนต์ 4 จังหวะรอบ ส่วนเครื่องยนต์ 2 จังหวะรอบ นั้นใช้ในกรณีท่ี ต้องการให้มีกำลงั มากๆ และส้ินเปลืองเนือ้ ท่ีในการติดต้งั นอ้ ย เช่น รถจักรยานยนต์,เรอื เคร่อื งยนต์ติดทา้ ย,ยาน ยนตป์ ระเภทล้อหรอื สายพานบางแบบ และเครอ่ื งบินบางแบบ 11. สรปุ

ห น้ า | 63 การแบง่ ประเภทของเคร่ืองยนต์ท่ีใชใ้ นกิจการทหารท่ัวๆ ไป ในปัจจุบนั นี้มที น่ี ยิ มใชอ้ ยู่คอื 11.1 เครือ่ งยนตช์ นดิ เผาไหม้ภายใน 11.2 เคร่อื งยนต์แบง่ ตามลกั ษณะการสร้างจะมี - การวางกระบอกสบู แบบเรียงแถว กบั แบบรปู ตัว \" V \" - การออกแบบเรอื นสูบแบบระบายความร้อนดว้ ยของเหลวและอากาศ - การออกแบบการวางลิ้นแบบตวั \" L \" และตวั \" I \" 11.3 การออกแบบตามการใชน้ ำ้ มันเชื้อเพลิง คอื - เครื่องยนต์แก๊สโซลีน - เครื่องยนตด์ เี ซล 11.4 การออกแบบตามลักษณะการจดุ ระเบิดมี - การจุดระเบิดดว้ ยกำลังอดั - การจุดระเบดิ ด้วยไฟฟ้า 11.5 การออกแบบตามลกั ษณะการทำงาน - การทำงานแบบ 4 จงั หวะรอบ - การทำงานแบบ 2 จังหวะรอบ *************

ห น้ า | 64 แผนกวชิ ายานยนต์ กองการศึกษา โรงเรียนทหารมา้ ศูนยก์ ารทหารมา้ ค่ายอดศิ ร สระบรุ ี ---------- เอกสารนำ วิชา ระบบอากาศและน้ำมนั เช้อื เพลงิ ของเครอื่ งยนต์แกส๊ โซลนี (AIR AND FUEL SYSTEMS OF GASOLINE ENGINES) 1. กล่าวทั่วไป ระบบอากาศและน้ำมันเช้ือเพลิงเป็นระบบหนึ่งที่สำคัญของเคร่ืองยนต์ เพราะว่าเครื่องยนต์จำเป็น จะต้องได้รับไอดี (อากาศและเช้ือเพลิง) บรรจุเข้าไปภายในกระบอกสูบเพื่อทำการเผาไหม้ และเกิดพลังงาน ให้กับเครื่องยนต์ เครื่องยนต์จึงสามารถทำงานได้ การส่งหรือการบรรจุไอดีเข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนต์ ก็ จำเป็นต้องมีวิธีการ และอุปกรณ์ในการส่งไอดีในลักษณะต่างๆ กันออกไป เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมี ประสทิ ธิภาพ 2. จดุ มุ่งหมาย ของวชิ านี้ เพื่อใหท้ ราบ 2.1 คุณสมบตั ิโดยทั่วๆ ไปของอากาศ และน้ำมนั เชอื้ เพลงิ 2.2 ทำความค้นุ เคยเกี่ยวกบั นำ้ มนั เชอ้ื เพลิง และผลทเี่ กิดเก่ียวกับการทำงานของเครอ่ื งยนต์ 2.3 ส่วนประกอบของระบบนำ้ มันเช้อื เพลงิ ตลอดถงึ หน้าทก่ี ารทำงานขององค์ประกอบต่างๆ และ การแก้ไขขอ้ ขัดข้องโดยท่วั ๆ ไป 3. งานมอบ 3.1 อ่านเอกสารเพม่ิ เตมิ 3.2 อา่ น คท.9 - 8000 ขอ้ 37,38,46 - 57 และ 68 และ เอกสารประกอบวิชา 4. คำแนะนำพเิ ศษ ทำความเขา้ ใจเอกสารเพิม่ เติม และเอกสารประกอบวิชามาก่อน 5. เอกสารจา่ ยพรอ้ มเอกสารนำ เอกสารเพม่ิ เตมิ ************

ห น้ า | 65 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรยี นทหารมา้ ศูนย์การทหารมา้ ค่ายอดศิ ร สระบุรี ---------- เอกสารเพ่มิ เตมิ วิชา ระบบอากาศและนำ้ มันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์แก๊สโซลนี (AIR AND FUEL SYSTEMS OF GASOLINE ENGINES) 1. กล่าวท่ัวไป เคร่ืองยนต์ใช้ติดตั้งในยานยนต์ ซ่ึงเป็นต้นกำเนิดพลังงานนั้น ส่วนมากจะใช้เครื่องยนต์ชนิดเผาไหม้ ภายใน (INTERNAL COMBUSTION ENGINES) และเคร่ืองยนต์เผาไหม้ภายในนี้จำเป็นจะต้องมีวิธีการนำไอ ดี (อากาศและน้ำมันเช้ือเพลิง) เข้ากระบอกสูบและทำการเผาไหม้ไอดีภายในกระบอกสูบเพ่ือให้เกิดพลังงาน สง่ ต่อไปยงั ขบวนการส่งกำลงั ของยานยนต์ เพือ่ ให้ยานยนต์นัน้ ทำงานได้อย่างมปี ระสิทธิภาพ การท่ีจะนำเอาอากาศ และน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบของเครื่องยนตไ์ ด้น้ัน เราควรจะต้องศึกษา ถึงคุณสมบัติท่ีสำคัญของส่วนประกอบสองส่วนนี้เสียก่อนคือ อากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงต่อจากนั้นก็จะต้องมี องค์ประกอบ หรืออุปกรณ์ต่างๆ ท่ีจะทำให้ไอดีเข้าสู่กระบอกสูบได้ตามความต้องการของเครื่องยนต์ทุก ลกั ษณะการทำงาน 2. ขอบเขต เพื่อให้นักเรียนทราบถึงคุณสมบตั ิโดยท่ัวไปของอากาศ และน้ำมันเชื้อเพลิง ให้มีความคุ้นเคยเกี่ยวกับ น้ำมันเชอ้ื เพลิง และผลทีเ่ ก่ียวกับการทำงานของเครื่องยนต์ ตลอดองคป์ ระกอบตา่ งๆ ของระบบน้ำมนั เชือ้ เพลิง โดยทว่ั ๆ ไป และหนา้ ท่กี ารทำงานที่สำคญั ขององคป์ ระกอบนนั้ ๆ ด้วย 3. อธบิ าย ส่วนประกอบที่สำคัญของไอดีของเคร่ืองยนต์ส่วนหน่ึงก็คือ อากาศ (AIR) ถ้าพิจารณาให้ละเอียดแล้ว อากาศเป็นส่วนแรกท่ีจำเป็นจะต้องจัดเข้าผสมกับเช้ือเพลิงนำเข้าสู่กระบอกสูบตามจำนวนที่ เหมาะสมกับการ ทำงานของเครอื่ งยนต์ 3.1 อากาศ ( AIR ) ส่วนประกอบของอากาศ อากาศประกอบไปด้วยแก๊สหลายชนิดส่วนมากมีไนโตรเจน และออกซิเจน (มี ปริมาตรของไนโตรเจน 78 % ออกซิเจน 21 %) แก๊สอื่นๆ อีก 1% (แก๊สไนโตรเจนไม่ช่วยในการเผาไหม้เลย) แก๊สเหล่าน้ีเป็นอนุภาคเล็กๆ รวมกันอยู่เรียกว่า อณู (ATOM) อนุภาคยึดรวมกันอยู่ไม่หนาแน่นและอนุ สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในอากาศซึ่งเรารู้สึกว่าเป็นความกดดันของบรรยากาศ (ATMOSPHERRIC) ความกดดันบรรยากาศหนึ่งหนว่ ยจะเทา่ กับ 14.7 ปอนดต์ อ่ ตารางน้วิ 3.2 เชอ้ื เพลงิ (FUEL) เชื้อเพลิงคือ สารที่ใชเ้ ป็นต้นกำเนิดพลังงาน (สามารถตดิ ไฟได้ทำให้เกิดความร้อนมีพลังงาน) เช้อื เพลิงท่ี เราใช้กับเครื่องยนตน์ ้ันจะมีทั้งเครื่องยนต์ชนิดเผาไหม้ภายนอก และเครื่องยนต์ชนิดเผาไหม้ภายใน แบ่งออก ได้ 3 ชนิด คือ 1) เช้อื เพลงิ ชนิดของแข็ง (SOLID FUEL) ไดแ้ ก่ ถา่ นหนิ ,ถ่านโคก้ ,ถ่านไม,้ ฟืน,แกลบ เชอ้ื เพลงิ ชนดิ น้ี กลา่ วโดยทัว่ ไปกค็ ือของแข็งทต่ี ิดไฟได้ตามธรรมดา นอกจากน้ีแล้วอาจจะมีเช้อื เพลงิ ชนิดของแข็งท่ีมคี ณุ สมบตั ิ พเิ ศษอกี 2) เชอ้ื เพลงิ ชนดิ ของเหลว (LIQUID FUEL) ไดแ้ ก่ สารประกอบพวกไฮโดรคารบ์ อนตา่ งๆ และ สารอนิ ทรยี ์ เชน่ นำ้ มันแร่ หรอื ทเี่ รียกว่า นำ้ มนั ปโิ ตรเลียม น้ำมนั ถ่านหนิ น้ำมนั หิน หรอื น้ำมันจากสัตว-์ พืช

ห น้ า | 66 3) เช้อื เพลิงชนิดแก๊ส (GAS FUEL)ได้แก่ เชื้อเพลงิ ทกี่ ล่นั จากเช้อื เพลิงทีเ่ ปน็ ของเหลวหรอื พวกของแข็ง อีกทีหนงึ่ และอาจไดจ้ ากบ่อนำ้ มนั ธรรมชาติ โดยเกิดรวมอยกู่ บั แหลง่ กำเนดิ นำ้ มนั แร่ เช้ือเพลิงที่ใช้เป็นพลังงานสำหรับเครื่องยนต์มีหลายอย่าง แต่ในที่น้ีจะกล่าวเฉพาะเชื้อเพลิงชนิด ของเหลวสำหรับใช้กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนเท่านั้น และจะกล่าวเฉพาะคุณสมบัติที่สำคัญอย่างย่อๆ เพื่อเป็น พ้ืนฐานการเรียนเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีน เช้ือเพลิงชนิดของเหลวเราเรียกว่าน้ำมันเชื้อเพลิง น้ำมันเชื้อเพลิงท่ีใช้ เผาไหม้เครื่องยนต์แต่ละประเภทโดยท่ัวๆ ไปแล้ว ได้ทำการกลั่นกรองมาจากน้ำมันปิโตรเลียม (PETROLEUM) หรือน้ำมันดิบ (CRUDE OIL) ซึ่งเกิดจากการสะสมของซากพืช และสัตว์ที่ทับถมกันภายใต้ อุณหภูมิ และแรงกดดันสูงเป็นเวลานาน แยกสลายเป็นน้ำมัน ดังนั้นน้ำมันปิโตรเลียมเป็นต้นกำเนิดที่ใช้กัน มากสำหรับการผลิตนำ้ มันเช้ือเพลงิ ซึง่ ใช้กับเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน น้ำมันปโิ ตรเลยี มประกอบด้วยธาตุสำคัญ 2 ชนิดคือ คาร์บอน และไฮโดรเจน ในสัดส่วนที่จะช่วยให้การเผาไหม้ได้อย่างสะดวก เมื่อมีออกซิเจนผสมอยู่ ด้วย และจะให้กำลังงานความร้อนออกมาน้ำมันแก๊สโซลีน (GASOLINE) มีชื่อเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า PETROL เป็นน้ำมันท่ีได้จากน้ำมันปิโตรเลียมโดยการกล่ัน และนิยมใช้กับเคร่ืองยนต์ในปัจจุบันน้ีมาก เน่ืองจากเหมาะกับลักษณะการทำงานของเคร่ืองยนต์น้ำมันแก๊สโซลีนมีส่วนดีอยู่มาก เช่น มีอัตราการเผาไหม้ รวดเรว็ และการระเหยตัวไดง้ า่ ย คุณสมบตั ทิ ส่ี ำคญั ของน้ำมนั เชื้อเพลงิ แกส๊ โซลนี 1. การระเหยเป็นไอ (VOLATILITY IN GASOLINE) การระเหยเปน็ ไอกค็ ือ การเปล่ียนสภาพจากของเหลวการเปน็ ไอทกุ ๆ อณุ หภูมิของอากาศ เมื่อนำ้ มนั เช้อื เพลงิ มกี ารระเหยเป็นไอได้อยา่ งเหมาะสมก็จะทำให้เครอื่ งยนตท์ ำงานสมบรู ณ์ อาทิเช่น 1.1 ติดเคร่อื งยนตง์ ่าย 1.2 ไมเ่ กดิ ไอคง่ั (VAPOUR LOCK) ภายในท่อทางเดนิ น้ำมนั หรอื ท่อไอดี 1.3 จะไมเ่ กดิ นำ้ มันเครอ่ื งเจอื จางภายในอ่างน้ำมันหลอ่ ล่ืนของเครือ่ งยนต์ 1.4 ทำให้เกดิ การแจกจ่ายน้ำมนั เชือ้ เพลงิ เปน็ ไปอยา่ งเหมาะสม 2. ความสะอาดและบริสุทธิ์ (PURITY) น้ำมันปิโตรเลียมมีส่ิงเจือปนอยู่มากซ่ึงจำเป็นจะต้องคัดออกเสียก่อน ระหว่างการกลั่น เพื่อจะให้ได้น้ำมันแก๊สโซลีนสำหรับใช้กับเคร่ืองยนต์ในสมัยก่อนกำมะถัน ซ่ึงมีอยู่ใน ผลิตภัณฑ์ท่ีไดจ้ ากน้ำมันปิโตรเลียมจะก่อให้เกิดการกัดโลหะบ้าง แต่วิธกี ารกลั่นในสมัยปัจจุบันช่วยให้จำนวน กำมะถันลดนอ้ ยลงไปได้มาก ปญั หาอกี ข้อหนึ่งกค็ อื ไฮโดรคาร์บอนในน้ำมนั แก๊สโซลีนเมอื่ ถกู ผสมกับอากาศจะ เกิดการเติมอ๊อกซิเจนจนกลายเป็นยางเหนียว ซึ่งมีผลให้ท่อทางเดินของเคร่ืองปรุงเช้ือระเบิดอุดตัน ลิ้นของ เครื่องยนต์ติดตาย และมีข้อยุ่งยากอื่นๆ กับเครื่องยนต์อีก ดังนั้นจึงใช้วัตถุทางเคมีผสมลงในน้ำมันแก๊สโซลีน เพอ่ื มใิ หเ้ กิดยางเหนยี วขึ้น และจะตอ้ งคัดเอาเศษไขข้น, นำ้ ,และสารเคมีอ่นื ท่ไี ม่จำเป็นออกจากนำ้ มันแก๊สโซลีน 3. คุณภาพในการป้องกันการเคาะ (ANTIKNOCK QUALITY) เพื่อที่จะให้เข้าใจถึงคุณภาพในการป้องกันการ เคาะของน้ำมันเชื้อเพลิง จำเป็นจะต้องศึกษาหลักการเบ้ืองต้นของการเผาไหม้เสียก่อน กรรมวิธีของการเผา ไหมอ้ าจแบ่งได้เป็น 3 ข้นั ด้วยกันคอื - ขน้ั ปฏิสนธิ (FORMATION OF NUCLEUS OF FLAME) คือ ขนั้ ก่อจุดกลางของเปลวไฟ - ขนั้ ฟักตัว (HATCHING OUT) ขณะทจี่ ดุ กลางของเปลวไฟขยายตวั ใหญ่ข้นึ จะเกิดการเผาไหม้ ขนั้ ฟกั ตัว - ข้ันลกุ ลาม (PROPAGATION) เกิดการลกุ ไหมอ้ ยา่ งรวดเรว็ และเปน็ เหตุใหเ้ กดิ ความรอ้ นสูงร่วมด้วยความ ดันสงู แรงดนั อันนที้ ำใหล้ ูกสบู เคลื่อนทีล่ ง 3.1 สาเหตุทท่ี ำให้เกดิ การเคาะ 3.1.1 น้ำมันเชื้อเพลิงมีค่าอ๊อกเทนต่ำ อัตราอ๊อกเทน (OCTANE RATING) หรือบางทีเรียกกันว่า ค่าอ๊ อกเทน (OCTANE NUMBER) คือ ค่าตัวเลขที่ใช้บอกความสามารถ หรือคุณสมบัติของน้ำมันเชื้อเพลิงในการ ป้องกันการเคาะ สำหรับน้ำมันเช้ือเพลิงท่ีใช้กับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีน ค่าตัวเลขท่ีใช้นั้นบางทีอาจจะบอกเป็น

ห น้ า | 67 % เช่น OCTANE RATING 80 % หรืออาจบอกเป็นตัวเลขล้วนๆ เช่น OCTANE UMBER 80 อัตราอ๊อก เทนนี้จะหาได้โดยการเปรียบเทียบกับเช้ือเพลิงมาตรฐาน ซึ่งเป็นส่วนผสมของสารประกอบ ไฮโดรคาร์บอน บริสุทธ์ิ 2 ชนิด คือ ไอโซอ๊อกเทน (ISO OCTANE) เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงบริสุทธิ์ มีคุณสมบัติป้องกันการ เคาะเป็นเลิศ ซึ่งเราให้ค่าป้องกันการเคาะของน้ำมันนี้มีค่าเท่ากับ 100 และ นอร์มอลเฮปเทน (NORMAL HEPTANE) เป็นน้ำมันเชื้อเพลิงบริสุทธ์ึซ่ึงมีคุณสมบัติในการป้องกันการเคาะน้อยที่สุด เราให้ค่าป้องกันการ เคาะของน้ำมันนั้นตามอัตราอ๊อกเทน เช่น แก๊สโซลีนชนิดหน่ึงมีอตั ราอ๊อกเทน 85 ก็หมายความวา่ น้ำมันแก๊ส โซลีนน้ีมีคุณสมบัติในการรถป้องกันการเคาะได้เท่ากับน้ำมันมาตรฐาน ซ่ึงเป็นส่วนผสมของ ไอโซอ๊อกเทน 85 ส่วน และนอรม์ อล เฮปเทน 15 สว่ น (โดยปรมิ าตร) 3.1.2 การชิงจุดหรือการระเบิดก่อนเวลากับการระเบิดด้วยเสียงดัง (PRE-IGNITION AND DETONATION) สาเหตุที่ทำให้เกิดการเคาะภายในเคร่ืองยนต์ เนื่องจากการออกแบบห้องเผาไหม้ อัตราการ อัดของกระบอกสูบ การคลาดเคลื่อนในการจุดระเบิด การชิงจุดเกิดจากจุดร้อนภายในห้องเผาไหม้ จุดร้อน อาจเกิดจากลิ้นไอเสียร้อนจัด, หัวเทียนรอ้ นจัด หรือเศษคาร์บอนที่ยงั ติดไฟอยู่บริเวณหวั ลูกสบู หรือฝาเรือนสูบ ของเครื่องยนต์ 3.2 ระบบน้ำมันเช้ือเพลิงของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน (FUEL SYSTEMS OF GASOLINE ENGINES) ระบบ น้ำมันเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนจะทำหน้าที่จ่ายส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศ (ท่ีเรียกวา่ ไอดี) เข้า ไปในกระบอกสูบของเคร่ืองยนต์ ระบบเช้ือเพลิงน้ีจะปรับอัตราส่วนของเชื้อเพลิงและอากาศให้เหมาะสมกับ สภาพการใช้งาน ตัวอย่างเช่น เมื่ออากาศเย็น หรือ เครื่องยนต์เย็น จะต้องปรับให้ส่วนผสมหนา (RICH MIXTURE) คือ มีอัตราส่วนผสมของน้ำมันมากกวา่ ในอุณหภูมิอากาศปกติ ที่เป็นเช่นน้ีเพราะเมื่ออุณหภูมิต่ำ เช้ือเพลิงจะระเหยเป็นไอได้ยาก ด้วยเหตุน้ีจึงจำเป็นต้องใช้อัตราส่วนผสมเชื้อเพลิงมากกว่าปกติองค์ประกอบ ต่างๆ ของระบบน้ำมันเช้ือเพลิง (COMPONENT OF FUEL SYSTEMS) ระบบน้ำมันเช้ือเพลิงประกอบด้วย องคป์ ระกอบ ต่าง ๆ ดงั นีค้ อื 1. ถังน้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL TANK) ถังน้ำมันเชื้อเพลิงส่วนมากทำด้วยแผ่นโลหะบางๆ เคลือบด้วย เทอร์เนเพลท (TERNEPPLATE) ซึ่งเป็นโลหะผสมของตะก่ัว และดีบุก เพื่อป้องกันการเป็นสนิม และการสึก หรอ ถังน้ำมันอาจตดิ ตั้งไว้ ณ จุดใด ๆ ก็ไดบ้ นยานยนต์ ตามความเหมาะสม โดยที่น้ำมันเช้อื เพลิงถูกส่งไป ยังคาร์บเู รเตอรด์ ้วยความดนั เหนือความดันของบรรยากาศ บางแบบกอ็ าจทำด้วยยาง สงั เคราะห์แบบผนึกแน่นสองชน้ั สำหรับถงั น้ำมันเชอื้ เพลิงขนาดใหญ่ก็อาจจะมีแผน่ กนั กระฉอกภายใน ถัง มีท่อทางน้ำมันเข้าสำหรับเติมน้ำมันประกอบด้วยตระแกรงกรอง มีฝาปิดแบบรักษาแรงดันบนตัวถังน้ำมัน จะเป็นท่ีติดตั้งองค์ประกอบเพ่ือป้องกันมิให้เศษผงตะกอนที่อยู่ก้นถังดูดเข้าไปในท่อน้ำมันได้ ยานยนต์บาง แบบอาจมีถังน้ำมันเชื้อเพลิงมากกว่าหน่ึงถัง ที่ถังน้ำมันเช้ือเพลิงนี้ยังใช้เป็นท่ีติดต้ังป๊ัมน้ำมันเช้ือเพลิงท่ีใช้ ไฟฟ้าอีกด้วย 2. ท่อทางเดินของน้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL LINE PIPES) ท่อทางเดินของน้ำมันเช้ือเพลิงน้ีเป็นท่อ โลหะที่ไม่เป็นสนิม หรือเคลือบเทอร์เนเพลทไว้ มีขนาดและความยาว ตามความเหมาะสม ข้อต่อของท่อ ทางเดินจะต้องติดตั้งม่ันคงและผนึกแน่นเพ่ือมิให้แรงดัน หรือน้ำมันเกิดการร่ัวไหลเป็นอันขาดเพราะจะทำให้ การสง่ ป้อนของนำ้ มันเชอ้ื เพลิงเปน็ ไปไมถ่ ูกตอ้ งเกดิ เหตุขดั ข้องในระบบได้ 3. เคร่ืองวัดน้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL GAGE) เคร่ืองวดั น้ำมันเช้ือเพลิงน้ี จะชี้บอกจำนวนน้ำมัเช้ือเพลิง ในถังว่ามีเท่าไร เพื่อให้พลขับทราบว่าจะใช้งานเครื่องยนต์ไปได้อีกนานเท่าไร ตามปกติแล้วปัจจุบันนี้ เครื่องวัดทีใ่ ช้กันอยูท่ ่ัวๆ ไปเป็นแบบใชไ้ ฟฟา้ มี 2 แบบคอื แบบใช้แม่เหล็กไฟฟ้า (ELECTRO MAGNETIC) และ แบบทำงานด้วยความรอ้ น (THERMOSTATIC) 3.1 แบบใช้แม่เหล็กไฟฟ้า ประกอบด้วยหน่วยทำงาน 2 หน่วยคือ เครื่องวัดที่แผงหน้าปัด และ หนว่ ยส่งสัญญาณเป็นชุดลูกลอยทีถ่ ังนำ้ มันเชอื้ เพลงิ

