ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับรถยนต์

ความรเู้ บอ้ื งตน้ เกยี่ วกบั รถยนต ์

ประวัตริ ถยนต์ กวา่ จะมาเป็ นรถยนตน์ ัน้ ไดผ้ า่ นการพฒั นาปรับปรงุ ทัง้ ทางดา้ น สมรรถนะความทนทานและดา้ นอนื่ ๆทกุ ๆดา้ น มาจนถงึ ปัจจบุ นั นี้ ใช้ ใช้ เคร่อื ง เคร่อื งยนต์ แรงงาน แรงงาน จกั รไอ เบนซิน- คน จากสตั ว์ น้า ดีเซล 2

ความรเู้ บอ้ื งตน้ เกย่ี วกบั รถยนต์ 3

รถยนต์ (Car) รถยนต์ (car หรอื automobile) หมายถงึ ยานพาหนะทางบกทขี่ บั เคลอ่ื นทด่ี ว้ ยพลงั งานอยา่ ง ใดอยา่ งหนงึ่ และถา่ ยทอดลงสลู่ อ้ เพอื่ พาผขู้ บั ผโู้ ดยสาร หรอื สงิ่ ของ ไปยงั จดุ หมายปลายทาง 4

เครอ่ื งยนต์ 5

เครอื่ งยนต์ เคร่ืองยนตด์ เี ซล (Diesel engine) คิดคน้ โดย นายรูดอลฟ์ ดีเซล วิศวกรชาวเยอรมนั เครอื่ งยนตช์ นิดน้ ี ไม่มีหวั เทยี น การจดุ ระเบิดอาศยั หลกั การอดั อากาศและเช้ ือเพลิง ใหม้ ี ความดนั สูงจนเช้ ือเพลิงสามารถตดิ ไฟได้ 6

เครอ่ื งยนต์ เครือ่ งยนตเ์ บนซิน ( Gasoline Engine ) เป็ นลกั ษณะเครอื่ งยนตท์ น่ี ิยมใชก้ บั รถยนตข์ นาดเลก็ เช่น รถเก๋ง อาศยั หลกั การทางานโดย ใชป้ ระกายไฟจากเข้ ียวหวั เทยี นเป็ นตวั จดุ ระเบิด 7

เครอื่ งยนต์  ฝาสูบ  เส้ ือสูบ  ลกู สูบ  กา้ นสูบ  หวั เทียน/หวั ฉีด  วาลว์ ไอดี/ไอเสีย  ลกู เบ้ ียว (camshaft)  เพลาขอ้ เหวี่ยง 8

เครอื่ งยนต์ 4 จังหวะ Swirl Chamber 9

เครอื่ งยนต์ 10 4 จงั หวะ Direct Injection Chamber

เครอื่ งยนต์ 4 จงั หวะ ดดู คาย อดั ระเบิด 11

เครอื่ งยนต์ 4 จงั หวะ (FOUR - STROKE ENGINE) เป็ นเครอ่ื งยนตท์ ม่ี ี จงั หวะรอบการทางานครบ 4 จังหวะ โดยการหมนุ ของเพลาขอ้ เหวย่ี ง 2 รอบ ใหง้ าน 1 ครัง้ 12

เครอ่ื งยนต์ 4 จงั หวะ 1 จงั หวะดดู (INTAKE STROKE ) 2 จงั หวะอดั (COMPRESSIONSTROKE ) เป็ นจงั หวะทล่ี น้ิ ไอดเี ปิ ด ลกู สบู เลอื่ นลง เป็ นจงั หวะทล่ี น้ิ ไอดี และลน้ิ ไอเสยี ปิ ดสนทิ เกดิ แรงดดู เอาไอดเี ขา้ ไปในกระบอกสบู ลกู สบู เลอื่ น – ขนึ้ อดั ไอดใี หม้ ปี รมิ าตรเล็กลง 13

เครอ่ื งยนต์ 4 จงั หวะ 3 จงั หวะระเบดิ (POWER STROKE) 4 จงั หวะคาย ( EXHAUST STROKE ) เป็ นจงั หวะทลี่ น้ิ ไอเสยี -เปิ ด ลกู สบู เป็ นจงั หวะทน่ี า้ มนั เชอื้ เพลงิ ถกู ฉดี เขา้ เลอ่ื น-ขน้ึ ขบั ไลไ่ อเสยี ออกไปทง้ิ ไปในหอ้ งเผาไหม้ ซงึ่ มคี วามรอ้ นรออยู่ แลว้ จงึ เกดิ การระเบดิ ขน้ึ (เผาไหม)้ 14

