20101-2002 งานเครื่องยนต์ดีเซล

หนังสือหมวดวิชาสมรรถนะวิชาชีพ งานเครอ่ื งยนต์รหสั วิชา 20101-2002 ดเี ซล(Diesel Engine Job) นงั อื เล่มนี้เรียบเรียงตามจดุ ประ งคร์ าย ิชา มรรถนะราย ิชา และคำาอธิบายราย ิชา ลกั ตู รประกา นยี บตั ร ชิ าชพี (ป ช.) พทุ ธ กั ราช 2562 ของ าำ นกั งานคณะกรรมการการอาชี กึ า กระทร ง กึ าธกิ าร เ มาะแกก่ ารเรยี นรเู้ พอ่ื นาำ ไปประกอบอาชพี รองศาสตราจารยอ์ า� พล ซอ่ื ตรง ค.อ.บ. (เครอ่ื งกล), ค.อ.ม., Meister (Kfz.) รองผอู้ ำ� นวยกำรฝำ่ ยวชิ ำกำร ศนู ยส์ ง่ เสรมิ วชิ ำกำร (สำขำชำ่ งอตุ สำหกรรม) 128.00

งานเครอื่ งยนต์ ดเี ซล สงวนลิขสิทธิ์ตามพระราชบัญญัติ หา้ มทา� ซา้� ดดั แปลง ออกจา� หนา่ ย แจกจา่ ย และกระทา� โดย ประการอน่ื ในตอนใดตอนหนง่ึ ของหนงั สอื เลม่ นี้ ไมว่ า่ จะเปน็ ข้อความ และส่ิงอ่ืนใด ดว้ ยวิธีการเรียงพิมพ์ พมิ พ์ส�าเนา หรอื ดว้ ยวธิ อี นื่ ใดทกุ กรณี หากผใู้ ดละเมดิ ลขิ สทิ ธจิ์ ะถกู ดา� เนนิ คดที างกฎหมายทบ่ี ญั ญตั ไิ วข้ น้ั สงู สดุ เวน้ แตจ่ ะไดร้ บั ความยนิ ยอม เปน็ ลายลกั ษณอ์ กั ษรจาก สำ� นกั พมิ พศ์ นู ยส์ ง่ เสรมิ วชิ ำกำร ข้อมลู ทางบรรณานกุ รมของสา� นกั หอสมุดแห่งชาติ National Library of Thailand Cataloging in Publication Data อ�ำพล ซ่อื ตรง. งำนเครอื่ งยนต์ดเี ซล.-- กรงุ เทพฯ : ศูนยส์ ่งเสริมวชิ ำกำร, 2562. 268 หน้ำ. 1. เคร่อื งยนตด์ เี ซล. I. ช่อื เรอื่ ง. 621.436 ISBN 978-616-418-124-3 ปที พี่ มิ พ์ : 2562 พมิ พ์ครง้ั ท่ี 1 : 3,000 เลม่ รำคำ 128 บำท บรรณาธกิ ารวิชาการ สาขาช่างอุตสาหกรรม รองศาสตราจารยอ์ �าพล ซือ่ ตรง ค.อ.บ. (เคร่อื งกล), ค.อ.ม., Meister (Kfz.) จารุณี กาญจะโนสถ ค.บ., ค.ม. (การบรหิ ารการศกึ ษา) บรรณาธกิ ารบริหาร รองศาสตราจารย์ ดร.สรุ ศกั ดิ์ อมรรตั นศกั ด์ิ กศ.บ., กศ.ม., ค.ด. (วดั ผลการศกึ ษา) Cert. in Informatic for Research กรรมการผจู้ ดั การ จติ รา มนี มณี พ.ม., กศ.บ.

ส�ำนักงำนคณะกรรมกำรกำรอำชีวศึกษำ มีนโยบำยพัฒนำหลักสูตรกำรจัดกำรเรียนกำรสอน ระดบั ประกำศนยี บัตรวิชำชพี เปน็ หลักสตู รแบบฐำนสมรรถนะ (Competency-Based Curriculum) เพอื่ ผลิตบุคลำกรระดับช่ำงฝมี ือ (Skill Workers) และชำ่ งเทคนคิ (Technician) ระดบั ปฏิบตั งิ ำน สำขำอำชีพต่ำง ๆ ซ่ึงเป็นบคุ ลำกรทเ่ี ปน็ ก�ำลังสำ� คญั ตอ่ กำรพัฒนำอุตสำหกรรมสำขำต่ำง ๆ ของประเทศ ให้มสี มรรถนะสอดคล้องกบั ควำมต้องกำรของตลำดแรงงำนและสถำนประกอบกำร มีควำมสำมำรถ ในกำรส่อื สำร คิดวิเครำะห์ แก้ปญั หำ วำงแผนกำรดำ� เนินงำน สำมำรถใชเ้ ทคโนโลยีสำรสนเทศบูรณำกำร ควำมรู้อยำ่ งเป็นระบบ มคี ุณธรรมจริยธรรม และกำรศึกษำต่อในระดบั ที่สงู ข้ึน ต�ำรำเรยี นวิชางานเครอื่ งยนต์ดีเซลนี้ เรียบเรยี งเนื้อหำทำงภำคทฤษฎีและภำคปฏบิ ัติรวมอยู่ ด้วยกัน โดยได้พยำยำมเลือกสรรเนื้อหำจำกต�ำรำ และข้อมูลท่ีใช้กันแพร่หลำยในรถยนต์ปัจจุบัน เพอ่ื ใหเ้ หมำะแกก่ ำรเรียนร้ทู ่ีจะไดพ้ บกบั ของจรงิ เป็นแนวทำงที่สำมำรถปฏิบตั ิกำรตรวจซ่อมและบำ� รุง รกั ษำรถยนตต์ อ่ ไป กำรจัดกำรเรียนกำรสอน เพ่ือให้มีควำมเข้ำใจในหลักกำรท�ำงำน จนสำมำรถถอดประกอบ ตรวจสภำพชิ้นส่วนและบ�ำรุงรักษำเครื่องยนต์ดีเซลได้ จะต้องให้ผู้เรียนมีโอกำสได้ปฏิบัติงำนซ่อม เครือ่ งยนตอ์ ยำ่ งเต็มเวลำและหลำย ๆ คร้งั เทำ่ ทจ่ี ะเปน็ ไปได้ โดยแบ่งกลุม่ เรียนหรอื ฝึกหัดให้บรรลุ วัตถุประสงค์ กอปรกบั กำรควบคมุ ดูแลใหใ้ กลช้ ิด ใหผ้ เู้ รยี นมกี ิจนิสัยที่ดีในกำรทำ� งำนดว้ ยควำมเปน็ ระเบียบ สะอำด ประณีต ปลอดภัย และรักษำสภำพแวดล้อม โดยมกี ำรประเมินผลกำรเรียนกำรสอน อยำ่ งเปน็ ระบบ ในทำงปฏิบัติ ควรปฏิบัติตำมคู่มือซ่อมเคร่ืองยนต์น้ัน ใช้เคร่ืองมือพิเศษ เพ่ือจะได้รู้จัก กำรใช้คู่มือซ่อมเครอ่ื งยนต์ สำมำรถปฏบิ ัตงิ ำนได้รวดเร็วและปลอดภัย จงึ หวงั อยำ่ งยง่ิ วำ่ ผ้ศู ึกษำ ตำ� รำเรียนเลม่ น้ี จะสำมำรถปฏิบตั ิงำนไดต้ รงตำมวตั ถปุ ระสงค์ตอ่ ไป (รองศาสตราจารย์อ�าพล ซ่อื ตรง) ในนำมผู้จดั ทำ�

รหสั งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล 1-6-3 20101-2002 (Diesel Engine Job) จดุ ประสงค์รายวิชา เพื่อให้ 1. เข้ำใจเก่ียวกับโครงสร้ำงและหลักกำรท�ำงำนของเคร่ืองยนต์ดีเซล 2. สำมำรถใช้เคร่ืองมืออุปกรณ์ช่ำงยนต์ได้ถูกต้องตำมขั้นตอน 3. สำมำรถถอด ประกอบ ตรวจสภำพช้ินส่วนปรับแต่งและบ�ำรุงรักษำเครื่องยนต์ดีเซล 4. มีกิจนิสัยท่ีดีในกำรท�ำงำนรับผิดชอบ ประณีตรอบคอบ ตรงต่อเวลำ สะอำดปลอดภัย และรักษำสภำพแวดล้อม สมรรถนะรายวิชา 1. แสดงควำมรเู้ กย่ี วกบั หลกั กำรตรวจสอบ บำ� รงุ รกั ษำ ปรบั แตง่ ชน้ิ สว่ นเคร่ืองยนต์ดีเซล 2. ถอด ประกอบชนิ้ สว่ นเคร่ืองยนต์ดีเซลตำมคมู่ อื 3. ตรวจสภำพช้ินส่วนเคร่ืองยนต์ดีเซลตำมคมู่ อื 4. ปรบั แตง่ เคร่ืองยนต์ดีเซลตำมคมู่ อื 5. บำ� รงุ รกั ษำชนิ้ สว่ นเคร่ืองยนต์ดีเซลตำมคมู่ อื ค�าอธิบายรายวิชา ศึกษำและปฏิบัติเก่ียวกับควำมปลอดภัยในกำรท�ำงำน กำรใช้เคร่ืองมืออุปกรณ์ ช่ำงยนต์ กำรถอดประกอบ ตรวจสภำพชน้ิ สว่ น ระบบฉีดเช้ือเพลิง ระบบหล่อล่ืน ระบบ ระบำยควำมร้อน ระบบไอดี ระบบไอเสีย กำรสตำร์ทเครื่องยนต์ กำรปรับแต่งและกำรบ�ำรุง รักษำเคร่ืองยนต์ดีเซล

หนว่ ยท่ี 1 การศึกษาการทำงานของเครอื่ งยนต์ดเี ซล ..................................................................... 1 บทนำ ............................................................................................................................................ 2 1.1 วฏั จักรการทำงานของเครือ่ งยนต์ดีเซล 4 จังหวะ ............................................................. 3 1.2 กระบวนการเผาไหม้และกราฟความดนั ในหอ้ งเผาไหม้ .................................................. 6 1.3 ลักษณะการฉีดนำ้ มนั ดีเซล ............................................................................................... 8 1.4 คุณสมบตั ิและขอ้ ดีขอ้ ด้อยเคร่อื งยนต์ดีเซล .................................................................... 11 หนว่ ยที่ 2 การศกึ ษาหอ้ งเผาไหมแ้ ละขอ้ มูลบริการเครื่องยนต์ดีเซล ........................................ 15 บทนำ .......................................................................................................................................... 16 2.1 หน้าทหี่ อ้ งเผาไหม้และห้องเผาไหมแ้ บบเปิด .................................................................. 17 2.2 ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ชั้นและแบบพาวน ........................................................................... 19 2.3 หอ้ งเผาไหมแ้ บบเอนเนอรย์ เี ซลและแบบโพรงหัวลกู สบู ................................................ 21 2.4 ข้อมูลบรกิ ารและแรงขนั นอตสกรูเครอื่ งยนต์ดเี ซล ......................................................... 24 หน่วยท่ี 3 การศึกษาและปฏิบัตงิ านระบบหลอ่ ล่ืนและระบายความร้อน ................................. 31 บทนำ .......................................................................................................................................... 32 3.1 หน้าที่และสว่ นประกอบระบบหล่อล่ืนเครื่องยนต์ .......................................................... 33 3.2 วงจรกรองและตัวระบายความร้อนนำ้ มนั เครือ่ ง ............................................................ 36 3.3 การตรวจไฟเตอื นและเปล่ยี นกรองนำ้ มนั เคร่ือง ............................................................. 38 3.4 ลักษณะและส่วนประกอบระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ ....................................... 40 3.5 การตรวจสภาพระบบระบายความรอ้ นเคร่ืองยนต์ ......................................................... 44 3.6 การตรวจวงจรและรีเลยพ์ ัดลมไฟฟา้ ............................................................................... 47 หนว่ ยท่ี 4 การศกึ ษาและปฏบิ ตั ิงานหวั ฉดี น้ำมันดีเซล ................................................................. 53 บทนำ .......................................................................................................................................... 54 4.1 คณุ ลกั ษณะหัวฉดี และนมหนูหวั ฉดี ................................................................................. 55 4.2 การถอดซอ่ มหัวฉีดทใี่ ชน้ มหนแู บบเดอื ย ......................................................................... 60 4.3 การถอดซอ่ มหวั ฉีดท่ใี ช้นมหนแู บบรู ................................................................................ 65 หน่วยที่ 5 การศึกษาและปฏิบัติงานวงจรน้ำมนั ปมั๊ ดีเซลแบบเรยี งสบู ..................................... 71 บทนำ ........................................................................................................................................... 72 5.1 ท่อน้ำมนั และถงั น้ำมันดีเซล ............................................................................................. 73 5.2 ป๊ัมดดู นำ้ มนั และปัม๊ ไลล่ มวงจรนำ้ มันดีเซล .................................................................... 77