ห น้ า | 68 3.2 แบบทำงานดว้ ยความร้อน ประกอบด้วยหน่วยทำงาน ๒ หน่วยเช่นเดียวกัน คือ เคร่ืองวดั ท่ีแผง หน้าปัดประกอบด้วยขดลวดความร้อนและแผ่นโลหะควบคู่ และหน่วยส่งสัญญาณเป็นชุดลูกลอยที่ถังน้ำมัน เช้อื เพลิง 4. หม้อกรองน้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL FILTER AND SCREEN) มีหน้าท่ีหลักคือ เป็นตัวป้องกันหรือกัก เก็บฝุ่นละอองตลอดจนสารอย่างอื่น โดยเฉพาะน้ำออกจากน้ำมันเชื้อเพลิง เพื่อให้น้ำมันเชื้อเพลิงน้ันสะอาด บริสุทธ์ิ ก่อนเข้าสู่ปั๊มน้ำมันเช้ือเพลิง และเครื่องปรุงเช้ือระเบิดต่อไป หม้อกรองน้ีจะติดต้ังไว้ ณ จุดใดก็ได้ท่ี เหมาะสม ระหว่างถังน้ำมันเช้ือเพลิงกับเครื่องปรุงเช้ือระเบิด แต่แบบท่ีใช้กันมากท่ีสุดติดตั้งไว้ระหว่าง ถัง น้ำมันเช้อื เพลงิ กบั ป๊ัมน้ำมันเชื้อเพลิง หม้อกรองนำ้ มนั เช้ือเพลงิ ท่ใี ช้กนั อยู่ใช้อยู่ มี 2 แบบคอื 4.1 หม้อกรองแบบรวมอยู่กับป๊ัมน้ำมันเชื้อเพลิงหรือเคร่ืองปรุงเช้ือระเบิด โดยเฉพาะถ้าเป็นแบบ ถว้ ยแก้ว น้ำมันเข้าสู่ถ้วยแก้วแล้วไหลผ่านตะแกรงกรองไปสู่ปั๊มน้ำมัน น้ำ และเศษผงที่ค้างอยู่ที่ตะแกรงจะตก ส่กู น้ ถ้วยแกว้ ซ่ึงถอดออกทำความสะอาดได้ 4.2 หม้อกรองแบบแยกสว่ นหรือเรียกวา่ หม้อกรองหลัก ท่ีตัวเรือนหมอ้ กรองมฝี าปิดส่วนบน สว่ นล่าง มจี ุกถา่ ยนำ้ มัน และส่ิงสกปรกได้ ตัวไส้กรองอาจทำด้วยแผ่นกรองเป็นตะแกรงซอ้ นกันเป็นขน้ั ๆ หรอื บางแบบ ทำด้วยกระดาษมีรูพรุนทำเป็นจีบๆ หรือทำด้วยวัสดุแบบกระเบื้องพรุน ( CERAMIC ELEMENTS) สามารถ กรองน้ำได้ และทกุ แบบจะถอดออกทำความสะอาดได้ 5. การส่งป้อนน้ำมันเชื้อเพลิง (FUEL FEED) การนำน้ำมันเช้ือเพลิงซึ่งอยู่ภายในถังน้ำมันเช้ือเพลิง ผ่านหม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิงไปให้เคร่ืองปรุงเชื้อระเบิด หรือป๊ัมสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง ของเครื่องยนต์ แก๊ส โซลีนตามจำนวน และ เวลาท่ีเครื่องยนต์ต้องการได้น้ัน โดยทั่วไป เรามีวิธีการส่งป้อนน้ำมันเช้ือเพลิง 4 วิธี คือ 5.1 ใชค้ วามถ่วงของโลก (GRAVITY FEED) แบบน้ีจำเป็นจะตอ้ งจัดต้ังถังน้ำมันเชื้อเพลิงให้อยู่สูงกว่า ระดับของเคร่ืองยนต์ หรือเครื่องปรุงเชอ้ื ระเบิด ปัจจุบันไม่นิยมใช้กับรถยนต์ จะมีก็เคร่ืองยนต์ที่ใช้ในโรงงาน อุตสาหกรรม และรถจกั รยานยนต์ 5.2 แบบใชก้ ำลังดัน (PESSURE FEED) โดยใช้ลมอดั ให้น้ำมนั เชือ้ เพลิงมแี รงดันไหลไปตามท่อทางได้ และไมน่ ยิ มใชเ้ หมือนกนั 5.3 แบบใช้สุญญากาศ (VACCUUM FEED) จะประกอบด้วยถังสุญญากาศติดตั้งให้มีระดับสูงกว่า คาร์บูเรเตอร์ของเครื่องยนต์ ถังสุญญากาศน้ีอาศัยแรงดูดของเคร่ืองยนต์จากท่อรวมไอดี หรือแรงดูดจากป๊ัม นำ้ มันเครื่อง 5.4 แบบใช้ปมั๊ (PUMP FEED)วิธกี ารส่งป้อนนำ้ มันเช้อื เพลงิ แบบใช้ปมั๊ นี้ ถังนำ้ มนั เช้อื เพลงิ จะติดตั้ง.. ตรงไหนกไ็ ด้ แตท่ ่มี กี ารออกแบบตดิ ตัง้ กับยานยนต์สมัยปัจจบุ ันจะติดตัง้ อยใู่ นที่ปลอดภยั แข็งแรง และอยู่ตำ่ กว่าระดับของเครอื่ งยนต์ ป๊มั นำ้ มันเชือ้ เพลงิ เปน็ กลไกทท่ี ำงานสมบรู ณ์แบบอยใู่ นตวั การบำรงุ รักษางา่ ย สะดวกตอ่ การใช้งาน 6. ปมั๊ นำ้ มันเชอื้ เพลิง (FUEL PUMP) ป๊มั นำ้ มนั เชือ้ เพลิงมหี นา้ ที่จะต้องสง่ น้ำมันเช้ือเพลงิ ซ่ึงมปี รมิ าณ เพยี งพอแก่ความต้องการของเคร่ืองยนตท์ กุ สภาพการใชง้ าน และต้องรกั ษาแรงดันท่ีเพยี งพออยู่ตลอดเวลา ปัม๊ น้ำมนั เช้อื เพลิงที่ใชก้ บั เคร่ืองยนตแ์ ก๊สโซลีนมใี ช้อยู่ 2 แบบคือ 6.1 ป๊ัมน้ำมันเชื้อเพลิงทำงานด้วยแรงกล (MECHANICAL FUEL PUMP) มีส่วนสำคัญคือ ตัวป๊ัมชุด ผ้าปั๊มหรือแผ่นไดอะแฟรม กลไกบังคับผ้าป๊ัมและลิ้นดูด และล้ินส่งน้ำมันเชื้อเพลิง ป๊ัมน้ำมันเชื้อเพลิงทำงาน ด้วยแรงกลมี 2 แบบ คือ ป๊ัมน้ำมันแบบส่งน้ำมันเชื้อเพลิงตลอดเวลา(POSITIVE ) แบบนี้จะปั๊มน้ำมันส่งไปยัง เคร่ืองปรุงเชื้อระเบิดตลอดเวลา และป๊ัมน้ำมันแบบส่งน้ำมันเช้ือเพลิงไม่ตลอดเวลา (NON POSITIVE) แบบน้ี จะป๊ัมน้ำมันส่งไปยังเครื่องปรุงเชื้อระเบิด เมื่อน้ำมันเช้ือเพลิงในห้องลูกลอยพร่องไปเท่านั้น การทำงานของ

ห น้ า | 69 ปั๊มน้ำมันเช้ือเพลิงแบบน้ี แบ่งการทำงานได้เป็น 3 จังหวะคือ จังหวะดูด จังหวะจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง และ จงั หวะลอยตวั 6.2 ป๊ัมน้ำมันเช้ือเพลิงทำงานด้วยไฟฟ้า (ELECTRIC FUEL PUMP) โดยใช้กำลังไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ มอี ยดู่ ้วยกนั 3 แบบคือ 6.2.1 แบบใช้ ผ้าป๊ัม มีล้ินดูด, ล้ินส่ง เหมือนกับปั๊มท่ีทำงานด้วยแรงกล แต่การเคลื่อนที่ของผ้าปั๊ม ใชโ้ ซลินอยล์ (SOLENOID) และชุดหนา้ ทองขาว (CONTACT) เป็นตัวให้กำลังงาน 6.2.2 แบบใช้เฟอื งหมุนหรือแบบใบพัด ขบั ดว้ ยมอเตอรไ์ ฟฟ้ามีช่องทางน้ำมันเชอ้ื เพลิงเข้าและออก 6.2.3 แบบลูกสบู โดยใชข้ ดลวดโซลินอยล์ (SOLENOID) และชุดหน้าทองขาว (CONTACT) ซึ่งอาศัย อำนาจแม่เหล็กไฟฟา้ ทำให้ลกู สบู ทำงาน ดูด และสง่ นำ้ มนั เช้อื เพลงิ 7. เคร่ืองปรุงเชื้อระเบิด (CARBURETOR) หน้าที่ของเคร่ืองปรุงเช้ือระเบิด หรือคาร์บูเรเตอร์ เป็น อปุ กรณ์ที่สำคญั ของเครื่องยนตแ์ ก๊สโซลีน ทำหน้าที่จ่ายส่วนผสมของเช้ือเพลิง (เหลว)กับอากาศ ซึ่งผสมกันใน อตั ราสว่ นทจี่ ะทำใหเ้ กิดการเผาไหม้สมบรู ณ์ และเหมาะสมกับสภาพการทำงานของเคร่ืองยนต์ทุกๆ ภาระการ ทำงานและความเร็ว เช้ือเพลิงที่คาร์บูเรเตอร์จ่ายออกไปจะไม่เป็นไอโดยสมบูรณ์ แต่จะมีลักษณะเป็น ฝอย หรือละอองเล็ก ๆ เครื่องยนตส์ มัยน้ีจะใชค้ วามร้อนของแก๊สไอเสียหรือน้ำระบายความร้อน ช่วยอุ่นไอดี ในท่อร่วมไอดี เพื่อทำให้ฝอยละอองน้ำมันเช้ือเพลิงระเหยเป็นไอ โดยสรุปอาจแบ่งหน้าท่ีของคาร์บูเรเตอร์ ได้ ดังนี้ 7.1 จ่ายส่วนผสมระหว่างอากาศ และเชอ้ื เพลิงในอัตราทเ่ี หมาะสมกบั การเผาไหม้ 7.2 ทำให้เช้อื เพลงิ ท่อี อกจากคารบ์ ูเรเตอรเ์ ปน็ ฝอยละออง 7.3 จดั ให้มกี ารอนุ่ ให้ละอองนำ้ มนั ระเหยผสมกบั อากาศเปน็ เนอื้ เดียวกันหรอื เป็นไอเพื่อให้พรอ้ มทจ่ี ะ จุดระเบิด 8. อัตราส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิง (AIR-FUEL RATIO) เช้ือเพลิงที่ใช้สำหรับเคร่ืองยนต์แก๊ส โซลีนคือน้ำมันแก๊สโซลีน การเผาไหม้จะเกิดข้ึนได้ต้องมีออกซิเจนเป็นตัวทำให้เกิดการเผาไหม้ การเผาไหม้ที่ สมบูรณ์นั้น น้ำมันเชื้อเพลิง 1 ส่วน จะต้องใช้อากาศ 15 ส่วนโดยน้ำหนัก หรือเขียนว่า 1:15 (ตามปกตกิ ารพูด ถึงอัตราส่วนน้ีมักจะพูดเป็นอัตราส่วนของอากาศต่อน้ำมันคือ 15:1) อัตราส่วนประหยัดที่สุดคือ อากาศ 16- 17 ส่วน ต่อนำ้ มันเช้อื เพลิง 1 สว่ น โดยน้ำหนัก 9. หลักการเบ้ืองต้นของคาร์บูเรเตอร์ คาร์บูเรเตอร์อย่างง่ายสามารถสร้างจากท่อกลมตรงกลางทำ เป็นคอคอด (VENTURI) ด้านล่างมีลิ้นกลม ๆ 1 ลิ้น (THROTTLE VALVE) เพ่ือเปิดปิดบังคับปริมาณของ สว่ นระหว่างเช้ือเพลงิ และอากาศ(ไอดี) ตรงคอคอดมีหวั หรือนมหนเู ช้อื เพลงิ (FUEL NOZZLE) ซงึ่ มีท่อทางเข้า (AIR HORN) ผ่านคอคอด (VENTURI) โดยมีล้ินเร่ง (THROTTLE VALVE) เป็นตัวควบคุม ปริมาณอากาศโดย การเปดิ ปิดใหท้ ่อทางกวา้ ง หรอื แคบตามต้องการ 10. วงจรการทำงานของคาร์บูเรเตอร์ เคร่ืองยนต์ธรรมดาส่วนมากจะมีความเร็วคงท่ี และมีการ เปลี่ยนแปลงความเร็วน้อย วงจรการทำงานของคาร์บูเรเตอร์จึงไม่สลับซับซ้อนมากนัก แต่เคร่ืองยนต์ที่ต้อง เปลี่ยนแปลงความเร็วบ่อยครั้งเช่น เคร่ืองยนต์ที่ใช้กับยานยนต์ มีความต้องการใช้จำนวนเชื้อเพลิงในแต่ละ ความเรว็ จะแตกตา่ งกนั จึงจำเป็นตอ้ งจดั ใหม้ วี งจรการทำงาน ซึ่งอาจแยกได้เปน็ 5 วงจร คือ 10.1 วงจรลูกลอย (FLOATING CIRCUIT)วงจรลูกลอยทำหน้าท่ีรักษาระดับน้ำมันแก๊สโซลีนใน ห้องลูกลอยของคาร์บูเรเตอร์ไว้ให้คงที่ และมีระดับน้ำมันถูกต้อง ประกอบกับรูอากาศที่เจาะไว้ที่ห้องลูกลอย ช่วยใหม้ ีน้ำมันเพยี งพอสำหรับใชก้ ับอีก 4 วงจร 10.2 วงจรความเร็วต่ำ (LOW SPEED CIRCUIT) วงจรความเร็วต่ำ หรือวงจรความเร็วเดินเบา วงจรน้ีส่งส่วนผสมของน้ำมันแก๊สโซลีนและอากาศไปยังเครื่องยนต์ ในขณะท่ีล้ินเร่งเกือบจะปิด สำหรับ คาร์บูเรเตอร์บางแบบ วงจรน้ียังคงทำงานได้ตลอดช่วงความเร็วต่าง ๆ ด้วย หรือสำหรับบางแบบวงจรน้ีจะ

ห น้ า | 70 เหลื่อมซ้อนอยู่กับวงจรความเร็วสูงเพียงช่วงสั้น ๆ เท่านั้น วงจรน้ีทำหน้าท่ีส่งน้ำมันแก๊สโซลีนจากห้องลูกลอย ไปยังจุดซึ่งอยตู่ ่ำกวา่ ล้ินเรง่ 10.3 วงจรความเร็วสูง (HIGH SPEED CIRCUIT) วงจรความเร็วสูงหรือวงจรหลัก ทำหน้าท่ีผสม และส่งสว่ นผสมของอากาศ และน้ำมันแกส๊ โซลนี ในอัตราทสี่ งู กว่าอตั ราของวงจรความเรว็ ต่ำ วงจรนจี้ ะสง่ นำ้ มัน แกส๊ โซลนี จากหอ้ งลกู ลอยผ่านนมหนคู วามเร็วสูงผา่ นไปยังท่อไหลเชีย่ วอนั เล็ก 10.4 วงจรปั๊มเร่ง (ACCELERATING PUMP CIRCUIT) วงจรน้ีเป็นวงจรท่ีช่วยเสริม โดยการ เพิ่มปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงแก๊สโซลีนให้มากกว่าปกติ ในขณะท่ีเราเปิดล้ินเร่งทันทีทันใด เพื่อต้องการให้ เคร่ืองยนต์เร่งไดร้ วดเรว็ ทนั ทใี นช่วงหนงึ่ เท่านน้ั ตอ่ จากนนั้ วงจรความเร็วสูงกจ็ ะทำหนา้ ที่รับช่วงต่อไป 10.5 วงจรโช๊ค (CHOKE CIRUIT) เป็นวงจรท่ีช่วยให้เครื่องยนต์ติดได้ง่ายในขณะเคร่ืองเย็น วงจรนี้บางครั้งเรียกว่า วงจรสตาร์ท(STARTING CIRUIT) ในขณะสตาร์ทเครื่องนั้นต้องการส่วนผสมหนากว่า ปกติ จึงจำเป็นต้องมีวิธีการเพิ่มปริมาณน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าเคร่ืองยนต์ให้มากขึ้น โดยท่ัวไปมี 2 แบบคือ โช๊ค ทำงานด้วยมือ หรือทางกล กับโช๊คอัตโนมัติ ซึ่งทั้งสองแบบก็ทำหน้าท่ีช่วยเพิ่มจำนวนละอองฝอยหรือไอของ น้ำมันให้มากข้ึนในขณะติดเครื่องยนต์คร้ังแรกท่ีมีอากาศเย็นจัด และยังมีระบบป๊ัมล่อ(PRIMER SYSTEM) ระบบนี้เป็นระบบหน่ึงของน้ำมันเช้ือเพลิงสำหรับเคร่ืองยนต์ที่ใช้คาร์บูเรเตอร์แต่ไม่มีวงจรโช๊ค หรือล้ินโช๊ค และเครื่องยนต์แก๊สโซลนี ทีใ่ ช้ระบบสบู ฉีดน้ำมนั เชอ้ื เพลิง ประกอบการจดุ ระเบดิ ดว้ ยแมกนีโต เช่นเครื่องยนต์ ถ.เอ็ม 41 ระบบน้ีก็จะทำหน้าที่คล้าย กับวงจรหนึ่งของเคร่ืองปรุงเชื้อระเบิด หรือวงจรโช๊ค นน่ั เอง 11. เคร่ืองตัดการจ่ายน้ำมันเช้ือเพลิง (DEGASSOR) เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งอาศัยอำนาจ แม่เหล็กไฟฟ้า ควบคุมล้ินปิดเปดิ ล้ินหน่ึง ทำหน้าที่ตดั การจา่ ยน้ำมันเชื้อเพลิง ท่ีคาร์บูเรเตอร์ในวงจรความเร็ว ต่ำ และที่ช่องน้ำมันเข้าป๊ัมสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง ของเครื่องยนต์ท่ีทำการจุดระเบิดด้วยแมกนีโต เพื่อให้ เครื่องยนต์ดบั ได้สนทิ โดยไมเ่ กิดการระเบดิ ในทอ่ ไอเสีย 12. หม้อกรองอากาศ (AIR CLEANER) ติดตั้งอยู่ที่ท่ออากาศหรือส่วนบนของเครื่องปรุงเชื้อระเบิดมี หน้าที่สำหรับแยกฝุ่นผงละอองออกจากอากาศเพ่ือให้อากาศสะอาดบริสุทธ์ิสำหรับส่งไปยังเคร่ืองปรุงเชื้อ ระเบิด ท่อร่วมไอดี และกระบอกสูบ เคร่ืองกรองอากาศบางชนิดอาจทำหน้าท่ีอื่นๆ อีก เช่น ดบั เปลวไฟซึ่งเกิด จากไฟตีกลับท่ีคาร์บูเรเตอร์ และป้องกันเสียงดัง ซึ่งเกิดจากอากาศไหลเข้าท่ีคาร์บูเรเตอร์ด้วย หม้อกรอง อากาศมอี ยู่ 2 แบบคอื 12.1 หม้อกรองอากาศแบบเปียก (WET TYPE) หม้อกรองอากาศแบบเปียกท่ีใช้กันมากที่สุดคือ แบบมีอา่ งน้ำมนั ซง่ึ ประกอบดว้ ยตวั หม้อกรองหลัก,ไสก้ รอง ซึ่งเปน็ เส้นใยโลหะและฝาปดิ 12.2 หม้อกรองอากาศแบบแห้ง (DRY TYPE) ประกอบด้วยตัวหม้อกรอง แผ่นกั้นทางลมเพื่อ ระงบั เสยี ง อากาศท่เี ข้าสูห่ ม้อกรอง และไส้กรอง ซ่งึ อาจเปน็ เส้นใยโลหะ หรอื กระดาษรพู รนุ และฝาปิด 13. ท่อร่วมไอดีและท่อร่วมไอเสีย (INTAKE AND EXHAUST MANIFOLDS) ท่อร่วมไอดีของ เครอื่ งยนต์ ซ่ึงมหี น้าแปลนเรยี บต่อมาจากกระบอกสูบของเคร่ืองยนต์ ทำหน้าทส่ี ่งสว่ นผสมของนำ้ มนั เชอ้ื เพลิง ไปยังกระบอกสูบให้สม่ำเสมอที่สุดเท่าที่จะทำได้ และยังช่วยทำให้ส่วนผสมเป็นฝอยยิ่งขึ้นไปอกี เคร่ืองยนต์จะ เดินเรียบและมีประสิทธิภาพดี หรือไม่ขึ้นอยู่กับปริมาณ ความเร็ว และอัตราการกลายเป็นไอ ท่อร่วมไอดีบาง แบบ จะจัดให้ไอเสีย หรือน้ำระบายความร้อนอุ่นไอดีกลายเป็นไอได้ตลอดเวลาท่ีมีอากาศเย็น ส่วนท่อร่วมไอ เสียเป็นตัวนำไอเสียท่ีเกิดจากการเผาไหม้และใช้งานแล้วออกไปจากกระบอกสูบ โดยให้เกิดแรงดันกลับน้อย ที่สุด พ้ืนผิวภายในเรียบ และไม่เกิดการเปล่ียนแปลงขนาด และจะต้องถ่ายเทไอเสียออกได้สะดวกตลอดเวลา โดยไม่มกี ารอดุ ตนั ถงึ แม้จะตอ้ งผา่ นหมอ้ เก็บเสยี ง(MUFFLERS) แล้วส่งออกสู่บรรยากาศภายนอก

ห น้ า | 71 14. เครื่องเพ่ิมไอดี เครื่องยนต์ในสมัยปัจจุบันที่ใช้กับยานยนต์ ส่วนมากจะเป็นเคร่ืองยนต์รอบสูง ในการดูดเอาไอดีเข้าสู่กระบอกสูบจะไม่ทันเวลาโดยเฉพาะกับเครื่องยนต์หลายกระบอกสูบ ดังน้ัน ผู้สร้าง เครือ่ งยนตจ์ งึ ได้คดิ อุปกรณช์ ่วยในการน้ีขน้ึ คือ เคร่อื งเพ่มิ ไอดแี บบต่างๆ ดงั น้ี 14.1 เครื่องเพ่มิ ไอดี แบบใบพัดธรรมดา (BLOWER) ตัวใบพดั ได้รับกำลงั ขับหมุนจากเคร่อื งยนต์ ชว่ ยสง่ ไอดีเขา้ สูก่ ระบอกสบู ได้เรว็ ตามทีเ่ ครือ่ งยนต์ตอ้ งการ แบบนี้ใช้กับเคร่อื งยนตท์ ม่ี ีรอบปานกลาง 14.2 เคร่ืองเพิ่มไอดี แบบใบพัดพิเศษ (SUPER CHARGER) เรียกทับศัพท์ว่า ซุปเปอร์ชาร์ทเยอร์ ทำหน้าท่ีช่วยจัดส่งไอดีเข้ากระบอกสูบของเคร่ืองยนต์ให้ได้ปริมาณมากเป็นพิเศษ ติดต้ังอยู่ระหว่าง คาร์บูเรเตอร์กับท่อร่วมไอดี สามารถเพ่ิมกำลังดันของไอดีให้สูงขึ้นกว่าปกติ 16 ปอนด์/ตร.น้ิว ซูปเปอร์ชาร์ท เยอร์ ได้กำลงั งานขับมาจากเครื่องยนต์ โดย สายพาน,เฟอื ง หรือโซ่ 14.3 เครอื่ งเพม่ิ ไอดี แบบขับด้วยไอเสยี ของเคร่ืองยนต์ (TURBO CHARGER) หรอื เรียกทับ ศพั ทว์ า่ เทอร์โบชารท์ เยอร์ ออกแบบให้ถกู ขบั ดว้ ยกำลงั ดันของแกส๊ ไอเสยี จากกระบอกสบู ทีย่ งั คงมกี ำลังดนั สงู กวา่ บรรยากาศภายนอก มาบังคบั ใหเ้ ปา่ ผา่ นชุดกงั หนั ไอเสีย(TURBINES) ให้หมนุ ดว้ ยความเรว็ สูงเน่อื งจาก ไอเสียต่อเป็นแกนเดียวกันกับแกนของกังหนั ไอดี ดังนัน้ กังหนั ไอดี จึงอัดไอดีเข้ากระบอกสูบได้ด้วยกำลงั ดนั สงู 15. เครือ่ งควบคมุ ความเร็ว (GOVERNORS) เครื่องควบคุมความเร็วมหี นา้ ทีค่ วบคุมความเรว็ สูงสดุ ของ เครอ่ื งยนต์ เพื่อป้องกนั มใิ ห้เกดิ การสกึ หรอมากเกินไป และยงั ปอ้ งกันมิใหใ้ ชง้ านเครอ่ื งยนตจ์ นเกนิ ขดี ความสามารถ และมกี ารเปลี่ยนแปลงทางความเร็วอย่างมากเคร่อื งควบคุมความเร็วทีใ่ ช้กันทว่ั ๆ ไปมอี ยู่ 2 แบบคือ 15.1 แบบใช้แรงเหว่ียง (CENTRIFUGAL GOVERNOR) เคร่ืองควบคุมความเร็วแบบใช้แรง เหวี่ยงทำงานโดยแขนน้ำหนัก 2 แขน ยึดตดิ กบั แกน และต่อโดยขอ้ ต่อท่ีเหมาะสมไปยังล้ินเร่งของคาร์บเู รเตอร์ ขณะที่เคร่ืองยนต์ทำงานแกนของเคร่ืองควบคุมความเร็วจะหมุน น้ำหนักจะพยายามกางออกด้วยแรงเหว่ียง และมีกลไกประกอบต่อเช่ือมโยงไปยังล้ินเร่ง โดยมีการควบคุมให้เปิดมากน้อยได้ ข้ึนอยู่กับแรงสปริงบังคับอีก ตอ่ หนงึ่ 15.2 แบบใช้ความเร็ว หรือแบบสุญญากาศ (VELOCITY OR VACUUM GOVERNOR) เครื่อง ควบคุมความเร็วแบบน้ีจะประกอบด้วยกระบอกสูบสุญญากาศ ลูกสูบ และสปริงดึง แกนของลูกสูบจะต่อ สัมพันธ์อยู่กับแกนของลิ้นเร่งในคาร์บูเรเตอร์ เมื่อเครื่องยนต์ทำงาน จะเกิดสุญญากาศขึ้นในกระบอกสูบ สญุ ญากาศ ซง่ึ ตอ่ ไวก้ ับท่อรว่ มไอดี ลูกสูบก็จะถกู ดูดไปตามกำลังสุญญากาศที่เกดิ ขึ้น และก้านสูบก็จะดึงล้ิน เร่งให้เปดิ มากนอ้ ยซึง่ ข้ึนอย่กู ับแรงสปริงควบคุมทต่ี ัง้ เอาไว้ ****************