สว่ นประกอบของเครอ่ื งยนต์ คลัตช์ ->เกียร์ ขับคอมแอร์ , พวงมาลัยเพาเวอร์ 15 ,ไดชาร์จ เป็ นต้น

รปู แบบการจดั วางลกู สบู ขอ้ ดี : ประหยดั เน้ ือที่ดา้ นขา้ งของรถยนต์ และซ่อมแซม ตรวจสอบง่าย ขอ้ เสยี : ถา้ มีหลายสูบเครื่องจะยาวมาก 16

รปู แบบการจดั วางลกู สบู ขอ้ ดี : ประหยดั เน้ ือที่ ลดความสูง ขอ้ ดี : ลดความสูงของเครื่องได้ ขอ้ เสีย : ความกวา้ งของตวั เคร่อื งจะ ของเครื่องยนต์ เพิ่มข้ ึน ทาใหเ้ ปลืองเน้ ือที่ ขอ้ เสยี : การสรา้ งเส้ อื สูบและ กระบอกสูบยาก อปุ กรณม์ าก ซ่อมแซมยาก 17

เทคโนโลยเี ครอ่ื งยนต์ อซี ูซุ หอ้ งเผาใหมบ้ นหวั ลกู สูบ หอ้ งเผาไหมท้ วั ่ ไป (Troidal) การหมุนวนด่ีเยยี่ ม ตง้ั แตเ่ ริ่มจนจบ การหมุนวนมากในจงั หวะเรมิ่ ตน้ การเผาไหมเ้ ท่าน้นั กระบวนการเผาไหม้ 18

เทคโนโลยเี ครอ่ื งยนต์ อซี ูซุ ลิขสิทธิ์เฉพาะอีซูซุ โครงสรา้ งระบายความรอ้ นดว้ ยน้า 2 ช้นั (2-Storey Water Jacket) 19

เทคโนโลยเี ครอ่ื งยนต์ อซี ูซุ 20

กลไกวาลว์ ประกอบดว้ ยเพลาลกู เบ้ ียวจานวน 2 ชุดเพ่อื ขบั วาลว์ โดยตรง 21

กลไกวาลว์ ประกอบดว้ ยเพลาลกู เบ้ ียวจานวน 1 ชุดเพอื่ ขบั วาลว์ โดยตรง BMW's Valvetronic valvetrain 22

กลไกวาลว์ แบบกระแทกตรง 23

24

หอ้ งเผาไหมเ้ ครอ่ื งยนตด์ เี ซล 25

การเพมิ่ สมรรถนะและกาลงั เครอ่ื งยนต์ ท่อไอเสีย หม้อกรอง อากาศ 26

เทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ ปัจจุบนั น้ ีเครื่องยนตน์ ้นั ไดร้ บั การพฒั นาใหม้ ีสมรรถนะมากข้ ึนท้งั ทางดา้ นกาลงั และความประหยดั น้ามนั โดยอปุ กรณช์ ้ ินหน่ึงทม่ี ีผลอยา่ งยง่ิ ในเรื่องสมรรถนะและกาลงั ของเคร่ืองยนตค์ ือ Turbo charger / Super Charger เทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ ซูปเปอรช์ ารจ์ เจอร์ 27

เทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ หน้าท่ี : อัดหรือเพ่มิ ปริมาณอากาศเข้าเคร่ืองยนต์ เพ่อื ให้เคร่ืองยนต์เผาไหม้ได้ หมดจด กาลังม้าและแรงบดิ กจ็ ะมากขนึ้ ไอดี ไอเสยี เทอรไ์ บน์ คอมเพรสเซอร์ 28

ประเภทเทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ 1. แบบธรรมดา มใี บพดั 2 ใบพดั คอื คอมเพรสเซอรแ์ ละเทอรไ์ บน์ 2. แบบแปรผนั มใี บพดั 3 ใบพดั คอมเพรสเซอร์ เทอรไ์ บน์ และใบพดั แปรผนั ฝ่งั เทอรไ์ บนอ์ กี 1ใบพดั เพิ่มชุดใบพดั แปรผนั Variable Nozzle Turbine (VNT) Variable Geometry Turbo System (VGS) Variable Vane Turbine ( VVT) แบบธรรมดา แบบแปรผัน 29

