บทที่ 5 โครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องยนต์

บทที่ 5 โครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องยนต์ แนวคดิ เครื่องยนต์ (Engine) คอื อุปกรณ์ท่ีใช้สาหรับเปลยี่ นพลงั งานความร้อนให้เป็ นพลงั งาน กล เพอ่ื ใช้ในการขับเคลอื่ น เครื่องยนต์ทนี่ ิยมในปัจจุบันเป็ นเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในซึ่งเป็ น อุปกรณ์ ท่ีเปลย่ี นพลงั งานความร้อนทีเ่ กดิ จากการเผาไหม้เชื้อเพลิงภายในกระบอกสูบแล้ว เปลยี่ นเป็ นพลงั งานกลที่ตวั ของเครื่องยนต์โดยส่งผ่านกาลังงานไปยงั ส่วนประกอบ เช่น ลูกสูบ ก้านสูบ เพลาข้อเหวยี่ ง และส่งต่อไปยงั ล้อเพอ่ื ให้เกดิ การขบั เคล่ือนของรถยนต์ สาระการเรียนรู้ 1. โครงสร้างของเครื่องยนต์ (Engine Construction) 2. ชนิดของเครื่องยนต์ (The Type of Engine) 3. ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ (Engine Components) ผลการเรียนรูท่ีคาดหวงั 1. บอกชื่อและหน้าที่ส่วนประกอบของเครื่องยนต์ได้ 2. จาแนกชนิดของเครื่องยนต์ได้ โครงสร้างของเครื่องยนต์ (Engine Construction) โครงสร้างของเครื่องยนต์ คอื ส่วนประกอบทส่ี าคญั ซ่ึงนามาคลุมเข้าด้วยกนั ให้เป็ น รูปร่างของเครื่องยนต์โครงสร้างของเคร่ืองยนต์จะประกอบด้วยส่วนประกอบที่เคลือบทีซ่ ่ึงตดิ ต้งั อยู่ภายในเสื้อสูบและฝาสูบนอกจากนี้จะเป็ นชิน้ ส่วนท่อี ยู่กบั ที่ซ่ึงตดิ ต้งั อยู่ภายนอกเป็ นส่วน ใหญ่ โครงสร้างของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน และดเี ซลเผาไหม้ภายใน ดงั รูปท่ี 5.1 และรูปที่ 5.2

ชนิดของเคร่ืองยนต์ (The Type of Engine) การจาแนกชนิดของเคร่ืองยนต์น้นั มีวธิ กี ารจาแนกได้หลายแบบ เช่น การจาแนกตาม จานวนสูบและการจดั วางกระบอกสูบ การจดั วางลิน้ ชนิดของเชื้อเพลงิ จงั หวะการทางาน ตาม การระบายความร้อน เป็ นต้น แต่ในปัจจบุ ันนิยมเรียกชนิดของเครื่องยนต์ดงั นี้ 1.เครื่องยนต์ลนิ้ เหนือสูบ (Overhead valves หรือ OHV) เคร่ืองยนต์ลนิ้ เหนือสูบ ลิน้ ไอดีและลิน้ ไอเสียจะตดิ ต้งั ทีฝ่ าสูบซึ่งอยู่ด้านบนของลูกสูบ เราจงึ เรียกช่ือเครื่องยนต์ชนิดนีว้ ่าเคร่ืองยนต์โอเวอร์เฮดวาล์วหรือ OHV เพลาลูกเบยี้ วจะตดิ ต้งั อยู่ภายในเสื้อสูบ (Cylinder black) และถูกขับด้วยโซ่หรือเฟื องจากเพลาข้อ เหวย่ี ง (Crankshaft) ลูกเบยี้ วจะบังคบั การทางานของลิน้ โดยส่งถ่ายกาลังไปยงั ลูก

กระทุ้ง (Tappets) และก้านกระทุ้ง (Push rods) เพอ่ื ทาให้กระเด่ืองกดลนิ้ (rocker arms) ท่ีอยู่ บนฝาสูบกดลนิ้ ให้เปิ ด ลักษณะของเคร่ืองยนต์ลิน้ เหนือสูบ ดงั รูปท่ี 5.3 2.เคร่ืองยนต์เพลาลูกเบยี้ วเหนือสูบ (Overhead Camshaft หรือ OHC) เครื่องยนต์เพลาลูกเบยี้ วเหนือสูบ เพลาลูกเบยี้ วจะตดิ ต้งั อยู่ทฝี่ าสูบและถูกขับโดยโซ่ หรือ สายพานจากเพลาข้อเหวยี่ ง ลูกเบีย้ วจะบงั คบั การทางานของลนิ้ โดยส่งถ่ายกาลงั ไปยัง ลูกถ้วยกด ลนิ้ หรือกระเดื่องกดลิน้ และลนิ้ เคร่ืองยนต์แบบนีม้ ขี ้อดกี ว่าแบบลนิ้ เหนือสูบคอื ช่วยลดความ ล่าช้าในการเปิ ดลิน้ ขณะเครื่องยนต์มคี วามเร็วรอบสูงได้ดี บางคร้ังเราจะเรียกชื่อเคร่ืองยนต์ ชนิดนีต้ ามการตดิ ต้งั เพลาลูกเบีย้ วว่าเครื่องยนต์โอเวอร์แคมชาร์ฟหรือ OHC ในปัจจุบันนิยม ออกแบบเครื่องยนต์ในลักษณะนีซ้ ่ึงสามารถแบ่งออกได้อกี 2 แบบ คอื เครื่องยนต์แบบเพลาลูก เบีย้ วเตย่ี วเหนือสูบ (Single Overhead Camshaft หรือ SOHC) และเครื่องยนต์แบบเพลาลูก เบยี้ วคู่เหนือสูบ (Double Overhead Camshaft หรือ DOHC) เครื่องยนต์เพลาลูกเบีย้ วเหนือสูบ ดงั รูปท่ี 5.4