ห น้ า | 72 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรยี นทหารม้า ศนู ยก์ ารทหารมา้ ค่ายอดิศร สระบรุ ี - - - - - - - - - ------- เอกสารเพ่มิ เตมิ วิชา เครือ่ งปรงุ เชอ้ื ระเบิด ( CARBURETOR ) 1. การปรงุ เชอื้ ระเบิด (CARBURATION) การปรุงเช้ือระเบิด คือ การผสมน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ เคร่ืองปรุงเช้ือระเบิดจึงมีหน้าที่ทำงานน้ี โดยเฉพาะ เพ่ือส่งส่วนผสมเข้าไปเผาไหม้ทำให้เกิดอุณหภูมิสูงขึ้นหลายร้อยองศาในกระบอกสูบ เพ่ือให้ เหมาะสมแก่สภาพการทำงานของเครื่องยนต์ ส่วนผสมที่หนา (มี % ของน้ำมันเช้ือเพลิงสูง) ใช้สำหรับเริ่มติด เครื่องยนต์ เร่งเครื่องและการทำงานท่ีความเร็วสูง และจะใช้ส่วนผสมบาง ขณะเม่ือเคร่ืองยนต์ความเร็วปาน กลางกับตอนอุ่นเคร่ืองยนต์ เครื่องปรุงเชื้อระเบิดนั้นมีวงจรการทำงานอยู่หลายวงจร มีท่อทางผ่านต่าง ๆ อยู่ มาก ซึ่งท่อทางผ่านเหล่าน้ีมี น้ำมันเช้ือเพลิงกับส่วนผสมของน้ำมันเช้ือเพลิงกับอากาศไหลผ่าน ในสภาพการ ทำงานทแี่ ตกต่างกนั ของเคร่ืองยนต์ จงึ ทำใหเ้ กดิ สว่ นผสมนำ้ มนั เชอื้ เพลิงกบั อากาศเปลย่ี นแปลงไปด้วย 2. การกระจายเป็นละออง (ATOMIZATION) การที่จะให้น้ำมันแก๊สโซลีนระเหยได้อย่างรวดเร็วนั้น น้ำมันจะต้องถูกพ่นเป็นละอองเข้าไปในอากาศ ผ่านเครื่องปรุงเชื้อระเบิด การพ่นจะทำให้มันกลายเป็นหยดเล็ก ๆ เป็นจำนวนมาก ผลอันนี้เรียกว่า การ เปลี่ยนแปลงสภาพของเหลวกระจายเป็นละออง ของเหลวได้แตกตัวออกเป็นหยดเล็ก ๆ และแต่ละหยดเล็กน้ี จะเข้าผสมกับอากาศ ทำให้เกิดการระเหยข้ึนอย่างรวดเร็ว ดังน้ันในระหว่างที่เครื่องยนต์กำลังเดนิ อยู่ น้ำมัน แก๊สโซลนี ทเ่ี ป็นละอองผสมเขา้ กบั อากาศในเคร่ืองปรงุ เช้ือระเบิดจะกลบั กลายเปน็ ไอไปในทันที 3. การทำให้เป็นไอระเหย (EVAPORATION) เม่ือของเหลวเปลี่ยนสภาพกลายเป็นไอเราเรียกว่าการระเหย น้ำท่ีใส่ในอ่างเปิดย่อมระเหยได้ง่าย และมันจะเปล่ียนสภาพจากของเหลวกลายเป็นไอ ผ้าที่แขวนตากอยู่ที่ในราวจะแห้ง เพราะน้ำที่อยู่ในผ้า ระเหยกลายเปน็ ไอ ตวั อยา่ ง ถ้าใส่น้ำมันหน่ึงลิตรลงในแก้วสูง กับใสน่ ้ำอกี หน่ึงลิตรใสล่ งในอา่ งท่ตี ื้น นำ้ ในอ่าง จะระเหยได้เร็วกว่าน้ำมันในแก้วสูง วิธีทำให้เป็นไอระเหยนั้นน้ำมันเช้ือเพลิงท่ีเป็นละอองอยู่ในส่วนผสมจะ เปลี่ยนจากของเหลวกลายเป็นไอ เมื่อเครื่องยนต์เร่ิมเดิน ความร้อนจากท่อไอเสียและจากห้องเผาไหม้ ทำ ใหส้ ว่ นผสมของน้ำมนั เช้ือเพลงิ กบั ออกซิเจนในอากาศ ระเหยกลายเปน็ ไอ ทำให้เครื่องยนตต์ ดิ ได้งา่ ย 4. หลักการเบ้อื งต้นของเครอื่ งปรงุ เชอื้ ระเบดิ (CARBURETOR FUNDAMENTALS) เครื่องปรุงเชื้อระเบิดแบบง่าย ๆ น้ันเป็นกระบอกทรงกลมทำให้มีส่วนที่ตีบ หรือคอด มีท่อน้ำมัน เชื้อเพลิงอันหนึ่งและมีแผ่นกลม หรือลิ้น, กระบอกทรงกลมนี้เรียกว่า ท่อทางเข้า (AIR HORN) ตรงส่วนที่ตีบ หรือคอคอดน้ีเรียกว่า เวนจูร่ี (VENTURI) และลิ้นเรียกว่าล้ินเร่ง(THROTTLE VALVE) ลิ้นเร่งน้ีสามารถท่ีจะ หมุนเอยี งให้เปิดหรือปดิ ได้ เพอื่ ใหอ้ ากาศผา่ นจาก ทอ่ ทางเขา้ มากหรือนอ้ ยได้ 5. ผลของเวนจูร่ี (VENTURI EFFECT) ขณะท่อี ากาศไหลผา่ นตรงสว่ นทเ่ี ปน็ คอคอด หรอื เวนจรู ่ี จะทำใหเ้ กดิ สุญญากาศขนึ้ เป็นบางสว่ นทีค่ อ คอด สุญญากาศน้จี ะทำให้นมหนฉู ดี สง่ น้ำมันเบนซิน พน่ เป็นละออง ผ่านเข้าไปในอากาศ ผลของเวนจูร่ที ำให้ เกดิ สุญญากาศ และสญุ ญากาศจะเกิดมากทค่ี อคอดตรงจดุ ท่ีอากาศไหลผ่านอยา่ งรวดเรว็

ห น้ า | 73 6. หมดุ เกลยี วปรับสว่ นผสมเดนิ เบา (THE SLOW RUNNING ADJUSTING SCREW) ถ้าส่วนผสมระหว่างน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศไม่ได้สัดส่วนกันในขณะเคร่ืองยนต์หมุนในรอบช้า เคร่ืองยนต์จะเดินได้ไม่เรียบ จึงต้องมีหมุดเกลียวสำหรับปรับแต่งจำนวนเช้ือเพลิงไว้ที่ท่อทางนมหนูเดินเบา เพอ่ื แตง่ นำ้ มนั เช้ือเพลงิ ให้เข้าไปผสมกบั อากาศได้เหมาะสม ทำใหเ้ ครือ่ งยนตเ์ ดินเบาได้อย่างราบเรียบ 7. หมดุ เกลียวปรบั แต่งลิ้นเรง่ (ADJUSTABLE THROTTLE STOP) ถา้ ล้ินเร่งปิดสนิทเลย อากาศก็จะผ่านเข้าไปในเครื่องยนตไ์ ม่ได้ เครอ่ื งยนตก์ จ็ ะไม่ทำงาน ดังนั้นจึงตอ้ ง มีหมุดเกลียวปรับแต่ล้ินเร่งไว้ข้างๆ เครื่องปรุงเชื้อระเบิด เพ่ือปรับแต่งลิ้นเร่งไว้ในตำแหน่งเปิดเล็กน้อยให้ เหมาะสมกับความเร็วของเครื่องยนตข์ ณะเดินเบา ในขณะท่ผี ูข้ ับรถไมไ่ ดเ้ หยยี บคนั เรง่ 8. วงจรของเครือ่ งปรุงเช้ือระเบดิ (CARBURETOR CIRCUIT) วงจรของเคร่อื งปรุงเช้ือระเบดิ มี 5 วงจร ดังน้ี 8.1 วงจรลูกลอย (FLOAT CIRCUIT) 8.2 วงจรเดนิ เบา และ ความเร็วตำ่ (IDLE AND LOW SPEED CIRCUIT) 8.3 วงจรความเร็วสูง (HIGH SPEED CIRCUIT) 8.4 วงจรปมั๊ เรง่ (ACCELERATING PUMP CIRCUIT) 8.5 วงจรโช๊ค (CHOKE CIRCUIT) 8.1 วงจรลกู ลอย (FLOAT CIRCUIT) วงจรลูกลอยน้ีประกอบด้วย อ่างลูกลอย ลูกลอย และเข็มลูกลอย การทำงานของ ลูกลอย และเข็ม ลูกลอยน้ัน ก็เพ่ือท่ีจะรักษาระดับน้ำมันเช้ือเพลิงให้คงที่อยู่ตลอดเวลา ถ้าระดับน้ำมันเช้ือเพลิงสูงมากเกินไป น้ำมันเชอื้ เพลิงจะถูกส่งออกมาทางนมหนูใหญ่มาก แต่ถ้าระดับน้ำมันเช้ือเพลิงต่ำมากเกินไป น้ำมันเชื้อเพลิงก็ จะส่งออกทางนมหนูใหญ่ไม่พอ ทำให้เครื่องยนต์ไม่มีกำลังหรือหยุดไป น้ำมันเชื้อเพลิงจะเข้าไปในอ่างลูกลอย ด้วยแรงดันของน้ำมันเช้ือเพลิงท่ีส่งมาจากปั๊ม ทำให้ระดับน้ำมันเชื้อเพลิงสูงข้ึน ทำให้ลูกลอยเล่ือนสูงข้ึนและ ดันเข็มลูกลอยให้ปิด น้ำมันเช้ือเพลิงที่มาจากปั๊มเข้าอ่างลูกลอยก็จะถูกปิด แต่ถ้าระดับน้ำมันเชื้อเพลิงต่ำลง ลูกลอยก็จะลดต่ำลงด้วย เข็มลูกลอยจะค่อย ๆ เปิดออก น้ำมันเช้ือเพลิงไหลเข้าสู่อ่างลูกลอยได้อีก การ ทำงานจะเป็นไปเชน่ นี้ ระดับนำ้ มันเชื้อเพลงิ จึงถกู รักษาใหค้ งที่อยู่ตลอดเวลา 8.2 วงจรเดินเบา และความเร็วตำ่ (IDLE AND LOW SPEED CIRCUIT) ขณะท่ีล้ินเรง่ เกือบปดิ หรือเรมิ่ เปดิ เพยี งเลก็ น้อย มีอากาศเพียงเลก็ น้อยผ่านเข้าทางท่อทางเขา้ อากาศ ท่ีไหลผ่านน้ีจะมีความเร็วต่ำ และไม่ทำให้เกิดสุญญากาศข้ึนท่ีคอคอดเวนจูร่ี นมหนูใหญ่จะไม่ฉีดน้ำมัน เช้ือเพลิง ด้วยเหตุนี้จึงต้องมีวงจรอ่ืนอีก เพื่อใช้ส่งน้ำมันเชื้อเพลิงให้เคร่ืองยนต์ทำงาน ขณะท่ีลิ้นเร่งเกือบปิด หรอื เร่มิ เปดิ เล็กน้อย วงจรน้ีเรียกว่า วงจรเดินเบาและความเรว็ ต่ำ ประกอบด้วย ช่องทางผ่านซ่ึงอากาศ และน้ำมนั เชอ้ื เพลิง สามารถไหลผา่ น ขณะท่ลี ้ินเร่งปิดจะเกดิ สุญญากาศขึน้ มากท่ใี ต้ลิน้ เรง่ กำลังดนั ของอากาศ จะ ดัน อากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงผ่านช่องทางนี้ และส่วนผสมน้ี จะไหลผ่านปลายของหมุดเกลียวปรับแต่ง สว่ นผสมเดินเบาทีใ่ ตล้ ้นิ เร่ง เขา้ ส่กู ระบอกสูบ 8.3 วงจรความเร็วสูง (HIGH SPEED CIRCUIT) เมื่อขอบของลิ้นเร่งเคล่ือนที่ผ่านช่องทางเดินเบา จะทำให้เกิดความแตกต่างของสุญญากาศข้ึนระหว่าง ด้านบนกับด้านล่างของท่อทางเข้า ด้วยเหตุนี้ส่วนผสมของอากาศกับน้ำมันเช้ือเพลิงจำนวนเล็กน้อยจะถูก ส่งออกมาทางช่องความเร็วต่ำ เน่ืองจากมีอากาศส่วนหน่ึงไหลผ่านช่องอากาศเข้าและคอคอดเวนจูรี่จึงมี

ห น้ า | 74 สุญญากาศเกิดขึ้นที่คอคอด นมหนูที่อยู่ตรงคอคอด(เรียกว่า นมหนูใหญ่) จึงเร่ิมส่งน้ำมันเช้ือเพลิง และนม หนูใหญ่จะสง่ น้ำมนั เช้อื เพลงิ เตม็ ที่ เมอ่ื ลนิ้ เร่งเปดิ สดุ 8.4 วงจรปม๊ั เร่ง (ACCELERATING PUMP CIRCUIT) ถ้าล้ินเร่งถูกเปิดอย่างรวดเร็ว อากาศที่เข้าไปในเคร่ืองยนต์ จะเพิ่มข้ึนอย่างทันทีทันใด เนื่องจาก นำ้ มันเชอื้ เพลิงนน้ั มีนำ้ หนกั มากกวา่ อากาศ ดงั นนั้ นำ้ มนั เชอื้ เพลงิ จงึ ส่งออกจากนมหนใู หญ่ ไปผสมกบั อากาศที่ ผ่านเข้ามามากได้ไม่ทัน เกิดมีช่วงเวลาอันสั้น ๆ อันหนึ่ง ที่เครื่องยนต์เร่งไม่ข้ึนในทันทีทันใด เพราะว่าน้ำมัน เชื้อเพลิงออกมาช้าเกินไป ฉะนั้นจึงต้องมีวงจรป๊ัมเร่งประกอบขึ้นไว้เพ่ือป้องกันจุดบกพร่องอันน้ี เม่ือคันเร่ง ถูกเหยียบให้ ล้ินเร่งเปิดออกโดยเร็ว กลไกจะผลักลูกสูบเล็ก ๆ ใน เครื่องปรุงเชื้อระเบิด ให้ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง จำนวนหน่ึงเขา้ ไปผสมกบั อากาศ เพือ่ มิใหเ้ คร่อื งยนตเ์ ดนิ สะดดุ เสยี กำลัง 8.5 วงจรโช๊ค (CHOKE CIRCUIT) เมื่อเครื่องยนต์เร่ิมสตาร์ท จะต้องใช้ส่วนผสมที่หนาส่งเข้าไปในกระบอกสูบ แต่ขณะน้ี ความเร็วของ อากาศที่ผ่านไหลท่อทางเข้า ของเครื่องปรุงเชื้อระเบิดนั้นช้ามาก สุญญากาศจากคอคอดเวนทูรี่และ สุญญากาศที่ใต้ล้ินเร่งมีไม่มากพอที่ทำให้น้ำมันเช้ือเพลิงไหลออกเพียงพอสำหรับเร่ิมติดเครื่องยนต์คร้ังแร ก จึงต้องมีสิ่งที่ทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงไหลได้เพียงพอในระหว่างการเร่ิมสตาร์ทเคร่ืองยนต์ ได้แก่ วงจรโช๊ค นั้น ประกอบด้วยลิ้นท่ีติดตั้งอยู่ตรงปากท่อทางเข้า ควบคุมโดยกลไกหรือโดยเคร่ืองมือ อัตโนมัติ เม่ือลิ้นโช๊คปิด จะมีอากาศจำนวนเพียงเล็กน้อย ที่ผ่านเข้าไปได้ และเม่ือเคร่ืองยนต์หมุนจะทำให้เกิดสุญญากาศสูงในท่อ ทางเข้า ทำให้นมหนูใหญ่ ส่งน้ำมันเชื้อเพลงิ ออกมาเป็นจำนวนมาก น้ำมันเชื้อเพลิงที่สง่ ออกมาอย่างมากน้ีจะ ทำให้ เกดิ สว่ นผสมหนาเพยี งพอแกค่ วามตอ้ งการสำหรบั การตดิ เครอ่ื งยนต์ ………………………………………………………………………

ห น้ า | 75 แผนกวิชายานยนต์ กองการศกึ ษา โรงเรียนทหารมา้ ศูนยก์ ารทหารมา้ ค่ายอดศิ ร สระบุรี - - - - - - - - - ----- เอกสารนำ วิชา ระบบอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงของเครอื่ งยนตด์ เี ซล (AIR AND FUEL SYSTEMS OF DIESEL ENGINE) 1. กล่าวทัว่ ไป ระบบอากาศและนำ้ มันเชอ้ื เพลงิ ของเครื่องยนต์ดเี ซล เป็นระบบท่ีสำคัญต่อเคร่อื งยนตด์ เี ซลเปน็ อยา่ งมาก เพราะการทำงานของเครือ่ งยนต์ต้องอาศยั อากาศและนำ้ มนั เชือ้ เพลิง ซง่ึ มีการจดั แตง่ ไวเ้ ปน็ พเิ ศษ แตกต่างไป จากเครอ่ื งยนตแ์ กส๊ โซลนี การจัดสง่ อากาศและนำ้ มนั เชอื้ เพลิงของเคร่ืองยนต์ดีเซลเข้าสกู่ ระบอกสูบเพื่อทำ การเผาไหม้นน้ั แยกเป็นอากาศส่วนหน่ึง และน้ำมันเชอ้ื เพลิงอีกสว่ นหน่ึง ซงึ่ จะตอ้ งมวี ิธีการและอุปกรณ์ในการ สง่ ไอดีเขา้ สกู่ ระบอกสบู เพ่ือทำการเผาไหม้ในลกั ษณะตา่ ง ๆ กนั เพ่ือให้เคร่อื งยนต์ทำงานได้ดี สมบรู ณแ์ บบ และมปี ระสทิ ธภิ าพ 2. ความมงุ่ หมาย เพือ่ ใหท้ ราบ 2.1 คณุ ลักษณะโดยทั่วไปของเครื่องยนตด์ ีเซล 2.2 คุณสมบตั ิของน้ำมนั เช้อื เพลิงดีเซล และผลทีเ่ กดิ ขน้ึ เกี่ยวกบั การทำงานของเครื่องยนต์ 2.3 การนำอากาศ (ไอด)ี เขา้ ส่กู ระบอกสูบของเคร่ืองยนต์ 2.4 โครงสรา้ งหลกั ของระบบนำ้ มนั เช้อื เพลงิ ดีเซล หนา้ ที่การทำงานขององคป์ ระกอบต่าง ๆ รวมทง้ั การ แกไ้ ขข้อขัดขอ้ งโดยทั่วไป 2.5 การตรวจ การปรนนบิ ัตบิ ำรุง การบรกิ าร และการซ่อมบำรุง ระบบอากาศ และน้ำมันเช้อื เพลิงของ เครือ่ งยนตด์ ีเซล ในขอบเขตการซอ่ มบำรงุ ระดับหน่วย 3. งานมอบ 3.1 อา่ นเอกสารเพ่มิ เตมิ มาก่อน 3.2 อา่ น คท.9-8000 (บทที่ 6 ข้อ 73-82) 3.3 ผนวกประกอบ หรอื เอกสารประกอบวิชา 4. คำแนะนำพเิ ศษ อ่านเอกสารเพมิ่ เติม และเอกสารประกอบชุดวิชามากอ่ น 5. เอกสารจา่ ยร่วมกับเอกสารนำ เอกสารเพิม่ เตมิ ***************

ห น้ า | 76 แผนกวิชายานยนต์ กองการศึกษา โรงเรียนทหารมา้ ศนู ยก์ ารทหารมา้ คา่ ยอดิศร สระบรุ ี - - - - - - - - - ---------- เอกสารเพิม่ เตมิ วิชา ระบบอากาศและน้ำมนั เช้อื เพลิงของเคร่อื งยนต์ดเี ซล (AIR AND FUEL SYSTEMS OF DIESEL ENGINE) 1. กลา่ วท่วั ไป ระบบอากาศและน้ำมันเช้ือเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซลนั้น มีความแตกต่างจากเคร่ืองยนต์,แก๊สโซลีน (เบนซิน) เป็นอย่างมาก เช่นในเร่ืองคุณลักษณะที่สำคัญ การนำเชื้อเพลิง และอากาศเข้าสู่กระบอกสูบ ขบวนการเผาไหม้ และปัจจัยในการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล มีข้อดีและข้อเสียแตกต่างจากเคร่ืองยนต์ แก๊สโซลีนอยู่หลายประการ อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์ดีเซลยังอาศัยหลักการทำงานเช่นเดียวกับเคร่ืองยนต์ แก๊สโซลีนก็คือ การเปลี่ยนพลังงานความร้อนให้เป็นพลังงานกล เพราะต่างก็เป็นเคร่ืองยนต์สันดาปภายในทั้ง สองแบบ 2. ขอบเขต กลา่ วครอบคลุมเรื่องสำคญั หรือหัวใจของเครื่องยนตด์ เี ซล เท่านั้น ดงั นี้ 2.1 คณุ ลกั ษณะท่สี ำคญั ของเครอ่ื งยนตด์ เี ซล 2.2 คุณสมบตั ทิ ่ีสำคญั ของน้ำมันเช้ือเพลงิ ทใ่ี ชก้ บั เคร่อื งยนต์ดเี ซลและผลท่ีเกย่ี วกับการทำงานของเคร่ืองยนต์ ตลอดถึงการนำอากาศเขา้ สู่กระบอกสบู ในลกั ษณะตา่ ง ๆ 2.3 โครงสร้างหลักของระบบน้ำมันเชื้อเพลิงดีเซล หน้าที่การทำงานขององค์ประกอบต่าง ๆ รวมทั้งการ แก้ไขข้อขัดขอ้ งโดยทวั่ ไป 2.4 การตรวจ การปรนนิบัติบำรุง การบริการ และการซ่อมบำรุง ระบบอากาศ และน้ำมันเช้ือเพลิงของ เคร่อื งยนต์ดีเซล ในขอบเขตการซ่อมบำรงุ ระดับหนว่ ย 3. อธิบาย 3.1 คุณลกั ษณะทส่ี ำคญั ของเคร่ืองยนตด์ เี ซล เราสามารถให้คำจำกัดความสั้น ๆ ตามลกั ษณะสำคญั ดงั น้ี 3.1.1 เคร่ืองยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันเช้ือเพลิงชนิดหนัก จุดไฟยาก (ไม่ไวไฟ) เช่น น้ำมันดีซ่า ,โซลา่ ดเี ซล และข้โี ล้ 3.1.2 ใช้ความร้อนจากการอัดอากาศเปล่า ของลูกสูบภายในกระบอกสูบ แล้วฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงที่มี แรงดันสูง เพ่ือให้เป็นฝอยไปปะทะกับอากาศร้อนก็จะเกิดการลุกไหม้ หรือเผาไหม้ได้เรียกว่าจุดระเบิดด้วย กำลังอัด 3.1.3 ต้องใช้ป๊ัมสูบฉีดนำ้ มันเชื้อเพลิง (INJECTION PUMP) ซ่ึงมีแรงดันสูงมาก เพือ่ ส่งต่อแรงดันสงู ไป ฉีดนำ้ มันใหเ้ ป็นละอองฝอยท่หี วั ฉดี (NOZZLE) 3.1.4 กำลงั อดั ของกระบอกสบู ตอ้ งสูงมาก คือ ตง้ั แต่ 450 ปอนด์ตอ่ ตารางนวิ้ ข้นึ ไป 3.1.5 ขบวนการเผาไหม้ของเชือ้ เพลิงภายในกระบอกสบู เป็นการเผาไหมแ้ บบความดันคงที่ 3.2 เครื่องยนต์ดเี ซล (DIESEL ENGINE) เคร่ืองยนต์ดีเซล เป็นเคร่ืองยนต์ที่มีการจุดระเบิด ด้วยความร้อนจากการอัดตัวของอากาศ (COMPRESSION IGNITION ENGINE) หรือเรียกย่อ ๆ ว่า (C.I. ENGNIE) เครื่องยนต์ดีเซล เป็นเคร่ืองยนต์เผา ไหม้ภายในแบบหนึ่งซ่ึงเปลี่ยนพลังงานทางเคมีของเชื้อเพลิงให้เป็นกำลังงานทางกล มากพอในการทำงาน โดยตรง ดร.รูดอล์ฟ ดเี ซล (DR.RUDOLF DIESEL) ได้อธบิ ายหลักการดังกล่าวนี้ไว้ในทะเบียนลิขสิทธ์ิของเขา ในปี ค.ศ.1892 ซ่ึงกลา่ วว่า กำลังดันจากการอดั ตัวของอากาศ เป็นตวั ประกอบท่ี