เทอรโ์ บแปรผนั D-MAX 30

อนิ เตอรค์ ลู เลอร์ เน่ืองจากปรมิ าณอากาศท่ีไดม้ ากข้ ึนจากเทอรโ์ บชารจ์ เจอร์ น้นั มี อุณหภูมิสูงทาใหม้ วลอากาศหรอื ความหนาแน่นลดลงดงั น้ันจงึ ตอ้ งตดิ ต้งั อินเตอร์ คูลเลอรเ์ พื่อลดอณุ หภมู ิของอากาศหรอื ไอดีทาใหม้ วลอากาศมีความหนาแน่น มากข้ ึน สง่ ผลใหใ้ หเ้ ครื่องยนตม์ ีกาลงั มากข้ ึนดว้ ย 31

การทางานของอนิ เตอรค์ ลู เลอร์ 32

อนิ เตอรค์ ลู เลอร์ 33

อจี อี าร์ EGR (Exhaust Gas Recirculation) คอื ระบบควบคุมแก๊สไอเสีย โดยเฉพาะแก๊สไนโตรเจนอ๊อกไซด์ (NOx) ซ่งึ เกดิ ขนึ้ จากการเผาไหม้ท่อี ุณหภมู สิ ูงหลักการของ ระบบ EGR คือ การนาแก๊สไอเสียเพียงบางส่วนกลับเข้ามาผสม ในจังหวะการจุดระเบิด เพ่ือลดอุณหภมู ิจากการเผาไหม้ ตำแหน่ง EGR 34

อจี อี าร์ EGR (Exhaust Gas Recirculation) น้าหลอ่ น้าหล่อ EGR เยน็ เขา้ เยน็ เขา้ Valve EGR Cooler Throttle vale ไอดี EGR Cooler ช่วยลดอณุ หภมู ิของ ไอเสีย ทาใหก้ ารเผาไหมส้ มบูรณด์ ี ยงิ่ ข้ ึน ช่วยลดแกส๊ ไนโตรเจนออกไซด์ และสารมลพิษอนุภาคไดอ้ ยา่ งมี ประสทิ ธภิ าพ 35

แคตทาไลตกิ คอนเวอรท์ เตอร์ แคตทาไลตกิ คอนเวอรท์ เตอร์ (catalytic converter) หรอื เครอ่ื งฟอก ไอเสยี เชิงเรง่ ปฏิกิรยิ า นิยมเรยี กส้นั ๆ ว่า \"แคท\" น้นั เป็ นอุปกรณ์ ทาหนา้ ทล่ี ดไอเสยี ท่ีเกิดจากการเผาไหมไ้ ม่สมบรู ณข์ องเคร่อื งยนต์ 36

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอื้ เพลงิ ระบบจ่ายนา้ มันเชือ้ เพลิงมีหน้าท่สี ่งจ่ายนา้ มันเชือ้ เพลิงเข้าสู่ห้อง เผาใหม้ด้วยแรงดนั ผ่านหวั ฉีดนา้ มันเชอื้ เพลิง ปัจจุบันนีเ้ พ่อื ความ แม่นยาเผาไหม้หมดจดและประหยดั นา้ มนั มากขนึ้ ได้ใช้ อิเล็กทรอนิกส์ ควบคุมการทางาน ระบบจ่ายนา้ มันเชือ้ เพลงิ สามารถจาแนกตาม แรงดันนา้ มันเชือ้ เพลิงได้ 2ลักษณะ 1.ระบบจ่ายด้วยแรงดนั ต่า 2.ระบบจ่ายด้วยแรงดนั สูง 37

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอื้ เพลงิ ป๊ัมนา้ มันเชือ้ เพลงิ : มีหน้าท่ใี นการสูบจ่ายนา้ มันเชือ้ เพลงิ ไปตามท่อนา้ มัน เชือ้ เพลงิ ไปยงั หัวฉีด โดยสามารถจาแนกป๊ัมนา้ มันเชือ้ เพลิงได้ดังนี้ 1.ป๊ัมนา้ มันเชือ้ เพลิงแบบธรรมดา (แรงดนั ต่า) มี 2 ชนิดคือแบบ VE หรือ จานจ่าย ซ่งึ นิยมใช้ในรถยนต์โดยสารและบรรทุกขนาดเลก็ และแบบ Inline นิยมใช้ในรถบรรทกุ ขนาดใหญ่ 2.ป๊ัมนา้ มันเชือ้ เพลงิ แรงดันสูง หรือ Supply pump ใช้กับระบบคอมมอน เรล 38