ส่วนประกอบของเคร่ืองยนต์ (Engine Components) ส่วนประกอบของเครื่องยนต์จะประกอบด้วย สายพานไทม์น่ิง (Timing belt) เฟื องเพลา ลูกเบยี้ ว (Camshaft gear) เพลาลูกเบีย้ ว (Camshaft) กระเดอื่ งกดลนิ้ ไอดี (Intake rocker arms) กระเดอ่ื งกดลนิ้ ไอเสีย (Exhaust rocker arms) และเพลากระเดอื่ งกดลนิ้ (rocker arms shafts) ลนิ้ ไอดี (Intake valve) ลนิ้ ไอเสีย (Exhaust valve) สปริงลนิ้ (Valve spring) ล้อช่วย แรง (Flywheel) เพลาข้อเหวย่ี ง (Crankshaft) ลูกสูบ (Piston) ก้านสูบ (Connecting rod) เสื้อ สูบ (Cylinder block) ฝาสูบ (Cylinder head) พลู เลย์ (Pulley) เฟื องเพลาข้อ เหวย่ี ง (Crankshaft gear) และลูกรอกดนั สายพราน (Belt tensioner) 1.เสื้อสูบ (Cylinder Block) เสื้อสูบ (Cylinder Block) เป็ นส่วนประกอบหลกั ท่ใี หญ่ทีส่ ุดของเครื่องยนต์ เป็ นทตี่ ดิ ต้งั ชิน้ ส่วนอ่นื ๆ มาประกอบท้งั ภายในและภายนอก โครงสร้างทาจากโลหะหรือโลหะผสม ปกตจิ ะมี ขอบสันบนผนังส่วนนอกเพอื่ เพม่ิ ความแข็งแรงและช่วยระบายความร้อน ในปัจจุบนั เสื้อสูบ

ผลิตมาจากอลูมเิ นียม เพราะอะลูมิเนียมมนี ้าหนกั เบาและถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าเหล็กหล่อ ภายในเสื้อสูบจะประกอบด้วยกระบอกสูบหลายๆ ชุด ซ่ึงมลี ูกสูบเคลอ่ื นท่ีอยู่ภายใน ส่วนบนของกระบอกสูบถูกผนึกด้วยฝาสูบโดยมปี ะเก็นฝาสูบก้นั อยู่ระหว่างเสื้อสูบและฝากสูบ ส่วนด้านล่างของเสื้อสูบเป็ นท่ีตดิ ต้งั เพลาข้อเหวย่ี งและปิ ดด้วยอ่างน้ามนั เคร่ือง (Oil pan) เสื้อ สูบของเคร่ืองยนต์ท่รี ะบายความร้อนด้วยน้าบริเวณรอบๆ นอกจากนีย้ งั มีช่องทางผ่านของ น้ามันหล่อลอื่ (น้ามนั เคร่ือง) อยู่ด้วย สาหรับเสื้อสูบเคร่ืองยนต์ทร่ี ะบายความร้อนด้วยอากาศ ส่วนมากจะแยกกระบอกสูบออกเป็ นส่วนๆ และมีครีบสาหรับระบายความร้อน 2.กระบอกสูบ (cylinder) กระบอกสูบมลี ักษณะเป็ นรูปทรงกระบอกจะตดิ ต้งั อยู่ในเสื้อสูบ เป็ นช่องสาหรับบังคบั ให้ลูกสูบเคล่ือนทไี่ ปมา ผวิ โลหะด้านในกระบอกสูบจะได้รับท้งั การเสียดสีจากแหวนสูและความ ร้อนท่ีเกิดจากการเผาไหม้ นอกจากนี้ยงั ได้รับแรงเบียดข้างจากลูกสูบอีก ดังน้ันกระบอกสูบจงึ ถูกออกแบบมาให้ทนทานต่อการสึกหรอและระบายความร้อนได้อย่างเพยี งพอ ผวิ ภายใน กระบอกสูบชุบผวิ แขง็ ด้วยโครเมียม การชุบด้วยโครเมียมทาให้การยดึ เกาะของน้ามนั เครื่อง น้อยลง ดงั น้นั จะต้องขัดผวิ หน้าอย่างประณตี ให้เป็ นรอยตนื้ ๆ ตดั กนั 60 หรือ 120 องศา หรือ บางแบบจะใช้กระบวนการชุบทร่ี ับการควบคุมให้ผวิ มีรูพรุนลักษณะดงั กล่าวมไี ว้เพอ่ื เป็ นที่เกบ็ น้ามนั หล่อลน่ื การบอกสูบมอี ยู่ 2 ชนิด คอื ชนิดเป็ นหน่วยเดียวกัน และชนิดปลอกสูบ (Cylinder liner) (รูปท่ี 5.7) ในเครื่องยนต์ดเี ซลรุ่นเก่าสามารถเปล่ียนปลอกสูบได้ แต่ในปัจจบุ ันท้งั เครื่องยนต์แก๊สโซลนี และดีเซลจะใช้กระบอกสูบชนดิ เป็ นหน่วยเดยี วกนั ชนิดนีเ้ สื้อสูบและ กระบอกสูบจะอยู่รวมเป็ นหน่วยเดยี วกนั ไม่สามารถเปลีย่ นกระบอกสูบได้ ดังน้ันเมอื่ กระบอก