5.3 หมอ้ ดกั น้ำและหม้อกรองนำ้ มันดีเซล .............................................................................. 80 5.4 การไลล่ มวงจรน้ำมนั ปม๊ั ดีเซลแบบเรียงสบู ..................................................................... 85 หนว่ ยที่ 6 การศกึ ษาและปฏบิ ัติงานปั๊มดเี ซลแบบเรียงสูบ ......................................................... 89 บทนำ .......................................................................................................................................... 90 6.1 การทำงานของปมั๊ ดีเซลแบบเรยี งสูบ ............................................................................... 91 6.2 การทำงานของกาวานาแบบกลไก .................................................................................. 93 6.3 การทำงานของกาวานาแบบผสม ..................................................................................... 97 6.4 การเปลย่ี นปม๊ั และการต้งั ปั๊มอ่อนปมั๊ แก่ ....................................................................... 101 หนว่ ยที่ 7 การศึกษาและปฏิบตั ิงานระบบปม๊ั ดีเซลแบบจานจา่ ย ........................................... 109 บทนำ ......................................................................................................................................... 110 7.1 เปรยี บเทียบประเภทปั๊มและวงจรนำ้ มนั ความดันตำ่ ................................................... 111 7.2 การส่งนำ้ มนั ในวงจรน้ำมันความดันสงู ......................................................................... 114 7.3 ประเภทกาวานาและสว่ นประกอบทส่ี ำคญั .................................................................. 119 7.4 กาวานาแบบควบคมุ ทุกความเรว็ รอบ ......................................................................... 122 7.5 กาวานาแบบควบคุมความเรว็ รอบตำ่ และสงู สุด ........................................................ 125 หน่วยท่ี 8 การศึกษาและปฏิบตั ิงานเปลีย่ นปัม๊ ดีเซลแบบจานจ่าย ......................................... 129 บทนำ ......................................................................................................................................... 130 8.1 สายพานเพลาราวลนิ้ และเครือ่ งหมายการตดิ ตง้ั ป๊มั ดเี ซล ........................................... 131 8.2 การถอดสายพานเพลาราวลิ้นขับปม๊ั ดเี ซลแบบจานจา่ ย ............................................. 133 8.3 การประกอบสายพานเพลาราวลน้ิ ขับปม๊ั ดีเซลแบบจานจา่ ย ..................................... 137 8.4 การตง้ั ปมั๊ ดีเซลแบบจานจา่ ย (STRADA) ..................................................................... 144 หนว่ ยที่ 9 การศึกษาและปฏิบัติงานระบบปมั๊ ดเี ซลแบบคอมมอนเรลและไอดีไอเสยี ...... 149 บทนำ ......................................................................................................................................... 150 9.1 ส่วนประกอบและการทำงานระบบป๊ัมดเี ซลแบบคอมมอนเรล .................................. 151 9.2 การกรองและการลดเสียงดูดไอดเี คร่อื งยนตด์ ีเซล ....................................................... 157 9.3 การทำงานและการตรวจซอ่ มเทอร์โบชาร์จ .................................................................. 159 9.4 การสญู เสยี พลงั งานจากการเผาไหม้และหมอ้ พักไอเสยี ............................................. 164 หน่วยที่ 10 การศึกษาและปฏบิ ตั งิ านฝาสบู และลนิ้ เครอื่ งยนต์ ............................................... 169 บทนำ ........................................................................................................................................ 170 10.1 ส่วนประกอบฝาสบู และลิน้ เครอ่ื งยนต์ดเี ซล ............................................................... 171 10.2 ลำดับการขนั สกรูฝาสบู แน่นเปน็ มุม ............................................................................ 174 10.3 การถอดตรวจและประกอบกลไกควบคุมลิ้น .............................................................. 177 10.4 การถอดตรวจชุดลิน้ และบดลิน้ เคร่อื งยนต์ ................................................................. 181 10.5 การประกอบฝาสบู เครือ่ งยนต์ ..................................................................................... 185

260

กำหนดแรงขนั สกรูมาตรฐานเมตรกิ (กก.-ม.) สญั ลกั ษณ์ ท่หี วั สกรู ∅ ของสกรู 4T 7T 9T x ระยะพิต (มม.) (เหล็กกลา้ คารบ์ อนตำ่ ) (เหล็กกลา้ คาร์บอนสงู ) (เหล็กกลา้ ผสม) 6 x 1.0 0.4 - 0.8 0.5 - 1.0 - 8 x 1.25 0.8 - 1.8 1.2 - 2.3 1.7 - 3.1 10 x 1.25 2.1 - 3.5 2.8 - 4.7 3.8 - 6.4 *10 x 1.5 2.0 - 3.4 2.8 - 4.6 3.7 - 6.1 12 x 1.25 5.0 - 7.5 6.2 - 9.3 7.7 - 11.6 *12 x 1.75 4.6 - 7.0 5.8 - 8.6 7.3 - 10.9 14 x 1.5 7.8 -11.7 9.5 - 14.2 11.6 - 17.4 *14 x 2.0 7.3 -10.9 9.0 - 13.4 10.9 - 16.3 16 x 1.5 10.6 - 16.0 13.8 - 20.8 16.3 - 24.5 *16 x 2.0 10.2 - 15.2 13.2 - 19.8 15.6 - 23.4 18 x 1.5 15.4 - 23.0 19.9 - 29.9 23.4 - 35.2 20 x 1.5 21.0 - 31.6 27.5 - 41.3 32.3 - 48.5 22 x 1.5 25.6 - 42.2 37.0 - 55.5 43.3 - 64.9 24 x 2.0 36.6 - 55.0 43.9 - 72.5 56.5 - 84.7 ขอ้ สงั เกต เครอื่ งหมายดอกจนั ทน์ (*) แสดงวา่ สกรนู น้ั ใชก้ บั เกลยี วทท่ี ำไวใ้ นชน้ิ สว่ น ซึ่งเป็นโลหะเนื้ออ่อนกว่า เช่น เหล็กหล่อ เป็นต้น 1 กก.-ม. = 9.808 Nm 1 Nm = 0.738 ฟุต-ปอนด์ 1 Nm = 0.102 กก.-ม. 1 ฟุต-ปอนด์ = 1.356 Nm

1 งานเครื่องยนตด์ เี ซล 1 การศกึ ษาการทำงาน ของเครอ่ื งยนตด์ เี ซล สาระการเรยี นรู้ 1.1 วัฏจักรการทำงานของเครอ่ื งยนต์ดเี ซล 4 จงั หวะ 1.2 กระบวนการเผาไหม้และกราฟความดันในห้องเผาไหม้ 1.3 ลักษณะการฉดี น้ำมันดเี ซล 1.4 คุณสมบตั แิ ละขอ้ ดขี อ้ ดอ้ ยเครื่องยนตด์ ีเซล ผลการเรยี นรทู้ ค่ี าดหวงั 1. อธบิ ายวัฏจกั รการทำงานของเครอ่ื งยนต์ดีเซล 4 จังหวะได้ 2. อธิบายกระบวนการเผาไหม้และกราฟความดันในหอ้ งเผาไหม้ได้ 3. อธบิ ายลกั ษณะการฉีดน้ำมันดเี ซลได้ 4. แนะนำคณุ สมบตั แิ ละขอ้ ดขี ้อด้อยเครอ่ื งยนตด์ เี ซลได้ 5. เพ่ือใหม้ ีกจิ นิสัยในการทำงานดว้ ยความเป็นระเบยี บเรียบรอ้ ย ประณตี รอบคอบและตระหนักถึงความปลอดภัย

2 งานเคร่อื งยนต์ดีเซล 1 การศกึ ษาการทำงาน ของเครอ่ื งยนตด์ เี ซล บทนำ เครือ่ งยนตด์ ีเซล เปน็ เครื่องยนตส์ ันดาปภายใน (สนั ดาปภายนอกคือเคร่อื งจกั รไอน้ำ) ทดี่ ูด อากาศเปลา่ ๆ เข้าไปอดั ในหอ้ งเผาไหม้ ด้วยอตั ราอดั สูงประมาณ 15:1 ถึง 22:1 อากาศท่ีถูกอัดจึง รอ้ นสูงมาก ประมาณ 600oซ. ข้ึนไป เม่ือฉดี น้ำมันดีเซลใหเ้ ป็นละอองเขา้ ไปในอากาศท่ถี ูกอัดนนั้ นำ้ มันดีเซลจะลกุ ติดไฟไดเ้ อง โดยไมต่ อ้ งใช้ประกายไฟจุดระเบดิ เหมอื นเคร่อื งยนตแ์ กส๊ โซลีน ดังน้นั เคร่อื งยนตด์ ีเซลจงึ ตอ้ งมสี ่วนประกอบแขง็ แรง และมีเสยี งดังมากกว่าเคร่ืองยนตแ์ กส๊ โซลนี เคร่อื งยนตด์ ีเซล ตัง้ ช่ือให้เกยี รตแิ กเ่ จ้าของผลงาน คือ ดร. รูดอลฟ์ ดเี ซล (Dr. Rudolf Diesel) วศิ วกรยานยนตเ์ ยอรมนั ต้งั แตป่ ี พ.ศ. 2440 คอื ประมาณ 100 ปีแล้ว ยงั ใชก้ นั จนถงึ ปจั จบุ นั ถังน้ำมนั ดีเซล ทอ่ ไหลกลบั เครือ่ งยนต์ หวั ฉดี หัวเผา ป๊มั ดีเซล กรองน้ำมัน ตัวเรง่ ฉีด กาวานา กล่องควบคุมหวั เผา แบตเตอร ี่ สวติ ชส์ ตาร์ต อา่ งน้ำมนั เครอื่ ง รูปที่ 1.1 ภาพตดั เคร่ืองยนตด์ เี ซลและวงจรนำ้ มนั ดีเซล ใช้ปม๊ั ดเี ซลแบบเรียงสูบ (BOSCH)