ห น้ า | 77 สำคัญตอ่ การทำงานอยา่ งมีประสทิ ธิภาพของเครื่องยนต์ดเี ซล เคร่ืองยนต์ดีเซล มีชิ้นส่วนท่ีสำคัญ เพ่ืออัดอากาศ และส่งน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบ หรือห้อง เผาไหม้ และสร้างกำลังงานขึ้น คือต้องมีกระบอกสูบ มีลูกสูบเลื่อนขึ้นลงในกระบอกสูบ และมีชิ้นส่วนท่ี จำเป็นอื่น ๆ ท่ี เช่น หัวฉีดเช้ือเพลิง (SPRAY NOZZLE เพ่ือส่งน้ำมันเชื้อเพลิงในรูปของเหลวให้เป็นฝอย ละอองเขา้ ไปเผาไหม้ในกระบอกสูบ และเพอื่ ให้เชอ้ื เพลงิ เปน็ ฝอยละออง จึงจำเป็นต้องใช้เชื้อเพลิงมีกำลงั ดันสูง ซ่งึ ทำได้โดยใชป้ ม๊ั ทเ่ี รยี กว่าป๊มั สบู ฉดี น้ำมนั เชอื้ เพลงิ (FUEL INJECTION PUMP) 4. นำ้ มนั เชอ้ื เพลงิ ของเคร่ืองยนต์ดีเซล (DIESEL FUEL) น้ำมันเชื้อเพลิงท่ีใช้กันอยู่ในเคร่ืองยนต์ดีเซลความเร็วสูงนั้น เป็นผลิตผลของการกล่ันจาก น้ำมัน ปิโตรเลียม น้ำมันนี้หนักกวา่ น้ำมันแก๊สโซลีน เพราะว่าได้มาจากสิ่งท่ีเหลืออยู่ของน้ำมันดบิ หลังจากได้แยกส่ิง ท่ีระเหยงา่ ย เช่น น้ำมันแก๊สโซลีน และน้ำมันก๊าดออกไปแล้ว เคร่ืองยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ท่ีมีความเร็วต่ำ ซึ่ง ติดตั้งอยู่กับที่ ใช้น้ำมันดีเซลชนิดหนักได้ แต่เครื่องยนต์ดีเซลท่ีมีความเร็วสูง เช่นเครื่องยนต์ท่ีใช้กับรถยนต์นั้น จำเป็นต้องใช้น้ำมันดีเซลชนิดเบาเท่า ๆ กับน้ำมันแก๊สโซลีน แม้ว่าน้ำมันดีเซลจะแตกต่างไปจากน้ำมันแก๊สโซ ลีน แต่ก็มีคุณลักษณะอันพึงประสงค์ของน้ำมันดีเซลก็เหมือนกับน้ำมันแก๊สโซลีนเกือบทุกประการ การ พิจารณาเลือกใชน้ ้ำมันดีเซลน้ัน คุณสมบตั ิท่ีสำคัญที่สุด ที่จะต้องนำมาพิจารณาคือ ความสะอาด ความหนืด และคุณภาพในการจดุ ระเบดิ คณุ สมบตั ิทส่ี ำคัญของนำ้ มนั เชื้อเพลงิ ดเี ซล 4.1 ความสะอาด (PURITY) อาจกล่าวได้ว่าเป็นคุณสมบตั ทิ ่สี ำคญั ทส่ี ุดของน้ำมันดีเซล น้ำมนั ดเี ซลต้องไมม่ ี สิ่งอื่นเจือปนมิฉะน้ันจะเกิดข้อขัดข้องข้ึนในระบบสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและหัวฉีด เนื่องจากน้ำมันดีเซลหนัก กว่าน้ำมันแก๊สโซลีน ฉะน้ันฝุ่นผงละอองต่าง ๆ จะตกตะกอนช้ากว่า น้ำมันแก๊สโซลีน ดังน้ัน จึงต้อง ระมัดระวังทุกวิถีทางท่ีจะมิให้สิ่งสกปรกเล็ดลอดเข้าไปในระบบน้ำมันเชื้อเพลิงได้ หรือถ้าจะหลุดรอดเข้าไปได้ ก็ต้องกรองออกเสียก่อนที่จะเข้าไปถึงสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง น้ำท่ีเจือปนมากับน้ำมันดีเซลจะทำให้การทำงาน ของเครื่องยนต์ขัดข้อง และเกิดสนิมขึ้นในระบบน้ำมันเช้ือเพลิง สนิมแม้แต่เพียงเล็กน้อยท่ีเกิดขึ้นบนผิวพื้น ของโลหะซึ่งไดแ้ ต่งไวอ้ ยา่ งประณตี ในระบบสูบฉีดน้ำมันเชือ้ เพลิง จะทำให้การทำงานเกิดขัดข้องทนั ที 4.2 ความหนืด (VISCOSITY) ความหนืดของน้ำมันดีเซล คือ อาการต่อต้านการไหลของน้ำมัน ความหนืด ย่ิงมากขึ้นเท่าใดก็ยิ่งมีการต้านทานในการไหลสูงขึ้นเท่าน้ัน ความหนืดของน้ำมันดีเซลจะต้องต่ำพอที่จะไหลได้ โดยสะดวกในอุณหภูมิท่ีต่ำที่สุด แต่ในขณะเดียวกันก็ต้องสูงพอท่ีจะไม่เกิดการร่ัวไหลข้ึนที่ป๊ัมสูบฉีด และไม่ หยดย้อยท่ีหัวฉีด ความหนืดของน้ำมันดีเซลจะเป็นปัจจัยในการกำหนดความละเอียดของละอองน้ำมัน ซ่ึงจะ เป็นการควบคุมการแยกออกเป็นอณูและการทะลทุ ะลวง (PENETRATION) ของละอองนำ้ มัน 4.3 คุณภาพในการจุดระเบิด (IGNITION QUALITY) คุณภาพในการจุดระเบิดคือ คุณสมบัติในการติดไฟ โดยทันทีทันใด ภายใตส้ ภาพการอันเกดิ ข้ึนภายในกระบอกสบู การจุดระเบดิ โดยทนั ทีทนั ใดของนำ้ มนั ดเี ซลน้ัน ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ ความดันและเวลา เนื่องจากว่าเราไม่สามารถที่จะจำลองสภาพความเป็นไปอันแท้จริง ภายในกระบอกสูบได้ การวัดคุณภาพในการจุดระเบิดที่ดีที่สุดก็คือ การติดเครื่องยนต์แล้วควบคุมการทำงาน แล้วใช้ผลของการทำงานของเครื่องยนต์แสดงคุณภาพในการจุดระเบิดของน้ำมัน และการวัดคุณภาพในการ จุดระเบิดโดยใช้ ค่าซีเทน(CETANE NUMBER) ซึ่งเป็นการวัดโดยเปรียบเทียบการทำงานของน้ำมันท่ีไม่ทราบ คณุ สมบตั ิ กับนำ้ มันตวั อยา่ งโดยใชเ้ ครือ่ งยนต์ เครือ่ งเดยี วกัน ซีเทนเป็นสารประกอบ

ห น้ า | 78 ไฮโดรคาร์บอนท่ีมีคุณภาพในการจุดระเบิดดีที่สุดจึงกำหนดให้มีค่าซีเทนเท่ากับ 100 และ แอลฟาเมททิล แนพทาลีน(ALPHA METHYLNAPTHALENE) ซ่ึงมีคุณภาพในการจุดระเบิดเลวที่สุดจึงกำหนดให้มีค่าซีเทน เท่ากับศูนย์ ค่าซีเทน (CETANE NUMBER) คุณภาพในการจุดระเบิดของน้ำมันดีเซลวัดด้วยค่าซีเทน เคร่ืองยนต์ดีเซลหมุนเร็วในปัจจุบันต้องการค่าซีเทนประมาณ 50 ค่าซีเทนของน้ำมันเช้ือเพลิงดีเซล มีค่า เช่นเดียวกับค่าออ๊ กเทน (OCTANE NUMBER) ของนำ้ มันแก๊สโซลีน กล่าวคอื คา่ ซีเทนคอื จำนวนเปอร์เซ็นต์ของ ซีเทนโดยปริมาตรในสารผสมของซีเทนกับแอลฟา เมททิล แนพทาลีน ซีเทนมีคุณสมบัติจุดระเบิดดีมาก แต่ แอลฟา เมททิล แนพทาลีน มคี ุณสมบัติจุดระเบิดเลวมาก สเกลจะแบง่ ไดจ้ าก 0-100 แอลฟา เมททิล แนบทา ลีน จะมีค่า ซีเทนเป็น 0 และซีเทนบริสุทธ์ิจะมีค่าซีเทนเป็น 100 ดังน้ันน้ำมันดีเซลที่มีค่าซีเทน 48 หมายความถึงน้ำมันเช้ือเพลิงท่ีมีคุณสมบัติในการจุดระเบิดเท่ากับสารผสมที่ประกอบด้วย ซีเทน 48 % กบั แอลฟา เมททลิ แนพทาลนี 52 % 4.4 น้ำมนั เช้ือเพลงิ ดเี ซล และผลทเี่ กย่ี วข้องกบั การทำงานของเครอ่ื งยนต์ การจุดระเบิด (IGNITION) ในเครื่องยนต์ดีเซล น้ำมันเช้ือเพลิงถูกเผาไหม้ และติดไฟโดยความร้อนท่ี เกดิ จากการอดั อากาศภายในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ กล่าวคือก่อนท่ีจะสิ้นสุดจังหวะอดั เล็กน้อย เชอ้ื เพลิง จะถูกฉีดเป็นฝอยละอองเข้าไปภายในกระบอกสูบ ละอองเช้ือเพลิงจะได้รับความร้อนจากการอัดอากาศ (อุณหภูมิของอากาศท่ีถูกอัดภายในกระบอกสูบประมาณ 900-950 องศา F.) ก็จะเริ่มต้นเปลี่ยนสภาพ กลายเป็นไอระเหย ไอระเหยบางส่วนจะเร่ิมติดไฟข้ึน เป็นการเพ่ิมความร้อนให้สูงข้ึนอีก และชว่ ยให้ไอระเหย ส่วนอืน่ ๆ ติดไฟต่อไปอกี เสียงเคาะเน่ืองจากการเผาไหม้ (COMBUSTION KNOCK) จะสังเกตไดว้ ่า โดยปกติ เคร่ืองยนตด์ ีเซลจะ มีเสียงเคาะ โดยเฉพาะเมื่อมีภารกรรมต่ำ เสียงเคาะนี้เชื่อว่าเกิดมาจากการเผาไหม้อันรวดเร็วของน้ำมัน เชือ้ เพลิง ซึ่งรวมตัวกันอยู่ในระหวา่ งท่ีเริ่มสูบฉดี น้ำมัน และเวลาที่เร่ิมจดุ ระเบดิ ในขณะที่น้ำมันถูกสูบฉีดเข้าไป ในกระบอกสูบนั้น ก่อนอื่นจะตอ้ งไดร้ ับการดงไอ (SUPERHEAT) ให้มอี ุณหภมู ิสงู ข้ึนจนในที่สุดจะถงึ อุณหภมู ทิ ่ี จุดตวั เองโดยทนั ทีทันใด ภายใตส้ ภาพอันเหมาะสมทจ่ี ะทำให้เร่มิ ต้นการเผาไหมข้ ึ้น ในการท่ีอณขู องนำ้ มันไดร้ ับ การกระทำจนครบรอบของกระบวนการเผาไหมข้ ้างบนน้ันจะต้องใช้เวลา ซึ่งเวลาที่เสียไปน้ีเรียกวา่ ความล่าช้า ในการจุดระเบิด (IGNITION LAG) ในเวลาท่ีน้ำมันส่วนแรกกำลังรอการจุดระเบิดอยู่นี้เอง น้ำมันอกี ส่วนหน่ึง จะถูกสูบฉีดเข้ามา และจะผ่านไปตามกรรมวิธีอันเดียวกัน ตามหลังน้ำมันส่วนแรกติด ๆ กันไป ดังน้ันขณะที่ เปลวเพลิงแลบข้ึนจากการจุดระเบิดของส่วนแรก จะทำให้น้ำมันส่วนใหญ่ถึงอุณหภมู ิจุดระเบิดโดยทันทีทันใด ในขณะเดยี วกนั การเผาไหม้อยา่ งรวดเรว็ น้ี จะทำให้ความดนั เพ่ิมขนึ้ อยา่ งรวดเรว็ ดว้ ย จึงทำใหเ้ กดิ เสียงเคาะขนึ้ การเพิ่มอัตราส่วนความอัดในเคร่ืองยนต์ดีเซลน้ันจะช่วยลดการเคาะให้น้อยลงได้ แต่อย่างไรก็ตาม นอกจากอัตราส่วนความอดั แล้ว ยงั มีปัจจัยทีท่ ำใหเ้ ครอ่ื งยนต์ดีเซลเคาะอกี หลายอยา่ ง เช่น คุณภาพของน้ำมัน เช้ือเพลิง อากาศซึ่งไหลผ่านภายในห้องสันดาป ช นิดของหัวฉีด และอุณหภูมิของน้ำมันเช้ือเพลิง ส่ิงเหล่านี้ เป็นปัจจัยที่ทำให้เกิดการเคาะข้ึนในเครื่องยนต์ได้ วิธีการแก้อาการเคาะที่สำคัญ ซึ่งเป็นปัจจัยหลักท่ีทำให้ ปัจจัยต่าง ๆ ดังกล่าวมาลดน้อยลงทำให้เครื่องยนต์เดินเรียบ ไม่มีอาการเคาะ หรือลดน้อยลงได้เป็นอย่างมาก คือ การออกแบบห้องเผาไหม้ของเครอ่ื งยนตด์ ีเซล 4.5 การออกแบบห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดเี ซล วิศวกรผู้ออกแบบเครื่องยนต์ดีเซลชนิดท่ีใช้ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงแบบฉีดด้วยแรงดันทางกลไก (SOLID OR MECHANICAL INJECTION) ได้ประสบปัญหาสำคัญ คือ ทำอย่างไรจึงจะให้น้ำมันกับอากาศได้ ผสมกันอย่างทั่วถึง เพ่ือให้ได้การเผาไหม้ท่ีสมบูรณ์ ปจั จุบนั เครื่องยนตท์ ี่มีกระบอกสูบเล็ก และระยะชักสั้นเม่ือ ลูกสูบอยู่ในตำแหน่งจังหวะอัดสูงสุดห้องเผาไหม้ท่ีอยู่เหนือหัวลูกสูบจะแคบมาก ทำให้น้ำมันไม่อาจรวมตัวกับ อากาศได้ทว่ั ถงึ น้ำมันเชื้อเพลงิ ทสี่ ูบฉีดเข้าไป พืน้ ที่เผาไหมข้ องเครื่องยนต์ดเี ซลนั้นจะต้องผสมกบั

ห น้ า | 79 อากาศที่มี ความดันสูงอย่างท่ัวถึงกัน และจะต้องแผ่กระจายไปเท่าๆ กัน ท่ัวท้ังห้องเผาไหม้ การทำงานของ เคร่ืองยนต์ดีเซลจะปล่อยให้น้ำมันเชื้อเพลิงซึ่งยังอยู่ในสภาพเป็นของเหลวกระทบกับผนังของกระบอกสูบไม่ได้ เป็นอันขาด ดงั น้ันจึงจำเป็นที่รูปร่างของห้องเผาไหม้ และลักษณะของการสูบฉีดของน้ำมันเชื้อเพลิงจะต้องได้ สัดส่วนสัมพันธ์กัน และมีความมุ่งหมายที่จะให้เกิดผลอย่างเดียวกันคือ ให้อากาศท่ีเข้าไปสัมผัสกับน้ำมัน เช้อื เพลิงได้อย่างเพียงพอ เพ่อื ให้การเผาไหมส้ มบูรณใ์ นอตั ราท่คี งท่ี ปจั จบุ นั นีไ้ ดม้ กี ารผลิตเครอ่ื งยนตด์ ีเซลท่ใี ช้ ห้องเผาไหม้แบบต่าง ๆ ข้ึนมาใช้งานกันอย่างกว้างขวาง การเลือกว่าจะใช้ห้องเผาไหม้แบบใดน้ันข้ึนอยู่กับ ขนาดของเครือ่ งยนต์ ความเร็วรอบ ชนดิ และงานทใี่ ชห้ ้องเผาไหม้อาจแบ่งออกได้เปน็ แบบตา่ ง ๆ ดงั นี้ 4.5.1 ห้องเผาไหม้แบบเปิด (OPEN COMBUSTION CHAMBER) ห้องเผาไหม้แบบเปิดน้ีเป็นแบบท่ี ง่ายท่ีสุด แต่นิยมใช้กับเคร่ืองยนต์ที่มีความเร็วต่ำ และเคร่ืองยนต์ 2 จังหวะรอบ ซึ่งมีรอบสูงบางแบบเท่านั้น ห้องเผาไหม้แบบนี้น้ำมันเช้ือเพลิงจะถูกฉีดเข้าไปตรงกับหัวลูกสูบ ซึ่งทำเป็นแอ่งเว้า ให้มีการม้วนตัวของ อากาศในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนท่ีขึ้นศูนย์ตายบนในจังหวะอัด ซึ่งห้องเผาไหม้แบบนี้ จะไม่มีห้องพิเศษหรือท่อ ทางเดินที่จะช่วยการผสมของน้ำมันเช้ือเพลิงและอากาศได้เลย ห้องเผาไหม้แบบนี้ต้องใช้แรงอัดในการสูบฉีด สูงและการกระจายเปน็ ละออง ของน้ำมนั เชื้อเพลิงมากกว่าแบบอนื่ ๆ ในการท่จี ะให้เกิดสว่ นผสมท่ีดีเทา่ ๆ กนั 4.5.2 ห้องเผาไหม้แบบหอ้ งอนุ่ ไอดี (PRECOMUBUTION CHAMBER) ห้องอุ่นไอดีเป็นห้องเผาไหม้ช่วย ซึ่งอยู่ตอนบนของฝาเรือนสูบ และมีทางเดินติดต่อกับพ้ืนที่ว่างบน หัวลูกสูบ ห้องอุน่ ไอดีนี้มีหน้าท่ีปรบั เชื้อเพลิงเพื่อการเผาไหม้ขนั้ สุดท้ายในกระบอกสูบและแจกจ่ายเชอ้ื เพลิงให้ เข้าผสมกับอากาศโดยท่ัวถึง ทำให้การเผาไหม้สมบูรณ์ ในจังหวะอัด อากาศ จะถูกบังคับให้ไหลเข้าไปในห้อง อนุ่ ไอดี อากาศจะถูกอัดตัว และเกิดความร้อนขึ้น ดังนั้นขณะที่เริ่มการสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง การเผาไหม้ของ เช้ือเพลิงจะเกิดขึ้นในห้องอุ่นไอดีนี้ แต่ว่าเชื้อเพลิงเป็นจำนวนน้อยเท่านั้นที่เผาไหม้ในห้องนี้ เพราะว่าปริมาณ อ๊อกซิเจนท่ีจะผสมกับเชื้อเพลิงน้ันมีจำนวนจำกัด จึงทำให้เกิดความร้อนขึ้นและเป็นเหตุให้เกิดความดันสูง ภายในห้องเผาไหม้อันน้ี เมื่อการสูบฉีดดำเนินต่อไป ความดันสูงนี้จะทำให้เชื้อเพลิงไหลออกสู่กระบอกสูบด้วย ความเรว็ สูง และในกระบอกสูบน้จี ะมีออกซิเจนอย่เู ป็นจำนวนเพียงพอทจ่ี ะเผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ ไดส้ มบรู ณ์ 4.5.3 ห้องเผาไหม้แบบอากาศหมุนวน (TURBULENCE CHAMBER) ห้องเผาไหม้แบบอากาศหมุนวนน้ี มีลักษณะคล้ายห้องอุ่นไอดี แต่ว่าการทำงานแตกต่างกัน ใน จะหวะอัดน้ันจะมีช่องว่างระหว่างหัวลูกสูบ และฝาเรือนสูบน้อยมากจนกระท่ังทำให้อากาศส่วนมากไหลเข้า ไปในห้องหมุนวน ห้องหมุนวนนี้เป็นรูปวงกลม และช่องท่ีอากาศจะไหลเข้าไปได้นั้นเล็กมากเมื่อลูกสูบยิ่งใกล้ ศูนย์ตายบนเขา้ ไปเท่าไร ความเร็วของอากาศท่ีไหลเขา้ ไปในห้องหมนุ วนก็ยง่ิ จะสงู ข้ึน ความเรว็ ในการหมนุ วน น้จี ะสูงกวา่ ความเร็วของเพลาข้อเหวยี่ งประมาณ 50 เทา่ การสูบฉีดน้ำมนั เช้ือเพลิงจะเกิดขึ้นในเมื่ออาการหมุนวนสูงสุด อาการเช่นน้ีจะทำให้น้ำมันเชื้อเพลิง และอากาศผสมกันโดย ทัว่ ถึงอย่างแน่นอน ซึ่งเป็นผลให้เกิดการเผาไหม้ส่วนใหญ่ข้ึนภายในห้องหมุนวนน่ันเอง ความดันซึ่งเกิดขึ้นจาก การขยายตวั ของแก๊สทก่ี ำลังเผาไหมเ้ ป็นแรงผลักดนั ใหล้ กู สูบเคล่อื นท่ีลงขา้ งล่าง 4.5.4 หอ้ งเผาไหม้แบบแยก (DIVIDED CHAMBER) หอ้ งเผาไหม้แบบแยกหรอื แบง่ แยก เป็นห้องเผาไหม้ซ่งึ รวมเอาห้องอุ่นไอดีและหอ้ งอากาศหมุนวน อยู่ด้วยกัน และแยกจากห้องเผาไหม้ใหญ่ของกระบอกสูบ เป็นที่นิยมเรียกกันในวงการค้าว่าแบบ \" ลาโนวา \" (LANOVA) ลักษณะการทำงานคล้ายห้องเผาไหม้แบบเปิด คือส่วนใหญ่ของอากาศยังคงอยู่ภายในกระบอกสูบ และการเผาไหม้สว่ นใหญ่เกดิ ขนึ้ ภายในกระบอกสูบ ระบบการเผาไหม้แบบ ลาโนวา (LANOVA) ใช้ห้องเผาไหม้รูปเลขแปด \" 8 \" เป็นหลัก ห้องเผาไหม้นี้ เรยี กว่า \"เซลพลังงาน\"(ENERGY CELLS) จะตัง้ บนจดุ ศนู ยก์ ลางของลกู สูบในการออกแบบ นท้ี ำเปน็ 2 ช้นั หอ้ ง นอกและห้องใน ห้องเผาไหม้ห้องใน ซึ่งเป็นห้องเล็ก ๆ จะมีช่องทะลุไปสู่ห้องเผาไหม้ใหญ่ท่ีตรงคอคอดของ ตัวเลขแปด ในลักษณะของกรวยของท่อไหลเช่ียว (VENTURY) ห้องนอก ซึ่งมีขนาดใหญ่กว่าห้องใน จะติดต่อ

ห น้ า | 80 กับห้องในโดยท่อไหลเชี่ยวอันท่ีสอง ส่วนหัวฉีดน้ันจะติดต้ังอยู่ตรงกันข้ามกับเซลพลังงาน ในจังหวะอัด 10 % ของปริมาตรของอากาศที่ถูกอัดตัว จะไหลเข้าไปในห้องเซลพลังงาน ส่วนท่ีเหลือคงอยู่ในห้องเผาไหม้รูปเลข แปด น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกสูบฉีดเข้าไปในลักษณะของปลายดินสอ ซึ่งจะผ่านตรงไปยังฝั่งตรงข้ามตรงคอคอด รูปเลขแปดของห้องเผาไหม้ น้ำมันเช้ือเพลิงส่วนใหญ่จะพุ่งเข้าไปในเซลพลังงาน ส่วนที่เหลืออยู่เล็กน้อยจะ ม้วนตัวไปตามรูปร่างของห้องเผาไหม้ ซึ่งจะเกิดการเผาไหม้อย่างเบาบาง น้ำมันเชื้อเพลิงที่ไหลเข้าสู่เซล พลังงานนน้ั ส่วนใหญ่จะถูกกักตวั อยู่ในห้องเผาไหม้ตอนใน และอกี ส่วนหนึ่งของน้ำมันเชื้อเพลงิ จะเลด็ ลอดเข้า ไปในห้องตอนนอก ซึง่ ใหญ่กวา่ และมีอากาศเพียงพอท่ีจะทำใหเ้ กิดการเผาไหมอ้ ยา่ งรนุ แรงขนึ้ จนอาจกล่าวได้ ว่าเป็นการระเบิดและจะทำให้เกิดความดันสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ผลักดันให้น้ำมันส่วนใหญ่ซึ่งอยู่ในห้องตอนใน ไหลกลับเข้าไปในห้องเผาไหม้ซึ่งจะพบกับอากาศส่วนใหญ่ในที่นั่น ในห้องเผาไหม้นี้เองน้ำมันเช้ือเพลิงจะไหล หมุนไปตามรูปร่างของเลขแปด ด้วยความหมุนวนอันสูง ดังน้ันการเผาไหม้ ส่วนใหญ่จะเริ่มขึ้นเมื่อน้ำมันพุ่ง ออกมาจากเซลพลังงานเน่ืองจากความแคบของท่อไหลเชีย่ ว ซ่ึงเชอื่ มต่อระหวา่ งห้องทัง้ สองน่ีเอง จะควบคมุ ให้ การพ่นกลับกินเวลาช่ัวระยะเวลาหนึ่ง ซึ่งจะทำให้การเผาไหม้ราบเรียบ และกินเวลานาน ดังน้ันแรงดันท่ี กระทำตอ่ หวั ลกู สบู จึงคอ่ ยๆ เพมิ่ ขน้ึ เชน่ กนั 5. องค์ประกอบตา่ ง ๆ ของระบบน้ำมันเชอ้ื เพลงิ เครือ่ งยนต์ดเี ซล องค์ประกอบทส่ี ำคัญในระบบนำ้ มนั เชื้อเพลงิ ของเคร่ืองยนต์ดเี ซล ประกอบด้วยส่วนท่สี ำคัญ ซ่ึงจะทำ ใหก้ ารทำงานของเครือ่ งยนตด์ ีเซลมปี ระสทิ ธิภาพสมบูรณ์ ใช้งานได้ผลเตม็ ที่ ดงั นี้ 5.1 ถงั น้ำมันเชื้อเพลงิ และเครื่องวัดนำ้ มันเช้ือเพลิง 5.2 หมอ้ กรองนำ้ มันเชอ้ื เพลิง (FUEL FILTERS) 5.3 สูบป้อนน้ำมันเชื้อเพลิง (FUEL SUPPLY PUMPS OF FEED PUMP) 5.4 ปม๊ั สูบฉดี น้ำมันเชื้อเพลิง (FUEL INJECTION PUMP) 5.5 ทอ่ ทางน้ำมันเช้ือเพลิง และทอ่ แรงดนั สงู และท่อน้ำมนั เชื้อเพลิงไหลกลับ 5.6 เรอื นหัวฉีด และหัวฉีดนำ้ มนั เชื้อเพลงิ 5.7 เครือ่ งปรบั จังหวะการสูบฉดี นำ้ มนั เช้ือเพลงิ 5.8 เครอื่ งควบคุมความเร็ว 5.1 ถงั น้ำมันเช้ือเพลงิ และเครอ่ื งวัดน้ำมันเชอ้ื เพลงิ (FUEL TANK AND FUEL GAGE) ถังน้ำมันเชื้อเพลิงของเครือ่ งยนต์ดเี ซล สรา้ งขึน้ ด้วยเหลก็ กลา้ อดั ขนึ้ รปู แบบต่าง ๆ ตามความเหมาะสม ในการติดตั้ง อาจใชส้ ารเคลือบผิวโลหะ เพ่ือไม่ให้เป็นสนิม หรือใชโ้ ลหะพิเศษอน่ื ๆ ท่ีไม่เป็นสนิม ในเครื่องยนต์ อาจมีถังน้ำมันเช้ือเพลิงถังเดียว หรือหลายถังตามความตอ้ งการเพ่ือใช้งาน การติดต้ังอาจจะติดตั้งอยู่สูงกวา่ ป๊ัม สูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง หรือต่ำกว่าปัม๊ สูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงก็ได้ แต่ตอ้ งมีอปุ กรณ์เพิ่มเติมเพื่อส่งน้ำมันเช้ือเพลิง ให้กับปั๊มสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง โดยทั่วไปแล้วถังน้ำมันเช้ือเพลิงของเครื่องยนต์ดีเซล มีการสร้างคล้ายกับถัง น้ำมันเชื้อเพลิงของเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีน เครื่องวัดน้ำมันเชื้อเพลิงเป็นแบบใช้ไฟฟ้า ซ่ึงประกอบด้วยกลไกของ ลูกลอย และวงจรไฟฟ้า ชี้บอกจำนวนน้ำมันเชื้อเพลิงในถังว่ามีจำนวนเท่าไร และอุปกรณ์ต่อไปยังเคร่ืองวัด นำ้ มนั เชื้อเพลงิ ที่แผงเคร่อื งวัด 5.2 หม้อกรองน้ำมันเชอ้ื เพลงิ (FUEL FILTERS) การกรองน้ำมันเชอ้ื เพลิงโดยละเอียด และระมัดระวงั เปน็ สิ่งจำเป็นอยา่ งย่ิงในการทจี่ ะใหเ้ ครอ่ื งยนต์ดีเซล มีประสิทธภิ าพสูงสุด น้ำมันเช้ือเพลิงเครื่องยนต์ดเี ซล มีความหนืดและมียางเหนียวซ่ึงจับฝุ่นละอองท่ีเล็ดลอด เข้าไปได้มากกว่าน้ำมันแก๊สโซลีน ซ่ึงยางเหนียวและผงละอองเหล่านี้ จะทำให้เกิดการสึกหรออย่างรวดเร็วแก่ ปั๊มสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงได้ ดังน้ันจึงจำเป็นท่ีจะต้องมีเคร่ืองป้องกันมิให้ฝุ่นละอองหลุดเข้าไปในระบบสูบฉีด น้ำมนั เช้อื เพลิงได้เป็นอนั ขาด เครื่องยนต์ดีเซลส่วนมากมักจะออกแบบให้มีหม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างน้อย 2 แห่ง เนื่องจากใน

