วิชางานจักรยานยนต์

เอกสารประกอบการสอน วชิ างานจกั รยานยนต์ รหัส 2101 - 2104หลกั สูตรประกาศนียบัตรวชิ าชีพ พทุ ธศักราช 2545 (ปรับปรุง พ.ศ.2546) สาขาวชิ าเครื่องกล ประเภทวชิ าอุตสาหกรรม หน่วยที่ 3 ระบบเครื่องยนต์ เรื่อง ระบบเคร่ืองยนต์ จดั ทาโดย นายถวลิ ตบิ๊ หน่อ แผนกวชิ าช่างยนต์ วทิ ยาลยั เทคนิคพะเยา สานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา กระทรวงศึกษาธิการ

เอกสารประกอบการสอน วชิ างานจักรยานยนต์ รหัสวชิ า 2101 – 2104จดั ทาโดย นายถวลิ ต๊ิบหน่อ วุฒิ ปวช.(ช่างยนต์), ปวส.(ช่างยนต์), ปทส.(เคร่ืองกล), กศ.ม(บริหารการศึกษา)

คานา เอกสารประกอบการสอน วชิ างานจกั รยานยนต์ รหสั วชิ า 2101 - 2104 หลกั สูตรประกาศนียบตั รวชิ าชีพ พุทธศกั ราช 2545 (ปรับปรุง พ.ศ. 2546) จดั ทาข้ึนโดยมีวตั ถุประสงคเ์ พื่อใช้เป็นเอกสารประกอบการสอน ท่ีมีจุดประสงคใ์ นการเรียนรู้ เน้ือหาสาระ รวมถึงการ วดั ผลและประเมินผลตามสภาพจริงของผเู้ รียนตามแนวทางการจดั การเรียนการสอน ระดบั ประกาศนียบตั รวชิ าชีพ ประเภทวชิ าอุตสาหกรรม ใหม้ ีความสมบรู ณ์ เหมาะสมกบั ผเู้ รียน เอกสารประกอบการสอนมีท้งั หมด 7 หน่วย ใชเ้ วลาในการเรียนรู้ท้งั หมด 108 ชวั่ โมงจานวน 18 สปั ดาห์ โดยดาเนินก ารใหส้ อดคลอ้ งกบั จุดประสงคร์ ายวชิ า คาอธิบายรายวชิ า และมาตรฐานรายวชิ า ครอบคลุมเน้ือหาท่ีสาคญั ตา่ งๆ เพอ่ื ใหน้ กั เรียนไดม้ ีความรู้ความเขา้ ใจ โดยใชก้ ารเรียนรู้หลากหลายวธิ ี เช่น บรรยาย อภิปราย ถามตอบ สาธิต และแบง่ กลุ่มทากิจกรรม เป็นตน้ ที่เปิ ดโอกาสใหน้ กั เรียนไดม้ ี ส่วนร่วม การแสดงความคิดเห็น ใหเ้ กิดการพฒั นาการเรียนรู้ตามเอกสารประกอบการสอนน้ี ขอขอบคุณผเู้ กี่ยวขอ้ งใหค้ าแนะนา และหน่วยงานตา่ งๆ ที่ไดจ้ ดั ทาคูม่ ือ ตารา และเอกสารตา่ งๆ ซ่ึงขา้ พเจา้ ไดน้ ามาอา้ งอิงในการจดั ทาเอกสารประกอบการสอนคร้ังน้ีจนเสร็จสมบรู ณ์ เพือ่เผยแพร่ความรู้ต่างๆ ใหก้ บั ผทู้ ี่มีสนใจ ความดีท้งั หลายขออุทิศใหแ้ ก่ผมู้ ีพระคุณทุกๆ ทา่ น ตลอดจนบิดา มารดาผใู้ หก้ าเนิด และครูอาจารย์ ผสู้ อนส่ังทุกๆ ท่าน. นายถวลิ ติ๊บหน่อ วทิ ยาลยั เทคนิคพะเยา

หลกั สูตรประกาศนียบตั รวชิ าชีพ พทุ ธศักราช 2545 (ปรับปรุง พ.ศ. 2546) สาขาวชิ าเครื่องกล ประเภทวชิ าอตุ สาหกรรมวชิ า งานจกั รยานยนต์ หน่วยกติ 3(6)รหัส 2101 – 2104 เวลารวม 108 ชว่ั โมงจุดประสงค์รายวชิ า 1. เพื่อใหม้ ีความเขา้ ใจหลกั การทางาน การถอดประกอบชิ้นส่วนเครื่องยนต์ ระบบตา่ งๆ และตรวจสภาพชิ้นส่วน 2. เพื่อใหส้ ามารถบารุงรักษา บริการระบบต่างๆ ของรถจกั รยานยนต์ รวมท้งั ประมาณราคา คา่ บริการ 3. เพื่อใหม้ ีกิจนิสัยที่ดีในการทางานดว้ ยความเป็นระเบียบเรียบร้อย ประณีตรอบคอบ ซื่อสัตย์ และปลอดภยัมาตรฐานรายวชิ า 1. เขา้ ใจหลกั การตรวจสอบ บารุงรักษา ปรับแตง่ ชิ้นส่วนจกั รยานยนต์ 2. บารุงรักษาเคร่ืองยนต์ และระบบตา่ งๆ 3. ตรวจสภาพเครื่องยนต์ และระบบตา่ งๆ 4. ถอดประกอบชิ้นส่วนตา่ งๆ ของเครื่องยนต์ 5. ถอดประกอบชิ้นส่วนระบบตา่ งๆคำอธิบำยรำยวชิ ำ ศึกษา และปฏิบตั ิเก่ียวกบั หลกั กา รทางาน การถอดประกอบชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ และระบบตา่ งๆ การใชเ้ คร่ืองมือถอดประกอบ ตรวจสอบชิ้นส่วน ความปลอดภยั ในการทางาน การบารุงรักษา รวมท้งั ประมาณราคาคา่ บริการ