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอื้ เพลงิ แผนผังแสดงระบบจ่ายนา้ มันเชือ้ เพลิงคอมมอนเรล ถงั นา้ มัน เชือ้ เพลงิ 39

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอ้ื เพลงิ ชุดควมคมุ การฉีดจา่ ย รบั คาสงั ่ มาจากกลอ่ ง น้ามนั เช้ ือเพลงิ สมองกล ECM ระบบควบคมุ การฉีดจา่ ย น้ามนั เช้ ือเพลิงเขา้ น้ามนั เช้ ือเพลิง ฉีดนาร่อง ( Pilot Injection ) ฉีดหลกั ( Main Injection ) การฉีดนารอ่ ง (Pilot Injection) เพ่ือช่วยลดเสียงจากการจุดระเบิด 40

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอื้ เพลงิ ปัม๊ น้ามนั เช้ ือเพลิงหมุนไดด้ ว้ ย หนา้ เคร่ืองยนต์ การรบั พลงั งานจากการหมุน ของเฟื องปลายเพลาขอ้ เหวี่ยง หนา้ สง่ ผา่ นมายงั เฟื องสะพาน มาขบั เฟื องปัม๊ น้ามนั เช้ ือเพลิง เฟื องปัม๊ น้ามนั เช้ ือเพลิง เฟื องสะพาน เฟื องปลายเพลาขอ้ เหวี่ยง Crankshaft Gear 41

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอื้ เพลงิ สูง ระบบคอมมอนเรล ( 180 MPa ) แรงดัน ้นามันเ ้ ืชอเพ ิลง ่ีทหัว ีฉด ตา่ ความเร็วรอบของเคร่อื งยนต์ รอบเดินเบา ความเร็วสูงสุด ( Idle speed ) ( Max. speed ) 42

ระบบจา่ ยนา้ มนั เชอ้ื เพลงิ ท่ีสุด..ของการออกแบบเคร่ืองยนต์ เนน้ ความประหยดั ทนทาน ค่าบารุงรกั ษาตา่ ระบบจา่ ยน้ามนั แรงดนั สูงท่ีสุดในโลก 180 เมกะปาสคาล แรงดนั สูงกว่า เผาไหมห้ มดจดกว่า ประหยดั น้ามนั ยง่ิ กว่า ละอองน้ำมนั น้ามนั ติดไฟเร็ว การเผาไหมม้ ีประสิทธิภาพ ละเอียดกวำ่ กว่า และหมดจดกวา่ แรงดนั สูงกว่า แรงดนั ตา่ กว่า มุมเพลาขอ้ เหวี่ยง 43

อตั ราส่วนกาลงั อดั : หมายถึง ปรมิ าตรความจุในกระบอกสูบช่วงที่มาก ท่ีสุดคือ จงั หวะท่ีลกู สูบเลื่อนลงถึงจดุ ตา่ สุด หลงั จากน้นั ลูกสูบก็จะเลื่อนข้ ึน ถึงจุดสูงสุดอีกคร้งั เพื่ออดั อากาศใหม้ ีปริมาตรเล็กลงเหลือแค่ 1 สว่ น โดยอตั ราส่วนช่วงท่ีมากท่ีสุด เม่ือเปรยี บเทยี บกบั ช่วงท่ีนอ้ ยท่ีสุดน้ ีเรียกว่า อตั ราส่วนกาลงั อดั B A 44

แรงมา้ JAMES WATT (1783) 1แรงมา้ = มา้ สามารถลากน้าหนัก 550 ปอนด์ 550 ปอนด/์ 75 กก. ไปเป็ นระยะทาง 1 ฟุตโดยใชเ้ วลา 1 วินาที กาลัง (POWER) คอื อตั ราการทางาน หรืองานท่ที าได้ต่อหน่ึงหน่วยเวลา กาลังของเคร่ืองยนต์ มีหน่วยวัดเป็ น กาลังม้า 1. กาลังม้าอังกฤษ ( HP. = Horse Power) = 550 ฟุต-ปอนด์ ต่อวนิ าที 2. กาลังม้าเมตริก ( PS. = Pferd Stark ) = 75 กก.-ม. ต่อวินาที 45