ห น้ า | 81 ระบบสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง มีช้ินส่วนท่ีมีผิวหน้าละเอียดอ่อน ซึ่งปรับไว้ให้สนิทกันเป็นอย่างมาก หม้อกรอง น้ำมันเช้ือเพลิงขั้นแรก (PRIMARY FILTER) โดยปกติมักจะติดต้ังอยู่ระหว่างถังน้ำมันเช้ือเพลิงและสูบป้อน น้ำมันเชอ้ื เพลิง และหม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิงขั้นท่ี 2 จะติดต้ังอยู่ระหวา่ งปั๊มสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและสูบป้อน เชื้อเพลิง นอกจากนี้ยังมกี รองน้ำมันเช้ือเพลิงเพ่ิมเติมอกี คือกรองน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งติดต้งั อยู่ระหวา่ งป๊ัมสูบฉีด น้ำมันเชื้อเพลิงกับหัวฉีด การกรองน้ำมันเชื้อเพลิงที่อ้างถึงนี้ เรียกว่าการกรองแบบไหลผ่านตลอด (FULL FLOW FILTERS) เนื่องจากน้ำมันท้ังหมดจะต้องไหลผ่านกรองน้ำมันเช้ือเพลิงก่อนท่ีจะถึงปั๊มสูบฉีด น้ำมันเช้ือเพลิง หม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิงน้ีจะต้องได้รับการตรวจและทำความสะอาดเป็นประจำ เพ่ือให้หม้อ กรองน้ำมันเช้ือเพลิงมปี ระสิทธิภาพสูงอยู่ตลอดเวลา ไส้กรองน้ำมันเช้ือเพลิง อาจใช้วัตถุต่างๆ กัน เช่น แผ่นไฟเบอร์, กระดาษผสมพลาสติกที่ซึมได้, แผ่น ตะแกรงโลหะทุกแบบ, ใยฝ้าย, ใยขนสัตว์ หรือใชแ้ ผ่นโลหะวางซ้อนกัน แตส่ ำหรับไส้กรองน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้ กับเคร่อื งยนต์ดเี ซลของยานยนตท์ างทหาร จะเปน็ แบบตะแกรงกรองโลหะ และกรองแบบถงุ ผา้ 5.2.1 หม้อกรองน้ำมันเช้อื เพลิงแบบตะแกรงโลหะหรือแผน่ โลหะวางซอ้ นกัน (WIRE MESH OR METAL EDGE) หม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิงแบบตะแกรงกรองโลหะ หรือแผ่นโลหะ วางซ้อนกัน มักนิยมใช้ในการกรองข้ันต้น เพราะว่าผงละอองเล็ก ๆ ท่ีผ่านไปได้นั้น จะไม่เป็นอันตรายแก่สูบ ป้อนเหมือนปั๊มสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง มีลักษณะคล้ายหม้อกรองน้ำมันแก๊สโซลีนธรรมดา ผิดกันท่ีมีที่ทำความ สะอาดแบบคมมีดหรือแผ่นโลหะบางๆ ติดเพิ่มเติมอยู่ด้วย ผงละอองแข็งที่มีขนาดใหญ่กว่า 0.005 น้ิว จะติด คา้ งอยูข่ า้ งนอกตะแกรงกรองไหลผ่านไปไม่ได้ เคร่อื งทำความสะอาดแบบใบมีดน้ีจะขดู สง่ิ ทตี่ ิดอยกู่ บั แผ่นกรอง ออก ส่วนท่ีเป็นของแข็งจะตกลงไปที่ก้นเรือนกรองน้ำมันเชื้อเพลิง ซ่ึงถ่ายออกได้ทางจุกเกลียวถ่ายของหม้อ กรอง ล้ินลดความดัน (RELIEF VALVE) ซ่ึงทำด้วยลูกปืนประกอบสปริงจะช่วยให้น้ำมันไหลผ่านลัดตะแกรง กรองไปได้ในกรณที ต่ี ะแกรงสกปรกจนเกิดอุดตัน 5.2.2 หม้อกรองแบบตะแกรงกรองทำด้วยผ้า หรือแบบถงุ ผา้ (CLOTH BAG TYPE) หม้อกรองแบบตะแกรงกรองที่ทำดว้ ยผ้าน้ี จะมีคุณสมบตั ิในการกรองสงู มาก จึงมกั จะใชใ้ นการกรอง เพื่อป้องกันมิให้ส่ิงสกปรกไหลเข้าสู่ปั๊มสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงและสามารถทำความสะอาดตะแกรงกรองได้ ไส้ กรองทำด้วยผ้าท่ีแน่นและสม่ำเสมอ และทนกรด ข้อดีที่สุดของกรองแบบนี้คือมีพื้นที่ในการกรองมาก และมี ตะแกรงลวด ซ่ึงมีขนาดเดียวกับถุงผ้า ท้ังสองแยกกันอยู่กับแกนกลางทำหน้าที่ป้อนน้ำมันจากภายนอก แล้ว พันม้วนไปรอบๆ แกนน้ี กรองของถุงผ้าใบ และตะแกรงลวดจึงเรียงสลับกันอยู่และผวิ พื้นทั้งหมดของถุงผ้าจึง ทำงานในการกรองท้ังสิ้น น้ำมันที่จะต้องกรองนั้นจะไหลผ่านท่อทางเข้าส่วนบน ผ่านแกนกลาง และไหลออก เข้าไปภายในถุงกรอง ส่ิงสกปรก เศษผง หรือของแข็ง จะติดอยู่ในถุงผ้านี้ และน้ำมันที่สะอาดจะไหลผ่านออก จากถุงไปยังท่อไหลออกเม่ือถุงผ้าสกปรกให้ถอดออกแล้วกลับเอาข้างในออก เพ่ือเทสิ่งสกปรกท้ิง ทำความ สะอาด และตดิ ต้งั เขา้ ทีเ่ ดมิ ใหม่ 5.3 สูบปอ้ นนำ้ มันเชอื้ เพลงิ (FUEL SUPPLY PUMPS OR FEED PUMP) ปัม๊ สูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงจะต้องได้รับการปอ้ นน้ำมันเชื้อเพลิงในปริมาณท่ีเพียงพอเพราะเหตุว่าแรงดูด ของปั๊มสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงไม่สามารถจะดดู นำ้ มันเชอ้ื เพลิงข้ึนมาจากถงั น้ำมนั เช้ือเพลงิ ไดด้ ้วยเหตุนี้ระบบสูบ ฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงทุกระบบจึงต้องมีสูบป้อนน้ำมันเชื้อเพลิงจากถังไปสู่ปั๊มสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง สูบป้อนน้ำมัน เช้ือเพลิงจะต้องมีแรงดันน้ำมันเชื้อเพลิงอันแน่นอน และการทำงานสูบป้อนเป็นอิสระต่อการเปล่ียนแปลงทุก อยา่ ง เช่น ความหนืด ความดันหรืออุณหภูมิของน้ำมันเชอื้ เพลิง สูบป้อนที่นิยมใช้กันอยู่ในปัจจุบันนี้มี ๓ แบบ คือแบบ ฟนั เฟือง (GEAR) แบบกระเดื่อง (PLUNGER) และแบบใบพดั (VANE) แบบฟันเฟืองนั้น มลี ักษณะ การทำงานคล้ายสูบนำ้ มนั เครอื่ งในระบบหล่อลนื่ ของเครอ่ื งยนต์ 5.3.1 แบบใบพัด (VANE TYPE) สูบป้อนน้ำมันเชื้อเพลิงแบบใบพัด ประกอบด้วยทุ่นหมุน (ROTOR) และเพลา ปลายข้างหนึ่งรองรับด้วยหน้าจานของสูบป้อน ส่วนอีกข้างหนึ่งสวมอยู่ภายในฝาครอบสูบป้อน

ห น้ า | 82 ที่ทุ่นนี้มีใบพัดเลื่อนได้ (SLIDING VANES) อยู่ 2 อัน ทำมุม 180 องศา ซ่ึงกันและกันฝังตัวอยู่ในร่องของทุ่น มี สปริงดันให้เล่ือนออกไปข้างนอกตลอดเวลา ที่ปลายเพลาด้านนอกมีวงแหวนกันรั่ว 2 อัน และมีรูถ่ายน้ำมันอยู่ ระหวา่ งแหวนกันรั่วน้ีด้วย เม่ือเพลาของสูบป้อนหมุนรอบตวั ใบพัดจะปาดน้ำมันท่ีไหลมาจากชอ่ งเข้า และพา ไปรอบเรือนสูบ และจะปล่อยให้ไหลออกไปเม่ือถึงช่องทางออก แรงดันของน้ำมันจะเกิดการทำงานแบบล่ิม ของน้ำมันเชื้อเพลิงในขณะที่ถูกดันให้ไหลออกไปตามท่อออกที่ฝาครอบเรือนสูบน้ันจะมีล้ินนิรภัย (RELIEF VELVE) ซึ่งมีการทำงานด้วยสปริงติดอยู่ด้วย และมีท่อทางเดินเช่ือมโยงระหว่างท่อเข้า และท่อออก ถ้าหาก ความดันสูงไม่เกิน 55 ปอนด์/ตร.น้ิว ล้ินนี้ทำขึ้นไว้เพื่อประสงค์ท่ีจะลดความดันในระบบสูบป้อนให้น้อยลง หากเกดิ การอดุ ตนั ขน้ึ ในท่อนำ้ มันเช้ือเพลิง 5.3.2 แบบกระเด่ือง (PLUNGER TYPE) ส่วนมากมักจะติดต้ังอยู่ที่เรือนสบู ฉีด และสูบป้อนนี้จะทำงาน โดยการขับเคลื่อนของเพลาลูกเบ้ียวสูบฉีด สูบป้อนแบบน้ีเป็นแบบระยะชักเปลี่ยนแปลง ควบคุมตัวเอง (SELF REGULATING) ซึ่งกอ่ ใหเ้ กิดแรงดนั เฉพาะเทา่ ทก่ี ำหนดไวแ้ ตเ่ ดมิ เทา่ นั้น การทำงาน ในขณะที่กระเด่ืองของสูบป้อนพ้นจากลูกเบ้ียวของเพลาลูกเบี้ยว แรงสปริงจะดันให้กระเดื่องถอยลงมา ข้างล่างเกิดแรงดูดขึ้น ล้ินทางเข้า (INLET VELVE) จะเปิด ปล่อยให้น้ำมันไหลเข้าสู่ปลอกลูกสูบ ในเมื่อลูก เบ้ียวได้ดันให้กระเด่ืองเคล่ือนที่ขึ้นไปข้างบน น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกดันให้ไหลไปทางลิ้นออก (OUTLET VALVE) และบางส่วนจะไหลกลับมาทางพื้นที่ว่างหลังลูกสูบเม่ือลูกเบี้ยวหมุนไปจนกระท่ังกระเด่ืองตกจากลูก เบ้ียวแล้ว จะทำใหส้ ปริงลูกสูบสามารถดันให้กระเดอ่ื งถอยหลังกลบั ลงมาขา้ งลา่ ง ซ่ึงจะทำให้เกดิ การดูด ข้ึนอีก และในทำนองเดียวกัน จะทำให้น้ำมันท่ีอยู่ทางตอนใต้ของกระเด่ืองไหลเพิ่มเติมไปตามท่อทางออกอีก สูบน้ีจะทำงานติดต่อกันไปตลอดเวลาถ้าหากน้ำมันเช้ือเพลิงได้ถูกสูบไปใช้ ขณะใดที่ความดันของน้ำมันในท่อ ออก มีความดันเท่ากับแรงดันของสปริงแล้ว แม้ว่ากระเดื่องจะตกจากลูกเบ้ียวแล้ว แต่ลูกสูบจะไม่ตกลงมา จึงไม่ทำให้เกิดแรงดูดข้ึน ซ่ึงในตอนน้ีจะไม่ทำให้เกิดการป้อนน้ำมันไปยังสูบฉีดจนกว่าความดันในระบบจะ ลดลง ซ่ึงเปน็ การควบคมุ ความดนั ไปดว้ ยในตัว 5.4 ปั๊มสบู ฉดี น้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL INJECTION PUMP) หลักการสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของเคร่ืองยนต์ดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิงที่สูบฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ของ เครอื่ งยนตด์ ีเซลน้นั จะตอ้ งมีลักษณะสอดคล้องกบั รปู ร่างของห้องเผาไหม้ ท้ังนเ้ี พ่ือให้ น้ำมันเชื้อเพลิงผสมกับ อากาศทั่วกันเป็นอย่างดี ลักษณะของการเป็นฝอยละอองของน้ำมัน (ATOMIZATION) และการทะลุทะลวง (PENETRATION) ในขณะท่ีน้ำมันเชื้อเพลิงพุ่งเข้าสู่กระบอกสูบ การเป็นฝอยละอองของน้ำมันเช้ือเพลิง หมายถึงขนาดของหยดน้ำมันซึ่งได้แยกตัวออกจากกัน ถ้าฝอยละอองพอเหมาะจะช่วยให้การเริ่มต้น ขบวนการเผาไหมเ้ ร็วขึ้น เพราะเช้อื เพลิงจะเป็นไอไดเ้ รว็ การทะลทุ ะลวงหมายถึงระยะของรฉู ีด (ORIFICE) ซ่ึงข้ึนอยู่กับความยาว และเส้นผ่าศูนย์กลางของรูฉีดที่หัวฉีด (NOZZLES) ความหนืดของน้ำมัน และความดันของนำ้ มนั การทะลุทะลวงจะสูงข้นึ เม่ืออตั ราสว่ นของความยาว และเสน้ ผ่าศูนย์กลางของรูฉีด ที่หัวฉีดสูงขึ้น แต่การเป็นฝอยละอองจะเพิ่มขึ้นในเมื่ออัตราส่วนของความยาวและเส้นผ่าศูนย์กลางของรูฉีด ลดลง เน่ืองจากปัจจัยของการทะลุทะลวง และการเปน็ ฝอยละอองกลับตรงกนั ข้ามเชน่ นี้ จึงจำเป็นต้องหาจุดท่ี เหมาะสมเพ่ือให้ได้การแผ่กระจายทั่วห้องเผาไหม้ของน้ำมันเช้ือเพลิงที่ดี ความดันก็จำเป็นต้องใช้ เพื่อให้การ สูบฉีดมีประสิทธิภาพ ซึ่งข้ึนอยู่กับความดันของอากาศในห้องเผาไหม้ ขนาดของรูฉีด รูปร่างของห้องเผาไหม้ และความไหลป่วน ซึง่ เกิดขนึ้ ในหอ้ งเผาไหม้ 5.4.1 หน้าทข่ี องป๊มั สูบฉดี นำ้ มันเชื้อเพลิง (FUNCTION OF INJECTION PUMP) การพจิ ารณาเก่ียวกับการทำงาน และลักษณะการสร้างของสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงน้ัน เป็นการยากที่ จะกล่าวถึงหน้าที่การทำงาน และลักษณะการสร้างของสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงทุกชนิดได้ แบบที่นิยมใช้กันอยู่มี

ห น้ า | 83 2-3 แบบเท่าน้ัน และจะกล่าวเฉพาะหน้าท่ี การทำงานมากกว่ารายละเอียดของเคร่ืองกลไก หน้าท่ีของสูบ ฉดี น้ำมนั เชื้อเพลงิ กค็ อื 5.4.1.1 วัดปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงอย่างแน่นอน(METERING) แล้วป้อนน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าไปใน กระบอกสูบต่าง ๆ ในปริมาณที่เท่ากันด้วยความดันสูงพอท่ีจะให้เกิดการทะลุทะลวงและเป็นฝอยละออง เพยี งพอ เพือ่ ใหเ้ หมาะสมกบั ภารกรรมหรอื ความเรว็ ท่เี ปลย่ี นแปลงไปด้วยเสมอ 5.4.1.2 ควบคุมการเริ่มการสูบฉีด (TIMING OF CONTROL TO START) เชื้อเพลิงจะต้องเริ่มฉีด ออกในเวลาที่เหมาะสมตามความต้องการของเคร่ืองยนต์ เพื่อให้ไดก้ ำลังงานจากเช้ือเพลิงให้มากที่สุด และทำ ใหป้ ระหยดั เชอื้ เพลงิ เชือ้ เพลงิ จะฉดี เรว็ เกนิ ไป หรือล่าช้าจะทำให้เคร่ืองยนต์ทำงานไมป่ กติ 5.4.1.3 ควบคุมอัตราการสูบฉีด และช่วงเวลาในการสูบฉีด (RATE AND DURATION OF INJECTION) อัตราการฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงก็มีความสำคัญเช่นเดียวกับจังหวะฉีดเช้ือเพลิง ถ้าจังหวะฉีดเข้าไป ถกู ตอ้ ง แตอ่ ัตราการฉีดเรว็ เกนิ ไป เชน่ ควรฉดี หมดในเวลา 0.01 วนิ าที แต่ฉีดหมดเพียงเวลา 0.005 วนิ าที ผล กค็ ล้ายกันกบั ฉีดเรว็ เกนิ ไป (EARLY INJECTION) 5.4.2 วิธีการสูบฉีด (METHOD OF INJECTION) วิธีการสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าไปผสมกับอากาศท่ีมี ความดนั สูงมอี ยู่ 2 วิธี คือ การสบู ฉดี ดว้ ยอากาศ (AIR INJECTION) ซึง่ ใชอ้ ากาศพน่ จากแหลง่ ภายนอก เพื่อบังคับให้จำนวนน้ำมันเชื้อเพลิงท่ีวัดปริมาตรแล้วพุ่งเข้าสู่กระบอกสูบ และการสูบฉีดแบบกลไก (SOLID OR MECHANICAL INJECTION) ซ่ึงน้ำมันเชื้อเพลิงได้ถูกดันให้เข้าไปในกระบอกสูบด้วยความดัน โดยตรง 5.4.2.1 การสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงด้วยอากาศ แบบนี้ใช้เครื่องอัดอากาศ (AIR COM PRESSOR) และก่อนท่ีจะนำอากาศไปใช้ต้องระบายความร้อนออก ให้อากาศเย็นลงเสียก่อน อากาศที่อัดจะมีกำลังดันสูง 800-1,200 ปอนด์/ตร.นิ้ว (56-64 กก./ตร.ซม.) เชื้อเพลิงจะจ่ายไปยังหัวฉีดด้วยป๊ัมกำลังดันสูง และปริมาณ เช้อื เพลิงควบคุมโดยเครื่องควบคุมความเร็ว อากาศที่มีกำลังดันสูงจะส่งผ่านหัวฉีดและการฉีดระยะเริ่มต้นที่ 2- 3 องศา ก่อนศูนย์ตายบน เม่ือลูกเบ้ียวของปั๊มสูบฉีดทำงาน อากาศท่ีมีกำลังดันสูงจะอัดน้ำมันไปยังรูนมหนู ของหัวฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ เชื้อเพลิงจะถูกพ่นออกเป็นละอองฝอยกระจายไปทั่วห้องเผาไหม้ด้วยความเร็วสูง แต่อย่างไรก็ตามระบบการสูบฉีดน้ำมันเชอื้ เพลิงด้วยอากาศไม่นิยมใช้ในปัจจุบนั เพราะยุ่งยากในการดูแลรักษา ซ่อมบำรุง 5.4.2.2 การสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงแบบกลไก การสูบฉดี นำ้ มันเชื้อเพลิงแบบกลไกน้ี ทำงานโดยใช้ สูบฉีดหรือปั๊มอัดดันเชื้อเพลิงเข้าสู่หัวฉีดเพ่ือส่งหรือฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้เป็นฝอยละอองเข้าไปในห้องเผา ไหม้ ส่วนใหญ่แลว้ ป๊มั จะเปน็ ชนิดลูกสูบดนั น้ำมนั เชื้อเพลิงโดยตรง ซึ่งอาจแบง่ เป็นระบบต่าง ๆ ดังนี้ 1) ระบบการสูบฉีดแบบเรือนสูบฉีดเรียงแถวเดี่ยว (MULTIPLE UNIT OR INDIVIDUAL PUMP SYSTEM) หรือบางทีก็เรียกว่า แบบป๊ัมเดี่ยวเฉพาะสูบ ในระบบการสูบฉีดแบบนี้ กระบอกสูบแต่ละอันจะมี หน้าที่วัด และฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยความดันอันสูงไปยังหัวฉีด เพื่อฉีดเข้าไปในแต่ละกระบอกสูบ ของ เครอ่ื งยนต์ กระบอกสบู แต่ละอันนั้นจะตอ้ งอยู่บนฐานรว่ ม หรอื ในเรือนสูบอนั เดียวกนั และทำงานโดยเพลาลูก เบี้ยวอันเดียวกัน และใช้เคร่ืองกลไกในการควบคุมร่วมกัน ท้ังน้ีเพื่อให้เป็นที่แน่นอนว่าได้สูบฉีดปริมาณของ น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในแต่ละกระบอกสูบเท่า ๆ กัน ในระยะเวลาอันถูกต้อง น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลจากถัง น้ำมันเชื้อเพลิงไปยังหม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิง แล้วตอ่ ไปยังสูบป้อนน้ำมันเช้ือเพลิง (FUEL SUPPLY PUMP) สูบป้อนจะส่งนำ้ มนั เชื้อเพลงิ ผา่ นตะแกรงกรองนำ้ มันเช้ือเพลงิ อีกชน้ั หนงึ่ เข้าไปยังปม๊ั สูบฉดี น้ำมันเช้ือเพลิง สูบ ฉดี นำ้ มนั เช้ือเพลิงในปรมิ าณท่ีวัดแล้วผ่านไปตามท่อความดนั สงู เขา้ ไปสหู่ ัวฉดี ในหอ้ งเผาไหม้ น้ำมนั ทเ่ี หลอื จาก การสูบฉดี จะไหลกลบั โดยผา่ นล้ินทางเดียวของท่อนำ้ มนั ไหลกลับ ลงสู่ถังนำ้ มันเช้อื เพลงิ 1.1) ป๊ัม สูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง (FUEL INJECTION PUMP) ป๊ัมสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงน้ี จะต้อง ตดิ ต้ังอยู่กับเครื่องยนตใ์ นตำแหนง่ ท่ีจะทำให้เครื่องยนต์ขับปม๊ั สูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงได้ เพลาลูกเบ้ียวของปั๊มสูบ