แผนการจดั การเรียนรู้ ประจาหน่วยการสอนที่ 3 เร่ือง ระบบเคร่ืองยนต์วชิ า งานจกั รยานยนต์ หน่วยกติ 3(6)รหสั 2101 – 2104 เวลารวม 108 ชวั่ โมงหวั ข้อเนือ้ หาประจาหน่วย 1. โครงสร้างของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะและ 4 จงั หวะ 2. ช่ือและหนา้ ท่ีของชิ้นส่วนท่ีสาคญั ของเครื่องยนต์ 3. ความหมาย และองคป์ ระกอบตา่ งๆ ของระบบเครื่องยนต์ 4. หลกั การทางานของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 5. หลกั การทางานของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะจุดประสงค์การสอน จุดประสงค์ทว่ั ไป 1. เพอ่ื ใหผ้ เู้ รียนมีความรู้เกี่ยวกบั โครงสร้างของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะและ 4 จงั หวะ 2. เพ่ือใหผ้ เู้ รียนมีความรู้เก่ียวกบั ชื่อ และหนา้ ท่ีของชิ้นส่วนท่ีสาคญั ของเครื่องยนต์ 3. เพอ่ื ใหผ้ เู้ รียนมีความรู้เก่ียวกบั ความหมาย และองคป์ ระกอบตา่ งๆ ของระบบเครื่องยนต์ 4. เพื่อใหผ้ เู้ รียนมีความรู้เก่ียวกบั หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ 5. เพอ่ื ใหผ้ เู้ รียนมีความรู้เกี่ยวกบั หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะจุดประสงค์เชิงพฤติกรรม1. บอกโครงสร้างของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะได้2. บอกโครงสร้างของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะได้3. อธิบายชื่อของฝาสูบประเภทต่างๆ ได้4. อธิบายหนา้ ท่ีของฝาสูบได้5. อธิบายชื่อของเส้ือสูบประเภทต่างๆ ได้6. อธิบายหนา้ ที่ของเส้ือสูบได้7. อธิบายช่ือของลูกสูบประเภทตา่ งๆ ได้8. อธิบายหนา้ ที่ของลูกสูบได้9. อธิบายชื่อของแหวนลูกสูบประเภทต่างๆ ได้

10. อธิบายหนา้ ที่ของแหวนลูกสูบได้ 11. บอกหนา้ ที่ของสลกั ลูกสูบได้ 12. บอกหนา้ ที่ของกา้ นสูบได้ 13. บอกหนา้ ที่ของเพลาขอ้ เหวยี่ งได้ 14. บอกหนา้ ท่ีของลอ้ แมเ่ หลก็ ได้ 15. บอกความหมายของ “เคร่ืองยนต์” ได้ 16. บอกความหมายของ “พลงั งานความร้อน” ได้ 17. บอกความหมายของ “พลงั งานกล” ได้ 18. บอกความหมายของ “กลวตั ร” ได้ 19. บอกความหมายของ “เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ” ได้ 20. บอกความหมายของ “เคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ” ได้ 21. บอกชนิดของการแบง่ เครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนตไ์ ด้ 22. อธิบายตาแหน่งต่างๆ ของการเคล่ือนที่ลูกสูบในจงั หวะของการทางานได้ 23. บอกประเภทของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะได้ 24. อธิบายหลกั การทางานเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบลูกสูบได้ 25. บอกหลกั การทางานเครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบรีดวาลว์ ได้ 26. บอกหลกั การทางานเครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบโรตาร่ีได้ 27. อธิบายหลกั การทางานเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบเพาเวอร์รีดวาลว์ ได้ 28. อธิบายหลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะในจงั หวะดูดได้ 29. บอกหลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะในจงั หวะอดั ได้ 30. อธิบายหลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะในจงั หวะระเบิดได้ 31. บอกหลกั การทางานของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะในจงั หวะคายได้ 32. อภิปรายเก่ียวกบั ช่ือ และหนา้ ท่ีชิ้นส่วนท่ีสาคญั อ่ืนๆ ของเคร่ืองยนตร์ ถจกั รยานยนตไ์ ด้กจิ กรรมการสอน ก่อนเรียน 1. ครูกล่าวทกั ทายนกั เรียนก่อนการเรียนรู้ 2. ครูตรวจรายช่ือนกั เรียนตามบญั ชีรายชื่อ 3. ครูอธิบายการเตรียมความพร้อมก่อนการเรียนของนกั เรียน 4. ครูบอกตารา เอกสาร หรือแหล่งขอ้ มูลสาหรับการคน้ ควา้ เพ่ิมเติมดว้ ยตนเอง