สูบสึกหรอจะต้องคว้านให้มีขนาดโตขึน้ และเมอ่ื คว้านจนหมดขนาดจะต้องเปล่ียนเสื้อสูบอนั ใหม่ 3.ฝาสูบ (Cylinder head) ฝาสูบ (รูปที่ 5.8) ตดิ ต้งั อยู่ตอนบนเสื้อสูบ และภายในมีห้องเผาไหม้ (Combustion Chamber) ฝาสูบต้องสามารถทนต่ออุณหภมู ิและแรงดนั สูงสุดทเ่ี กดิ ขึน้ จากการทางานของ เคร่ืองยนต์ ด้วยเหตนุ ีฝ้ าสูบจงึ ทามาจากเหล็กหล่อ (Cast iron) หรือโลหะผสม อะลูมเิ นียม (Aluminum alloy) ฝาสูบในปัจจบุ ันนี้ผลติ มาจากโลหะผสมอะลูมิเนียมเน่ืองจากมี น้าหนักเบาและถ่ายเทความร้อนได้ดีกว่าเหลก็ หล่อ ฝาสูบจะมชี ่องทางน้า ช่องลิน้ ช่องทางท่อ ร่วมไอดีและไอเสีย ช่องหัวเทยี่ ว และช่องทางน้ามันเครื่อง 4.ปะเก็นฝาสูบ (Cylinder head gasket) ประเกน็ ฝาสูบ (รูปที่ 5.9) ตดิ ต้งั อยู่ระหว่างเสื้อสูบและฝาสูบ มหี น้าทป่ี ้ องกนั ก๊าซที่ เกิดจากการเผาไหม้ร่ัว ป้ องกนั การร่ัวซึมของน้า และป้ องกันอากาศจากภายนอกเข้าไป ปะเกน็ ฝาสูบต้องรับกาลังดันเน่ืองจากการระเบดิ และความร้อนที่เกดิ จากการเผาไหม้ ด้ังน้ันจงึ ต้อง ผลิตมาจากโลหะอ่อนๆ โลหะใยหิน ทองแดง เหลก็ ใยหิน แอสเบสทอส เป็ นต้น เมอ่ื ถอดฝาสูบ ออกจากเสื้อสูบจะต้องเปลีย่ นปะเกน็ ใหม่ 5.ท่อร่วมไอดี (Intake manifold) ท่อร่วมไอดี (รูปท่ี 5.10) เป็ นส่วนประกอบของเคร่ืองยนต์ทที่ าหน้าท่ีเป็ นท่อทางนาไอ ดี เข้าสู่ห้องเผาไหม้ ท่อร่วมไอดขี องเคร่ืองยนต์ท่ใี ช้คาร์บูเรเตอร์จ่ายน้ามนั เชื้อเพลงิ จะแตกต่าง จากท่อร่วมไอดีของเครื่องยนต์แบบฉีดน้ามันเข้าไป ในการจ่ายน้ามนั ของคาร์บูเรเตอร์อากาศจะ เข้ามาผสมกับน้ามนั (ไอดี) ในคาร์บูเรเตอร์แล้วไหลเข้าท่อร่วมไอดไี ปยงั ห้องเผาไหม้ ส่วน

ระบบฉีดน้ามันน้นั อากาศจะไหลผ่านเรือนลนิ้ เร่งไปยังท่อร่วมไอดีเพยี งอย่างเดียวและจะไป ผสมกับละอองน้ามันทช่ี ่องไอดกี ่อนที่เข้าห้องเผาไหม้ 6.ท่อร่วมไอเสีย (Exhaust manifold) ท่อร่วมไอเสีย (รูปที่ 5.11) จะตดิ ต้งั อยู่ตรงข้ามหรือข้างเดียวกนั กับท่อร่วมไอดี มี ลกั ษณะคล้ายท่อร่วมไอดี ท่อร่วมไอเสียทาหน้ารวบรามก๊าซไอเสียจากช่องไอเสียของ เคร่ืองยนต์โดยผ่านท่อหลายท่อแล้วมารวมเป็ นท่อเดยี วไปยังอุปกรณ์บาบดั ไอเสีย ท่อพกั ไอเสีย และปล่อยออกสู่บรรยากาศโดยทว่ั ๆไปแล้วท่อร่วมไอเสียผลติ มาจากเหล็กหล่อ 7.อ่างน้ามันเคร่ือง (Oil pan) อ่างน้ามนั เครื่องทาหน้าที่เกบ็ น้ามนั เครื่องเพอื่ สารองไว้สาหรับเครื่องยนต์และยงั ช่วย ให้น้ามนั เครื่องเยน็ ลงในขณะเครื่องยนต์กาลังทางาน อ่างน้ามันเคร่ืองจะตดิ ต้งั อยู่ด้านล่างของ เสื้อสูบ โดยมีประเกน็ เหลวหรือประเกน็ ยางหรือประเกน็ กระดาษก้นั อยู่ระหว่างกลางและยดึ ด้วย โบลต์ น้ามันเคร่ืองจะถูกปั๊มน้ามันเครื่องดูดขนึ้ ไปหล่อล่ือชิน้ ส่วนต่างๆภายในเคร่ืองยนต์ก่อนท่ี จะกลบั ลงมาในอ่างน้ามันเคร่ืองอกี คร้ัง อ่างน้ามันเครื่องโดยทวั่ ไปผลติ มาจากแผ่นเหลก็ อัดขึน้ รูปในเครื่องยนต์บางแบบอาจผลติ มาจากเหลก็ หล่อหรืออะลูมิเนียมหล่อ ภายในอ่างจะมีแผ่นก้นั เพอ่ื รักษาน้ามนั เครื่องให้อยู่ทก่ี ้นอ่างในขณะรถขึน้ ทางชันหรือกนั น้ามันกระเดน็ ออกเมือ่ มกี าร เหยยี บเบรกกะทนั หัน ทาให้ปั๊มน้ามนั สามารถท่ีจะส่งน้ามนั ไปหล่อลนื่ ได้ตลอดเวลา และท่ี ส่ วนล่างสุ ดของอ่างน้ามันเคร่ืองจะมีโบลต์สาหรับไว้ถ่ายน้ามันเครื่อง