งานเครื่องยนตด์ เี ซล 3 1.1 วฏั จกั รการทำงานของเครอ่ื งยนตด์ เี ซล 4 จงั หวะ 1 เครือ่ งยนตด์ เี ซลทีใ่ ช้ในรถยนต์ท่วั ไป ลว้ นเปน็ เครือ่ งยนต ์ 4 จังหวะ เครือ่ งยนต์ดเี ซล 2 จงั หวะ มแี ต ่ เครือ่ งยนต์ดีเซลขนาดใหญ ่ ทีใ่ ช้ในอุตสาหกรรมหรือในเรือทะเล วฏั จกั รของเคร่อื งยนตด์ ีเซล 4 จังหวะ เหมอื นกบั วัฏจักรของเครอ่ื งยนตแ์ ก๊สโซลีน 4 จังหวะ คอื จงั หวะดดู -อัด-งาน-คาย โดยเร่ิมตัง้ แตล่ กู สูบอยศู่ นู ยต์ ายบน ดงั นี้ ลนิ้ ไอดีและลน้ิ ไอเสยี ปิดท้งั คู่ 1.1.1 การจุดระเบิด อากาศอัด เครอื่ งยนต์แก๊สโซลนี จดุ ระเบิดด้วยไฟแรงสูง ร้อน 600oซ. กระโดดที่เขี้ยวหัวเทียน แต่เครื่องยนต์ดีเซลจุดระเบิดด้วย ความร้อนจากการอัดอากาศในจังหวะอัดท่ีสูงไม่น้อยกว่า 600oซ. คอื จุดระเบิดไดเ้ อง เครอื่ งยนต์ดเี ซลโดยทั่วไป อตั ราอดั จงึ สงู 15:1 ถงึ 22:1 แต่อัตราอัดของเครอื่ งยนต์แก๊สโซลีน สงู เพยี ง 6:1 ถึง 12:1 รปู ท่ี 1.2 จดุ ระเบดิ ดว้ ยอากาศอดั ร้อน 1.1.2 จังหวะดดู ล้ินไอดเี ปดิ ลิ้นไอเสยี ปดิ 1) จังหวะดูดกำหนดให้เป็นจังหวะที่ 1 ลิ้นไอดีเปิด รูปที่ 1.3 จงั หวะดูดลกู สบู เคลอ่ื นท่ลี ง ตั้งแต่ลูกสบู อยู่ก่อนศนู ยต์ ายบนเลก็ น้อย เพลาขอ้ เหวี่ยงหมนุ พาลูกสูบลงสศู่ ูนย์ตายล่าง 2) เครื่องยนต์ดีเซลดูดอากาศเปล่า ๆ ที่ผ่านไส้กรอง อากาศแลว้ เข้าไปในกระบอกสูบเรยี กวา่ ไอดี 3) ขณะลกู สบู เคลื่อนท่ลี ง ปรมิ าตรในกระบอกสูบเพม่ิ ขึ้น เกิดสญุ ญากาศทันที 4) เมอ่ื ลูกสูบเคลอ่ื นทีล่ งเลยศนู ยต์ ายล่างเลก็ นอ้ ย ลิ้น ไอดจี ะปดิ กระบอกสบู ได้รบั การบรรจุด้วยอากาศ จนเต็ม

4 งานเคร่อื งยนตด์ เี ซล 1.1.3 จังหวะอัด ลิน้ ไอดปี ดิ ลน้ิ ไอเสยี ปดิ 1) จงั หวะอดั กำหนดใหเ้ ปน็ จงั หวะท ี่ 2 ลกู สูบเคลอื่ นท ี่ จากศนู ยต์ ายล่างขึ้นสู่ศนู ย์ตายบน ล้ินทงั้ คปู่ ิดสนทิ ไอดีภายในกระบอกสูบถูกอัด ให้มีปริมาณเล็กลง ประมาณ 15:1 ถงึ 22:1 เรียกว่า อตั ราอัด (Com- pression Ratio) 15:1 ถึง 22:1 2) ไอดีทถ่ี กู อดั ให้มีปริมาณเลก็ ลง จะมคี วามดนั สงู 30- 40 บาร ์ 3) อุณหภูมิสงู ไอดที ี่ถกู อัดเกิดการเสยี ดสรี ะหวา่ งอณู อากาศ ไอดจี งึ รอ้ นขึน้ เปน็ 600-700o ซ. รปู ที่ 1.4 จังหวะอัดลกู สูบเคล่อื นทข่ี ึน้ 1.1.4 จังหวะงาน ลน้ิ ไอดปี ิด ลิน้ ไอเสยี ปดิ จงั หวะงาน กำหนดใหเ้ ป็นจงั หวะท่ ี 3 ความรอ้ นท ี่ เกิดขึ้นจากการเผาไหมป้ ระมาณ 2,000-2,500oซ. ทำใหแ้ กส๊ ขยายตัวดันลูกสบู ลงลา่ ง ด้วยความดันประมาณ 50-75 บาร์ รูปท่ี 1.5 จังหวะงานลูกสูบเคลื่อนทีล่ ง ขอ้ ควรจำ ฉีดน้ำมนั 175 บาร์ การเผาไหมเ้ กดิ หลงั การเรม่ิ ฉดี นำ้ มนั เขา้ ไปผสมอากาศ ประมาณ 0.001 วินาท ี ไมเ่ กนิ 0.002 วินาท ี จึงจะ เกิดการเผาไหม้ขน้ึ ชว่ งเวลานี้เป็นคณุ สมบตั นิ ำ้ มัน ดเี ซลอยา่ งหนง่ึ เรยี กวา่ เวลาถว่ งจดุ ระเบดิ (Ignition Lag) นับจากเรมิ่ ฉีดไปจนถงึ เร่มิ ฉดี ไฟ เพอื่ ใหน้ ้ำมัน ดีเซลระเหยเป็นไอผสมกับอากาศให้สมบูรณ์เสียก่อน จงึ เผาไหม ้ แตต่ อ้ งไมช่ า้ มาก เพราะจะทำใหต้ ดิ เครอ่ื ง ยาก รปู ที่ 1.6 อากาศผสมน้ำมนั ดเี ซลเริ่มติดไฟ

งานเคร่ืองยนต์ดีเซล 5 1.1.5 จงั หวะคาย 1 ลิน้ ไอเสยี เร่มิ เปดิ 1) จงั หวะคาย กำหนดใหเ้ ปน็ จงั หวะท ่ี 4 เปน็ จงั หวะท่ี ตอ้ งขบั ไลไ่ อดที เ่ี ผาไหมแ้ ลว้ เรยี กวา่ ไอเสยี ออกไป จากกระบอกสบู ทางลน้ิ ไอเสยี 2) ลิ้นไอเสียเปิดก่อนลูกสูบ จะถึงศูนย์ตายล่างเล็กน้อย เพอ่ื ใหไ้ อเสยี ออกไป แตล่ น้ิ ไอดยี งั ปดิ อยู่ รูปท่ี 1.7 เริม่ จังหวะคาย ลกู สูบเริ่มขึ้น ขอ้ ควรจำ ลน้ิ ไอเสีย ขณะมีภาระหนกั เคร่ืองยนตด์ ีเซลคายไอเสยี เมื่อ เปิดสุด อุณหภูมไิ อเสียประมาณ 600oซ. ส่วนเครื่องยนต์ แกส๊ โซลีนคายไอเสยี ประมาณ 900oซ. จากความร้อน ที่เกิดจากการเผาไหม้เทา่ กัน 2,000-2,500oซ. จึงเหน็ ได้ว่า เครื่องยนต์ดีเซลใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ น้ำมันเชื้อเพลิง เป็นประโยชน์ได้มากกว่าเครื่องยนต์ แก๊สโซลนี จงึ ประหยัดน้ำมนั เช้ือเพลงิ กวา่ เคร่อื งยนต์ แกส๊ โซลนี รปู ที่ 1.8 จงั หวะคาย ลูกสูบข้ึนขบั ไลไ่ อเสีย ตารางท่ี 1.1 เปรยี บเทยี บจังหวะการทำงานของเคร่อื งยนต์แก๊สโซลนี และเครื่องยนตด์ เี ซล เครอื่ งยนต์ เคร่ืองยนตแ์ ก๊สโซลนี เคร่อื งยนต์ดเี ซล จังหวะ ดดู อากาศเพยี งอยา่ งเดียวเข้าไปใน 1 จังหวะดูด ดดู ส่วนผสมอากาศ-เบนซินเปน็ ไอดี ห้องเผาไหม้ เขา้ ไปในหอ้ งเผาไหม้ ลกู สูบอัดอากาศเพือ่ เพม่ิ ทงั้ ความดัน และอุณหภูมิ 2 จังหวะอัด ลูกสูบอัดไอดี ฉีดนำ้ มนั ดเี ซลเข้าไปในอากาศอัดทม่ี ี อณุ หภมู สิ ูง จึงตดิ ไฟ เกดิ ความดนั สูง 3 จังหวะงาน หัวเทยี นจดุ ไอดที ่ีถกู อดั จึงติดไฟ 4 จังหวะคาย เกดิ ความดันสูง ลูกสูบขับไล่ไอเสียออกจากกระบอกสูบ ลกู สูบขบั ไลไ่ อเสียออกจาก กระบอกสูบ

6 งานเครอื่ งยนตด์ เี ซล 1.2 กระบวนการเผาไหมแ้ ละกราฟความดนั ในหอ้ งเผาไหม้ 1.2.1 กระบวนการเผาไหม ้ (Combustion Process) การเผาไหม้เปน็ ปฏกิ ิรยิ าทางเคมีทีเ่ กิดขึ้นคอื น้ำมนั ดีเซลรวมตัวกับออกซิเจนทำใหเ้ กดิ ความรอ้ น สงู อณุ หภมู แิ ละความดนั สงู ขน้ึ ธาตสุ ำคญั ทต่ี ดิ ไฟคอื คารบ์ อนและไฮโดรเจน ธาตทุ ง้ั 2 น ้ี จะแยกตวั ผสมกบั ออกซเิ จน ไฮโดรเจนผสมกับออกซิเจนกลายเป็นนำ้ (H2O) สว่ นคาร์บอนผสมกบั ออกซเิ จนกลายเป็นคารบ์ อน ไดออกไซด ์ (CO2) ถา้ ภายในหอ้ งเผาไหมม้ อี อกซเิ จนน้อยไมเ่ พยี งพอ คารบ์ อนส่วนหน่งึ ท่เี ข้าผสมกบั ออกซิเจน จะกลายเป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ที่เปน็ แก๊สพิษ จังหวะดูด จงั หวะอดั จงั หวะงาน จังหวะคาย บรรจไุ อด ี ไอดีร้อน 600oซ. แก๊สขยายตวั ขบั ไลไ่ อเสยี เผาไหม้ความ ัดน (บา ์ร ) เรมิ่ ฉดี นำ้ มัน BDC TDC เวลาถ่วง TDC BDC TDC ลูกสูบเคลือ่ นที่ รูปท่ี 1.9 กราฟความดนั ในหอ้ งเผาไหม้เครือ่ งยนตด์ ีเซล 1 สบู ครบ 1 วฏั จักร 1.2.2 กราฟความดนั ในหอ้ งเผาไหม ้ (Pressure Volume Diagram) กราฟความดันเป็นไดอะแกรมจากเคร่ืองยนตต์ ิดเกจวดั ความดนั ในหอ้ งเผาไหม ้ เพือ่ วัดความดนั ใน หอ้ งเผาไหม ้ ทผ่ี นั แปรไปกบั ปรมิ าตรหอ้ งเผาไหม ้ ตามอตั ราสว่ นทล่ี กู สบู เคลอ่ื นทข่ี น้ึ ลงแตล่ ะจงั หวะ จงั หวะดดู เกิดสุญญากาศในห้องเผาไหม้ เสน้ กราฟจงึ ตำ่ กว่าเส้น 0 แตจ่ งั หวะอืน่ เส้นกราฟอยเู่ หนือเส้น 0 เพราะเปน็ ความดนั กระบวนการเผาไหม้แบง่ เป็น 4 ชว่ ง ตามแกนแนวนอนตอ่ ไปน้ี