5. ครูอธิบายจุดประสงคก์ ารเรียนรู้หน่วยที่ 3 6. ครูนาเขา้ สู่บทเรียน 7. ครูแจกแบบทดสอบก่อนเรียนหน่วยท่ี 3 8. ครูแบง่ กลุ่มนกั เรียน กลุ่มละ 4 คน โดยแบง่ ตามคะแนนแบบทดสอบก่อนเรียน ขณะเรียน 1. ครูอธิบายเน้ือหา 2. ครูร่วมกบั นกั เรียน สรุปเน้ือหาสาระที่สาคญั ของเน้ือหาท่ีเรียน 3. ครูใหน้ กั เรียนทุกคน ทาแบบฝึกหดั หน่วยท่ี 3 เรื่อง ระบบเครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 4. ครูใหน้ กั เรียนแตล่ ะกลุ่มท่ีแบ่งไวท้ าตามใบมอบหมายงานหน่วยที่ 3 แลว้ นกั เรียนออกมา นาเสนอหนา้ ช้นั เรียน 5. ครูและนกั เรียนอภิปรายการนาเสนอหนา้ ช้นั เรียนร่วมกนั 6. ครูใหน้ กั เรียน ประเมินตนเอง และแลกแบบประเมินกบั เพื่อนในกลุ่มทางานที่แบ่งไว้ ตามแบบประเมินการนาเสนอผลงานหนา้ ช้นั เรียนหน่วยที่ 3 เพือ่ ประเมินผล หลงั เรียน 1. ครูแจกแบบทดสอบหลงั เรียนหน่วยที่ 3 2. ครูแจง้ ผล การประเมินแบบทดสอบหลงั เรียน 3. ครูสรุปเน้ือหาภาพรวม ปัญหาท่ีเกิดข้ึน พร้อมให้ขอ้ เสนอแนะแก่นกั เรียนในการเรียน คร้ังตอ่ ไปส่ือและแหล่งการเรียนรู้ ส่ือส่ิงพมิ พ์ 1. แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยท่ี 3 เรื่อง ระบบเคร่ืองยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 2. แบบฝึกหดั หน่วยที่ 3 เร่ือง ระบบเครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 3. ใบมอบหมายงาน หน่วยที่ 3 เร่ือง ระบบเคร่ืองยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 4. แบบประเมินการนาเสนอผลงานหนา้ ช้นั เรียน หน่วยที่ 3 เรื่อง ระบบเคร่ืองยนต์ รถจกั รยานยนต์ 5. แบบประเมินจิตพสิ ัย คุณธรรมจริยธรรม และคุณลกั ษณะอนั พึงประสงค์ หน่วยท่ี 3 เรื่อง ระบบเคร่ืองยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 6. แบบทดสอบหลงั เรียน หน่วยท่ี 3 เรื่อง ระบบเครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนต์

สื่อโสตทศั น์ 1. เคร่ืองฉายภาพขา้ มศีรษะ จานวน 1 เครื่อง 2. คอมพวิ เตอร์ใชโ้ ปรแกรม Microsoft Office Word 3. คอมพิวเตอร์ใชโ้ ปรแกรม Microsoft Office PowerPoint สื่อของจริง 1. ฝาสูบ 2. ลูกสูบ 3. แหวนลูกสูบ 4. เส้ือสูบแหล่งการเรียนรู้ 1. หอ้ งสมุดวทิ ยาลยั เทคนิคพะเยา 2. http://www.google.co.th, หมวดรูปภาพ. คาวา่ “หลกั การทางานเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ” 3. วชิ างานจกั รยานยนต์ เรื่อง เคร่ืองมือช่าง. กามนิต ศรีแกว้ . บริษทั พฒั นาวชิ าการ (2535) จากดั พมิ พท์ ่ีโรงพิมพช์ วนชม, 2549. 4. วชิ างานจกั รยานยนต์ เร่ือง การใชเ้ คร่ืองมือพิเศษ. ศกั ดา ต้งั ตระกลู . สานกั พมิ พ์ ศนู ย์ ส่งเสริมอาชีวะ พิมพท์ ่ี เจริญรุ่งเรืองการพมิ พ,์ 2547.การวดั ผลและประเมินผล ก่อนเรียน 1. โดยการทาแบบทดสอบ 2. แบบทดสอบก่อนเรียน หน่วยท่ี 3 เรื่อง ระบบเครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนต์ 3. จานวน 31 ขอ้ ขอ้ ละ 1 คะแนน รวม 31 คะแนน 4. เพือ่ วดั พ้ืนฐานความรู้ของนกั เรียนในการแบ่งกลุ่มโดยคะแนนมาก ปานกลาง และนอ้ ย คละกนั ในการท่ีจะใหเ้ พ่ือนช่วยเพ่ือน

ขณะเรียน1. โดยการใหท้ าแบบฝึกหดั2. โดยการใหท้ าแบบประเมินการนาเสนอผลงานหนา้ ช้นั เรียน3. โดยการใหท้ าแบบประเมินจิตพิสัย คุณธรรมจริยธรรม และคุณลกั ษณะท่ีพงึ ประสงค์หลงั เรียน1. โดยการทาแบบทดสอบ2. แบบทดสอบหลงั เรียน หน่วยที่ 3 เร่ือง ระบบเครื่องยนตร์ ถจกั รยานยนต์