8.ป๊ัมน้ามันเคร่ืองและกรอน้ามันเครื่อง (Oil pump and oil filter) ป๊ัมน้ามันเคร่ืองจะทาหน้าทดี่ ูดน้ามนั เครื่องและส่งไปยงั กรองน้ามนั เคร่ือง ก่อนทจี่ ะ ไปหล่อคล่ืนชนิ้ ส่วนภายในเคร่ืองยนต์ ป๊ัมน้ามันเครื่องท่ีใช้สาหรับเคร่ืองยนต์มอี ยู่ 3 แบบ ได้แก่ แบบเฟื อง (Gear pump) แบบโรเตอร์ (Rotor pump) และแบบจนั ทร์เสี้ยว(Crescent pump) ใน ปัจจุบนั นิยมใช้แบบจนั ทร์เสี้ยว กรองน้ามนั เคร่ือง (รูปท่ี 5.14) จะทาหน้าทกี่ รองเศษคราบเขม่าหรือเศษวสั ดุทีต่ ดิ มา มากลับน้ามนั เครื่องกรอกท่ใี ช้งานในระบบหล่อลน่ื เคร่ืองยนต์มี 2 แบบ ได้แก่ แบบกรอง ท้งั หมด (Full-flow filter type) และแนบเปล่ียนเฉพาะไส้กรอง (Filter element replacement)

9.ลูกสูบ (Piston) ลูกสูบเป็ นชิ้นส่วนทสี่ าคญั ของเคร่ืองยนต์ชิ้นหน่ึงซึ่งเคลือ่ นท่ขี นึ้ และลงอยู่ภายในการ บอกสูบทาหน้าทีร่ ับแรงดนั ที่เกดิ จากการเผาไหม้แล้วส่งกาลังผ่านก้านสูบ (Connecting rod) ไปสู่เพลาข้อเหวย่ี ง (Crankshaft) นอกจากนี้ยงั ทาหน้าทอี่ ัดส่วนผสมของน้ามันกบั อากาศ (ไอดี) ขับไล่ไอเสียทีเ่ กดิ จากการเผาไหม้ออกจากกระบอกสูบ และทาให้เกิดสุญญากาศใน กระบอกสูบ (จงั หวะดูด) ลูกสูบจะต้องมคี วามแขง็ แรงพอท่จี ะรับความร้อนและอุณหภูมสิ ูงที่ กระทาอยู่ตลอดเวลาและจะต้องคงทนต่อการทางานท่คี วามเร็วรอบสูงเป็ นเวลานานๆ โดยปกติ ลูกสูบจะผลิตมาจากโลหะผสมอะลูมิเนียมซึ่งมีน้าหนักเบาและมปี ระสิทธิภาพในการระบาย ความร้อนได้ดวี ่าวสั ดุชนิดอนื่ ลูกสูบเมื่อรับความร้อนจะขยายตวั ขนึ้ เลก็ น้อยเป็ นผลให้เส้นผ่าน ศูนย์กลางขยายเพม่ิ ด้วยเหตนุ ี้ในเครื่องยนต์ทุกเคร่ืองจงึ มีระยะช่องว่างระหว่างลูกสูบกบั กระบอกสูบที่เหมาะสม หัวลูกสูบจงึ ถูกออกแบบให้มลี ักษณะเรียวเป็ นเทเปอร์เลก็ น้อยคอื ระยะ เส้นผ่านศูนย์กลางหัวลูกสูบจะเลก็ กว่าส่วนล่างของลูกสูบเล็กน้อย ช่ือส่วนต่างๆ ของลูกสูบดัง รูปที่ 5.15

10.แหวนลูกสูบ (Piston ring) แหวนลกู สูบ มีลักษณะเป็ นวงกลมและจะตดั แยกออกจากกนั เพอ่ื ให้มีปากแหวน (Ring joint) สาหรับประกอบลงบนหัวลูกสูบและเข้าไปในร่องแหวนลกู สูบ (Ring grooves) ได้ เม่ือ ประกอบเข้ากับลูกสูบขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของแหวนลูกสูบจะใหญ่กว่าลูกสูบ เลก็ น้อย แหวนลูกสูบมีคุณสมบตั ใิ นการยดื และหดตวั ทาให้ขยายตวั เพอื่ ท่ีจะให้แนบสนิทกับ ผนังกระบอกสูบ แหวนลูกสูบผลิตด้วยเหลก็ หล่อพเิ ศษชุบโครเมยี ม ซ่ึงเป็ นโลหะท่ีทนต่อการสึก หรอสูง โดยปกตแิ หวนลูกสูบจะมจี านวนสามถงึ ส่ีตวั ต่อลูกสูบหน่ึงลกู แหวนลูกสูบแบ่งออกได้ 2 ชนิด คอื