งานเครอ่ื งยนต์ดเี ซล 7 60 C 1. กราฟการเผาไหมน้ ำ้ มนั ดเี ซล 1 40 D กราฟการเผาไหม้คือ ไดอะแกรมการ AB เผาไหมน้ ำ้ มนั ดเี ซลในหอ้ งเผาไหมเ้ คร่อื งยนตด์ ีเซล 20 มีลำดับดังนี้ ฉีดน้ำมนั ความดัน (บา ์ร ) A เรม่ิ ฉดี นำ้ มนั เขา้ ในหอ้ งเผาไหม้ B นำ้ มนั เรม่ิ เผาไหม้ 100o 50o ศูนยต์ ายบน 50o C หยดุ ฉดี นำ้ มนั เขา้ หอ้ งเผาไหม ้ รูปที่ 1.10 กราฟการเผาไหมน้ ำ้ มันดเี ซล D สน้ิ สดุ การเผาไหม้ A - B = เวลาถว่ งจดุ ระเบดิ B - C = ชว่ งเผาไหมร้ วดเรว็ 100o C - D = ชว่ งเผาไหมต้ อ่ เนอ่ื ง ความดัน (P) 2. กราฟความดนั กบั ปรมิ าตร (pV = Pressure Volume Diagram) ปริมาตร กราฟความดนั กบั ปรมิ าตรรปู ท ่ี 1.11 เปน็ ลนิ้ ไอดี กราฟการทำงานของเครอ่ื งยนตค์ รบ 1 วฏั จกั ร (2 รอบเพลาขอ้ เหวย่ี ง) แสดงความสมั พนั ธร์ ะหวา่ ง ล้ินไอเสีย ความดันในห้องเผาไหม้กับปริมาตรห้องเผาไหม้ท่ี เปลย่ี นแปลง โดยเรม่ิ ดดู อากาศเขา้ ท ่ี Po คอื อดั AO และ AS = ล้นิ ไอเสยี เปิดและปิด → งาน → คาย บรรจบท ่ี Po เชน่ เดมิ EO และ ES = ล้นิ ไอดเี ปิดและปิด รปู ท่ี 1.11 กราฟความดนั กบั ปริมาตร เผาไหมน้ ็อก เผาไหม้น็อก เผาไหม้ปกติ เผาไหมป้ กติ Po TDC o เพลา TDC o เพลา กราฟความดันในเคร่ืองยนต์แกส๊ โซลนี กราฟความดนั เคร่ืองยนตด์ ีเซล P = ความดัน EB = เรมิ่ ฉีดน้ำมัน o เพลา = มมุ เพลาขอ้ เหวี่ยง ZV = ถว่ งจดุ ระเบดิ รปู ท่ี 1.12 กราฟเปรยี บเทียบการเผาไหม้ปกติและเผาไหม้น็อก

8 งานเครอื่ งยนต์ดีเซล 1.3 ลกั ษณะการฉีดน้ำมนั ดเี ซล การฉีดน้ำมันดีเซลของระบบฉดี น้ำมันดเี ซล เปน็ หัวใจสำคัญของระบบนำ้ มันดเี ซล จะต้องทำงาน อย่างมีประสทิ ธิภาพสูงและเที่ยงตรง เพอื่ ให้เครอ่ื งยนตท์ ำงานไดป้ ลอดภัยและมีสมรรถนะด ี ซึ่งมหี นา้ ทีส่ ำคัญ ดงั ต่อไปนี้ ท่อนำ้ มนั ไหลกลบั ถงั นำ้ มนั ดีเซล ทอ่ หัวฉีด ฝาสบู หวั ฉดี ป๊มั ดเี ซล แบบจานจ่าย กรองนำ้ มัน หัวเผา ลกู สูบ รูปที่ 1.13 สว่ นประกอบการฉดี น้ำมันของระบบน้ำมันดีเซล TDC 1.3.1 กราฟความดนั จากการฉดี นำ้ มนั กฉดำี หตนามด ดเี ซล 3 ตำแหนง่ TDC BDC TDC 1. ให้ความดันในหอ้ งเผาไหม้เทา่ กับ PK เม่อื ฉีด ฉดี กอ่ นกำหนด ฉดี ลา่ ช้า นำ้ มนั ดเี ซลเขา้ ไปผสมอากาศอดั ในหอ้ งเผาไหม้ TDC BDC ตามกำหนด จะไดป้ ระสทิ ธภิ าพจากการเผาไหม ้ สูงสุด เกดิ ความดัน Pz1 ดงั ส่วนบนของรปู ท ี่ A = พืน้ ท่งี าน 1.14 Pi = ความดันเฉล่ยี ในห้องเผาไหม้ 2. ถา้ ฉดี นำ้ มนั ดเี ซลกอ่ นกำหนดมาก การเผาไหม้ รปู ที่ 1.14 กราฟความดันจากการฉีดนำ้ มันดเี ซล จะเกดิ ลา่ ชา้ เพราะอณุ หภมู ขิ องอากาศไมส่ งู พอ ทำให้เครื่องยนต์นอ็ ก เดินไม่เรยี บ เกิดเสยี งดงั 3 ตำแหน่ง ไอเสยี มคี วนั ความดนั สงู มากถงึ Pz2 ดงั สว่ น ล่างซา้ ยรปู ท ่ี 1.14 3. ถ้าฉดี น้ำมนั ดีเซลลา่ ชา้ เรม่ิ เผาไหม้เมอ่ื ลูกสบู TDC ผ่านศนู ย์ตายบนไปแลว้ เคร่อื งยนตจ์ ะรอ้ นจัด ความดนั สงู สดุ เพียง Pz3 สน้ิ เปลืองนำ้ มันดีเซล มากและกำลงั เคร่อื งยนตต์ ก ดังส่วนลา่ งขวา รูปท่ ี 1.14

งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล 9 11.3.2 การฉดี นำ้ มนั ดเี ซลเขา้ ลนิ้ หอ้ งเผาไหมเ้ ยน็ การตดิ เครอ่ื งยนตส์ ภาพเยน็ อากาศทถ่ี กู อดั ยงั หวั ฉีด รอ้ นไม่พอ เมื่อหวั ฉดี ๆ น้ำมันดีเซลเขา้ ไปผสมอากาศ อัด น้ำมนั ดเี ซลคลกุ เคล้ากบั อากาศอัดยาก นำ้ มนั ดเี ซลจะสะสมอยู่บนหวั ลูกสบู จากรอบก่อน เมอื่ เกดิ การเผาไหม ้ จึงเผาไหม้รุนแรงกลายเป็นเครื่องยนต ์ ทำงานหนัก มีผลกระทบตอ่ ลกู สูบและแบรงิ่ เคร่อื งยนต์ รูปท่ี 1.15 การฉดี น้ำมนั ดเี ซลเข้าห้องเผาไหมเ้ ยน็ 1.3.3 การเผาไหมใ้ นหอ้ งเผาไหม้ ลน้ิ แบบเปดิ หัวฉีด การฉดี นำ้ มนั ดเี ซลเขา้ ไปในห้องเผาไหม ้ จะ 1 ไดร้ บั ความร้อน ต้องเป็นละอองตามความเหมาะสมกับชนิดของห้อง เผาไหม ้ เครื่องยนต์จงึ จะติดง่าย การเผาไหมส้ มบรู ณ ์ 2 ระเหย หอ้ งเผาไหมบ้ างแบบต้องการละอองหยาบ เชน่ ห้อง 3 ตดิ ไฟ เผาไหมท้ ่มี หี ้องเผาไหมช้ ว่ ย บางแบบตอ้ งการละออง 4 เผาไหม้ ละเอยี ด เชน่ ห้องเผาไหม้แบบเปิด เม่ือฉีดน้ำมันเขา้ ไปในหอ้ งเผาไหม้แบบเปิด จะเกดิ การเผาไหมด้ งั รูปท ่ี รปู ที่ 1.16 การเผาไหมใ้ นห้องเผาไหมแ้ บบเปดิ 1.15 บาร์ หน่วงติดไฟนาน สิ้นสุดการฉดี 1.3.4 กราฟผลกระทบจากชว่ ง หนว่ งตดิ ไฟของนำ้ มนั ดเี ซล ความ ัดนในกระบอก ูสบ (บา ์ร ) ตดิ ไฟ เริ่มฉดี น้ำมนั 1) การเริม่ ฉีดนำ้ มันดเี ซลโดยท่วั ไป จะฉีดก่อน ศนู ย์ตายบน 10-20o เพื่อให้น้ำมนั ดเี ซลมี หน่วงติดไฟ เวลาคลุกเคลา้ กับอากาศอัด ในช่วงหนว่ งติด ปกติ ไฟของนำ้ มันดีเซล 2) ชว่ งหนว่ งตดิ ไฟของนำ้ มนั ดเี ซล เปน็ คณุ สมบตั ิ มมุ เพลาขอ้ เหว่ยี ง ของน้ำมนั ดีเซลอยา่ งหน่งึ ตอ้ งไม่เกนิ 0.001- 0.0015 วินาที ถ้านานเกินไปจะเกิดสะสม น้ำมันดีเซลแล้วเผาไหม้พร้อมกัน เกิดการ น็อก 3) การส้ินสุดการฉีดน้ำมันดเี ซล จะอยหู่ ลงั ศนู ย์- ตายบน คือ เริ่มฉีดตั้งแต่ก่อนศูนย์ตายบน ไปส้นิ สุดการฉดี หลงั ศนู ยต์ ายบน ก่อน TDC หลงั รูปที่ 1.17 กราฟผลกระทบจากชว่ งหน่วงติดไฟ ของนำ้ มนั ดเี ซล

10 งานเครื่องยนต์ดีเซล กิจกร รมท่ ี 1.1 จงเขยี นขอ้ เปรียบเทียบการน็อกระหว่าง เครือ่ งยนตด์ ีเซลกบั เคร่อื งยนตแ์ ก๊สโซลนี ในตาราง หัวขอ้ เปรียบเทยี บ เคร่ืองยนต์ดีเซล เคร่ืองยนต์แกส๊ โซลนี 1 การน็อกเกิดช่วง 4 .......................................................... 4........................................................... การเผาไหมใ้ ด 2 การนอ็ กเกิดมาก 4........................................................... 4 .......................................................... ทก่ี ำลงั อัดใด 3 เกิดการนอ็ กมากข้ึน 4 .......................................................... 4 .......................................................... เม่ือเคร่ืองเดนิ อยา่ งไร ........................................................... ........................................................... 4 การน็อกลดลงที่ 4 .......................................................... 4........................................................... อตั ราอดั ใด 5 การน็อกมากขน้ึ เม่อื 4 .......................................................... 4 .......................................................... อณุ หภมู หิ ้องเผาไหม้ อย่างไร 6 การนอ็ กมากข้นึ เพราะ 4........................................................... 4........................................................... การฉีดน้ำมนั ดีเซล ........................................................... ........................................................... และการจุดระเบดิ อย่างไร 7 การน็อกเกดิ ข้ึนเมื่อ 4........................................................... 4........................................................... ความหนาแนน่ ของ อากาศเขา้ สูก่ ระบอก ........................................................... ........................................................... สบู อย่างไร 8 การนอ็ กเกดิ ข้ึนเพราะ 4........................................................... 4........................................................... คุณสมบัตินำ้ มนั ........................................................... ........................................................... เชื้อเพลิงอยา่ งไร