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ ระบบเคร่ืองยนต์1. การเปรียบเทยี บโครงสร้างของเคร่ืองยนต์ 2 จังหวะและ 4 จังหวะ รูปที่ 3.1 การเปรียบเทียบโครงสร้างของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะและ 4 จงั หวะ ที่มา: กามนิต ศรีแกว้ , หนา้ 312. ชื่อและหน้าที่ของชิ้นส่วนท่ีสาคัญของเครื่องยนต์ 2.1 ฝาสูบ ทาหนา้ ท่ีปิ ดส่วนบนของเ ส้ือสูบ กระบอกสูบ ช่วยในการระบายความร้อนและเป็นส่วนหน่ึงของหอ้ งเผาไหมเ้ ป็นท่ีติดต้งั ของหวั เทียน ฝาสูบส่วนมากทาจากอะลูมิเนียมผสมส่วนบนจะทาเป็นครีบเพ่ือการระบายความร้อนแบ่งออกได้ 2 ชนิด คือ รูปท่ี 3.2 ฝาสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.1.1 ฝาสูบเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปท่ี 3.3 ฝาสูบเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ 2.1.2 ฝาสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.2 เส้ือสูบและกระบอกสูบ เป็นส่วนที่ประกอบเขา้ ดว้ ยกนั โดยกระบอกสูบจะสวมอดั อยู่ในเส้ือสูบ ทาหนา้ ที่เป็นส่วนหน่ึงของหอ้ งเผาไหม้ และประคองการเคลื่อนท่ีข้ึนลงของลูกสูบ ทาจากเหล็กหล่อพเิ ศษ หรืออลูมิเนียมผสม ภายในเป็นปลอกสูบทาจากอลูมิเนียม หรือแผน่ โลหะพเิ ศษ เพอื่ ง่ายต่อการหล่อล่ืน และลดการตา้ นทานการเคลื่อนท่ีของลูกสูบ เส้ือสูบจะทาเป็นครีบให้อากาศผา่ นไดเ้ พื่อการระบายความร้อน หรือทาเป็นช่องทางเดินของน้าไวเ้ พอื่ การระบายความร้อนแบ่งออกได้ 2 ชนิดคือ รูปท่ี 3.4 เส้ือสูบเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ 2.2.1 เส้ือสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปท่ี 3.5 เส้ือสูบเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ 2.2.2 เส้ือสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.3 ลูกสูบ เป็นชิ้นส่วนท่ีเคลื่อนท่ีข้ึนลงภายในกระบอกสูบ เป็นส่วนหน่ึงของหอ้ งเผาไหม้ทาหนา้ ที่รับแรงท่ีเกิดจากการเผาไหมส้ ่งไปยงั กา้ นสูบไปยงั เพลาขอ้ เหวยี่ ง แบง่ ออกได้ 2 ชนิดคือ รูปท่ี 3.6 ลูกสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.3.1 ลูกสูบเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปท่ี 3.7 ลูกสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.3.2 ลูกสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.4 แหวนลูกสูบ ประกอบอยใู่ นร่องส่วนบน แหวนลูกสูบทาหนา้ ที่ป้ องกนั การไหลเวยี นของแก๊สภายในกระบอกสูบไมใ่ หร้ ั่วไหลลงสู่หอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง และยงั ช่วยลดการเสียดสีระหวา่ งลูกสูบกบั กระบอกสูบใหน้ อ้ ยลง แบ่งออกได้ 2 ชนิดคือ รูปท่ี 3.8 แหวนลูกสูบเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ 2.4.1 แหวนลูกสูบเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปที่ 3.9 แหวนลูกสูบเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ 2.4.2 แหวนลูกสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ รูปที่ 3.10 สลกั ลูกสูบ 2.5 สลกั ลูกสูบ ทาหนา้ ท่ียดึ ระหวา่ งลูกสูบกบั กา้ นสูบใหเ้ ชื่อมต่อกนั เพือ่ ถ่ายทอดกาลงังาน

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปท่ี 3.11 กา้ นสูบ 2.6 กา้ นสูบ ทาหนา้ ที่ถ่ายทอดกาลงั จากลูกสูบในแนวตรง แลว้ ส่งไปยงั เพลาขอ้ เหวย่ี ง รูปที่ 3.12 เพลาขอ้ เหวย่ี ง 2.7 เพลาขอ้ เหวยี่ ง ทาหนา้ ท่ีรับกาลงั ออกจากลูกสูบแลว้ เปล่ียนการเคล่ือนที่ในแนวเส้นตรงจากกา้ นสูบ ใหเ้ ป็นการเคลื่อนท่ีในแนววงกลมเพ่ือส่งไปใชง้ าน รูปที่ 3.13 ลอ้ แม่เหล็ก 2.8 ลอ้ แมเ่ หลก็ รถจกั รยานยนตม์ กั ใชเ้ ป็นลอ้ ช่วยแรง ประกอบดว้ ยแม่เหล็กถาวร 2 คู่เพอ่ื หมุนตวั กลบั ขดลวดผลิตกระแสไฟฟ้ า และทาหนา้ ท่ีตุนกาลงั งานการหมุนของเพลาขอ้ เหวย่ี ง