1. แหวนั อัน (Compression ring) โดยทว่ั ไปแหวนอดั ของลูกสูบหนึ่งลูกจะมแี หวนอัดสองตวั คอื แหวนอัดตวั บน และ แหวนอดั ตวั ที่สอง แหวนอดั ทาหน้าที่ป้ องกนั การร่ัวของส่วนผสมอากาศและเชื้อเพลงิ ในจงั หวะ อัด ป้ องกันก๊าซทีเ่ กดิ จากห้องเผาไหม้ในจงั หวะจดุ ระเบดิ ไม่ให้ลงสู่ห้องอ่างน้ามนั เคร่ือง และ ถ่ายเทความร้อนจากลูกสูบไปสู่ผนังกระบอกสูบ แหวนอดั จะมลี กั ษณะเป็ นเทเปอร์ ดังน้ันขอบ ล่างจะสัมผสั กับผนังกระบอกสูบได้อย่างดีและยงั ช่วยกวาดน้ามนั เคร่ืองส่วนเกนิ ออกจากผนัง กระบอกสูบได้อย่าง มปี ระสิทธิภาพ การทางานของแหวนอดั ดังรูปท่ี 5.17 2. แหวนกวาดน้ามนั (Oil Control ring or Oil ring) แหวนกวาดน้ามนั จะทาให้เกิดฟิ ล์มน้ามนั ทจ่ี าเป็ นต่อการหล่อล่อื ผวิ ระหว่างลูกสูบและ ผนังกระบอกสูบ แหวนกวาดน้ามนั ทาหน้าทจ่ี ากดั ปริมาณน้ามนั เคร่ืองจากการทางานไม่ให้มาก เกินไปและป้ องกันน้ามนั ไม่ให้หลุดเข้าไปในห้องเผาไหม้โดยการกวาดน้ามนั เครื่องส่วนเกนิ ให้ ลงไปในอ่างน้ามนั เครื่องในขณะลูกสูบเคล่ือนทลี่ ง แหวนกวาดน้ามันมอี ยู่ด้วยกนั สองชนิดคอื แหวนกวาดน้ามนั แบบรวมและแบบสามชิน้ ซึ่งแบบสามชิน้ น้นั เป็ นท่นี ิยมใช้มากกว่า ลักษณะ และการทางานของแหวนกวาดน้ามนั ดงั รูปที่ 5.18 11.สลักลกู สูบ (Piston pin) สลักลูกสูบ (รูปท่ี 5.19) ทาหน้าทีเ่ ชื่อมต่อระหว่างลูกสูบกบั ก้านสูบ สลกั ลูกสูบเป็ น ชิน้ ส่วนถ่ายทอดกาลังจากลูกสูบในจงั หวะกาลงั ไปยงั ก้านสูบและเพลาข้อเหวยี่ ง สลกั ลูกสูบผลติ มาจากเหลก็ กล้าชุบแข็ง ตรงกลางเจาะรูกลวงเพอื่ ลดน้าหนัก 12.ก้านสูบ (Connecting rod) ก้านสูบ (รูปที่ 5.20) จะยึดอยู่กับลูกสูบกบั เพลาข้อเหวยี่ ง ปลาด้านหน่ึง (ปลายเล็ก) จะ ยดึ อยู่กบั สลกั ลกู สูบ และอีกปลายด้านหนึ่ง (ปลายใหญ่) ยดึ อยู่กับข้อของเพลาข้อเหวย่ี ง ก้านสูบ

ทาหน้าที่ถ่ายทอดกาลังจากลูกสูบไปสู่เพลาข้อเหวยี่ ง ปลายด้านใหญ่ของก้านสูบทยี่ ดึ กับข้อ เหวยี่ งจะหมุนด้วยความเร็วสูงทาให้เกดิ อุณหภมู ิ เพอื่ ป้ องกนั มใิ ห้เกิดการชารุดจากความร้อน ภายในปลายใหญ่จงึ มแี บริ่งซ่ึงหล่อลน่ื ด้วยน้ามนั และบางส่วนของน้ามันนีจ้ ะพ่งุ ออกจากรู น้ามนั เข้าไปภายในลูกสูบ เพอ่ื ให้ระบายความร้อนลูกสูบก้านสูบผลิตมาจากวสั ดุทแ่ี ข็งแรง เพอ่ื ให้ทนต่อแรงดึง เช่น เหล็กคาร์บอนปานกลางผสมโครเมียม เหล็กผสมไทเทเนียม เป็ นต้น 13.เพลาข้อเหวย่ี ง (Crankshaft) เพลาข้อเหวยี่ งมาหน้าทรี่ ับกาลังจากลูกสูบโดยผ่านก้านสูบแล้วเปลยี่ นการเคลอ่ื นทเี่ ป็ น แนวตรงเป็ นการเคลือ่ นท่ีในทางหมุนทเ่ี พลาข้อเหวย่ี ง และถ่ายทอดกาลังไปยังคลัตช์ระบบส่ง กาลงั และล้อรถยนต์เพลาข้อเหวยี่ งทาจากเหลก็ กล้าท่ีมคี าร์บอนสูงซ่ึงมคี วามทนต่อการสึกหรอ สูงข้อหลักของเพลาข้อเหวย่ี งถูกรองรับด้วยแบริ่งในแต่ละข้อหลักจะมีแขนเพลาข้อเหวยี่ ง ประกอบอยู่ และมีน้าหนักถ่วงประกอบอยู่เพอื่ ลดแรงความไม่สมดุลของการหมุนของเพลาข้อ เหวยี่ งในขณะทเี่ คร่ืองยนต์ทางานเพลาข้อเหวยี่ งจะมรี ูน้ามนั เพอื่ ใช้ส่งน้ามนั หล่อลอ่ื ให้กับข้อ หลัก แบริ่งก้านสูบ ลกั ษณะของเพลาข้อเหวยี่ งดงั รูปท่ี 5.21