งานเครอื่ งยนตด์ ีเซล 11 1.4 คณุ สมบตั แิ ละขอ้ ดขี อ้ ดอ้ ยเครอ่ื งยนตด์ เี ซล 1 1.4.1 คณุ สมบตั เิ ครอ่ื งยนตด์ เี ซล 1) ทำงานด้วยความดนั สูงจึงมขี นาดใหญ่มีนำ้ หนกั มาก 2) อตั ราการส้นิ เปลืองนำ้ มันดีเซลต่ำ 3) ไอเสียมีมลพิษน้อย แตม่ ักมคี วนั ดำเพิ่ม ความดันในกระบอกสูบ (บาร์ ) 1.4.2 ขอ้ ดขี องเครอ่ื งยนตด์ เี ซลเมอ่ื งาน เทยี บกบั เครอ่ื งยนตแ์ กส๊ โซลนี จุดระเบดิ คาย 1) เครอ่ื งยนต์ดเี ซลมปี ระสิทธิภาพทางความร้อนสงู กว่า เพราะคายไอเสียทอ่ี ณุ หภูมติ ำ่ กวา่ TDC ดดู BDC 2) เครอ่ื งยนต์ดเี ซลส้นิ เปลืองน้ำมันดีเซลนอ้ ย โดยเพิ่ม ชว่ งชัก ปรมิ าณอากาศได้มาก 3) เครอ่ื งยนตด์ เี ซลมคี วามคงทนมากกวา่ ไมจ่ ำเปน็ ตอ้ ง รูปท่ี 1.18 กราฟความดันในห้องเผาไหม้ มีระบบจดุ ระเบิด ปัญหาขัดข้องจึงน้อยกว่า เครอื่ งยนตแ์ กส๊ โซลนี 4) แรงบิดของเครื่องยนต์ดีเซลสูง ตั้งแต่ความเร็วรอบ เครอ่ื งยนต์ต่ำ สน้ิ สดุ การฉีดน้ำมนั ดเี ซล 1.4.3 ขอ้ ดอ้ ยของเครอ่ื งยนตด์ เี ซลเมอ่ื เปรยี บเทยี บกบั เครอ่ื งยนต์ แกส๊ โซลนี ความ ัดนในกระบอก ูสบ (บา ์ร ) 1) ความดนั สงู สดุ ในการเผาไหมข้ องเครอ่ื งยนตด์ เี ซลสงู งาน เกือบเป็น 2 เท่าของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จึงเกิด ติดไฟเอง เสยี งดัง และการสนั่ สะเทอื นที่มากกว่า เรม่ิ ฉีดนำ้ มัน 2) ความดันในการเผาไหม้สูงมาก เครื่องยนต์ดีเซลจึง ต้องมีโครงสร้างที่แข็งแรงอย่างมาก มีน้ำหนักต่อ คาย แรงม้าสงู ทำให้ต้นทุนการผลิตสงู กวา่ ดว้ ย 3) เครอ่ื งยนตด์ เี ซลตอ้ งใชร้ ะบบฉดี นำ้ มนั ดเี ซลทม่ี คี วาม TDC ดูด BDC เที่ยงตรงและประณีตมาก ราคาจึงสูง และยังต้อง ช่วงชัก บำรงุ รักษาท่ีพิถพี ิถันมากด้วย 4) เครอ่ื งยนตด์ เี ซลมอี ตั ราอดั ทส่ี งู จงึ ตอ้ งการแรงในการ รูปที่ 1.19 กราฟความดนั ในห้องเผาไหม้ ตดิ เครอ่ื งทม่ี าก ตอ้ งใชม้ อเตอรส์ ตารต์ และแบตเตอร่ี เครอ่ื งยนต์ดีเซล ท่มี กี ำลังและความจุสูงดว้ ย 5) ไอเสยี มีควันดำ

12 งานเคร่ืองยนตด์ เี ซล กิจกรรมที่ 1.2 จงเขยี นรปู ใหค้ รบและกรอกขอ้ ความ ในช่องว่าง 1. จงเขียนตำแหนง่ เริ่มจงั หวะดูด จังหวะอัด จังหวะงาน จงั หวะคาย ลกู สูบดงั ตาราง 60o ก่อน BDC 20o ก่อน TDC 45o หลัง TDC 90o หลัง BDC 2. การทำงานเหนอื สูบ แสดงอากาศถกู ดูดเป็นวงกลม ถกู อดั เป็นจดุ ใหญ่ ไอเสียเป็นจดุ ละเอียด 3. กรอกขอ้ ความการทำงานของเครื่องยนต์ในช่องวา่ งและในตาราง ด้วยปากกาสแี ดง จงั หวะดดู จังหวะอัด .................................. ................................... 1 รอบเพลาข้อเหว่ียง ........................................................................ ลูกสบู ขึน้ ลง 4 ครง้ั = 2 ........................................................... หรอื เรยี ก = 1 ............................................. รายการ จงั หวะดูด จงั หวะอดั จังหวะงาน จังหวะคาย ลูกสูบเคลอ่ื นที่ จาก TDC จาก จาก จาก ถึง BDC ถงึ ถงึ ถึง ล้นิ เปดิ /ปดิ ลิน้ ไอดีเปดิ ไอดใี นกระบอกสบู อากาศเปลา่ ความดันประมาณ Pe = - 0.2 บาร์ อุณหภูมิประมาณ

งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล 13 แบบฝกึ กจิ กรรมท ่ี 1 เรอื่ ง การทำงานของเครือ่ งยนต์ดีเซล 1 ตอนท่ี 1 จงเตมิ ขอ้ ความในชอ่ งวา่ งใหถ้ ูกตอ้ ง 1. ทำไมเครือ่ งยนต์ดีเซลไม่จำเปน็ ตอ้ งใช้ไฟแรงสงู จุดระเบิด ..................................................................................................................................................................................... 2. จังหวะอัดเครอ่ื งยนตด์ เี ซลอดั อะไร ทตี่ า่ งจากของเครอ่ื งยนต์แก๊สโซลนี ..................................................................................................................................................................................... 3. เคร่ืองยนตด์ เี ซล เป็นช่อื ที่ตงั้ ข้นึ เพื่อเป็นเกยี รตแิ กผ่ ้ใู ด เพราะอะไร ..................................................................................................................................................................................... 4. เวลาถ่วงจดุ ระเบิดของนำ้ มันดีเซลคอื อะไร ..................................................................................................................................................................................... 5. การฉดี น้ำมันดเี ซลก่อนกำหนดมาก ทำไมจงึ เกิดการเผาไหม้ลา่ ชา้ ..................................................................................................................................................................................... 6. การติดเครือ่ งยนต์สภาพเย็น มกั ได้ยินเสียงเคร่ืองยนต์น็อก เกดิ ขึน้ ได้อย่างไร ..................................................................................................................................................................................... 7. ทำไมเคร่ืองยนตด์ เี ซลมปี ระสทิ ธภิ าพสูงกวา่ เคร่อื งยนตแ์ กส๊ โซลนี ..................................................................................................................................................................................... 8. ทำไมเคร่อื งยนต์ดีเซลมีเสยี งดงั กว่าเครือ่ งยนต์แก๊สโซลีน ..................................................................................................................................................................................... 9. ทำไมแบตเตอร่ีเคร่ืองยนตด์ ีเซลมีขนาดใหญ่กวา่ ของเครื่องยนตแ์ ก๊สโซลนี ..................................................................................................................................................................................... 10. ทำไมเคร่ืองยนต์ดีเซลต้องใช้ปัม๊ ดีเซลทีป่ ระณีตมาก ..................................................................................................................................................................................... ตอนที่ 2 จงทำเคร่อื งหมายถูก ( P) ลงหนา้ ข้อความทถ่ี ูกต้องทส่ี ุด 1. ข้อนิยมการใช้เคร่อื งยนตด์ เี ซล คืออะไร 2. เครื่องยนต์ดเี ซลมีใช้ต้ังแต่เม่ือใด ก. สน้ิ เปลอื งน้ำมันดเี ซลนอ้ ย ก. ก่อนเครื่องยนตแ์ ก๊สโซลีน ข. น้ำมันดเี ซลไมไ่ วไฟ ข. พร้อมเครอื่ งยนต์แกส๊ โซลนี ค. เครื่องยนต์คงทน ค. หลงั เครอื่ งยนต์แก๊สโซลนี ง. เครื่องยนตใ์ ห้แรงบิดสูง ง. หลังเคร่อื งยนต ์ 2 จงั หวะ

14 งานเคร่ืองยนตด์ เี ซล 3. อุณหภูมิอากาศอัดในห้องเผาไหม้สงู เท่าใด 8. ฉีดนำ้ มันดเี ซลเข้าหอ้ งเผาไหมเ้ มื่อใด ก. ประมาณ 200-300o ซ. ก. 5-10o ก่อนศนู ยต์ ายบน ข. ประมาณ 300-400o ซ. ข. 10-20o ก่อนศนู ยต์ ายบน ค. ประมาณ 500-600o ซ. ค. 20-30o ก่อนศนู ยต์ ายบน ง. ประมาณ 600-700o ซ. ง. 30-50o กอ่ นศูนย์ตายบน 4. วัฏจกั รเครอ่ื งยนตด์ เี ซลกบั แกส๊ โซลีน ข้อใดถกู 9. เครอื่ งยนต์ดเี ซลทำไมมขี นาดใหญก่ ว่า ก. เหมือนกนั ข. ต่างกัน เครอื่ งยนตแ์ กส๊ โซลีน ค. น้อยกว่า ง. มากกว่า ก. ทำงานดว้ ยความดันสงู กว่า ข. ทำงานดว้ ยอุณหภูมสิ ูงกว่า 5. อัตราอัดของเครอื่ งยนตด์ ีเซลเทา่ ใด ค. ประสทิ ธิภาพสูงกวา่ ก. 10:1-12:1 ข. 12:1-18:1 ง. เพอื่ ลดควันดำในไอเสยี ค. 15:1-22:1 ง. 22:1-26:1 10. ไอเสียเครอื่ งยนตด์ ีเซลมีมลพิษอย่างไร 6. เวลาถ่วงจดุ ระเบิดน้ำมันดีเซลเท่าใด ก. น้อยกวา่ ไอเสียเคร่อื งยนตแ์ กส๊ โซลีน ก. ไมเ่ กนิ 0.001 วินาท ี ข. เทา่ กับไอเสียเครอื่ งยนต์แกส๊ โซลนี ข. ไม่เกนิ 0.002 วินาท ี ค. มากกว่าไอเสยี เคร่อื งยนตแ์ กส๊ โซลีน ค. ไมเ่ กนิ 0.003 วินาท ี ง. แลว้ แต่การใชง้ าน ง. ไม่เกนิ 0.004 วินาที 7. เคร่อื งยนต์ดีเซลคายไอเสยี อุณหภูมเิ ท่าใด ก. 200o ซ. ข. 400o ซ. ค. 600o ซ. ง. 800o ซ. ตอนที่ 3 จงตอบคำถามต่อไปนี้ให้ได้ใจความสมบรู ณ์ 1. จงเปรยี บเทยี บความแตกตา่ งการจดุ ระเบดิ ของเครื่องยนตด์ เี ซลกับเคร่อื งยนต์แก๊สโซลีน 2. เครอื่ งยนต์แกส๊ โซลนี ไมม่ ีคำวา่ เวลาหน่วงจุดระเบดิ ทำไมต้องใช้ในเคร่อื งยนต์ดีเซล 3. จงเขยี นข้อดขี องเครอ่ื งยนตด์ ีเซลเม่อื เทียบกบั เครอื่ งยนตแ์ ก๊สโซลีนมา 4 ข้อ 4. จงเขียนขอ้ เสียของเคร่ืองยนต์ดีเซลเมื่อเทยี บกบั เคร่อื งยนตแ์ กส๊ โซลีนมา 4 ข้อ 5. จงเขียนภาพด้านข้างเครอื่ งยนต ์ 4 รูป 4 จังหวะ โดยแสดงตำแหนง่ ลกู สบู และลนิ้ ให้ถกู ตอ้ ง

2 งานเครอื่ งยนตด์ ีเซล 15 การศกึ ษาหอ้ งเผาไหมแ้ ละ ขอ้ มลู บรกิ ารเครอ่ื งยนตด์ เี ซล สาระการเรียนรู้ 2.1 หน้าที่ห้องเผาไหมแ้ ละห้องเผาไหมแ้ บบเปิด 2.2 ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ช้นั และแบบพาวน 2.3 ห้องเผาไหม้แบบเอนเนอร์ยีเซลและแบบโพรงหวั ลูกสบู 2.4 ข้อมูลบรกิ ารและแรงขันนอตสกรเู ครื่องยนต์ดเี ซล ผลการเรยี นรทู้ ค่ี าดหวงั 1. อธิบายหนา้ ท่หี ้องเผาไหม้และห้องเผาไหม้แบบเปดิ ได้ 2. อธบิ ายห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ชั้นและแบบพาวนได้ 3. อธิบายห้องเผาไหมแ้ บบเอนเนอร์ยเี ซลและแบบโพรงหัวลกู สูบได้ 4. แนะนำข้อมลู บริการและแรงขันนอตสกรูเคร่ืองยนตด์ เี ซลได้ 5. เพอ่ื ใหม้ กี จิ นิสยั ในการทำงานด้วยความเป็นระเบียบเรียบรอ้ ย ประณตี รอบคอบและตระหนกั ถึงความปลอดภยั