แรงมา้ มาตรฐานตา่ งๆ ค่าแรงมา้ ท่ีใชแ้ สดงกาลงั ของเครื่องยนต์ จะแตกตา่ งกนั ท้งั น้ ีข้ ึนอยูก่ บั วิธกี ารวดั (ข้ ึนกบั มาตรฐานตา่ งๆทใ่ี ชใ้ นการทดสอบ) ปัจจุบนั มีระบบตา่ งๆทใ่ี ชก้ นั อยดู่ งั น้ ี 1.SAE (สมาคมวิศวกรรมยานยนต)์ :มาตรฐานที่ใชก้ นั ในอเมริกา 2.DIN (สถาบนั มาตรฐานแหง่ เยอรมนั ) มาตรฐานทใ่ี ชก้ นั ในเยอรมนั 3.EEC & ECE : มาตรฐานทีใ่ ชก้ นั ในยุโรป 4.ISO : มาตรฐานสากล 46

แรงมา้ EEC. จากการท่มี มี าตรฐานการวัดแรงม้าหลายแบบ ทางกรมการขนส่งจงึ ได้ประกาศ เม่อื วันท่ี 12 กพ. 2542 ให้ใช้เป็ นแรงม้ามาตรฐานกลางแบบเดียวกนั ทงั้ หมด โดย บงั คับใช้เฉพาะรถบรรทุก และรถโดยสาร เป็ น มาตรฐานคณะกรรมาธิการเศรษฐกจิ แห่งยุโรป • ( ECE. = Economic Commission for Europe ) ออกโดยประชาคมเศรษฐกจิ แห่งยุโรป • ( EEC. = European Economic Community ) กาลังม้าสุทธิ ( Net power) มีหน่วยวัดเป็ น กโิ ลวัตต์ ( Kw. ) - ค่าแปลงหน่วยกโิ ลวัตต์ เป็ นกาลังม้า 1 กโิ ลวัตต์ = 1. 3596 แรงม้า(PS.) 47

แรงบดิ (Torque) คือ แรงหมุนของเพลา น้าหนกั ยิง่ มาก แรงทใี่ ชบ้ ิดก็จะยงิ่ เคร่ืองยนต์ เป็ นแรงท่ใี ช้เพ่อื ส่งกาลังของ มากตามไปดว้ ย เคร่ืองยนต์ไปหมุนเกียร์ เพลา และ ล้อ รถ เพ่ือให้รถเคล่ือนท่ไี ปได้ มีหน่วยเป็ น นิวตัน-เมตร /รอบต่อนาที (หรือ กก.- ม./รอบต่อนาที ) 48

มาตรฐานไอเสยี ของรถบรรทกุ ขนาดเล็ก กระทรวงอุตสาหกรรม ได้ให้สานักงานมาตรฐาน อุตสาหกรรม ( สมอ.)ร่วมกับ กรมควบคุมมลพษิ กาหนดมาตรฐาน เก่ยี วกับเร่ืองสารมลพษิ โดยให้ออกเป็ น มาตรฐานผลติ ภัณฑ์อุตสาหกรรม ( มอก. ) เฉพาะด้านความปลอดภัยจาก : สารมลพิษของเครื่องยนต์ดเี ซลท่ี ใช้กับรถยนต์บรรทกุ ขนาดเล็ก ระดบั ท่ี 4 คอื มอก. 1435 - 2540 ระดับท่ี 5 ( หรือ มอก. 1875 - 2542 ) เรียกว่า ยูโร 2 ( EURO 2 ) ระดบั ท่ี 6 ( หรือ มอก. 2155 - )2546 เรียกว่า ยโู ร 3 ( EURO 3) หมายเหตุ : บงั คบั ใช้กบั - รถบรรทกุ ขนาดเลก็ หรือรถยนต์นงั่ ท่ีมนี า้ หนกั รวมไมเ่ กิน 2,500 กก. - รถยนต์นงั่ เกิน 6 ท่ีนงั่ แตไ่ มเ่ กิน 9 ที่นง่ั หรือรถยนต์นงั่ ที่ดดั แปลงมาจากรถบรรทกุ ทม่ี นี า้ หนกั บรรทกุ รวมไมเ่ กิน 3,500 กก. 49

ระบบระบายความรอ้ น หน้ าท่ีของระบบระบายความร้ อน 1.รักษาอุณหภมู ขิ องเคร่ืองยนต์ให้เหมาะสมกับการทางาน 2. เพ่อื ป้ องกันไม่ให้อุณหภูมสิ ูงเกนิ ขีดกาหนด ซ่งึ เป็ นอันตรายต่อ เคร่ืองยนต์ 50