14.แบริ่งหรือรองลืน่ (Bearings) แบริ่งมีหน้าที่รองรับข้อเพลาข้อเหวย่ี งและข้อหลัก และต้องหล่อล่นื ด้วยน้ามนั เพอ่ื ป้ องกนั การตดิ ตายและลดดารสูญเสียทางความฝื ด แบร่ิงประกอบด้วยเปลอื กนอกที่เป็ นโลหะ และผวิ หน้าของแบริ่งซึ่งสัมผสั อยู่กับเพลาข้อเหวย่ี งจะใช้วสั ดุท่ที าผวิ หน้าแตกต่างกันไป โดย ท่ัวๆ ไปแล้วผวิ หน้าจะทามาจากโลหะสีขาว โลหะเคลเมต หรืออะลูมิเนียม เปลอื กโลหะจะมสี ันล็ อกสาหรับกดเข้ากบั ร่องเพอื่ ป้ องกันแบร่ิงไม่ให้หมนุ ตามเพลา แบร่ิงท่ีใช้ในเคร่ืองยนต์ เช่น แบ ร่ิงหลกั (Main bearings) แบริ่งก้านสูบ (Connecting rod bearings) และแบริ่งกันรุน (Thrust washer) เป็ นต้น 15.ล้อช่วยแรง (Flywheel) ล้อช่วยแรงทามาจากเหล็กหล่อจะยดึ ตดิ กับเพลาข้อเหวย่ี งด้วยโบลต์ท่ีด้านท้าย มหี น้าท่ี ทาให้เพลาข้อเหวย่ี งหมุนด้วยความเร็วสมา่ เสมอ และยังคายพลังงานให้กบั เพลาข้อเหวย่ี ง เพอ่ื ขับลูกสูบในจงั หวะอน่ื ๆ ทีไ่ ม่ใช่จงั หวะกาลงั ทข่ี อบของล้อช่วยแรงจะทาฟันเฟื องไว้เพอ่ื ช่วยการ ตดิ เครื่องยนต์โดยเฟื องของมอเตอร์สตาร์ทจะมาขบกับเฟื องของล้อช่วยแรง ผวิ ด้านหลงั ของล้อ ช่วยแรงเจยี ระไนให้เรียบเพราะเป็ นส่วนหนึ่งของการส่งต่อกาลงั (เกียร์ธรรมดา) โดยแผ่นคลตั ช์ จะกดอยู่ด้านหลังของล้อช่วยแรงในขณะเคร่ืองยนต์ทางานลูกสูบจะถ่ายทอดกาลังให้กับเพลาข้อ เหวยี่ งเพยี งจงั หวะกาลงั เท่าน้ันนอกจากจงั หวะนีแ้ ล้วในจงั หวะอื่นๆ กาลังจะสูญเสียไปเนื่องจาก แรงเฉื่อยกับความฝื ด ล้อช่วยแรงจะยงั คงแรงการหมุน (แรงเฉื่อย) ในระหว่างจงั หวะอ่นื ๆ ไว้ได้ ทาให้เคร่ืองยนต์ทางานได้อย่างราบเรียบ ในรถยนต์ท่ใี ช้เกียร์อตั โนมตั ลิ ้อช่วยแรงนี้จะเป็ นชุด ทอร์คคอนเวอร์เตอร์

16.อุปกรณ์ต้านการส่ัน (Vibration damper) อุปกรณ์ด้านการส่ันจะตดิ ต้งั ที่ด้านหน้าของเพลาข้อเหวย่ี งรวมชุดเดยี วกนั กับพูลเลย์ขับ สายพาน ในจงั หวะกาลงั แรงระเบิดท่ีกระทากับเพลาข้อเหวยี่ งทาให้เพลาข้อเหวย่ี งเกิดการบดิ ตวั แรงนี้จาทาให้เพลาข้อเหวยี่ งเกิดการอาการแกว่งตวั ขึน้ ลงซ้าๆ กนั ทุกจงั หวะกาลัง ส่งผลให้เกิด เสียงดังเกิดการสึกหรอเพมิ่ ขึน้ และประสิทธิภาพทางความร้อนลดลง อุปกรณืต้านการส่ันมี ลกั ษณะเป็ นวงแหวนยาง (บางแบบใช้ความหนืดของเหลว) ตดิ ต้งั อยู่ระหว่างล้อช่วยแรงอนั เลก็ และพลู เลย์ เมื่อเพลาข้อเหวย่ี งเพม่ิ หรือลดความเร็ว อุปกรณ์ต้านการสั่นจะทาให้เกิดการหน่วง ทาให้เกดิ แรงบิดขนึ้ ท่ยี ากภายในโดยพยายามจะทาให้พูลเลย์และเพลาข้อเหวย่ี งหมุนด้วย ความเร็วเท่ากัน