ใบเน้ือหาการเรียนรู้เพ่ือใชใ้ นจงั หวะท่ีเครื่องยนตไ์ ม่มีกาลงั เช่น ในจงั หวะอดั และช่วยใหเ้ คร่ืองยนตม์ ีกาลงั ท่ีสม่าเสมอ3. หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ เคร่ืองยนต์ คือ อุปกรณ์ที่ใชส้ าหรับเปล่ียนพลงั งานความร้อนใหเ้ ป็นพลงั งานกล พลงั งานความร้อน คือ พลงั งานที่เกิดจากการเผาไหมข้ องน้ามนั เช้ือเพลิงกบั อากาศ พลงั งานกล คือ พลงั งานเคลื่อนที่ท่ีนาไปใชง้ านในเคร่ืองยนตเ์ พอ่ื ใหเ้ กิดการขบั เคล่ือน กลวตั ร คือ ลกั ษณะที่เริ่มตน้ จากจุดๆ หน่ึงแลว้ กลบั มาเร่ิมตน้ ใหมอ่ ยา่ งเดิม เรียกวา่ 1 กลวตั ร ลกั ษณะการทางานของเครื่องยนต์ 1 กลวตั รประกอบดว้ ยจงั หวะดูด จงั หวะอดั จงั หวะระเบิดและจงั หวะคาย เครื่องยนต์ 2 จงั หวะ คือ เครื่องยนตท์ ่ีมีการทางาน 1 กลวตั ร ในจงั หวะดูด จงั หวะอดัจงั หวะระเบิด และจงั หวะคาย โดยเพลาขอ้ เหวย่ี งหมุน 1 รอบ ลูกสูบมีการเคลื่อนที่ข้ึน และลงรวมกนั 2 คร้ัง ไดง้ าน 1 คร้ัง เคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ คือ เครื่องยนตท์ ่ีมีการทา งาน 1 กลวตั ร ในจงั หวะดูด จงั หวะอดัจงั หวะระเบิด และจงั หวะคาย โดยเพลาขอ้ เหวยี่ งหมุน 2 รอบ ลูกสูบมีการเคล่ือนที่ข้ึน และลงรวมกนั 4 คร้ัง ไดง้ าน 1 คร้ัง ถา้ แบง่ ชนิดของเครื่องยนตต์ ามลกั ษณะของการเผาไหม้ สามารถแบ่งได้ 2 ชนิดใหญ่ๆ คือ 1. เครื่องยนตส์ นั ดาปภายนอก เป็นเครื่องยนตท์ ่ีมีการเผาไหมห้ รือการเกิดพลงั ความร้อนอยู่ภายนอกกระบอกสูบ เช่น เคร่ืองจกั รไอน้า หรือเครื่องกงั หนั ไอน้า เป็นตน้ 2. เคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน เป็นเคร่ืองยนตท์ ่ีมีการเผาไหมห้ รือการเกิดพลงั งานความร้อนอยภู่ ายในกระบอกสูบโดยตรง นอกจากน้ีชนิดของเคร่ืองยนตย์ งั สามารถแบง่ ออกไดต้ ามชนิดของน้ามนั เช้ือเพลิง เช่นเคร่ืองยนตแ์ ก๊สโซลีน เคร่ืองยนตด์ ีเซล เป็นตน้ หรือแบ่งตามกลวตั รการทางาน เช่น เครื่องยนต์ 2จงั หวะ เคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ เคร่ืองยนตโ์ รตาร่ี เป็นตน้ ตาแหน่งการเคลื่อนที่ของลูกสูบในจงั หวะของการทางาน TDC = Top Dead Center คือ ตาแหน่งศูนยต์ ายบน BDC = Bottom Dead Center คือ ตาแหน่งศนู ยต์ ายล่าง Stroke = ℓ คือ ระยะชกั ตาแหน่งศนู ยต์ ายบน คือ ตาแหน่งลูกสูบเคล่ือนที่ข้ึนสูงสุด และไมส่ ามารถเคล่ือนท่ีไดอ้ ีก ตาแหน่งศนู ยต์ ายล่าง คือ ตาแหน่งลูกสูบเคล่ือนท่ีข้ึนต่าสุด และไม่สามารถเคล่ือนที่ไดอ้ ีก

ระยะชกั หมายถึง ระยะการเคล่ือนที่ของลูกสูบที่วดั จากจุดศูนยต์ ายบนไปยงั จุดศนู ยต์ ายล่างมีระยะชกั ของลูกสูบ หน่วยวดั เป็นมิลลิเมตรใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปที่ 3.14 ตาแหน่งการเคล่ือนที่ของลูกสูบ ในจงั หวะของการทางาน ที่มา: ศกั ดา ต้งั ตระกลู , หนา้ 19 หลกั การทางานของเครื่องยนตใ์ นงานจกั รยานยนต์ สามารถแบง่ ออกได้ 2 ชนิดคือ 3.1 หลกั การทางานของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 3.2 หลกั การทางานของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ3.1 หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 2 จังหวะ เครื่องยนต์ 2 จงั หวะไม่มีวาลว์ สาหรับการปิ ด และเปิ ดไอดี ไอเสีย ซ่ึงแตกตา่ งจากเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะกลไกตา่ ง ๆ จะง่ายกวา่ โดยจะใชช้ ่อง ทาง แทนในการบรรจุไอดี และคายไอเสีย เช่น ช่องไอดี ช่องส่งไอดี ช่องไอเสีย เป็นตน้ สามารถแบ่งไดด้ งั น้ี 3.1.1 เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบลูกสูบ เครื่องยนตแ์ บบน้ี การบรรจุไอดี และการถ่ายไอเสีย จะใชส้ ่วน บน และส่วนล่างลูกสูบเป็นตวั กาหนด เวลาช่องปิ ดเปิ ดช่องไอดี และ ไอเสีย ดงั น้นั ตาแหน่งการบรรจุไอดี และคายไอเสียจึงคงท่ีตลอดเวลา

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ รูปที่ 3.15 การทางานของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบลูกสูบ ที่มา: ศกั ดา ต้งั ตระกลู , หนา้ 25 หลกั การทางาน เม่ือลูกสูบเล่ือนข้ึน ส่วนบนของลูกสูบเร่ิมเปิ ดช่องไอเสีย และช่องเปลี่ ยนไอดี ส่วนล่างของลูกสูบจะเร่ิมเปิ ดช่องไอดีทนั ที ไอดี (ส่วนผสมของอากาศกบั น้ามนั ) จะถูกดูดเขา้ บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี ง และบรรจุเขา้ อยตู่ ลอดเวลาในขณะท่ีลูกสูบเล่ือน ขณะเดี ยวกนั ส่วนบนของลูกสูบจะอดั ไอดี และก่อนถึงศนู ยต์ าย บนเล็กนอ้ ยหวั เทียนจะจุดประกายไฟเผาไหม้ ไอดีที่ถูกอดั ตวั แลว้เกิดแรงระเบิดส่งกาลงั ไปขบั ดนั ลูกสูบใหเ้ ล่ือนลง เม่ือลูกสูบเล่ือนต่าลงจนกระทงั่ ส่วนล่างของลูกสูบเร่ิมปิ ดช่องไอดี ส่วนบนลูกสูบจะเปิ ดช่องไอเสีย และช่องส่งไอดี เพอ่ื ใหไ้ อดีไหลออก และใหไ้ อดีที่อยใู่ นหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ งเขา้ บรรจุแทนท่ีการบรรจุไอดี และคายไอเสียจะถูกกระทาตอ่ เนื่องกนั ไปเร่ือย ๆ ในระหวา่ งท่ีลูกสูบเล่ือนลงผา่ นศนู ยต์ ายล่างแลว้ เลื่อนข้ึน จนกระทงั่ หวั ลูกสูบเริ่มปิ ดช่องไอเสีย และช่องส่งไอดี ส่วนล่างของลูกสูบจะเริ่มเปิ ดช่องไอดีใหไ้ อดีเขา้ ส่วนบนลูกสูบกจ็ ะเลื่อนข้ึนอดั ไอดีไดอ้ ีก เป็นการเริ่มตน้ การทางานของกลวตั รใหม่