16 งานเครื่องยนตด์ ีเซล 2 การศกึ ษาหอ้ งเผาไหมแ้ ละ ขอ้ มลู บรกิ ารเครอ่ื งยนตด์ เี ซล บทนำ วิธกี ารผสมไอดภี ายในห้องเผาไหมข้ องเครือ่ งยนต์ดีเซล ตอ้ งดดู อากาศเปล่า ๆ เข้าไป แลว้ อดั ใหม้ ีความดนั สูงและเพมิ่ อณุ หภมู ดิ ้วยนำ้ มนั ดเี ซลท่ีฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม ้ จะเปน็ ละอองผสมกับ อากาศที่ถูกอัดและถูกบังคับให้เกิดการหมุนวน ละอองน้ำมันจะระเหยเป็นไอแตกตัวทำปฏิกิริยากับ ออกซิเจนในห้องเผาไหม้ตามเวลาถ่วงจุดระเบิดประมาณ 1 ใน 100 ถึง 1 ใน 1,000 วินาที แล้วแต ่ ความเรว็ รอบเครอ่ื งยนต ์ ถา้ คดิ ตามเวลาขน้ั ตอนแลว้ ลำดบั การเผาไหมใ้ นหอ้ งเผาไหมข้ องเครอ่ื งยนต์ ดเี ซลมมี าก จงึ มปี ญั หาการขบั ไล่ไอเสียและการผสมไอด ี โดยเฉพาะอยา่ งย่งิ เม่ือเคร่อื งยนตม์ คี วาม เรว็ รอบสงู การผสมไอดดี ว้ ยเวลาอนั รวดเรว็ จะกระทำไดไ่้ มด่ นี กั การเผาไหมแ้ ละกำลงั ของเครอ่ื งยนต์ จะลดลง การสิน้ เปลอื งน้ำมันดีเซลสูงดว้ ย เพื่อแก้ปัญหาเช่นนจี้ ึงตอ้ งมหี ้องเผาไหม ้ เพ่อื ช่วยในการ ผสมอากาศกับน้ำมนั ดีเซลอยา่ งมปี ระสิทธภิ าพ และการเพิ่มปรมิ าณของอากาศเข้าหอ้ งเผาไหมใ้ ห้ เกนิ ความต้องการได้ เช่น ใชเ้ ครอื่ งซเู ปอรช์ ารจ์ เปน็ ต้น หอ้ งเผาไหม้แบบเปิด ห้องเผาไหม้แบบพาวน รูปท่ี 2.1 ภาพตดั ห้องเผาไหมเ้ คร่อื งยนต์ดเี ซลแบบเปดิ และแบบพาวน

งานเครอื่ งยนตด์ ีเซล 17 2.1 หนา้ ทห่ี อ้ งเผาไหมแ้ ละหอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ 2 อัดให้ปรมิ าตรเลก็ ลง หอ้ งเผาไหม้ ส่วนผสมไอดี รวมตวั กบั ออกซเิ จนเผาไหม้ ลูกสบู เคลอ่ื นท่ี ขน้ึ ลง เพลาขอ้ เหวย่ี งหมนุ 2 จังหวะ หรอื 4 จังหวะ รปู ที่ 2.2 ลักษณะการหมนุ เวยี นอากาศในห้องเผาไหม้เครอ่ื งยนตด์ ีเซล หอ้ งเผาไหม้ 2.1.1 หนา้ ทห่ี อ้ งเผาไหมเ้ ครอ่ื งยนตด์ เี ซล 1) ใหอ้ ากาศไอดเี ขา้ ขับไลไ่ อเสีย และบรรจอุ ากาศไอดไี ด้เต็มที่ 2) ให้อากาศไอดหี มนุ เวียนผสมกบั ละอองนำ้ มนั ดเี ซลไดด้ ี 3) ใหเ้ กิดการเผาไหมส้ มบูรณ ์ ไมม่ คี วันไอเสยี ดำ 4) ให้เกดิ การเผาไหมต้ อ่ เนอื่ ง เพื่อลดการเผาไหมร้ นุ แรง รูปที่ 2.3 อากาศไอดีหมนุ เวียน 2.1.2 ประเภทหอ้ งเผาไหมเ้ ครอ่ื งยนตด์ เี ซล การเผาไหมไ้ อดีจะสมบูรณแ์ ละทำใหเ้ คร่อื งเดนิ เรียบ มีกำลังสูงเพียงใดน้นั ข้นึ อยูก่ ับรปู รา่ งของหอ้ ง เผาไหมแ้ ละการจดั ระบบการฉีดนำ้ มนั ดีเซลเขา้ ไป ซึ่งห้องเผาไหม้หลกั ๆ แบ่งเปน็ 5 แบบ ดังตอ่ ไปน้ี 1) หอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ 4) หอ้ งเผาไหม้แบบเอนเนอร์ยเี ซล 2) ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ชนั้ 5) ห้องเผาไหม้แบบโพรงลกู สบู และโพรงอากาศ 3) ห้องเผาไหม้แบบพาวน

18 งานเครื่องยนต์ดีเซล 2.1.3 หอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ (Direct Combustion Chamber) 1. ลกั ษณะหอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ หอ้ งเผาไหม้แบบเปดิ หรือเรียกวา่ แบบฉดี โดยตรง เป็นหอ้ งเผาไหม้แบบง่าย ๆ เหมอื นของเคร่ืองยนต ์ แกส๊ โซลีน มีพ้ืนทีผ่ วิ หอ้ งเผาไหมน้ ้อย พน้ื ทีถ่ า่ ยเทความรอ้ นออกจากอากาศไอดที ่ถี ูกอดั มนี อ้ ย ความรอ้ นท ี่ เกดิ ขน้ึ ในจงั หวะอดั จงึ สงู พอทจ่ี ะตดิ ไฟไดเ้ องโดยไมต่ อ้ งเผาหวั ใชน้ มหนแู บบร ู แรงฉดี นำ้ มนั ดเี ซล 175-200 บาร ์ ฉดี นำ้ มันกระจายออกหลายรูทัว่ ห้องเผาไหม้ จึงเผาไหม้ไดร้ วดเร็ว มว้ นตวั อดั อากาศ เคลื่อนท่ี ตำแหนง่ เรมิ่ อดั ตำแหนง่ อดั สุด ตำแหนง่ งาน ตำแหนง่ ดดู รปู ที่ 2.4 ลำดับการทำงานในห้องเผาไหม้แบบเปิด ห้องเผาไหมแ้ บบเปดิ 2. ข้อดีของหอ้ งเผาไหมแ้ บบเปิด อากาศหมุนวน 1) โครงสร้างไมซ่ ับซอ้ น งา่ ยต่อการบำรุงรักษา ลนิ้ 2) มสี มรรถภาพสงู สิน้ เปลืองน้ำมันดเี ซลอตั ราตำ่ 3) สูญเสียความร้อนจากการเผาไหม้น้อย เพราะเกิด รปู ที่ 2.5 นมหนูแบบหลายรู ฉดี นำ้ มนั การเผาไหมเ้ หนือลูกสบู โดยตรง กระจายท่ัวหอ้ งเผาไหม้ 4) ติดเครื่องได้ง่ายแม้ขณะอากาศเย็น ไม่ต้องเสียเวลา เผาหัว 5) กำลังและทอรก์ ดี 3. ขอ้ ด้อยของหอ้ งเผาไหม้แบบเปิด 1) ตอ้ งใชค้ วามดนั ฉดี นำ้ มันดีเซลสงู มาก 2) มกั มปี ัญหาอดุ ตนั ทีร่ นู มหนูหวั ฉดี ขนาดเล็ก 3) เครือ่ งยนต์เดนิ ไมเ่ รียบ เพราะแรงกระทำท่หี ัวลูกสบู โดยตรง เผาไหม้รุนแรง จึงมเี สยี งดงั

งานเคร่ืองยนต์ดเี ซล 19 2.2 หอ้ งเผาไหมแ้ บบ 2 ชน้ั และแบบพาวน หอ้ งเผาไหมเ้ ลก็ 2.2.1 หอ้ งเผาไหมแ้ บบ 2 ชน้ั 2 หวั ฉดี (Pre-Combustion Chamber) รูปท่ี 2.6 ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ชั้น 1. ลกั ษณะหอ้ งเผาไหมแ้ บบ 2 ชน้ั ลิ้น หอ้ งเผาไหมเ้ ล็ก ที่ฝาสูบเหนือลูกสูบมีห้องเผาไหม้เล็ก เป็นห้อง เผาไหมช้ ่วย มรี เู ลก็ ๆ ทะลุถงึ หอ้ งเผาไหมใ้ หญ ่ มีปรมิ าตร ประมาณ 25-40% ของปรมิ าตรอดั เหนอื หัวลกู สบู เมอ่ื พจิ ารณาผวิ ห้องเผาไหม้แล้ว พื้นที่นำความร้อนออกจาก อากาศไอดีที่ถูกอัดมีมาก ทำใหส้ ตารต์ ติดเครอ่ื งยาก ต้องใชห้ วั เผา ใชน้ มหนูหัวฉีดแบบเดือย ความดนั ฉดี นำ้ มัน ดีเซลประมาณ 100-120 บาร์ ฉีดเข้าห้องเผาไหม้เล็ก ละอองนำ้ มันดเี ซลบางส่วนเริม่ ติดไฟเอง เกิดความดันสูง พ่นออกจากห้องเผาไหมเ้ ล็กสหู่ ้องเผาไหมใ้ หญ ่ พร้อมกับ น้ำมันดีเซลบางสว่ นทีย่ งั ไมเ่ ผาไหม ้ แลว้ เผาไหมต้ อ่ ท่ีหอ้ ง เผาไหมใ้ หญ่ การเผาไหมจ้ งึ เกิดขนึ้ ต่อเนอื่ ง ไมร่ นุ แรง เครอ่ื งยนต์เดินเรียบ ลูกสูบ ห้องเผาไหม้ 2. ขอ้ ดขี องหอ้ งเผาไหมแ้ บบ 2 ชน้ั ใหญ่ 1) ใชน้ มหนหู วั ฉีดแบบเดือย ความดันฉดี น้ำมัน รปู ที่ 2.7 ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ช้นั อย่างง่าย ดีเซลตำ่ และรูฉีดนำ้ มนั ไม่ตัน 2) การเผาไหม้ตอ่ เนอื่ ง จากห้องเผาไหมเ้ ล็กสู่หอ้ ง เผาไหมใ้ หญ่ ลดเสยี งดังไดแ้ ละเครอื่ งยนตเ์ ดนิ เรยี บ 3) ม ี NOx ในไอเสียน้อย ท่อหวั ฉดี 3. ข้อด้อยของห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ช้นั หัวฉีด หวั เผา 1) ราคาแพง เพราะการออกแบบฝาสบู ย่งุ ยากข้ึน หอ้ งเผาไหม้ ตอ้ งมีห้องเผาไหมเ้ ลก็ เล็ก 2) มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อนออกจากห้องเผาไหม้มาก จึงตอ้ งมหี วั เผาชว่ ยในการติดเครื่อง 3) สิ้นเปลอื งนำ้ มนั ดีเซลอัตราสงู รปู ที่ 2.8 หัวเผาในหอ้ งเผาไหม้เลก็