ห น้ า | 84 ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงนั้นมีรองเพลา (BEARING) แบบลูกปืนรองรับลูกเบ้ียวบนเพลาจะทำหน้าท่ียกให้ลูกสูบ เคล่ือนท่ีขึ้นไปข้างบน และสปริงจะทำหน้าท่ีขยายตัวให้ลกู สูบลดลงมาขา้ งล่างเมื่อก้านสูบพ้นจากลกู เบี้ยวแล้ว ลกู เบีย้ วของเพลาน้ีเองจะทำหนา้ ทีค่ วบคมุ การสูบฉดี ของแต่ละสบู ให้เรยี งลำดบั กัน 1.2) สูบฉีดแต่ละสูบนั้นเป็นลูกสูบขนาดเล็ก(LAPPED PLUNGER) ระยะชักคงที่ วัดปริมาณ น้ำมันเชื้อเพลิงโดยช่องทางน้ำมันเข้า การควบคุมปริมาณน้ำมันเชื้อเพลิงที่จะส่งไปยังหัวฉีดนั้นทำด้วย ระยะเวลาท่ีลูกสูบยังปิดรูไหลผ่านอยู่และระยะชักของลูกสูบคงที่ตลอดเวลาไม่ว่าภารกรรมจะเป็นอย่างไร ฉะน้ันจึงจำเป็นต้องควบคุมจังหวะสูบฉีดให้เกิดขึ้นโดยได้จังหวะอันเหมาะสม ฉะนั้นการควบคุมปริมาณของ น้ำมันซึ่งทำได้โดยการหมุนลูกสูบเพ่ือให้ปิดท่อไหลผ่านช้าหรือเร็ว ท่ีกระบอกสูบมีรู 2 รู คือ รูเข้า (INLET PORT) และรูผ่าน (BY-PASS PORT) ตัวลูกสูบเซาะร่องทางเดินติดต่อไปยังพ้ืนที่หัวลูกสูบในแนวด่ิง ดังนั้น นำ้ มันเชื้อเพลิงท่ีหวั ลูกสูบจะไหลมาตามรอ่ งในแนวดง่ิ และบรรจุอย่เู ต็มร่องแนวเฉียงบน เส้นรอบวงของลูกสูบ ส่วนล่างของลูกสูบจะมีแง่สำหรับสวมกับช่องภายในปลอกนอกของกระบอกสูบและ ปลอกนอกน้ันจะต้องมีส่วนท่ียึดหรือสัมพันธ์กับเฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีด ฉะนั้นในเมื่อเฟืองควบคุม ปริมาณการสูบฉีดหมุนไปอย่างไร จะทำให้ปลอกนอกและลูกสูบหมุนตามไปด้วย แต่ในขณะเดียวกันกระบอก สบู จะอยู่กบั ท่ี 1.3) น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลจากห้องพักน้ำมันเช้ือเพลิง (SUMP) พุ่งเข้าไปในปลอกนอกทันทีที่แง่ ของลูกสูบเปิดช่องที่สองที่กระบอกสูบ การทำงานน้ีจะเกิดขึ้นในเมื่อลูกสูบเคล่ือนท่ีลงมาข้างล่าง และช่อง ท้ังสองน้ีจะเปิดอยู่จนลูกสูบเร่ิมเคล่ือนที่ขึ้นข้างบนหลังจากท่ีลูกสูบปิด รูทั้งสองนี้จะเกิดความดันต่อน้ำมัน เชอื้ เพลิงเข้ามาให้ล้ินส่ง (DELIVERY VALVE) ซ่ึงถูกสปริงอัดตัวไวล้ อยตวั ข้ึนจากเบาะลิ้นส่ง ซึ่งเหตุนี้เองจะทำ ให้น้ำมันไหลผ่านไปตามท่อความดนั สูงเข้าสู่หัวฉีด การส่งน้ำมันเชื้อเพลิงจะหยุดลงทันทีท่ีร่องเฉียงบนสูบเปิดรู ผ่าน (BY-PASS PORT) ในขณะท่ีลูกสูบเคล่ือนที่ข้ึนข้างบน ในขณะน้ีจะมีการติดต่อระหว่างน้ำมันท่ีอยู่เหนือ หัวลูกสูบและห้องพกั น้ำมัน (SUMP) โดยไหลผ่านจากร่องในแนวดิ่งมาออกท่ีร่องแนวเฉียง โดยผ่านออกไปทาง รูผ่านเข้าสู่ห้องพักน้ำมัน ดังนั้นจึงทำให้ความดันในกระบอกสูบลดลงล้ินส่งจึงถูกสปริงและความแตกต่าง ระหว่างความดันของน้ำมันเช้ือเพลิงในท่อความดันสูงและกระบอกสูบดันให้ลงมาปิดทางเดนิ ของน้ำมัน ในการ ลดตัวลงมาปิดเบาะล้ินน้ัน ลิ้นส่งทำหน้าที่ 2 ประการ คือ ป้องกันมิให้น้ำมันในท่อความดนั สูงไหลกลับออกมา มากเกินไป หรือลดความดันในท่อความดันสูง โดยเพิ่มปริมาตรในท่อความดนั สูงให้มากข้ึนเท่ากับปริมาตรการ เคลื่อนทีข่ องลูกสูบลิน้ ส่ง 1.4) ตำแหน่งของลูกสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง ต้ังแต่ตำแหน่งในเริ่มการสูบถึงการสูบฉีดสูงสุดนั้น ลูกสูบจะอยู่ในกระบอกสูบในตำแหน่งที่ลูกสูบเคล่ือนท่ีข้ึนข้างบน จนเฟืองสุดระยะแล้ว ร่องเอียงในลูกสูบจะ เปิดรูผ่าน ส่วนตำแหน่งที่ไม่มีการสูบฉีดเลยน้ันลูกสูบจะหมุนตัวไปจนร่องเอียงอยู่ตรงกับรูผ่าน ในลักษณะ เช่นน้ี ห้องความดัน หรือพ้ืนท่ีเหนือลูกสูบจะต้องต่อโดยตรงกับห้องพักน้ำมัน ตลอดระยะชักของลูกสูบ ดังนั้นในเมื่อต้องการให้ลูกสูบเคลื่อนท่ีอยู่ในตำแหน่งใด ระหว่างตำแหน่งสูบฉีดและไม่มีการสูบฉีดน้ัน จะทำ ได้โดยการเล่อื นเฟอื งควบคุมปริมาณการสูบฉีดเข้าหรือออก ซึ่งการกระทำเช่นน้ีจะทำให้ลูกสูบหมุนตามไปด้วย และเฟอื งควบคุมปรมิ าณการสูบฉีดนี้จะบังคับลูกสูบของทุกสูบไปพร้อมกัน เป็นการบังคับให้การสูบฉีดน้ำมัน เชื้อเพลงิ เขา้ ไปในกระบอกสบู ทกุ อันมปี ริมาณเท่ากัน 2) ระบบการสบู ฉีดแบบจานจ่าย (DISTRIBUTOR TYPE SYSTEM) ระบบสูบฉีดเชื้อเพลิงแบบน้ีจะมีป๊ัมเพียงตัวเดียว ทำหน้าที่ปรับปริมาณน้ำมันเช้ือเพลิงสำหรับการฉีด แต่ละคร้ัง เช้ือเพลิงจากปั๊มจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์จ่ายเช้ือเพลิง และกำหนดว่าจะส่งเช้ือเพลิงไปยังสูบใด วธิ ีการปรับปริมาณเชื้อเพลิง และจ่ายเชอ้ื เพลิงของป๊ัมแตล่ ะแบบแตกต่างกันไป สามารถแบ่งได้ เป็น 2 แบบ คือ

ห น้ า | 85 2.1) ระบบจานจ่ายกำลังดันต่ำ (LOW PRESSURE DISTRIBUTOR) ระบบนี้ประกอบด้วย ปั๊มแบบเฟือง จ่ายเชื้อเพลิงด้วยกำลังดันประมาณ 140 ปอนด์/ตร.นิ้ว เข้าจานจ่าย ซ่ึงประกอบด้วยจานหมุน (ROTATING DISK) หมุนอยู่ในเส้ือที่อยู่กับท่ี (STATIONARY COVER) ชุดจานจ่ายทำหน้าที่สองอย่างคือ บรรจุน้ำมันเข้าปั๊มปรับเช้ือเพลิง (METERING PUMP) และจ่ายเชื้อเพลิงที่ปรับปริมาณแล้วจากป๊ัมปรับ เช้ือเพลิงเข้าสู่หัวฉีดของสูบต่าง ๆ ภายในจานหมุนและฝาครอบจะมีรูเป็นชุด ๆ เม่ือรูจาน หมุนมาตรงกับรูที่ ฝาครอบในจังหวะท่ีลูกสูบป๊ัมเช้ือเพลิงจากปั๊มตรงกับรูน้ำมัน เข้าท่อน้ำมันเข้าหัวฉีดบรรจุน้ำมันเข้าหัวฉีด หัวฉีดเป็นชนิดปิด-เปิดโดยลูกเบี้ยว (CAM OPERATE) จะทำหน้าท่ีอัดเช้ือเพลิงให้เกิดแรงดันสูงพ่นออกทางรู หัวฉีด เมอ่ื เครอื่ งยนต์หมุน จานจ่ายจะหมุนบรรจุน้ำมันเข้าป๊ัมปรับเชื้อเพลิง และจ่ายเช้ือเพลิงเข้าหัวฉีดตามลำดับการจุดระเบิด วนเวียน ตดิ ตอ่ กนั ไป 2.2) ระบบจานจ่ายกำลังดันสูง (HIGH PRESSURE DISTRIBUTOR) ระบบนี้ใช้อยู่ แพร่หลาย และนิยมใช้กันอยู่ โดยมีรูปร่างชิ้นส่วน และการทำงานแตกต่างกันไป ในท่ีนี้จะกล่าวเฉพาะสูบฉีด น้ำมันเช้ือเพลิงแบบจ่ายจ่ายทั่วไป ปั๊มสูบฉีดแบบน้ี เป็นแบบมีลูกป๊ัมเพียงชุดเดียวสำหรับเคร่ืองยนต์หลายสูบ ลูกสูบปั๊มทำด้วยเหล็กกล้าเพียงลูกเดียวจะเคลื่อนท่ีขึ้น-ลงเพื่อปั๊มเช้ือเพลิง และในขณะเดียวกันลูกสูบปั๊มก็จะ หมุนรอบตัวเองเพอ่ื จา่ ยน้ำมันไปยงั กระบอกสูบตา่ ง ๆ ของเครื่องยนต์ การที่มีปั๊มเพียงชดุ เดยี วเล่อื นข้ึน-ลงด้วย ระยะชักคงที่ และหมนุ จ่ายเชอื้ เพลงิ ทำให้เชือ้ เพลงิ ท่ีจา่ ยเขา้ ไปในแตล่ ะกระบอกสบู มีปรมิ าณเท่ากนั การทำงาน เพลาลูกเบี้ยวของป๊ัมหมุนด้วยความเร็วเท่ากับความเร็วของเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ แต่ลูกสูบป๊ัมจะหมุนครบรอบเม่ือเพลาลูกเบี้ยวของป๊ัมหมุนครบ 2 รอบ ขณะท่ีปั๊มทำงานลูกสูบปั๊มจะหมุนไป ด้วย และเคล่ือนท่ีข้ึน-ลงด้วย ถ้าเป็นเครื่องยนต์ 8 สูบ ลูกเบ้ียวจะมี 4 ยอดเพลาลูกเบ้ียวหมุน 2 รอบ จะ เล่ือนลูกสูบปั๊ม 8 ครั้ง ถ้าเครื่องยนต์ 6 สูบ ลูกเบี้ยวจะมี 3 ยอด โดยจะเลื่อนลูกสูบปั๊ม 6 คร้ัง เมื่อหมุน 2 รอบ น้ำมันเช้ือเพลิงจะถูกฉีดออกเม่ือลูกสูบป๊ัมเลื่อนข้ึนอย่างรวดเร็ว การปรับปริมาณน้ำมันเช้ือเพลิงใช้วิธี เปลี่ยนตำแหนง่ ของปลอกแบง่ นำ้ มันเชอ้ื เพลิง ลักษณะของลูกสูบปั๊ม ลูกสูบป๊ัมเป็นแท่งกลมยาว ส่วนหัวกัดร่องตรงขอบลูกสูบปั๊ม ผิวนอกดา้ นข้างบาก เป็นร่องตามยาวลงมาถึงร่องรอบลูกสูบปั๊ม ร่องทั้งสองนี้ ทำหน้าท่ีถ่ายเช้ือเพลิงไปยังสูบต่าง ๆ ตรงกลางของ หัวลูกสูบป๊ัมเจาะรูตามยาว และมีรูตามแนวขวางเจาะเข้าบรรจบกัน รูท่ีเจาะขวางนี้เรียกว่ารูระบาย (SPILL PORT) การวัดปริมาณและการแจกจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิง (METERING AND DISTRIBUTING) เม่ือลูกเบี้ยวหมุน จะดันลูกเบ้ียว (TAPPET) ให้ลูกสูบปั๊มเล่ือนข้ึนปิดช่องทางน้ำมันเข้า น้ำมันจะถูกดันออกผ่านล้ินส่งน้ำมัน เช้ือเพลิง(DELIVERY VALVE) เม่ือลูกสูบปั๊มเล่ือนขึ้นมาถึงจุดหน่ึง รูระบายน้ำมัน (SPILL) จะพ้นปลอกแบ่ง น้ำมัน (METERING SLEEVE) น้ำมันจะไหลออกทางรูกลางของลูกสูบป๊ัม ระบายออกทางรูระบายกลับเข้าสู่ ทางดูด กำลังดันจะลดลงไปไม่สามารถผ่านล้ินส่งน้ำมันออกไปได้ จึงส้ินสุดการฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง ถึงแม้ว่า ลูกสูบปั๊มจะเลื่อนขึ้นต่อไปก็ตาม ระยะชักท่ีเกิดข้ึน (EFECTIVE STROKE) เปล่ียนแปลงได้โดยการเล่ือนปลอก แบ่งน้ำมันข้ึน-ลง ถ้าปลอกแบ่งน้ำมันเลื่อนมาอยู่ข้างบนลูกสูบป๊ัมจะเลื่อนข้ึนเป็นระยะทางยาวกว่าระยะชักท่ี เป็นจรงิ จะยาวกวา่ ถา้ ปลอกแบง่ นำ้ มันเลื่อนลงขณะที่ปัม๊ ทำงานอย่นู ้ัน เฟืองจะพาให้ลกู สบู ป๊มั หมุนไปด้วยเมอื่ ลูกสูบปั๊มอัดเช้ือเพลิงผ่านล้ินส่งเชื้อเพลิง น้ำมันเชื้อเพลิงจะไหลย้อนกลับลงมาผ่านร่องรอบลูกสูบป๊ัม (ANNULUS) ขึ้นทางรอยบากจ่ายเชื้อเพลิง (DISTRIBUTING SLOT) ขณะน้ีลูกสูบป๊ัมจะหมุนให้รอยบากจ่าย เชอื้ เพลิงตรงกับท่อแรงดันสูงเขา้ สู่ หัวฉีดพ่นน้ำมันออกมาเป็นฝอยละออง รูน้ำมันเข้าท่อหัวฉีดเจาะเข้าหาลูกสูบป๊ัมเป็นมุมห่างเท่า ๆ กัน ฉะนั้นเม่ือลูกสูบป๊ัมอดั เช้ือเพลิงครั้งต่อไป น้ำมันจะถูกส่งออกเช่นเดียวกันทำให้ทุก ๆ สูบไดร้ ับน้ำมันเชื้อเพลิง ตามลำดับการจุดระเบิด ถ้าปลอกแบ่งน้ำมัน (METERING OF CONTROL SLEEVE) เลื่อนลงมาต่ำสุด น้ำมัน

ห น้ า | 86 เชื้อเพลิงจะไม่ฉีดออกเลยเน่ืองจากขอบบนของปลอกแบ่งน้ำมันอยู่ต่ำกว่ารูระบายน้ำมัน (SPILL PORT) เม่ือ เป็นเช่นน้ีถึงแม้ว่ารนู ้ำมันเข้า (INTAKE PORT) ถูกหัวลูกสูบปั๊ม ปดิ น้ำมันก็จะไมเ่ กิดกำลังดนั น้ำมัน น้ำมันจึงไม่ ถกู จ่ายออกไป เครื่องยนตจ์ งึ ดบั ถ้าปลอกแบ่งน้ำมันเล่ือนไปอยู่ตำแหน่งถึงกลาง ลูบสูบปั๊มจะเล่ือนขึ้นอัดเชื้อเพลิงระยะทางยาวกว่า เน่ืองจากขอบบนของปลอกแบ่งน้ำมัน ในสภาพเช่นนี้ถึงแม้ว่ารูน้ำมันเข้าและปลอกแบ่งน้ำมันเช้ือเพลิง เลื่อนขึ้นบนสุด เช้ือเพลิงจะถูกจ่ายออกมามากท่ีสุด ระยะชักยาวที่สุด (กว่าน้ำมันจะระบายออก ลูกสูบปั๊ม เล่ือนข้ึนเกือบสุดระยะชัก) สรุปแล้ว ถ้าปลอกแบ่งน้ำมันขึ้นข้างบน เช้ือเพลิงจะจ่ายออกมามากขึ้น แต่ถ้า ปลอกแบง่ น้ำมนั เลอ่ื นลงมาข้างล่างเชอื้ เพลิงเชอื้ เพลงิ จะจา่ ยนอ้ ยลง ชุดล้ินส่งน้ำมัน (DELIVERY VALVE ASSEMBLY) อยู่ด้านบนของลูกสูบป๊ัม ทำหน้าที่เช่นเดียวกับล้ิน สง่ นำ้ มนั ทั่วๆ ไป 3) ปั๊มสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงระบบยูนิตอินเจคเตอร์ (UNIT INJECTOR SYSTEM) ปั๊มสูบฉีดแบบนี้ถ้าจะ เรียกถึงลักษณะการทำงานแล้ว อาจจะเรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า เป็น ป๊ัมสูบฉีดโดยตรง (DIRECT INJECTOR SYSTEM) ปั๊มสูบฉีดแบบยูนิตอินเจคเตอร์นี้ จะรวมเอาลูกสูบ ปั๊มน้ำมันเช้ือเพลิง และหัวฉีดไว้เป็นหน่วย เดียวกัน ปั๊มเป็นแบบอัดดัน (JERK TYPE) ซึ่งควบคุมช่องทางเข้าออกโดยขอบของร่องเฉียง (HELICAL GROOVE EDGES) ในลูกสูบปั๊มและจำนวนเชื้อเพลิงถูกควบคุมโดยการหมุนของลูกสูบ หัวฉีดเป็นแบบเปิด (OPEN TYPE) มีล้ินกันกลับรูปทรงกลม (SPHERICAL CHECK VALVE) ปลายหัวฉีดจะมีรูเล็กๆ หลายรู อย่างไรก็ตาม หัวฉีดแบบยูนิต ท่ีนิยมใช้กันอยู่น้ันหัวฉีดเป็นแบบปิด ซ่ึงใช้ไฮดรอลิก ควบคุมการทำงานของ เขม็ หวั ฉดี (NEEDLE VALVE) และปลายหัวฉดี เป็นแบบหลายรู องค์ประกอบของระบบนำ้ มนั เชอ้ื เพลิงแบบยนู ติ อินเจคเตอร์ ระบบน้ำมันเชอื้ เพลงิ ประกอบด้วยสบู ป้อน น้ำมันเชื้อเพลิง, หม้อกรองน้ำมันเชื้อเพลิง,ท่อทางน้ำมันเช้ือเพลิง และหัวฉีด น้ำมันเช้ือเพลิงถูกดดู จากถังผ่าน หมอ้ กรองหยาบ โดยสูบป้อนน้ำมันเช้ือเพลิง ซึ่งถูกขับจากปลายด้านหน้าของเคร่ืองบรรจุอากาศ ทางด้านขวา ของเพลา จากป๊ัมจะถูกดันผ่านกรองละเอียดไปยังท่อไอดี ซ่ึงหล่อเป็นหน่วยเดียวกันกับฝาสูบ น้ำมัน เช้อื เพลิงจากท่อไอดจี ะจ่ายไปยงั หัวฉีดแต่ละหัว นำ้ มนั ท่ีเกินจะไหลกลบั ไปยังถังน้ำมันเชอ้ื เพลิง การติดต้ังหัวฉีดในฝาสูบ หัวฉีดน้ีเป็นแบบยูนิตซึ่งปั๊มและหัวฉีดรวมเป็นหน่วยเดียวกัน ไม่ต้องใช้ท่อ เชื้อเพลิงกำลังดันสูงเหมือนกับระบบอื่น หัวฉีดทำงานโดยผ่านลูกเบี้ยว ก้านส่ง และกระเด่ือง หัวฉีดท่ีใช้มี ๒ แบบ แบบหน่ึงเป็นล้ินแบบโค้ง (CROWN VALVE) อีกแบบหน่ึงเป็นลิ้นแบบเข็ม (NEEDLE VALVE) เม่ือมอง ทางด้านนอก และมีการจัดขนาดหวั ฉีดไว้เฉพาะเครอื่ งยนต์นั้นๆ จะนำไปใชแ้ ทนกันไมไ่ ด้ การทำงานของหัวฉีด ทัง้ สองแบบคลา้ ยกนั นอกจากการทำงานของลิน้ โค้ง กับลิน้ เข็ม ซึง่ เกิดขน้ึ ในเวลาการฉดี เชอ้ื เพลิง การทำงานของลิ้นแบบเข็ม เช้ือเพลิงที่มีกำลังดันเข้ามาในหัวฉีดทางด้านน้ำมันเข้า ผ่านฝาครอบ เครื่องกรอง (23) และไส้กรอง (20) จากนั้นเช้ือเพลิงจะผ่านทางที่เจาะทะลุเข้าไปในห้องจ่ายเชื้อเพลิง คือ ระหวา่ งบูช๊ ของลูกสูบปั๊ม (8) และเคร่ืองเบีย่ งทางน้ำมันเชอื้ เพลิง (9) ไปยังบริเวณใตล้ ูกสูบปั๊มหัวฉีดภายในบูช๊ ลูกสูบป๊ัมทำงานเลื่อนข้ึนลงภายในบู๊ช ตัววกระบอกสูบเปิดถึงกันกับห้องจ่ายเชื้อเพลิง โดยช่องทางเข้ารูป กรวยสองช่องในบชู๊ ลูกสบู ปั๊ม (8) การเคลือ่ นทข่ี องกระเดื่องหัวฉดี (INJECTOR ROCKER ARM) ถกู ถา่ ยทอดไป ยงั ลกู สูบปั๊ม (4) โดยลกู ถ้วย (1) ซึ่งถกู ต้านด้วยสปรงิ ลกู ถว้ ย (2)นอกจากการเคล่ือนทกี่ ลับไปมาแลว้ ลูกสบู ปัม๊ ยังสามารถหมุนรอบแกนของมันไดใ้ นระหว่างทำงานโดยเฟือง (5) ซึ่งขบอยู่กับเฟือง (19) ในการแบ่งเชื้อเพลิง จะอาศัยรอยบากทางส่วนบน และรอยบากทางส่วนล่างของลูกสูบป๊ัม ความสัมพันธ์ของรอยบากกับช่อง ทางเข้าออกทั้งสองจะเปล่ียนแปลงไปตามการหมุนของลูกสูบป๊ัม เม่ือลูกสูบป๊ัมเคลื่อนท่ีลง (ภายใต้กำลังดัน ของกระเด่ืองหัวฉีด) ส่วนของเชื้อเพลิงที่ถูกกักอยู่ใต้ลูกสูบปั๊มถูกดันเข้าไปในห้องจ่ายเชื้อเพลิงไปยังช่องทาง ดา้ นล่างจนกระทั่งช่องทางถูกปดิ โดยปล่อยด้านล่างของลูกสูบปั๊ม จะถูกดนั ล้ินส่วนท่ีถูกกักอยู่ทางด้านล่างของ

ห น้ า | 87 ลกู สบู ป๊ัมจะถกู ดนั ผา่ นทางผา่ นตรงกลางของลกู สบู ป๊มั เมอื่ ช่องทางทั้งช่องบน และช่องลา่ งถกู ปดิ เช้ือเพลงิ ที่ เหลอื ใตล้ กู สบู ป๊มั จะมกี ำลงั ดนั เพ่ิมข้ึนโดยการเคลอื่ นท่ีลงของลกู สูบป๊มั เมื่อกำลังดันค่อยๆ สูงข้ึนมากพอจะดันล้ินกันกลับ (10)ให้เปิดเชื้อเพลิงในห้องล้ินกันกลับ (17) และในทางผ่านหอ้ งสปริง (15) ทางผา่ นท่ีปลายหวั ฉดี และแอง่ เชอื้ เพลงิ ที่ปลายหัวฉดี ถกู อดั จนกระทั่งกำลังดัน ท่ีกระทำบนล้ินเข็ม (13) มากพอที่จะเปิดลิ้นเข็มต้านกับแรงดันของสปริงลิ้น (11) เม่ือล้ินเข็มยกขึ้นจากบ่าล้ิน เชื้อเพลิงจะถูกดันไปยังรูเล็กๆ ท่ีปลายหัวฉีดแล้วออกเป็นละอองฝอยเข้าไปยังห้องเผาไหม้ เม่ือทางส่วนล่าง ของลูกสูบปั๊มเปิดช่องทางช่องล่างของบู๊ช กำลังดันของเชื้อเพลิงใต้ลูกสูบป๊ัมลดลง สปริงล้ินจะดันลิ้นปิดเป็น การส้ินสุดการฉดี เชือ้ เพลงิ ช่องทางสำหรับผ่อนกำลังดันจะอยู่ในห้องสปริง เพื่อยอมให้ เชื้อเพลิงที่รั่วผ่านปลายเข็มหัวฉีด (NEEDLE PIIOT) ในชดุ ประกอบทางปลายระบายออกได้ ล้ินกันกลับที่อยู่ด้านล่างของบชู๊ จะป้องกันการรวั่ จาก ห้องเผาไหม้เข้าไปในหัวฉีดเช้ือเพลิงในกรณีเกิดอุบัติเหตลุ ้ินค้างอยู่ในตำแหน่งเปิด เนื่องจากมีสิ่งสกปรกจับอยู่ ลูกสูบป๊ัมของหัวฉีดจะกลับไปอยู่ในตำแหน่งเดิมของมันโดยสปริงลูกถ้วยหัวฉีด ตามรูป) แสดงช่องทางตา่ งๆ ของการทำงานของหัวฉีด โดยการเคล่ือนท่ีในแนวต้ังของลูกสูบป๊ัมหัวฉีด ในการเคลื่อนท่ีกลับที่เดิมของลูกสูบ ปั๊ม กระบอกสูบกำลังดันสูงภายในบู๊ชจะถูกบรรจุด้วยเช้ือเพลิงที่ไหลผ่านช่องทางอีกคร้ังหนึ่ง การหมุนเวียน คงท่ีของเชื้อเพลิงท่ี เข้ามาใหม่ผ่านหัวฉีด ทำให้ภายในห้องมีเช้ือเพลิงใหม่เพิ่มขึ้น เป็นการช่วยระบายความ ร้อนหวั ฉีดและยังชว่ ยกำจดั อากาศซงึ่ อาจจะสะสมอยู่ในระบบ ทำให้กระทบกระเทอื นตอ่ การแบ่งเช้อื เพลิง ตำแหน่งของรอยบากลูกสูบป๊ัมเปล่ียนโดยการหมุนลกู สบู ปัม๊ จะทำใหก้ ารปิดช่องทางท้ังสอง การ เริ่มต้น และส้ินสุดการฉีดเช้ือเพลิง (ล่าช้า) (RETARDS ) หรือล่วงหน้า (ADVANCES) ในทำนองเดียวกัน จำนวนเชือ้ เพลิงทถี่ ูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบจะเพ่ิมข้ึนหรือลดลง แสดงตำแหน่งต่างๆ ของลูกปั๊มจากไม่มีภาร กรรม (NO-LOAD) จนกระทั่งมีภารกรรมสูงสุด (FULL LOAD) ถ้าเฟืองสะพานถูกดึงมาสุดอยู่ในตำแหน่งไม่มี การฉีดเช้ือเพลิง ช่องทางช่องบนจะถูกปิดโดยรอยบากของลูกสูบป๊ัมจนกระทั่งหลังจากช่องทางช่องล่างถูกปิด ดังน้ันเม่ือเฟืองสะพานอยู่ในตำแหน่งนี้ เช้อื เพลิงทงั้ หมดจะถกู ดนั กลับเขา้ ไปในห้องจ่ายเชอ้ื เพลิง จึงไม่มีการฉีด เชอ้ื เพลิงเกดิ ข้นึ ถ้าเฟอื งสะพานถูกดนั ไปอยู่ในตำแหน่งฉีดเช้อื เพลิงเต็มที่ ช่องทางชอ่ งบนจะกดปิดหลังจาก ที่ช่องทางช่องล่างได้ถูกปิดไปแล้วเล็กน้อยทำให้ระยะชักทำงาน (EFFECTIVE STROKE) สูงสุดและการฉีด เชื้อเพลิงมากที่สุด จากตำแหน่งไม่มีการฉีดเชื้อเพลิง จนถึงตำแหน่งฉีดเชื้อเพลิงเต็มที่(เฟืองสะพานเคล่ือนท่ี ไปสุด) ยอดของรอยบากส่วนบนจะปิดช่องลว่ งหนา้ และเริม่ ตน้ การฉีดเช้ือเพลิง หมายเหตุ กำลงั ดนั ในการฉีดเชือ้ เพลิงจะสงู ประมาณ 20,000 ปอนด/์ ตร.นว้ิ (1,400 กก./ตร.ซม.) 5. ทอ่ แรงดันสูง (HIGH PRESSURE PIPE) และท่อนำ้ มันไหลกลบั (OVER FLOW) ท่อแรงดันสูงนีเ้ ปน็ โลหะ แข็งและเหนียว อาจเป็นเหล็กกล้า หรือเหล็กไร้สนิมมีความแข็งแรงทนทานต่อแรงดันน้ำมันเชือ้ เพลิงเป็นอย่าง มาก และข้อต่อต่าง ๆ ท่ีออกจากป๊ัมสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าไปยังหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงต้องจัดไว้ให้ม่ันคง แข็งแรง ไม่มีการรั่วไหลไดเ้ ป็นอันขาดส่วนท่อน้ำมันไหลกลับนั้นสร้างด้วยโลหะเช่นเดียวกันมีหน้าที่ต่อทางเดิน ของน้ำมันเชื้อเพลิงท่ีเหลือจากการฉีดหรือตกค้างอยู่ท่ีปลายหัวฉีด ให้ไหลไปตามท่อทางน้ี กลับไปยังถังน้ำมัน เชื้อเพลิง ตามปกติแล้วท่อแรงดันสูงน้ีจะต้องอยู่ในสภาพท่ีติดตั้งมั่นคง เพราะว่าความยาวของท่อแรงดันสูง จากป๊ัมสูบฉีดไปยังหัวฉีด จะมีความยาวเท่ากันทุกกระบอกสูบ เน่ืองจากต้องการให้ความดันน้ำมันเชื้อเพลิงที่ สง่ ไปยังหัวฉดี มคี วามดนั เท่า ๆ กันทกุ หวั ฉดี เพือ่ ให้หัวฉดี ทำงานตามปกตไิ ด้ 6. หวั ฉดี และปลอกหัวฉีด (NOZZIES & NOZZLES HOLDERS) 6.1 กลา่ วท่ัวไป เพ่ือให้การทำงานของเคร่ืองยนต์เป็นไปโดยถูกต้อง จะต้องสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงเข้าไปในกระบอกสูบให้ เป็นละอองและมีรูปร่างของละอองอย่างแน่นอน โดยหัวฉีด(SPRAY NOZZLES) ซ่ึงจะต้องติดตั้งอยู่ในฝาเส้ือ สูบในตำแหนง่ อนั ถูกตอ้ ง