หากสังเกตการทางานจะเห็นวา่ ในเคร่ืองยนตแ์ บบน้ี ขณะท่ีลูกสูบเลื่อนลงจะเกิดการอดั ไอดี ซ่ึงบรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง เมื่อส่วนล่างของลูกสูบยงั ปิ ดช่องไอดีไมส่ นิทไอดีจะสามารถไหลยอ้ นกลบั ไปทางคาร์บูเรเตอร์ได้ ซ่ึ งเป็นเหตุใหม้ ีการสูญเสียไอดี และคาร์บูเรเตอร์สกปรกได้ง่าย ซ่ึงในปัจจุบนั ไมน่ ิยมใชเ้ ครื่องแบบน้ีในรถจกั รยานยนต์ใบเน้ือหาการเรียนรู้ 3.1.2 เครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบรีดวาลว์ เคร่ืองยนตแ์ บบน้ีไดม้ ีการปรับปรุง เพ่ือป้ องกนั สาเหตุท่ีไอดีสามารถไหลยอ้ นกลบั ไปทางคาร์บูเรเตอร์ได้ โดยการติดต้งั ลิ้นกนั กลั บที่เรียกวา่ “รีดวาลว์ ” ซ่ึงทาจากแผน่ เหลก็ สปริงท่ีมีความเหนียว และแขง็ แรงทนต่อแรงกระแทกไดด้ ี รูปท่ี 3.16 การทางานของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบรีดวาล์ว ท่ีมา: ศกั ดา ต้งั ตระกลู , หนา้ 26 หลกั การทางาน เมื่อลูกสูบเลื่อนข้ึน หวั ลูกสูบเริ่มปิ ดช่องไอเสีย และช่องส่งไอดี แผน่ รีดวา ลว์ จะเปิ ดช่องไอดีใหไ้ อดีเขา้ บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง และเขา้ บรรจุอยตู่ ลอดเวลาในขณะท่ีลูกสูบเลื่อนข้ึนลูกสูบเลื่อนข้ึนอดั ไอดีก่อนถึงศนู ยต์ ายบนเล็กนอ้ ย หวั เทียนจะจุดประกายเผาไหมไ้ อดีที่ถูกอดั ตวัแลว้ เกิดแรงระเบิดส่งกาลงั ไปขบั ดนั ลูกสูบใหเ้ ล่ือนลง ขณะที่ลู กสูบเลื่อนลงแผน่ รีดวาลว์ จะปิ ดลงทนั ที เม่ือลูกสูบเล่ือนลงจนหวั ลูกสูบเริ่มเปิ ดช่องไอเสียใหไ้ อเสียไหลออก และเปิ ดช่องส่งไอดีให้

ไอดีไปบรรจุอยใู่ นหอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี งเขา้ สู่กระบอกสูบ การบรรจุไอดี การขบั ไล่ไอเสียจะกระทาติดต่อกนั ตลอดเวลาในระหวา่ งที่ลูกสูบเล่ือนลง และ ผา่ นศูนยต์ ายล่างแลว้ เริ่มเลื่อนข้ึนจนหวั ลูกสูบเร่ิมปิ ดช่องส่งไอดี และช่องไอเสีย แผน่ รีดวาลว์ กจ็ ะเริ่มเปิ ดช่องไอดีอีก ในเครื่องยนตแ์ บบน้ีที่มีความเร็วต่า แผน่ รีดวาลว์ จะเปิ ดชา้ แตป่ ิ ดเร็ว เนื่องจากแรงดูดของลูกสูบตอนล่างนอ้ ย และจะเปิ ดเร็วปิ ดชา้ ท่ีความเร็วสูง จึงเหมาะสาหรับรถประเภทครอบครัวใบเน้ือหาการเรียนรู้ การคายไอเสียจะใชใ้ นส่วนของลูกสูบเปิ ด หรือปิ ดช่องไอเสีย การบรรจุไอเสียเขา้ หอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี งจะอาศยั แรงดูดภายใตล้ ูกสูบขณะเลื่อนตวั ข้ึนมากระทาใหแ้ ผน่ รีดวาลว์ เปิ ด และรีดวาลว์ จะปิ ดช่องไอดีโดยอตั โนมตั ิดว้ ยแรงสปริงเอง ร่วมกบั แรงอดั ภายใตล้ ูกสูบขณะท่ีลูกสูบเล่ือนลง ดงั น้นั การบรรจุไอดีของเครื่องยนตช์ นิดน้ีที่มีความเร็วต่าจะทางานไดด้ ี อยา่ งไรกต็ ามแผน่ รีดวาลว์ แบบเหล็กสปริง ในขณะทางานอาจจะเกิดปัญหาการกระเพือ่ ม และการไหลยอ้ นกลบั ของไอดีจากหอ้ งแคร้งคไ์ ปยงั คาร์บเู รเตอร์ในขณะที่เครื่องยนตท์ างานรอบสูง ดงั น้นั เพื่อขจดั ปัญหาน้ีในปัจจุบนั ไดใ้ ชแ้ ผน่ รีดวาลว์ ท่ีทาจากไฟเบอร์เป็นวสั ดุพิเศษ และคุณภาพสูง มีน้าหนกั เบา 3.1.3 เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบโรตาร่ี เครื่องยนตแ์ บบน้ีการคายไอเสียจะใชส้ ่วนบนของลูกสูบเปิ ดหรือปิ ดช่องไอเสีย การบรรจุไอดีเขา้ หอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี งจะใชแ้ ผน่ โรตารี่วาลว์ เปิ ด หรือปิ ดช่องไอดี ดงั น้นั การบรรจุไอดีเพิม่หรือลดจึงทาไดโ้ ดยง่าย อตั ราเร่ง และกาลงั ของเครื่องยนตจ์ ะมีมากที่ความเร็วต่า และสูง