20 งานเครอื่ งยนตด์ ีเซล 2.2.2 (หSอ้ wงiเrlผ Cาไhหamมแ้beบrบ) พาวน หวั ฉีด 1. ลักษณะห้องเผาไหมแ้ บบพาวน หอ้ งพาวน ทฝ่ี าสบู มหี อ้ งพาวน (Swirl) เปดิ ปากกวา้ งตอ่ กบั หอ้ งเผาไหมใ้ หญ ่ มีปรมิ าตรประมาณ 50-90% ของ ปัม๊ ดเี ซล ปริมาตรอัดเหนอื หัวลกู สูบ พืน้ ท่ผี วิ หอ้ งเผาไหมท้ ง้ั หมด รปู ท่ี 2.9 ห้องเผาไหมแ้ บบพาวนตำแหนง่ ปลาย กว้างมาก จำเป็นต้องใช้หวั เผาอุ่นไอด ี ใหต้ ิดเครอื่ งยนต ์ งา่ ยข้นึ ใช้นมหนูหวั ฉดี แบบเดือย ฉีดเขา้ ห้องพาวนด้วย จังหวะอดั ไอดี ความดันฉีด 100-120 บาร์ อากาศไอดีที่ถูกอัดจะหมุน หวั ฉดี เวียนในหอ้ งพาวนอยา่ งรุนแรง ทำใหเ้ กดิ การคลกุ เคล้า ห้องพาวน ระหว่างอากาศกับละอองน้ำมันดีเซลที่ฉีดเข้าไป การ หอ้ งเผาไหม้ใหญ่ เผาไหม ้ เปน็ ไปอย่างท่วั ถึง เผาไหม้ตอ่ เน่อื งจากหอ้ งพาวน ออกสู่หอ้ งเผาไหมใ้ หญ ่ เหมือนกบั ห้องเผาไหมแ้ บบ 2 ชัน้ รปู ที่ 2.10 ห้องเผาไหมแ้ บบพาวนตำแหนง่ ดังกล่าวมาแล้ว เริ่มเผาไหม้ 2. ขอ้ ดขี องห้องเผาไหมแ้ บบพาวน หัวฉีด ห้องพาวน 1) ออกแบบเพิ่มความเร็วรอบสูง ๆ ได้ เพราะการ หอ้ งเผาไหมใ้ หญ่ เผาไหม้ได้ดี ไอเสียมคี วนั ดำนอ้ ย 2) หัวฉีดใช้นมหนูแบบเดือย ความดันฉีดน้ำมัน ดีเซลต่ำ มอี ายุการใชง้ านนาน 3) ทอรก์ ท่ีใชง้ านยืดหยนุ่ ได ้ เพราะเผาไหมต้ อ่ เน่ือง 4) เครื่องยนตเ์ ดินเรยี บ เพราะการเผาไหม้มิไดส้ ง่ ผลโดยตรงต่อหัวลูกสบู ลดเสียงดงั ได้ 5) การนอ็ กของเครอ่ื งยนตน์ อ้ ยลง ทร่ี อบเครอ่ื งยนต์ สูงขึ้น 3. ข้อด้อยของห้องเผาไหมแ้ บบพาวน 1) มีความยุ่งยากในการออกแบบโครงสร้างของฝา สบู 2) สน้ิ เปลอื งน้ำมันดเี ซลอัตราสูง 3) ต้องใชห้ วั เผาช่วยในการสตารต์ รปู ที่ 2.11 หอ้ งเผาไหมแ้ บบพาวนตำแหนง่ เผาไหม้

งานเครอื่ งยนตด์ เี ซล 21 2.3 หอ้ งเผาไหมแ้ บบเอนเนอรย์ เี ซลและแบบโพรงหวั ลกู สบู ห้องเผาไหม้ใหญ่ หัวฉดี 2 หอ้ งเอนเนอร์ยีเซล หัวฉีด 2.3.1 หอ้ งเผาไหมแ้ บบเอนเนอรย์ เี ซล (Energy Cell) ตำแหน่งฉีดน้ำมัน 1. ลกั ษณะหอ้ งเผาไหม้ ห้องเอนเนอรย์ เี ซล ห้องเผาไหม้ ทั้งห้องเอนเนอร์ยีเซลและห้อง เผาไหม้ใหญอ่ ยู่ทฝี่ าสบู ห้องเอนเนอรย์ ีเซลมีปริมาตร ประมาณ 5-10% ของปริมาตรอัดเหนือหัวลูกสูบ มี ปากรเู ลก็ ๆ ทะลหุ อ้ ง เผาไหมใ้ หญ ่ หวั ฉดี ใชน้ มหนแู บบเดอื ย ไม่ต้องใช้หัวเผาอุ่นไอดีช่วยติดเครื่อง เพราะอากาศบาง สว่ นทถ่ี กู อดั เขา้ ไปในห้องเอนเนอรย์ ีเซล ผ่านปากรูเลก็ ๆ ของหอ้ งเอนเนอรย์ ีเซล เกิดอุณหภูมิสูง เรม่ิ เผาไหมใ้ นห้อง เอนเนอร์ยเี ซล และพงุ่ ออกมาทยอยเผาไหมต้ อ่ ในหอ้ ง เผาไหม้ใหญต่ อ่ ไป ดงั รปู ซา้ ยมือตามลำดับจากรูปบนลงสู่ รปู ลา่ ง ตำแหน่งน้ำมนั เร่ิมตดิ ไฟ 2. ขอ้ ดขี องหอ้ งเผาไหมแ้ บบ หวั ฉีด ห้องเอนเนอรย์ เี ซล เอนเนอรย์ เี ซล ตำแหนง่ เผาไหม้ในห้องเอนเนอรย์ ีเซล 1) เครอ่ื งยนต์ทำงานไดร้ าบเรียบ หัวฉีด หอ้ งเอนเนอร์ยเี ซล 2) น้ำมันดีเซลฉีดโดยตรง ไปยังห้องเอนเนอร์ยีเซล ติดเครือ่ งไดง้ ่าย จงึ ไม่จำเป็นตอ้ งมเี ผาหวั ตำแหนง่ เผาไหมใ้ นหอ้ งเผาไหมใ้ หญ่ 3) หัวฉีดใช้นมหนูแบบเดือย ความดันฉีดน้ำมัน รูปท่ี 2.12 ห้องเผาไหมแ้ บบเอนเนอรย์ เี ซล ดีเซลต่ำ มีอายุการใช้งานนาน ตำแหนง่ ตา่ ง ๆ 3. ขอ้ ดอ้ ยของหอ้ งเผาไหมแ้ บบ เอนเนอรย์ เี ซล 1) ระยะเวลาการเผาไหมน้ ้ำมันดเี ซลยาวนาน มผี ล กระทบตอ่ การเผาไหม ้ เพราะห้องเอนเนอร์ยีเซล อย่ไู กล 2) ไอเสียมีอณุ หภูมิสงู อนั ตราย เคร่ืองยนต์รอ้ นจดั 3) สน้ิ เปลอื งน้ำมนั ดีเซลอัตราสงู 4) ระบบย่งุ ยาก ต้นทุนการผลิตสงู

22 งานเครื่องยนต์ดเี ซล ลน้ิ ไอดีเปิด 2.3.2 หอ้ งเผาไหมแ้ บบโพรงหัวลกู สบู (M-system) หวั ฉดี เพื่อขจัดปัญหาข้อเสียของห้องเผาไหม้แบบเปิด ห้องเผาไหม้ใหญ่ บรษิ ัท MAN ของเยอรมัน จึงดัดแปลงหอ้ งเผาไหมแ้ บบ เปิดท่เี ผาไหม้รุนแรงใหเ้ ปน็ การเผาไหม้ต่อเน่ือง ใชน้ มหนู หอ้ งโพรงหวั ลกู สบู หัวฉีดแบบรูขนาดโต ฉีดนำ้ มันดีเซลเขา้ ไปเกาะผวิ โพรง หวั ลกู สบู ใหน้ ำ้ มนั ดเี ซลระเหยทยอยเผาไหมอ้ ยา่ งตอ่ เนอ่ื ง รปู ท่ี 2.13 บรรจอุ ากาศเขา้ ห้องโพรงหัวลูกสูบ 2.3.3 หอ้ งเผาไหมแ้ บบโพรงอากาศ (Air Cells) ลิ้นไอดีปิด หวั ฉีด ห้องโพรงอากาศท่ีอยู่ฝาสูบร่วมกับห้องเผาไหม้ แบบพาวนเป็นหอ้ งเผาไหมช้ ว่ ย มรี ูทะลหุ ้องเผาไหมใ้ หญ ่ อากาศไอดีสว่ นหนงึ่ ถูกอดั เข้าไปในห้องโพรงอากาศ เริ่ม ติดไฟจากห้องโพรงอากาศเกิดความดันสูงพ่นออกสู่ห้อง เผาไหม้ใหญ่ เป็นการเพ่มิ ความเรว็ การหมุนวนกับไอดที ่ี กำลังจะตดิ ไฟในห้องเผาไหมใ้ หญ่ รูปที่ 2.14 ฉดี น้ำมันดีเซลเขา้ ห้องโพรงหวั ลูกสูบ 1. ข้อดีของห้องเผาไหม้ทงั้ แบบโพรง หัวลกู สูบและโพรงอากาศ หวั ฉีด หอ้ งพาวน 1) ความดันสูงสุดที่เกิดจากการเผาไหม้ต่ำ แต่ ห้องโพรง ความดันเฉล่ียใช้งานดมี าก อากาศ 2) หวั ฉีดใช้ความดันในการฉีดน้ำมันดเี ซลต่ำ 3) การเผาไหม้ของน้ำมันดีเซลที่ฉีดในตอนสุดท้าย สมบรู ณ์และรวดเร็ว 2. ข้อด้อยของห้องเผาไหมท้ ้งั แบบ โพรงหัวลกู สูบและโพรงอากาศ 1) มีไอดีจำนวนหนึ่งเหลือตกค้างอยู่ในห้องโพรง อากาศ โดยมไิ ดเ้ ผาไหม้ 2) ระบบยงุ่ ยาก ตน้ ทนุ การผลิตสงู 3) สิ้นเปลืองน้ำมันดีเซลอตั ราสูงมาก รปู ที่ 2.15 ห้องเผาไหมแ้ บบโพรงอากาศอย่ทู ่ฝี าสูบ

งานเครอื่ งยนตด์ ีเซล 23 กจิ กรรมที่ 2 จงเตมิ คำในชอ่ งวา่ งต่อไปนี้ให้ถูกตอ้ ง 1. จงอธบิ ายกราฟการทำงานเคร่อื งยนต์ดเี ซล โดยกรอกผลในตารางใตก้ ราฟดงั ต่อไปนี้ 2 บาร์ จังหวะดูด จงั หวะอดั จงั หวะงาน จังหวะคาย เรมิ่ ฉีดนำ้ มนั TDC BDC TDC BDC TDC ZV = เวลาหน่วงตดิ ไฟ ไอดคี ือ ................................. ความดัน .......................... บาร์ ฉดี น้ำมัน ................................. คายไอเสียทอ่ี ณุ หภูม ิ ................................. อุณหภมู ิ ........................... oซ. เผาไหมด้ ว้ ย ............................ ............................oซ. ความดนั ......................... บาร์ 2. จงเขยี นรายละเอียดเกย่ี วกบั หอ้ งเผาไหมแ้ บบต่าง ๆ ในชอ่ งว่างของตารางต่อไปนี้ แบบเปดิ แบบโพรง แบบ 2 ช้ัน แบบพาวน แบบเอน- หัวลูกสบู เนอรย์ ีเซล ประเภท หอ้ งเผาไหม้ อากาศ ความดนั ฉีด .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... นำ้ มันดเี ซล .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... (บาร์) .......................... .......................... .......................... .......................... .......................... อตั ราการส้นิ เปลืองน้ำมนั ดเี ซล การเผาไหม้

24 งานเครือ่ งยนตด์ เี ซล 2.4 ขอ้ มลู บรกิ ารและแรงขนั นอตสกรเู ครอ่ื งยนตด์ เี ซล 2.4.1 ขอ้ มลู บรกิ ารกลไกเครอ่ื งยนต ์ TOYOTA L และ 2L 1 สายพานปม๊ั นำ้ หยอ่ น เมอ่ื กดดว้ ยแรง 10 กก. (หวั แมม่ อื ) - - สายพานใหม่ 7 - 10 มม. สายพานเกา่ 10 - 14 มม. 2 ตั้งล้ิน - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ร้อน ไอดี 0.25 มม. ไอเสยี 0.36 มม. 3 ระยะเคล่อื นตัวลกู ปมั๊ เรม่ิ ฉดี น้ำมันที่ 0oTDC - - - - - - - - - - - TOYOTA L 0.94 - 1.06 มม. TOYOTA 2L 1.08 - 1.22 มม. 4 ลำดับการฉีดน้ำมนั - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1-3-4-2 5 ความเร็วรอบเดนิ เบา - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 700 รอบ/นาที 6 ความเรว็ รอบสูงสดุ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4,900 รอบ/นาที 7 กำลงั อดั ท่ี 250 รอบ/นาที - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน L 30.0 บาร์ 2L 32.0 บาร์ 20.0 บาร์ จำกดั นอ้ ยกว่า 5.0 บาร์ 8 คา่ แตกตา่ งกำลงั อัดระหว่างสูบ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ฝาสบู 1 ความโก่งงอหน้าฝาสบู - - - - - - - - - - - - - - - - - จำกดั 0.2 มม. 2 ความโก่งด้านทอ่ ร่วมไอด ี - - - - - - - - - - - - - - - - จำกดั 0.2 มม. 3 ความโกง่ ดา้ นทอ่ ร่วมไอเสีย - - - - - - - - - - - - - - จำกัด 0.2 มม. 4 บ่าล้นิ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - มมุ ปาด 30o, 45o, 65o มุมสมั ผสั 45 ความกว้าง 1.2 - 1.6 มม. ปลอกกา้ นล้ิน 1 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางภายใน - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 8.51 - 8.53 มม. 2 เส้นผา่ นศนู ยก์ ลางภายนอก - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 14.028 - 14.041 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.5 14.078 - 14.091 มม.