ห น้ า | 88 6.2 การทำงาน เม่อื ปมั๊ สูบฉดี น้ำมนั ไดส้ ูบใหน้ ้ำมนั ไหลไปตามท่อความดันสูง และผ่านเข้าไปในปลอกหวั ฉดี น้นั น้ำมันจะ ไหลผ่านกรองน้ำมันเช้ือเพลิง ไหลผ่านท่อทางเดินในปลอกหัวฉีด และตัวหัวฉีด แล้วไหลเข้าสู่ห้องความดัน (PRESSURE CHAMBER) ของหัวฉีดในขณะที่ความดันของ น้ำมันเช้ือเพลิงเพ่ิมขึ้น จะดันต่อบ่าของเข็มแบ่ง น้ำมันต่อต้านกับแรงสปริงซ่ึงกดเข็มแบ่งน้ำมันไว้ เข็มแบ่งน้ำมันจะถอยตัวขึ้นจากเบาะ และน้ำมันจะถูก กดดันให้ไหลผ่านรูฉีดน้ำมันเชือ้ เพลงิ แล้วหยุดสบู ฉีด แรงดนั น้ำมันทจ่ี ะยกเข็มแบง่ น้ำมันขนึ้ ได้นัน้ จะต้องอยใู่ น ระหว่าง 1,000-5,000 ปอนด์/ตร.น้ิว ขึ้นอยู่กับความต้องการหรือการออกแบบห้องเผาไหม้ อย่างไรก็ตาม จะตอ้ งมีการซึมของนำ้ มันอยรู่ ะหวา่ งผิวพืน้ ทีส่ ัมผัสของเข็มแบ่งน้ำมัน และรฉู ดี เพื่อการหล่อลนื่ 6.3 หวั ฉดี (SPRAY NOZZLES) ความแตกต่างของการออกแบบห้องเผาไหม้ ทำให้รูปของกลุ่มละอองน้ำมันที่จะฉีดเข้าไปน้ัน แตกต่างกันออกไปเป็นอันมาก และเนื่องจากเครื่องยนต์มีกำลังแตกต่างกันออกไป จึงมีหัวฉีดที่มีลักษณะ แตกต่างกันไปด้วย แตท่ ส่ี ำคญั นน้ั มอี ยู่ 2 แบบ คือ 1) แบบเขม็ แบ่งน้ำมนั (PINTLE NOZZLES) นยิ มใช้ในห้องเผาไหม้แบบ ห้องอนุ่ ไอดี แบบ อากาศหมุน วน และ แบบ แบ่งแยก 2) แบบรู (HOLE NOZZLES) ใช้ในหอ้ งเผาไหม้แบบ เปิด 6.3.1 หัวฉีดแบบเข็มแบ่งน้ำมัน ปลายเข็มตอนล่างจะยนื่ ออกไปจากปลายหัวฉีดในลักษณะของเข็ม โดย ยื่นเข้าไปในรูตอนล่างของหัวฉีด ซึ่งจะทำให้น้ำมันต้องแทรกออกไปในพ้ืนท่ีว่างรูปวงแหวนรอบเข็มฉีดน้ำมัน เข็มจะทำให้ละอองน้ำมันท่ีพุ่งออกไปนั้นเป็นรูปกรวยกลวง ทำมุมตั้งแต่ 0-60 องศา สุดแต่ความต้องการของ ห้องเผาไหม้ ในการท่ีปลายเข็มแบ่งน้ำมันโผล่พ้นออกไปจากหัวฉีด จะทำให้เกิดการทำความสะอาดเข็มแบ่ง น้ำมันไปในตัว กากคารบ์ อนดเ์ กาะตดิ ทีต่ ำบลนไี้ ด้ยากข้นึ 6.3.2 เข็มแบ่งน้ำมันแบบพิเศษที่นิยมใช้กันอยู่ในเคร่ืองยนต์ดีเซลขนาดเล็กและมีความเร็วสูงน้ัน ได้แก่ แบบ THROTTLING NOZZLE ซ่ึงมีความแตกต่างกวา่ เข็มแบ่งน้ำมันธรรมดาตรงท่ีปลายเข็มแบ่งน้ำมันโผล่ ออกไปจากเรือนหัวฉีดมากกว่า และรูฉีดในส่วนล่างของเรือนหัวฉีดยาวกว่า ซึ่งจะมองเห็นความแตกต่างได้ คุณลักษณะพิเศษของหัวฉีดแบบ THROTTLING NOZZLE ได้แก่การควบคุมอัตราที่น้ำมันจะถูกฉีดเข้าไปใน ห้องเผาไหม้ เม่ือเข็มแบง่ น้ำมันโผลย่ น่ื เขา้ ไปในรฉู ีดและยงั ไม่มกี ารสบู ฉดี และความดนั ของนำ้ มนั เร่มิ ดนั บา่ เขม็ แบ่งน้ำมันให้ยกขึ้นเพื่อฉีดน้ำมัน ในระยะเร่ิมต้นของการสูบฉีดนั้นจะมีน้ำมันเพียงจำนวนน้อยสูบฉีดเข้าไปใน ห้องเผาไหม้ เพราะส่วนท่ีเป็นแนวตรงของเข็มแบ่งน้ำมันซึ่งสวมอยู่ในรูฉีด ปริมาตรของน้ำมันที่สูบฉีดเข้าไป ในห้องเผาไหม้จึงค่อยๆ เพิ่มข้ึน ในขณะที่เข็มแบ่งน้ำมันตอ่ ยๆ ยกตัวสูงขึ้นไป ท้ังนี้เพราะวา่ ส่วนท่ีเป็นแนวตรง ได้พ้นรูฉีดลงไปแล้ว และส่วนท่ีเป็นรูเรียวที่ยังอยู่ในรูฉีด ทำให้มีพื้นที่ว่างสำหรับการไหลของน้ำมันมากขึ้น หัวฉีดแบบTHROTTLING NOZZLE อีกแบบหน่ึงนั้น ในขณะที่ไม่มีการสูบฉีดน้ำมัน หัวเข็มแบ่งน้ำมันจะอยู่ เสมอกับรูฉีด และเมื่อมีการสูบฉีดสูงสุดน้ัน ปลายเข็มแบ่งน้ำมันจะโผล่เลยออกไปจากรฉู ีด หัวฉีดแบบนี้ น้ำมัน เชือ้ เพลิงที่มีความดนั สูงจะดันต่อเบาะของเข็มแบง่ น้ำมัน ดันให้ย่ืนออไปข้างนอกโดยตอ่ ต้านกับแรงสปริงเข็ม แบ่งน้ำมัน และสปริงนี้จะทำหน้าท่ีส่งเข็มแบ่งน้ำมันกลับเข้าท่ี และปิดรูฉีดไม่ให้มีน้ำมันไหลเข้าสู่ห้องเผาไหม้ หรือหยอดท่ีปลายเข็มฉีดอีก ในเมื่อความดันสูงในท่อความดันลดลง ในเมื่อเข็มแบ่งน้ำมันเคล่ือนที่ออกไปข้าง นอกเพราะคนั ดันของน้ำมนั เชอ้ื เพลงิ จะทำใหเ้ กิดพ้ืนทใ่ี นการฉดี รอบเข็มแบง่ น้ำมันสงู ขึ้น 6.3.3 หัวฉีดแบบรู นั้นไม่มีเข็มแบ่งน้ำมัน แต่หลักการสร้างคล้ายคลึงกับแบบเข็มแบง่ น้ำมัน ซึ่งอาจจะมีรู ฉดี ตั้งแต่ 1 รูข้ึนไป ซึ่งรฉู ีดน้ีเป็นรูกลมตรง ผ่านออกไปท่ีปลายของหัวฉีดใตเ้ บาะล้ิน การเป็นละอองจากรูแต่ ละรูมักทึบ และเกาะตัวกันแน่น ส่วนรูปร่างของละอองน้ันข้ึนอยู่กับจำนวนและการจัดเรียงรูฉีด ซ่ึงในบาง แบบอาจมีรูฉีดถึง 18 รู และเส้นผ่าศูนย์กลางของรูฉีดอาจเล็กถึง 0.006 นิ้ว กรอบของกรวยฉีดจะมี สมรรถภาพ หรือไม่นั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะของห้องเผาไหม้และความต้องการในการแผ่กระจายของน้ำมัน

ห น้ า | 89 เชื้อเพลิง ขนาดของรูเป็นปัจจัยที่กำหนดความกระจายเป็นละอองของน้ำมัน ถ้าหากรูยิ่งเล็กลงเท่าใด ความ เป็นละอองก็ย่ิงมากขึ้นเท่าน้ัน แต่จะต้องจำไว้อย่างหนึ่งว่า ถ้าหากรูเล็กเกินไปจะทำให้ไม่สามารถที่จะฉีด น้ำมันที่มีปริมาตรเพียงพอเข้าไปในห้องเผาไหม้ในระยะเวลาอันส้ันได้ ถ้าหากรูใหญ่เกินไปจะทำให้ส่วนผสม หนาเกินไปที่ใกล้ปลายหัวฉีด และส่วนผสมบางในระยะท่ีห่างออกไป ดว้ ยเหตุนี้เองจึงจำเป็นต้องเจาะรูหลายรู เพ่ือลบล้างอุปสรรคอันนี้ เพราะเหตุว่าเราอาจกำหนดขนาดของรูให้เล็กมากได้เพื่อให้เกิดการกลายเป็นละออง ที่มีขนาดเล็กเพียงพอ นอกจากนั้นยังอาจเจาะเพ่ิมข้ึนเพื่อให้ปริมาณน้ำมันสูบฉีดเข้าไปเพียงพอแก่ความ ต้องการ 6.4 ปลอกหัวฉีด (NOZZLES HOLDER) ปลอกหัวฉีดเป็นตัวประคองให้หัวฉีดตั้งอยู่ในตำแหน่งอันถูกต้อง ภายในกระบอกสูบ ทำหน้าที่เป็นตัวนำเชื้อเพลิงเข้าสู่หัวฉีด และเป็นตัวนำความร้อนออกไปจากหัวฉีด ปลอก หัวฉีดน้ีจะมีสปริงและตอ้ งมีวิธกี ารปรับสปริงลิ้นหัวฉีด เพ่ือให้การทำงานถูกตอ้ งส่วนประกอบท่ีสำคัญ ๆ ของ ปลอกหัวฉีดนั้น ตวั ปลอกหัวฉีดมีรูเจาะเพ่ือเป็นทางเดนิ ของน้ำมันเชื้อเพลิงจากท่อเข้าไปยังหัวฉีด ส่วนปลาย ล่างประกอบด้วยพ้ืนที่ขัดเรียบ ซ่ึงจะทำหน้าที่กันรั่วและกันความดัน สปริงวางตัวอยู่กับพ้ืนที่ขัดเรียบของ ปลายหัวฉีดและปลอกหัวฉีดนี้จะยึดติดกับหัวฉีดด้วยการขันเกลียวเข้าด้วยกันที่ตอนปลายของก้านเข็มแบ่ง น้ำมันจะสัมผัสกับแกนกดเข็มแบ่งน้ำมันซ่ึงมีสปริงอัดไว้ ฉะน้ันการจัดช่องเปิดของรูฉีดน้ำมันน้ันจึงจัดได้โดย การปรบั ความตึงของสปริงนี้เอง ที่ระหวา่ งปลายบนของสปริงและบ่ารับสปรงิ อนั บน 7. เครอ่ื งควบคมุ ความเร็ว (GOVERNOR) 7.1 กล่าวท่ัวไป เคร่ืองยนต์ดีเซลจะต้องมีเคร่ืองควบคุมความเร็ว เพ่ือป้องกันมิให้เคร่อื งยนตม์ ีรอบสูงเกินไปเม่ือภาร กรรมตำ่ และจำเป็นจะต้องควบคุมไม่ให้เครื่องยนต์เดินดว้ ยความเร็วต่ำเกนิ ไปเช่นกัน เครื่องกลไกใดก็ตามที่จะ สามารถควบคุมความเร็วในอัตราต่าง ๆ กัน และยังควบคุมความเร็วสูงสุดและความเร็วต่ำสุดได้อีก ดว้ ย ยอ่ มจะควบคุมความเรว็ ตา่ ง ๆ ระหว่างย่านท้ังสองนีไ้ ด้ ความเรว็ ของเครอ่ื งยนตด์ ีเซลยอ่ มควบคุมได้จาก ปริมาณของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ จากเหตุผลน้ีเอง ระบบการสูบฉีดจึงต้องออกแบบเพ่ือให้ เคร่ืองยนต์ทำงานเม่ือมีภารกรรมสูงสุด และสามารถมีความเร็วตามท่ีได้กำหนดไว้ได้ แต่อย่างไรก็ตามถ้าหาก ป้อนน้ำมันเข้าไปในขณะที่ภารกรรมยังไม่สูงสุดหรือไม่มีภารกรรมเลย จะทำให้ความเร็วของเคร่ืองยนต์สูงข้ึน จนเกนิ ยา่ นความปลอดภัย 7.2 หลกั การทำงาน การทำงานของเครื่องควบคุมความเร็วนัน้ อาจจะทำงานโดยใชก้ ารหมุนของน้ำหนัก หรือใช้ความ แตกต่างของความดันของอากาศ ซึ่งเกิดข้ึนโดยลิ้นของเครื่องควบคุมความเร็วและท่อไหลเช่ียว การควบคุม ความเร็วด้วยแรงเหวี่ยงของน้ำหนักนั้นจำเป็นต้องใช้ระบบข้อต่อเชิงกล MECHANICAL LINKAGE เพื่อไป ทำงานควบคุมการสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิง หรืออาจจำเป็นต้องใช้ระบบไฮดรอลิกเพ่ือถ่ายทอดการทำงานของ น้ำหนักเหว่ียงไปควบคุมการทำงานของสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง ในเม่ือต้องการให้อัตราเร่งของเคร่ืองยนต์สูง น้ำหนกั ถว่ งของเคร่อื งควบคุมความเร็วจะต้องเบามาก เพอ่ื ให้รับการเปล่ียนแปลงของแรงเหว่ียงได้อย่างรวดเร็ว และน้ำหนักถ่วงท่ีเบาน้ี อาจจะไม่มีแรงพอที่จะควบคุมการทำงานของสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงได้ ฉะน้ัน จึง จำเป็นต้องมีลูกสูบทวีกำลัง (SERVO PISTON )โดยใช้แรงดันจากสูบภายในเคร่ืองควบคุมความเร็ว น้ำหนัก เหวี่ยงน้เี ป็นแตเ่ พียงกระตุ้นให้ล้ินควบคมุ น้ำมัน ซง่ึ ไหลเข้าสูล่ กู สูบทวกี ำลงั 7.3 เคร่อื งควบคุมความเรว็ แบบแรงเหวย่ี ง (CENTRIFUGAL GOVERNOR ) 7.3.1 การทำงานของเครอ่ื งควบคมุ ความเรว็ แบบแรงเหวี่ยงนี้ อาศัยแรงเหวย่ี งของตมุ้ เหวย่ี ง ซ่งึ มีสปรงิ ดงึ ให้ชิดกันในรอบต่ำ เม่ือรอบเคร่ืองยนต์สูงขึ้น ตุ้มเหว่ียงนี้จะกางออกไป และดึงข้อต่อที่อยู่กับตุ้มน้ำหนักน้ี ทำให้การต้ังปริมาณการสูบฉีดของสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเปลี่ยนแปลงไป ข้อตอ่ เคร่ืองควบคุมความเร็วนี้จะต่อ

ห น้ า | 90 กับสูบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงในลักษณะที่จะสามารถทำให้แรงสปริง ดึงให้เฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีดเคลื่อน ไปสตู่ ำแหนง่ สูบฉีดสูงสุดตลอดเวลา และการทำงานของนำ้ หนกั เหว่ียงจะลดลง ปริมาณการสูบฉดี ให้น้อยลง 7.3.2 การควบคุมความเร็วแบบเปลี่ยนแปลงได้ เคร่ืองควบคุมความเร็วแบบน้ี ผู้ใช้เคร่ืองยนต์จะ สามารถปรับความตึงของสปริงเพ่ือควบคุมปริมาณของน้ำมัน โดยไม่ต้องเล่ือนเฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีด โดยตรง เฟอื งควบคมุ ปริมาณการสูบฉีดนั้นจะยึดตดิ อยกู่ ับงา่ มปลอกเลื่อนในลักษณะที่ง่ามน้ีเคลือ่ นทีแ่ ลว้ จะทำ ให้ปริมาณการสูบฉีดเปล่ียนแปลง การเคล่ือนที่ของ OPERATING LEVER นั้น จะถูกจำกัดอยู่ด้วยควงปรับ ความเร็วตำ่ และควงปรับความเร็วสูง ในเม่ือน้ำหนักเหวี่ยงหุบตัว (เคร่ืองยนตห์ ยุด) สปริงปลอกเลื่อนจะดัน ปลอกเล่ือน และง่ามปลอกให้มาอยู่ในตำแหน่งสูบฉีดสูงสุดในเมื่อน้ำหนักถ่วงออกเต็มท่ีนั้น ปลอกเลื่อน และ ง่ามปลอกเลอ่ื นจะเล่อื นไปทางขวา ทำให้ปริมาณการสูบฉดี ลดลง 7.3.3 ถ้าหากภารกรรมลดลงของเครื่องยนต์จะมีความเร็วสูงขึ้น แต่อย่างไรก็ตาม เม่ือความ เร็วของ เครื่องยนต์สูงขึ้น น้ำหนักถ่วงจะกางออกเนื่องจากแรงเหว่ียงสูงข้ึน และเนื่องจากน้ำหนักถ่วงจะทำให้ปลอก เลื่อน เลื่อนไปทางขวา และจะเล่ือนตอ่ ไปจนเกิดสมดุลระหวา่ งแรงสปริง และแรงเหว่ียงซึ่งเกิดขึ้นจากน้ำหนัก ถ่วง อาการเช่นน้ี จะเกิดขึ้นในเม่ือมีความเร็วกลับเข้าสู่ความเร็วเดิม ซ่ึงเป็นไปตามตำแหน่งของคันเร่งน้ำมัน และผลท่ีเกดิ ต่อสปริงเครอ่ื งควบคุมความเร็ว 7.3.4 ถ้าหากภารกรรมของเครื่องยนต์เพิ่มข้ึน ความเร็วของเครื่องยนต์จะลดลง ซึ่งจะทำให้น้ำหนักเหว่ียง หุบเข้าไปข้างใน เป็นผลให้แรงกดต่อปลอกลดลง แรงสปริงของปลอกเล่ือนจะดันให้ปลอกเลื่อน เลื่อนไป ทางซ้ายจนกระท่ังแรงเหว่ียงได้สมดุลกันในอาการเช่นนี้ ง่ามปลอกเล่ือนซึ่งเคล่ือนท่ีไปพร้อมกับปลอกเล่ือน จะทำให้เฟืองควบคมุ ปรมิ าณการสบู ฉดี ไปในตำแหน่งสบู ฉดี น้ำมันมากขน้ึ ซง่ึ จะทำให้เครื่องยนตก์ ลับสูค่ วามเรว็ เดมิ 7.3.5 การเร่งความเร็วของรถ เมื่อกดคันเร่งน้ำมันลงไป จะทำให้แรงอัดของสปริงเพ่ิมข้ึน ซ่ึงจะทำ ใหป้ ลอกเลื่อน เลื่อนไปทางซ้าย ดังนั้นจึงเป็นการเพมิ่ ปริมาณการสบู ฉดี ให้สงู ขน้ึ แต่ในขณะเดียวกัน น้ำหนัก เหวย่ี งก็กางออกเนื่องจากความเร็วของเคร่ืองยนต์เพิ่มข้ึน และจะป้องกันมิให้เฟืองควบคุมปริมาณสูบฉีดเลื่อน ไปสู่ตำบลสูบฉีดสูงสุด ถ้าหากว่าไม่ได้กดคันเร่งน้ำมันลงไปจนสุด การลดความเร็วคงทำได้ในทางที่กลับกัน เม่ือยกเท้าขึ้นจากคันเร่งน้ำมัน แรงกดท่ีทำต่อสปริงปลอกเล่ือนจะลดลง ซึ่งจะทำให้ปลอกเลื่อนเลื่อนไป ทางขวา และความเร็วของเคร่ืองยนต์จะลดลง ในขณะเดียวกันจะเกิดสมดุลระหว่างแรงดัน และของน้ำหนัก เหวย่ี งและสปริงปลอกเลอื่ นในเม่ือเคร่ืองยนต์มีความเร็วตำ่ 7.3.6 สปริงกันส่นั (BUMPER SPRING) จะทำหน้าที่ป้องกันมิให้เฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีดไหวตัวด้วยความเร็วอันสูงเกินไป ในขณะ ความเร็วต่ำและไม่มีภารกรรม สปริงกันสั่นนี้จะสัมผัสกับง่ามปลอกเล่ือนในขณะท่ีเคร่ืองยนต์มีความเร็วต่ำ และทำหน้าที่ช่วยให้การทำงานของเคร่ืองควบคุมความเร็วคงท่ี สปริงกันสั่นนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เครื่องยนต์ กระตกุ ในขณะท่ีลดความเร็วลงมาสู่ความเร็วต่ำในทันทีทันใด เพราะเหตุว่าสปริงนี้จะป้องกันมิให้เฟืองควบคุม ปรมิ าณการสูบฉีดมิใหเ้ คล่อื นท่ไี ปสู่ตำบลดับเคร่ืองยนต์ ในเมอื่ การเปล่ยี นแปลงความเร็วน้ีเกิดข้ึน 7.4 เครอื่ งควบคมุ ความเรว็ แบบอากาศ (PNEUMATIC GOVERNOR) 7.4.1 เครื่องควบคุมความเร็วแบบอากาศนี้ ทำงานโดยการลดความดัน ซึ่งเกิดขึ้นเพราะความเร็วที่ อากาศไหลผ่านท่อไหลเช่ียว (VENTURI) ซ่ึงตั้งอยู่ที่ท่อดูดอากาศ เคร่ืองควบคุมความเร็วประกอบด้วยส่วน สำคัญ คือ แผ่นสั่น (DIAPHRAM) ซึ่งมีก้านต่อและข้อต่อกับเฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีดของน้ำมัน เชื้อเพลิง ห้องทางด้านหน่ึงของแผ่นสั่นนั้นติดต่อกับบรรยากาศ ส่วนอีกห้องด้านหนึ่งนั้นติดต่ออยู่กับท่อไหล เช่ียว นอกจากนั้นยังมสี ปริงคอยดนั แผ่นสั่น และเฟืองควบคมุ ปริมาณการสูบฉีด ไปในตำแหน่งสบู ฉีดสูงสดุ อยู่ ตลอดเวลาในเม่ือเคร่ืองยนต์ยังไม่ติดและทั้งสองด้านของแผ่นสั่นจะได้รับความกดดันของบรรยากาศเท่ากันท้ัง สองด้าน เมื่อเครื่องยนต์ติดความดันของบรรยากาศในห้องด้านท่อไหลเช่ียวจะลดลงต่ำกว่าความดันของ