รูปที่ 3.17 การทางานของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบโรตาร่ี ท่ีมา: ศกั ดา ต้งั ตระกลู , หนา้ 27 หลกั การทางาน เม่ือลูกสูบเล่ือนข้ึน หวั ลูกสูบเร่ิมเปิ ดช่องไอเสีย และช่องส่งไอดี แผน่ โรตาร่ีจะเริ่มเปิ ดช่องไอดีใหไ้ อดีเขา้ บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง และเขา้ บรรจุอยตู่ ลอดเวลาในขณะท่ีลูกสูบเล่ือนข้ึน ลูกสูบเล่ือนข้ึนก่อนถึงจุดศูนยต์ ายบนเล็กนอ้ ย หวั เทียนจะจุดประกายไฟเผาไหมไ้ อดีที่ถู กอดัตวั แลว้ เกิดแรงระเบิด ส่งกาลงั ไปขั บดนั ใหล้ ูกสูบเล่ือนลง ลูกสูบเร่ิมเลื่อนต่าลงเร่ือย ๆ จนกระทง่ัหวั ลูกสูบเร่ิมเปิ ดช่องไอเสีย ใหไ้ อเสียไหลออก และเปิ ดช่องส่งไอดี ใหไ้ อดีที่บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ งเขา้ สู่กระบอกสูบ การบรรจุไอดีขบั ไล่ไอเสีย จะกระทาติดต่อกนั ตลอดเวลาในระยะท่ีใบเน้ือหาการเรียนรู้ลูกสูบเล่ือนลงเมื่อผา่ นศูนยต์ ายล่างแลว้ เลื่อนข้ึน หวั ลูกสูบเร่ิมเปิ ดช่องไอดี และช่องไอเสีย แผน่ โรตารี่ก็จะเริ่มเปิ ดช่องไอดีอีก 3.1.4 เครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบเพาเวอร์รีด เคร่ืองยนตแ์ บบน้ีเป็นการทางานร่วมกนั ระหวา่ งแบบลูกสูบกบั แบบรีดวาลว์ ซ่ึงทาให้ประสิทธิภาพของเคร่ืองยนตส์ ูงข้ึน ท้งั ขณะที่เคร่ืองยนตม์ ีความเร็วรอบต่า และสูง

รูปท่ี 3.18 การทางานของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบเพาเวอร์รีด ที่มา: ศกั ดา ต้งั ตระกลู , หนา้ 28 หลกั การทางาน ขณะที่ลูกสูบเลื่อนข้ึนจะเกิดแรงดูดภายในหอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี งทาใหแ้ ผน่ รีดวาลว์ เปิ ด ไอดีจะไหลผา่ นรีดวาลว์ เขา้ บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวย่ี ง ขณะท่ีลูกสูบเล่ือนข้ึนต่อไปอีก จนส่วนล่างของลูกสูบเปิ ดช่องไอดี ไอดีกจ็ ะไหลผา่ นเขา้ บรรจุหอ้ งเพลา ขอ้ เหวย่ี งรวมเป็น 2 ทาง ลูกสูบเลื่อนข้ึนต่อไปอีกจนส่วนบนของลูกสูบปิ ดช่องไอดี และปิ ดช่องไอเสียสนิทกจ็ ะเร่ิมทางานอดั ไอดี และก่อนถึงศนู ยต์ ายบนเล็กนอ้ ย หวั เทียนกจ็ ุดประกายไฟเกิดการลุกไหมข้ องเช้ือเพลิงขั บดนั ลูกสูบให้เลื่อนลง ขณะเดียวกนั แผน่ รีดวาลว์ จะตีกลบั ปิ ดทางไอดีเขา้ ส่วนช่องไอดีจะถูกปิ ดกต็ ่อเมื่อส่วนล่างของลูกสูบเลื่อนลงมาปิ ด การคายไอเสียจะเกิดข้ึนเม่ือส่วนบนของลูกสูบเริ่ม เปิ ดช่องไอเสีย การบรรจุไอดีเขา้ สู่กระบอกสูบเม่ือส่วนบนของลูกสูบเริ่มเปิ ดช่องส่งไอดี ในเคร่ืองยนตแ์ บบน้ีเม่ือลูกสูบเริ่มเล่ือนข้ึนไอดีก็เร่ิมเขา้ บรรจุในหอ้ งเพลาขอ้ เหวยี่ ง ดงั น้นัจานวนไอดีจึงมีมาก และเมื่อไอดีถูกส่งเขา้ บรรจุในกระบอกสูบจานวนไอดีกจ็ ะเขา้ มา ตามไปดว้ ยทาใหเ้ ครื่องยนตแ์ บบน้ีมีกาลงั มากกวา่ เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบอ่ืน ๆ ในขนาดเดียวกนัใบเน้ือหาการเรียนรู้3.2 หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จังหวะ สามารถแบ่งตามจงั หวะของการทางาน ไดด้ งั น้ี 3.2.1 จงั หวะดูด