17.เพลาลูกเบยี้ ว (Camshaft) เพลาลูกเบีย้ วมหี น้าทเ่ี ปลย่ี นทศิ ทางการเคล่อื นท่ีจากการหมุนเป็ นการเคลอ่ื นทที่ างตรง และควบคุมการปิ ด-เปิ ดของลิน้ ให้สัมพนั ธ์กับการทางานของเครื่องยนต์ เพลาลูกเบีย้ วเป็ นเพลา ตรงและมลี ูกเบยี้ ว (Cam) อยู่บนเพลามขี นาดเลก็ และแบริ่งก็มขี นาดเลก็ เพลาลูกเบยี้ วทาด้วย เหลก็ ส่วนลูกเบยี้ วทาให้แข็งเพอ่ื ให้ผวิ หน้าของลูกเบยี้ วทนต่อการสึกหรอ เพลาข้อเหวยี่ งเป็ นตวั ขับเพลาลูกเบยี้ วโดยผ่านเฟื องโซ่ หรือสายพาน 18.ลนิ้ (Valve) ลิน้ ทาหน้าทป่ี ิ ดและเปิ ดไอดีและไอเสียโดยการควบคุมของเพลาลูกเบยี้ ว เพอ่ื ควบคุม การบรรจุไอดแี ละขบั ไล่ก๊าซไอเสียของเครื่องยนต์ 4 จงั หวะ ลนิ้ มชี ื่อเรียกตามการทางาน เช่น ลนิ้ ไอดี (Intake valve) มหี น้าทเ่ี ปิ ดให้อากาศ (สาหรับเครื่องยนต์ดเี ซล) หรือส่วนผสมระหว่าง อากาศกับน้ามนั เชื้อเพลงิ (ไอดี) จากท่อร่วมไอดเี ข้ากระบอกสูบในจงั หวะดูด และต้องปิ ดใน จงั หวะอัดและจงั หวะกาลงั ส่วนลนิ้ ไอเสีย (Exhaust valve) ทาหน้าท่เี ปิ ดให้ก๊าซไอเสียทเี่ กดิ จาก การเผาไหม้ไหลออกไปจากกระบอกสูบในจงั หวะคาย โดยปกตลิ ิน้ ไอดีจะมขี นาดโตกว่าลนิ้ ไอ เสียเพอ่ื ให้มพี นื้ ท่ใี นการบรรจุอากาศหรือไอดีได้มากทีส่ ุด ลนิ้ ไอดีผลิตมาจากเหลก็ กล้าผสม คาร์บอนหรือเหลก็ กล้าผสม ส่วนลนิ้ ไอเสียจะต้องทามาจากวสั ดุท่ที นความร้อนสูงจาพวก เหล็กกล้าผสมซิลคิ อนและโครเมยี ม เหล็กกล้าผสมนักเกลิ และโครเนียม เป็ นต้น ลิน้ ตดิ ต้งั อยู่บน ฝาสูบด้วยชิน้ ส่วนต่างๆ ดงั รูปที่ 5.26

19.กลไกส่งกาลังขบั เพลาลูกเบยี้ ว ลูกเบีย้ วรับกาลงั ขับมาจากเพลาข้อเหวย่ี ง เฟื องเพลาข้อเหวยี่ งจะประกอบตดิ อยู่ปลาย หนึ่งของเพลาข้อเหวยี่ ง ส่วนเฟื องของเพลาลูกเบยี้ วก็จะยึดตดิ อยู่กบั ปลายด้านหนึ่งของเพลาลูก เบีย้ ว จานวนฟันของเฟื องเพลาลูกเบยี้ วจะมจี านวนมากเป็ น 2 เท่าของเฟื องเพลาข้อเหวยี่ ง กล่าวคอื เพลาข้อเหวยี่ งหมุน 2 รอบ เพลาลูกเบยี้ วจะหมุน 1 รอบ เพลาลูกเบีย้ วจะควบคุมการ ปิ ด-เปิ ดของลนิ้ ให้สัมพนั ธ์กับการเคลอื่ นท่ีของลูกสูบ กลไกส่งกาลงั ขับเพลาลูกเบีย้ วมอี ยู่ 3 แบบ ดงั นี้ 1. แบบโซ่ไทม์มิง่ (Timing chain) กลไกขับเพลาลูกเบยี้ วแบบโซ่ไทม์มงิ่ แบบนีใ้ ช้ในเครื่องยนต์ท่ีใช้ เพลาลูกเบีย้ วอยู่เหนือฝา สูบ เพลาลูกเบยี้ วจะถูกขบั โดยโซ่ไทม์ม่ิง และจะถูกหล่อลนื่ ด้วยน้ามนั เคร่ือง ความตงึ ของโซ่จะ ถูกปรับตวั โดยตวั ต้งั โซ่และมตี วั ดันโซ่คอยช่วยลดการสะเทือนของโซ่ เพลาลูกเบีย้ วทีใ่ ช้โซ่เป็ น ตวั ขับนี้จะทางานเงยี บกว่าแบบเฟื องไทม์มิ่ง จงึ ทาให้เป็ นทน่ี ิยมใช้