ห น้ า | 91 บรรยากาศ ความแตกต่างของความดันน้ีเองจะทำให้ตำแหน่งของแผ่นสั่น และเฟืองควบคุมปริมาณการสูบ ฉีดเปลยี่ นแปลงไป 7.4.2 ถ้าหากเครื่องยนต์ทำงานโดยมีภารกรรม และมีความเร็วของเคร่ืองยนต์ต่ำกว่าความเร็วของ เครื่องยนต์ที่ได้ควบคุมไว้ ความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านท่อไหลเชี่ยวจะต่ำลง จึงทำให้ความดันแตกต่างกัน เพียงเล็กน้อยเท่านั้น สปริงจึงเลื่อนแผ่นสั่นและเฟืองควบคุมปริมาณการสูบฉีดไปในตำแหน่งสูบฉีดสูงสุด และความเร็วของเคร่ืองยนต์จะขึ้นไปสู่ความเร็วที่ควบคุมไว้ ในทำนองเดียวกันหลักการน้ีจะป้องกันมิให้ เคร่ืองยนต์มีความเร็วสูงเกินไป ในขณะท่ีมีภารกรรมต่ำ ในขณะท่ีเคร่ืองยนต์มีความเร็วสูงขึ้น เพราะภาร กรรมลดลงความเร็วของอากาศที่ไหลผ่านท่อไหลเช่ียว จะเพม่ิ ข้ึนทำให้ความแตกต่างของความดันเพิ่มมากขึ้น ความแตกต่างของความดันน้ีจะสูงกว่าแรงสปริงทำให้แผ่นสั่นและแรงสปริงเคลื่อนท่ีไปในตำแหน่งดับ เครื่องยนต์ และในเม่ือเคร่ืองยนต์ทำงานตามความเร็วที่กำหนดไว้ และลิ้นต่าง ๆ เปิดว่างเต็มท่ีแล้ว ความ แตกต่างของความดนั จะต่ำกวา่ สปรงิ เพียงเลก็ น้อย และแผน่ สัน่ จะอยใู่ นตำแหนง่ สบู ฉดี สูงสุด 7.4.3 ไม่ว่าลิ้นเครื่องควบคุมความเร็วจะอยู่ในตำแหน่งใด ระหว่างความเร็วต่ำจนถึงความเร็วสูงสุด แผ่น ส่นั จะเลือ่ นตามไปโดยสมั พันธก์ นั เนอ่ื งจากการเคล่อื นไหวของแผน่ สั่นจะถา่ ยทอดไปถงึ เฟอื งควบคมุ ปริมาณการสูบฉีดด้วย ฉะนั้นปริมาณการสูบฉีดจึงถูกควบคุมอยู่ตลอดเวลา ไม่ว่าความเร็วของเครื่องยนต์จะ เป็นอย่างไร เมื่อความแตกต่างของเครื่องยนต์เพ่ิมข้ึน แผ่นสั่นจะเลื่อนไปในทางสูบฉีดน้ำมันเช้ือเพลิงน้อย และถ้าหากความแตกตา่ งของความดันลดลง สปริงจะดันให้แผ่นสั่นเล่ือนไปในทางท่ีสูบฉีดน้ำมันมากข้ึน ดงั น้ัน ในการที่จะเพ่มิ ความเร็วของเคร่ืองยนต์ จำเป็นต้องเปดิ ลิ้นท่อไหลเช่ียวให้มากขึ้น และเพ่ือลดความเร็วจะตอ้ ง ปดิ ลน้ิ นี้ *************

ห น้ า | 92 ระบบหลอ่ ลื่น และ ระบบระบายความร้อน LUBRICATION SYSTEM ตอนท่ี 1 วตั ถปุ ระสงค์ …………………………………………….. 1. กล่าวทั่วไป (ภาพ 8-1) ระบบหล่อล่ืนของเคร่ืองยนต์ทำหน้าที่จ่ายน้ำมันเคร่ืองไปหล่อล่ืนชิน้ ส่วนเคลื่อนที่ ภายในเครื่องยนต์ทั้งหมดอยู่ตลอดเวลา การหล่อล่ืนด้วยน้ำมันเคร่ืองเป็นสิ่งสำคัญในการลดความสึกหรอ, ชำระหน้ารองเพลาให้สะอาดอยู่เสมอ และช่วยระบายความร้อนที่เกิดข้ึนจากการเสียดสีของชิ้นส่วนเคลื่อนท่ี นอกจากน้ีน้ำมันเคร่ืองส่วนท่ีหล่อล่ืนผนังกระบอกสูบยังช่วยให้แหวนลูกสูบสามารถรักษากำลังอัดได้ดีอีกด้วย (ข้อ 3-6) 2. น้ำมันเครื่องในหน้าท่ีหล่อล่ืน(Oil As A Lubricant) หน้าท่ีหลักของน้ำมันเคร่ือง คือลดแรงเสียดทาน (Friction) ระหว่างชิ้นส่วนเคลื่อนที่(ด้วยการหล่อลื่น) แรงเสียดทานทำให้เคร่ืองยนต์สูญเสียกำลัง, ทำให้เกิด ความร้อนและชน้ิ ส่วนสึกหรอเร็ว ยงิ่ มีแรงเสยี ดทานระหว่างช้ินส่วนเคล่ือนทม่ี ากเท่าใดก็ต้องใชพ้ ลังงานไปกับ แรงเสียดทานมากเท่านั้น พลังงานท่ีใชไ้ ปกับแรงเสียดทานจะเปล่ียนไปเปน็ ความร้อนเป็นเหตุให้ช้นิ ส่วนท่ีเสียด สกี ันโดยไม่มีน้ำมันเคร่ืองหลอ่ ล่ืนหลอมละลายและจับตดิ กันหลงั จากตดิ เครื่องยนตไ์ ดไ้ ม่นาน ประสทิ ธิภาพของ ระบบหลอ่ ล่นื แบบใหม่ ๆ ภาพ 8-1 ระบบหลอ่ ล่นื เครอื่ งยนต์

ห น้ า | 93 ในปัจจุบันน้ีช่วยให้สามารถใช้รองเพลาหรือรองเพลาแบบหน้าเรียบ (Friction Type Bearing)(ข้อ 19-7) กับเครื่องยนต์ได้ แรงเสียดทานระหว่างแหวนลูกสูบกับผนังกระบอกสูบมีมาก การหล่อล่ืนตรงส่วนนี้เป็น ส่ิงจำเป็นการหล่อลนื่ รองเพลากา้ นสูบและรองเพลาเพลาเพลาข้อเหวยี่ งก็มีความสำคัญมากเพราะว่าเป็นส่วนท่ี รับแรงมาก ยังมีชิ้นส่วนอื่น ๆ ของเคร่ืองยนต์อีกมากที่มีความสำคัญน้อยกว่าแต่ก็ต้องได้รับการหล่อลื่นอยู่ ตลอดเวลาเหมือนกัน เช่น เพลาลกู เบยี้ ว, ก้านลน้ิ , แขนกดล้ิน และโซ่ตง้ั จงั หวะจุดระเบดิ 3. น้ำมันเคร่ืองในหน้าท่ีระบายความร้อน (Oil As Coolant) น้ำมันเครื่องถูกจ่ายออกไปหมุนเวียนทั่ว เคร่ืองยนต์จะทำหน้าท่ีพาความร้อนออกจากจุดที่มีการเสียดสีกัน น้ำมันเคร่ืองหมุนเวียนผ่านเครื่องยนต์แล้ว ไหลกลับสู่อา่ งน้ำมันเครื่อง ความร้อนท่ีน้ำมันเครื่องพามาระหวา่ งหมุนเวียนในเคร่ืองยนตก์ ็จะถูกระบายออก ด้วยอากาศที่ไหลผ่านด้านนอกของอ่างน้ำมันเครื่อง ในบางคร้ังที่อ่างน้ำมันเครื่องติดตั้งอยู่ในที่มิดชิด ก็ จำเป็นต้องเพิ่มระบบระบายความร้อนออกจากน้ำมันเคร่ืองโดยให้ระบบระบายความรอ้ นของเครื่องยนตถ์ ่ายเท ความรอ้ นออกจากน้ำมันเคร่ือง ------------------------------

ห น้ า | 94 ตอนที่ 2 น้ำมนั เคร่อื ง ENGINE OILS 4. กล่าวท่ัวไป เครื่องยนต์สันดาปภายใน จะใช้น้ำมันเคร่ืองท่ีกลั่นจากน้ำมันปิโตรเลียมหรือน้ำมันแร่ (Mineral Oil) เป็นส่วนใหญ่ โดยท่ัวไป น้ำมันเคร่ืองยนต์ถูกแบ่งออกเป็นชนิดต่าง ๆ ตามคุณภาพและความ หนดื 1. นำ้ มนั เคร่ืองหลอ่ ลืน่ อยา่ งไร (ภาพ 8-2) ภาพ 8-2 ลกั ษณะการหล่อล่นื ของน้ำมนั เครื่อง 1.1 ชิ้นสว่ นเคลือ่ นท่ีทุกชิ้นของเคร่อื งยนต์ไดร้ ับการออกแบบให้มีระยะวา่ งระหวา่ งชิ้นส่วนนนั้ กับรอง เพลา เมื่อน้ำมันเคร่ืองถูกปอ้ นเข้ารองเพลาก็จะเข้าไปเคลือบผิวรองเพลาป้องกันช้ินส่วนเคล่ือนที่สัมผัสกับรอง เพลาโดยตรง 1.2 เม่ือช้ินส่วนเคล่ือนท่ีหมุน คราบน้ำมันเคร่ืองท่ีเคลือบอยู่จะทำหน้าท่ีเป็นเหมือนลูกปืนค่ันไว้เมื่อ ชนิ้ ส่วนไม่ได้สมั ผสั กันโดยตรงกช็ ่วยลดแรงเสยี ดทานไดอ้ ย่างมากมาย 1.3 ระยะว่างระหวา่ งช้นิ ส่วนเคล่ือนที่กับรองเพลาเป็นส่ิงสำคัญ ไม่เช่นน้ันแลว้ น้ำมันเคร่ืองท่ีเคลือบ อยจู่ ะบางไปซึง่ จะทำใหช้ ้ินส่วนเสยี ดสกี นั ทำให้รองเพลาสึกหรอหรอื ไหม้ได้ 1.4 สิ่งท่ีสำคัญอีกอย่างหนึ่ง คือระยะว่างระหว่างช้ินส่วนเคล่ือนที่กับรองเพลาต้องไม่มากเกินไป โดยเฉพาะอย่างยงิ่ สำหรบั รองเพลาที่รบั นำ้ หนักมากเหมือนกบั รองเพลาก้านสบู หากมีระยะว่างมากไปอาจทำให้ นำ้ มันเคร่ืองท่ีเคลือบอยู่ถกู รีดออกทำให้รองเพลาชำรุดได้ 2. น้ำมันเคร่ืองสกปรก (ภาพ 8-3) น้ำมันเครื่องไม่สึกหรอหรือแต่จะสกปรก เม่ือมีส่ิงสกปรกปะปนกับ ไอดีเขา้ ไปในกระบอกสูบ ส่งิ สกปรกส่วนหนง่ึ จะเล็ดลอดผา่ นแหวนลกู สบู เข้าไปในอ่างน้ำมันเครอื่ ง ส่ิงสกปรก เหล่าน้ีร่วมกับส่ิงสกปรกที่เข้าทางท่อระบาย เม่ือผสมกับน้ำมันเคร่ืองแล้วถูกอัดเข้ารองเพลาจะเร่งให้เกิดการ สกึ หรอเร็ว

ห น้ า | 95 ขึ้น น้ำท่ีเกิดจากการเผาไหม้ในกระบอกสูบขณะอยู่ในสภาพของไอน้ำจะเล็ดลอดผ่านแหวนลูกสูบเข้าไปในอ่าง น้ำมันเคร่ือง แล้วควบแน่นเป็นหยดน้ำอยู่ในอ่างน้ำมันเครื่อง น้ำเหล่าน้ีจะทำให้เกิดคราบเหนียวใน น้ำมันเครื่อง นอกจากน้ีน้ำมันเคร่ืองยังถูกปนเปื้อนด้วยสารต่าง ๆ ของผลิตภัณฑ์น้ำมันในไอเสียที่แทรกออก ตามแหวนลูกสูบเข้าไปในอ่างน้ำมันเคร่ือง (ข้อ 3-6) เม่ือน้ำมันเคร่ืองปนเป้ือนส่ิงสกปรกเหล่าน้ีแล้วจะทำให้ สูญเสียคุณสมบัติในการหล่อล่ืนและมีสภาพเป็นกรด จึงต้องทำการถ่ายเปล่ียนน้ำมันเครื่องตามห้วงเวลาที่ กำหนดเมื่อป้องกันน้ำมันเครื่องท่ีสกปรกทำให้เกิดการสึกหรอและทำให้เป็นร่องรอยท่ีผิวรองเพลา การ ควบคุมไมใ่ ห้น้ำมนั เคร่อื งสกปรกมีวิธีการดงั น.้ี 2.1 ควบคุมอุณหภูมิเคร่ืองยนต์ เครื่องยนต์ที่ร้อนกว่าจะเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิงได้สมบูรณ์กว่า และทำให้นำ้ ทเ่ี จอื ปนอยใู่ นน้ำมนั เคร่อื งระเหยออกไปก่อนที่จะทำให้นำ้ มนั เคร่อื งสกปรกจนใชก้ ารไมไ่ ด้ 2.2 ใช้หม้อกรองดักจับสิ่งแปลกปลอมออกจากน้ำมันเครื่องก่อนส่งไปหล่อล่ืนรองเพลาเพ่ือลดการ สึกหรอ 2.3 ระบบระบายห้องเพลาข้อเหวี่ยงท่ีดีจะช่วยระบายไอเสียที่แทรกออกจากแหวนลูกสูบก่อนส่ิง สกปรกส่วนใหญจ่ ะปนเปอ้ื นกบั น้ำมนั เคร่ือง 2.4 ใชห้ มอ้ กรองอากาศดกั จับส่ิงแปลกปลอมไมใ่ หผ้ า่ นเข้าในเครอื่ งยนต์ 3. การเจือจางของน้ำมันเคร่ือง (ภาพ 8-3) เม่ือน้ำมันเครื่องผสมกับน้ำมันแก๊สโซลีนก็จะเจือจางลงและลด คุณภาพในการหล่อล่นื สาเหตุสว่ นหนึ่งที่ทำให้นำ้ มนั เครื่องเจอื จางลงมดี งั น.้ี 3.1 ใช้โช๊คมือมากไปทำให้เกิดส่วนผสมหนาและทำให้มีคราบน้ำมันเชื้อเพลิงร่ัวผ่านแหวนลูกสูบเข้า ในเครื่องยนต์ สภาพเดียวกันนี้อาจเกิดกับรถท่ีติดต้ังระบบโช๊คอัตโนมัติท่ีจัดปรับไว้ไม่ถูกต้องหรือระบบโช๊ค ทำงานบกพร่อง 3.2 รถที่มีระบบจุดระเบดิ บกพรอ่ งอาจทำให้น้ำมันเครื่องเจือจางลงได้ ท้ังนอ้ี าจเปน็ เพราะหวั เทียน บอด (Miss firing Sparkplug) แม้ว่าน้ำมันเชื้อเพลิงท่ียังไม่เผาไหม้ส่วนใหญ่จะถูกขับออกทางท่อไอเสียแต่ก็ จะมีสว่ นหนึ่งท่เี ลด็ ลอดผา่ นแหวนลูกสบู ลงส่อู ่างนำ้ มันเครือ่ ง 3.3 เคร่อื งยนต์ทลี่ น้ิ ควบคมุ อุณหภูมิ(เทอร์โมสตัท) ชำรดุ (ข้อ 9-9) หรอื เครื่องยนตท์ ่ที ำงานเพยี งชว่ ง ส้ัน ๆ โดยความร้อนยังไม่ขึ้นสูงพอท่ีจะทำให้เกิดการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ ปกติน้ำมันเครื่องจะถูกทำให้เจือ จางเม่ือในระหว่างเร่ิมติดเครื่องและอุ่นเคร่ืองยนต์ แตอ่ ย่างไรก็ตามเมื่ออณุ หภมู ิเคร่ืองยนตข์ ้ึนสูงถึงย่านการใช้ งาน 180๐F (82.2๐C) ถึง 200๐F (93.3๐C) ไอน้ำมันแก๊สโซลีนที่เลด็ ลอดลงมาผสมกับน้ำมนั เครือ่ งก็จะระเหย ออกไป สว่ นไอนำ้ มันในหอ้ งข้อเหวย่ี งกถ็ กู ระบายออกด้วยระบบระบายห้องเพลาข้อเหวีย่ ง

ห น้ า | 96 ภาพ 8-3 แหลง่ ทท่ี ำใหน้ ้ำมนั เครือ่ งสกปรก 5. ระบบกำหนดรหัสน้ำมนั เครื่องของสถาบันปโิ ตรเลียมอเมริกนั (American Petroleum Institute (API)) 1. กล่าวท่ัวไป ในการกำหนดรหัสน้ำมันเคร่ืองของ API น้ัน จะแบ่งตามคุณลักษณะ โดยคุณสมบัตขิ อง น้ำมนั เครอ่ื งทด่ี ีจะผสมดว้ ยสารปรับปรุงคุณภาพในการป้องกนั สนมิ , การกดั กร่อน, การสกึ หรอ, การรวมตวั กับ ออกซิเจน และยังคงรักษาความหนืดอยู่ได้เม่ืออุณหภูมิสูง ปัจจุบัน (ค.ศ. 2002) API ได้กำหนดรหัส น้ำมันเครื่องสำหรับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนถึงอักษร SJ (เร่ิมจาก SA, SB, SC, SD, SE, SF, SG, SH, และ SJ (โดยเว้น SI เพราะตรงกับหน่วยวัด) และไดก้ ำหนดรหัสน้ำมันเครื่องสำหรับเครื่องยนตด์ เี ซลถึงอักษร CH-4 (เร่ิมจาก CA, CB, CC, CD, CDII CE, CF-2, CG-4, CH-4) โดยน้ำมันเครื่องท่ีมีรหัสอักษรลำดับหลังกว่าจะ เป็นนำ้ มันเครอื่ งทม่ี คี ุณภาพสูงกวา่ 2. ความหมายของรหัส API 2.1 SA (Utility Gasoline Engine) เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับใช้กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนทั่วไป ท่ี มภี ารกรรมตำ่ ความเรว็ ปานกลาง และอยใู่ นสภาพแวดล้อมที่สะอาด โดยทั่วไปแล้วน้ำมันเครอ่ื ง SA จะไม่ใส่ สารปรบั แต่งคณุ ภาพ (additives) 2.2 SB (Minimum Duty Gas - Automotive) เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับรถยนต์ท่ีใช้ในสภาพที่ดี (ภารกรรมต่ำ, ความเร็วต่ำ และอุณหภูมิไม่สูง) มีการถ่ายเปลี่ยนน้ำมันเคร่ืองบ่อย โดยท่ัวไปแล้วน้ำมันเครื่อง SB มีคณุ สมบตั ปิ อ้ งกนั รองเพลาสึก, การกดั กร่อน และการรวมตัวกบั ออกซเิ จน 2.3 SC เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับใช้กับเครือ่ งรถยนตท์ ี่ผลิตระหว่างปี ค.ศ.1964 ถึง 1967 2.4 SD เป็นนำ้ มนั เครอ่ื งสำหรับใช้กบั เคร่อื งรถยนตท์ ผี่ ลติ ระหวา่ งปี ค.ศ.1968 ถึง 1970 เป็นน้ำมันเคร่ืองที่ผสมสารปรับแต่งคุณภาพ ท่ีให้คุณสมบัติในด้านการป้องกันเหนือกว่าน้ำมันเคร่ือง SC และ ตรงตามข้อกำหนดของการควบคุมการแพร่มลพษิ ซ่ึงเริ่มตื่นตัวใหม้ ีการป้องกนั ในขณะน้ัน

ห น้ า | 97 2.5 SE เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับใช้กับเครื่องรถยนต์ท่ีผลิตระหว่างปี ค.ศ.1971 ถึง 1979 ซ่ึงมี คุณสมบตั ติ รงตามข้อกำหนดของการควบคุมการแพรม่ ลพิษที่ได้มกี ารบงั คบั ใช้แล้วในช่วงปดี ังกล่าว 2.6 SF เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับเครื่องรถยนต-์ ที่ผลติ ในชว่ งปี ค.ศ.1980 ถึง1988 เปน็ น้ำมนั เคร่อื ง สำหรับใช้กับเคร่ืองยนต์ขนาดเล็ก, รอบความเร็วสูง ซึ่งเป็นท่ีนิยมใช้เพื่อการลดขนาดของรถยนต์ลงในห้วงปี ดังกล่าว น้ำมันเคร่ือง SF ใช้ได้กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนของรถยนต์ท้ังหมด และเป็นการจำแนกชนิด นำ้ มันเครื่องทส่ี มั พนั ธก์ ับคณุ ลกั ษณะเฉพาะทางทหาร (Military Specifications) 2.7 SG เปน็ น้ำมันเครอ่ื งสำหรบั เครื่องรถยนต-์ ที่ผลิตในช่วงปี ค.ศ.1989 ถึง 1993 2.8 SH เป็นน้ำมนั เคร่ืองสำหรับเครื่องรถยนต-์ ทผ่ี ลติ ในช่วงปี ค.ศ.1992 ถึง 1996 2.9 SJ กำหนดข้ึนในปี ค.ศ. 1996 เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับเคร่ืองรถยนต์ทีมีใช้อยู่ในปัจจุบัน (ค.ศ.2001)(รหสั ในข้อ (1) ถงึ ขอ้ (8) เลิกใชแ้ ล้ว) 2.10 CA เปน็ น้ำมันเคร่อื งสำหรบั เครอื่ งยนตแ์ ก๊สโซลนี และเคร่อื งยนต์ดเี ซลท่ใี ช้ระบบระบายห้องข้อ เหวี่ยงด้วยวธิ ีธรรมชาติและใช้น้ำมันที่มีกำมะถันตำ่ เป็นน้ำมันเครื่องที่นิยมกันกันอย่างกวา้ งขวางในระหว่างปี ค.ศ.1840 ถึง 1970 2.11 CB เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับเคร่ืองยนต์แก๊สโซลีนและเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่มีเคร่ืองเพ่ิมไอดี และใชน้ ้ำมันเชอื้ เพลิงท่ีมีกำมะถันสูง เรม่ิ ใช้ในปี ค.ศ. 1949 2.12 CC เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้เคร่ืองเพ่ิมไอดีและใช้งานไม่หนัก กับ เครือ่ งยนต์แก๊สโซลีนทีใ่ ชง้ านหนัก เริ่มใชใ้ นปี ค.ศ.1961 2.13 CD เปน็ น้ำมันเคร่ืองสำหรบั เครื่องยนต์ดีเซลที่ใชเ้ คร่ืองเพิ่มไอดี ใช้งานหนักปานกลางเริ่มใช้ใน ปี ค.ศ.1965 2.14 CD-II เป็นนำ้ มนั เครื่องสำหรบั เครื่องยนต์ดเี ซลสองจังหวะ เรม่ิ ใชใ้ นปี ค.ศ.1987 2.15 CE เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรบั เครื่องยนต์ดีเซล สจ่ี งั หวะความเร็วสูง ที่ใช้เครื่องเพมิ่ ไอดเี ริม่ ใช้ใน ปี ค.ศ.1987 2.16 CF เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทั้งไดเรคอินเจคช่ัน และอินไดเรคอินเจคชน่ั ของ รถใช้งานหนัก และเคร่ืองยนต์ดเี ซลอ่ืน ๆ ที่ใช้นำมันเช้ือเพลิงท่ีมีกำมะถันสูงกว่า 5% ใช้แทนน้ำมันเคร่ืองรหัส CD ได้ เรมิ่ ใช้ในปี ค.ศ.1994 (ปจั จุบันยงั ใชอ้ ย)ู่ 2.17 CF-2 เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะ ใช้งานหนัก เริ่มใช้ในปีค.ศ.1994 (ปัจจบุ ันยงั ใช้อย)ู่ 2.18 CF-4 เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับเคร่ืองยนต์ดีเซลสี่จังหวะความเร็วสูง ทั้งแบบมีหรือไม่มีเครื่อง เพม่ิ ไอดี ใชแ้ ทนน้ำมนั เครอ่ื งรหสั CD และ CE ได้ เริม่ ใชใ้ นปี ค.ศ.1994 (ปัจจบุ นั ยังใชอ้ ย)ู่ 2.19 CG-4 เป็นน้ำมันเคร่ืองสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลส่ีจังหวะ ความเร็วสูง ทำงานหนัก ใช้น้ำมัน เชื้อเพลิงที่มีกำมะถันต่ำกวา่ 0.5% ใช้แทนน้ำมันเครอ่ื งรหัส CD และ CE และ CF-4 ได้ เร่ิมใช้ในปี ค.ศ.1995 (ปัจจบุ นั ยังใช้อย)ู่ 2.10 CH-4 เป็นน้ำมันเครื่องสำหรับเคร่ืองยนต์ดีเซลสี่จงั หวะ ความเรว็ สงู ท่ีออกแบบให้ไดม้ าตรฐาน ไอเสีย ปี ค.ศ.1998 (ของสหรัฐฯ) และใช้น้ำมันเชื้อเพลิงกำมะถันไม่เกิน 0.5% ใช้แทนน้ำมันเคร่ืองรหัส CD, CE, CF-4 และ CG-4 ได้ เริม่ ใช้ในปี ค.ศ.1998 (ถึงปัจจบุ ัน) 6. ความหนดื และการวดั ความหนดื (Viscossity And Viscosity Measurements) 1. กล่าวท่ัวไป ความหนืดของน้ำมันเครื่องหมายถึงความต้านทานในการไหล ในขณะท่ีน้ำมันเครื่อง ร้อนจะไหลได้คล่องกวา่ ตอนท่ีเย็น ดงั นั้นในสภาพภูมิอากาศหนาวเย็นต้องใช้น้ำมันเคร่ืองชนิดใส (ความหนืด ต่ำ) เพ่ือให้คุณสมบัติในการหล่อลื่นยังคงอยู่ได้ ลักษณะภูมิอากาศเป็นเครื่องกำหนดว่าควรจะใช้น้ำมันเคร่ือง ความหนืดสูงหรือความหนืดต่ำ เช่น เมื่อใช้น้ำมันเครื่องใสมากไปในสภาพภูมิอากาศร้อนก็จะส้ินเปลือง