รูปที่ 3.25 จงั หวะดูด ที่มา : http//www.google.co.th,2551 จงั หวะดูด เม่ือลูกสูบเคล่ือนที่จากศูนยต์ อนบน ทาใหป้ ริมาตรบนหวั ลูกสูบจะเพ่มิ ข้ึนเป็นสาเหตุใหเ้ กิดสุญญากาศ และเกิดแรงดูด ดูดเอาไอดีเขา้ มาในกระบอกสูบโดยผา่ นลิ้นดี ซ่ึงเปิ ดอยู่ต้งั แตข่ ณะท่ีลูกสูบเร่ิมเคล่ือนลงมา จงั หวะน้ีจะสิ้นสุดลงเม่ือลูกสูบเคลื่อนท่ีลงมาถึงศนู ยต์ ายล่าง 3.2.2 จงั หวะอดั รูปท่ี 3.26 จงั หวะอดั ที่มา : http//www.google.co.th,2551ใบเน้ือหาการเรียนรู้

จงั หวะอดั เป็นจงั หวะท่ีตอ่ เนื่องกบั จงั หวะดูด เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ข้ึนจากศนู ยต์ ายล่างวาลว์ ไอดี และวาลว์ ไอเสียปิ ด ทาใหป้ ริมาตรของหอ้ งเผาไหมล้ ดลงเป็นเหตุให้แรงดนั และอุณหภมู ิสูงข้ึน 3.2.3 จงั หวะระเบิด รูปที่ 3.27 จงั หวะระเบิด ที่มา : http//www.google.co.th,2551 จงั หวะระเบิดหรือจงั หวะงาน ในตาแหน่งน้ีวาลว์ ท้งั สอง ยงั คงปิ ดสนิทในขณะท่ีลูกสูบเคล่ือนท่ีข้ึนอดั ไอดีต่อเนื่องจากจงั หวะอดั จนกระทงั่ ก่อนถึงศูนยต์ าย บนหวั เทียนจะจุดประกายไฟทาใหไ้ อดีเกิดการลุกไหมข้ ยายตวั ผลกั ดนั ใหล้ ูกสูบเคลื่อนท่ีลง จงั หวะน้ีนาพลงั งานที่ไดไ้ ปใชง้ าน 3.2.4 จงั หวะคาย รูปท่ี 3.28 จงั หวะคาย ท่ีมา : http//www.google.co.th,2551

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ จงั หวะคาย เมื่อสิ้นสุดจงั หวะระเบิด ลูกสูบจะเคล่ือนที่จากศนู ยต์ ามล่างข้ึนสู่ศูนยต์ ายบนวาลว์ ไอเสียเริ่มเปิ ด และลูกสูบจะผลกั ดนั ไอเสีย (แก็สซ่ึงเหลือจากการเผาไหม)้ ออกจากกระบอกสูบผา่ นวาลว์ ไอเสียจะปิ ดเป็นการสิ้นสุดจงั หวะคาย เคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะจะตอ้ งมีส่วนประกอบท่ีสาคญั คือ วาลว์ ไอดี วาลว์ ไอเสีย และชุดกลไกบงั คบั การปิ ด และเปิ ดวาลว์ พร้อมท้งั จงั หวะการปิ ด และเปิ ด ของวาลว์ ท้งั สอง จะตอ้ งสัมพนั ธ์กบั การเคลื่อนที่ข้ึน และลงของลูกสูบ เมื่อทางานครบ 1 กลวตั รเพลาขอ้ เหวย่ี งจะหมุน 2รอบ แตไ่ ดจ้ งั หวะงาน 1 คร้ัง หรือมีการจุดระเบิด 1 คร้ัง

ใบเน้ือหาการเรียนรู้ สรุป ระบบเคร่ืองยนต์1. การเปรียบเทียบโครงสร้างของเครื่องยนต์ 2 จงั หวะและ 4 จงั หวะ2. ชื่อและหนา้ ท่ีของชิ้นส่วนที่สาคญั ของเครื่องยนต์ มีดงั น้ี 2.1 ฝาสูบ แบง่ ไดด้ งั น้ี 2.1.1 ฝาสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.1.2 ฝาสูบเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ 2.2 เส้ือสูบและกระบอกสูบ แบง่ ไดด้ งั น้ี 2.2.1 เส้ือสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.2.2 เส้ือสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.3 ลูกสูบ แบ่งออกไดด้ งั น้ี 2.3.1 ลูกสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.3.2 ลูกสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.4 แหวนลูกสูบ แบง่ ออกไดด้ งั น้ี 2.4.1 แหวนลูกสูบเครื่องยนต์ 2 จงั หวะ 2.4.2 แหวนลูกสูบเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ 2.5 สลกั ลูกสูบ 2.6 กา้ นสูบ 2.7 เพลาขอ้ เหวย่ี ง 2.8 ลอ้ แมเ่ หลก็3. หลกั การทางานของเครื่องยนต์ แบง่ ไดด้ งั น้ี 3.1 หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะ แบ่งไดด้ งั น้ี 3.1.1 เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบลูกสูบ 3.1.2 เครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบรีดวาลว์ 3.1.3 เครื่องยนต์ 2 จงั หวะแบบโรตาร่ี 3.1.4 เคร่ืองยนต์ 2 จงั หวะแบบเพาเวอร์รีด 3.2 หลกั การทางานของเคร่ืองยนต์ 4 จงั หวะ