2. แบบเฟื องไทม์ม่ิง (Timing gear) กลไกขับเพลาลูกเบีย้ วแบบเฟื องไทม์ม่ิง ใช้กับเคร่ืองยนต์ท่มี กี ลไกลนิ้ อยู่เหนือฝาสูบซ่ึง เพลาลูกเบีย้ วอยู่ในเสื้อสูบ การส่งกาลงั ขับแบบนี้การทางานจะเกิดเสียงดงั มากกว่าโซ่ไทม์ม่ิง ปัจจุบนั ไม่นิยมใช้ 3. แบบสายพานไทม์มิ่ง (Timing belt) กลไกขับเพลาลูกเบีย้ วแบบสายพานไทม์ม่งิ การส่งกาลังขบั แบบนีจ้ ะมกี ารทางานที่เงยี บกว่า

แบบโซ่ และไม่ต้องการการหล่อลืน่ หรือการปรับต้งั ความตงึ อกี ท้งั สายพานยังมนี ้าหนกั น้อยกว่า วธิ ีการขับลิน้ แบบอ่ืน ปัจจบุ นั นิยมใช้ในเคร่ืองยนต์ คาศัพท์ท้ายหน่วย Engine = เครื่องยนต์ Intake manifold = ท่อร่วมไอดี Throttle body = เรือนลนิ้ เร่ง Spark plug = หัวเทียน Water pump = ปั๊มน้า Fan = ใบพดั ลม Timing belt = สายพานไทม์ม่ิง Fanbelt = สายพานพดั ลม Oil filter = กรองน้ามนั เคร่ือง Oil pan = อ่างน้ามนั เคร่ือง Crankcase = ห้องเพลาข้อเหวยี่ ง Cylinder block = เสื้อสูบ Piston = ลูกสูบ Cylinder =กระบอกสูบ

Camshaft = เพลาลูกเบีย้ ว Intake valve = ลนิ้ ไอดี Exhaust valve = ลนิ้ ไอเสีย Valve spring = สปริงลนิ้ Flywheel = ล้อช่วยแรง Crankshaft = เพลาข้อเหวย่ี ง Connecting rod = ก้านสูบ Cylinder head = ฝาสูบ Pulley = พูลเลย์ Glow plug = หัวเผา Injection nozzle = หัวฉีด Fuel pipe = ท่อน้ามัน Oil pump = ปั๊มน้ามนั เครื่อง Distributor = จานจ่าย Push rod = ก้านกระทุ้ง Tappet = ลูกกระทุ้ง Piston ring = แหวนลูกสูบ Compression ring = แหวนอดั Bearings = แบร่ิงหรือรองลื่น Main bearings = แบร่ิงหลกั Thrust washer = แบริ่งกันรุน Timing gear = เฟื องไทม์มิง่ Timing chain = โซ่ไทม์มงิ่ Exhaust pipe = ท่อไอเสีย Spark plug connector = ปลั๊กหัวเทียน Camshaft gear = เฟื องเพลาลูกเบยี้ ว Crankshaft gear = เฟื องเพลาข้อเหวย่ี ง

Belt tensioner = ลูกรอกดนั สายพาน Exhaust manifold = ท่อร่วมไอเสีย Rocker cover = ฝาครอบกระเดอ่ื งกดลนิ้ Spark plug cable = สายหัวเทยี น Gear pump = ปั๊มน้ามนั เคร่ืองแบบเฟื อง Vibration damper = อุปกรณ์ต้านการสั่น Timing belt cover = ฝาครอบสายพานไทม์มงิ่ Cylinder head gasket = ปะเก็นฝาสูบ Intake rocker arms = กระเด่ืองกดลนิ้ ไอดี Oil pressure switch = สวติ ซ์แรงดนั น้ามนั เคร่ือง Exhaust rocker arms = กระเดือ่ งกดลนิ้ ไอเสีย Rocker arms shafts = เพลากระเดื่องกดลนิ้ Rotor pump = ป๊ัมน้ามันเครื่องแบบโรเตอร์ Crescent pump = ป๊ัมน้ามนั เคร่ืองแบบจนั ทร์เสี้ยว Connecting rod bearings = แบริ่งก้านสูบ Oil Control ring or Oil ring = แหวนกวาดน้ามนั Overhead valves หรือ OHV = เครื่องยนต์ลิน้ เหนือสูบ Throttle position sensor = ตวั ตรวจจบั ตาแหน่งลนิ้ เร่ง Full-flow filter type = กรองน้ามนั เคร่ืองแบบกรองท้งั หมด Variable speed fan drive = พดั ลมแบบความเร็วเปลี่ยนแปลง Fuel pressure regulator = ตวั ควบคุมแรงดันน้ามนั เชื้อเพลงิ Overhead Camshaft หรือ OHC =เคร่ืองยนต์เพลาลูกเบีย้ วเหนือสูบ Filter element replacement = กรองน้ามนั เครื่องแบบเปลี่ยนเฉพาะไส้กรอง Construction and Components Engine = โครงสร้างและส่วนประกอบของเครื่องยนต์ Single Overhead Camshaft หรือ SOHC = เคร่ืองยนต์แบบเพลาลูกเบีย้ วเดยี่ วเหนือสูบ Double Overhead Camshaft หรือ DOHC = เคร่ืองยนต์แบบเพลาลูกเบีย้ วคู่เหนือสูบ