งานเครอื่ งยนตด์ เี ซล 25 ลิน้ ไอดี ลิน้ ไอเสีย 1 ความยาวทง้ั ตัว - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน ไอดี 122.95 มม. 2 และปลอกก้านลิน้ ไอเสีย 122.75 มม. จำกัด ไอดี 122.45 มม. ไอเสยี 122.25 มม. 2 มุมบ่าลนิ้ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ไอดแี ละไอเสีย 44.5o 3 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางกา้ นลน้ิ - - - - - - - - - - - - - - ไอดี 8.473 - 8.489 มม. ไอเสีย 8.454 - 8.470 มม. 4 ระยะห่างหลอ่ ล่นื กา้ นล้ิน - - - - - - มาตรฐาน ไอดี 0.021 - 0.057 มม. ไอเสยี 0.040 - 076 มม. จำกดั ไอด ี 0.10 มม. ไอเสยี 0.12 มม. 5 ความหนาขอบลนิ้ - - - - - - - - - - - - - จำกัด ไอดี 0.9 มม. ไอเสยี 1.0 มม สปริงลิ้น 1 ความสูงอสิ ระ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 47.98 มม. 2 ความสูงเมื่อกด 39.3 มม. - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 29.2 กก. 3 ความเอียงสปรงิ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - จำกดั 2.0 มม. กระเดอ่ื งล้นิ และเพลา 1 เสน้ ผา่ นศูนย์กลางกระเดื่อง - - - - - - - - - มาตรฐาน 18.500 - 18.521 มม. 2 เส้นผา่ นศนู ยก์ ลางเพลา - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 18.464 - 18.483 มม. 3 ระยะหา่ งหลอ่ ลน่ื กระเดือ่ ง - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.017 - 0.057 มม. จำกดั 0.1 มม. เพลาราวล้นิ 1 ระยะรุนตัว - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.055 - 0.155 มม. จำกดั 0.3 มม. สลกั นำ 2 ระยะหา่ งหลอ่ ลน่ื - - - - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.022 - 0.074 มม. จำกดั 0.1 มม. ลูกเบ้ียว 3 เสน้ ผ่านศนู ย์กลางเพลา - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 34.969 - 34.985 มม. 4 ความไม่กลม - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - จำกดั 0.05 มม. 5 ความสงู ลกู เบ้ียว - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ไอด ี 46.76 มม. ไอเสีย 47.25 มม. หอ้ งเผาไหม้ 1 ระยะโผล่ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 0.01 - 0.07 มม. แบบพาวน 2 ความหนาของชิมฝาหอ้ งเผาไหม ้ - - - - -- - - - - - - - - 0.05 มม. 0.10 มม. 0.15 มม. 0.20 มม.

26 งานเคร่ืองยนตด์ เี ซล เสอื้ สูบและ 1 ความโก่งหนา้ เสอื้ สูบ - - - - - - - - - -- - - - - - - - จำกัด 0.2 มม. กระบอกสูบ 2 กระบอกสบู ใช้ลกู สูบมาตรฐาน - - - - - มาตรฐาน L 90.000 - 90.30 มม. ลูกสบู และ แหวนลกู สบู 2L 92.000 - 92.030 มม. จำกัด L 90.23 มม. กา้ นสบู 2L 92.23 มม. 3 กระบอกสูบใชล้ กู สูบโอเวอร์ไซส ์ - - - - มาตรฐาน L 90.500 - 90.530 มม. 2L 92.500 - 92.530 มม. จำกัด L 90.73 มม. 2L 92.73 มม. 1 ขนาดลูกสบู มาตรฐาน - - - - - - - - - - - - - - - - - - L 89.955 - 89.985 มม. 2L 91.940 - 91.970 มม. 2 ขนาดลูกสบู โอเวอรไ์ ซส ์ - - - - - - - - - - - - - - - - - L 90.455 - 90.485 มม. 2L 92.440 - 92.470 มม. 3 ระยะหา่ งหลอ่ ลืน่ ลูกสูบ - - - - - - - - - - มาตรฐาน L 0.035 - 0.055 มม. 2L 0.050 - 0.070 มม. จำกัด 0.14 มม. 4 ชอ่ งว่างแหวนกับร่องแหวน - - - - - - - - - ตวั ท ี่ 1 L 0.010 - 0.055 มม. 2L 0.020 - 0.065 มม. ตัวท ่ี 2 L 0.040 - 0.100 มม. แหวนนำ้ มนั 0.030 - 0.070 มม. 5 ชอ่ งว่างปากแหวนลูกสูบ - - - - - ตัวท ่ี 1 มาตรฐาน L 0.30 - 0.57 มม. 2L 0.35 - 0.62 มม. สงู สดุ 1.30 มม. ตัวท่ ี 2 มาตรฐาน L 0.20 - 0.52 มม. 2L 0.20 - 0.47 มม. สูงสดุ L 1.12 มม. 2L 1.07 มม. แหวนน้ำมัน มาตรฐาน 0.20 - 0.52 มม. 6 อณุ หภมู ปิ ระกอบสลกั ลกู สบู สงู สดุ 1.12 มม. 60 - 70o ซ. 1 ระยะรุน - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.08 - 0.20 มม. จำกดั 0.3 มม. 2 ระยะห่างหลอ่ ลน่ื สลักลกู สบู - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.004 - 0.012 มม. จำกดั 0.05 มม. 3 ความคดก้านสบู (ต่อ 100 มม.) - - - - - - - - - - จำกัด 0.05 มม. 4 ความบิดก้านสูบ (ตอ่ 100 มม.) - - - - - - - - - - จำกัด 0.15 มม.

งานเครื่องยนต์ดเี ซล 27 เพลาข้อเหวีย่ ง 1 ระยะรนุ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.04 - 0.25 มม. 2 และแบร่งิ จำกดั 0.3 มม. 2 ความหนาแบรง่ิ กันรุน - - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 2.430 - 2.480 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.125 2.493 - 2.543 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.250 2.555 - 2.605 มม. 3 ระยะห่างหลอ่ ลนื่ ขอ้ อก - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.034 - 0.065 มม. จำกดั 0.1 มม. 4 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางขอ้ อก - - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 61.985 - 62.000 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.25 61.735 - 61.750 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.50 61.385 - 61.500 มม. 5 ระยะหา่ งหลอ่ ลน่ื ขอ้ กา้ น - - - - - - - - - - - - มาตรฐาน 0.038 - 0.064 มม. จำกดั 0.1 มม. 6 เสน้ ผา่ นศนู ยก์ ลางขอ้ กา้ น - - - - - - มาตรฐาน L, 2L 52.988 - 53.000 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.25 L, 2L 52.738 - 52.750 มม. โอเวอรไ์ ซส ์ 0.50 L, 2L 52.488 - 52.500 มม. 7 เพลาขอ้ เหวย่ี งคด - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - จำกดั 0.06 มม. 8 ขอ้ อกและขอ้ กา้ นเรยี วและวงร ี - - - - - - - - - - - จำกดั 0.02 มม. 2.4.2 แรงขนั นอตและสกรู กก.-ซม. ชิน้ สว่ นท่ขี ัน 650 1,000 1 นอตหัวเพลาป๊ัมดเี ซล - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 130 2 สกรเู ฟืองเพลาราวลิ้น - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1,400 3 หวั เผา - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 195 4 สกรูหัวเพลาขอ้ เหว่ยี ง - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 195 5 สกรฝู าครอบเพลาราวล้นิ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1,200 6 สกรูฐานกระเดือ่ งลนิ้ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 400 7 สกรูฝาครอบ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 240 8 นอตท่อรว่ มไอเสยี - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 380 9 นอตทอ่ รว่ มไอดี - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 600 10 สกรูหูหิว้ เครอ่ื งยนต์ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 1,050 11 ฝาครอบกา้ นสูบ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 12 ฝาครอบแบร่งิ ขอ้ อก - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

28 งานเครือ่ งยนตด์ ีเซล ชิ้นส่วนทีข่ นั กก.-ซม. 1 สกรฝู าซีลทา้ ยเครอื่ งยนต์ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 130 2 แผงทา้ ยเส้ือสูบ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 120 3 สกรอู ่างน้ำมนั เคร่ือง - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 80 4 นอตอา่ งน้ำมันเครอื่ ง - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 175 5 ตวั ระบายความรอ้ นน้ำมนั เครือ่ ง - - - - - - - - - - - - - - 145 6 สกรเู สื้อยึดชดุ ระบายความร้อนนำ้ มันเครอ่ื ง - - - - - - 195 7 นอตเส้อื ยึดชดุ ระบายความรอ้ นนำ้ มนั เคร่อื ง - - - - - - 210 8 ปล๊ักถ่ายน้ำมนั เครอื่ ง - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 400 9 หัวฉดี - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 700 10 สกรูทอ่ น้ำมันไหลกลับจากหัวฉดี - - - - - - - - - - - - - - 500 11 นอตทอ่ หวั ฉดี - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 250 12 สกรูทอ่ น้ำมันเข้าป๊มั ดเี ซล - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 230 13 สกรทู ่อนำ้ มนั ออกปม๊ั ดเี ซล - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 230 2.4.3 ขอ้ มูลบรกิ ารระบบน้ำมนั ดีเซล หัวฉดี 1 รหสั หัวฉีดใชน้ มหนแู บบเดอื ย - - - - - - - - - - - - - - L ND-DN4SDND90 (ตอกตดิ ไว้ทตี่ วั หวั ฉดี ) - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2L ND-DN4SDND133 2 ความดันเรม่ิ ฉีดน้ำมันนมหนแู บบเดือย หัวฉีดเกา่ L, 2L 105 - 124 บาร์ หวั ฉดี ใหม่ L, 2L 116 - 124 บาร์ การปรับตัง้ L, 2L 110 - 125 บาร์ 3 ความดนั เริม่ ฉดี น้ำมันนมหนูแบบรู - - - - - - - - - - - - 180 - 200 บาร์ 4 ความหนาแผน่ ชิมปรบั ตงั้ มใี ห้เลือกตามจำเปน็ - - - 1.00 มม. 1.05 มม. 1.10 มม. 1.15 มม. แผ่นชมิ ปรับต้ัง 1.20 มม. 1.25 มม. 1.30 มม. 1.35 มม. 1.40 มม. 1.45 มม. 1.50 มม.

งานเครอื่ งยนต์ดีเซล 29 แบบฝกึ กจิ กรรมท ่ี 2 เร่อื ง ห้องเผาไหมแ้ ละขอ้ มูลบริการ 2 เคร่อื งยนตด์ ีเซล ตอนที่ 1 จงเขยี นภาพลกู สบู ลงในกระบอกสบู พร้อมเขยี นช่อื หอ้ งเผาไหม้ 3 แบบ และ เตมิ ขอ้ ดอ้ ยในตาราง แบบ ...................................... แบบ ...................................... แบบ ...................................... ห้องเผาไหม้ ขอ้ ดี ขอ้ ด้อย 1 แบบเปดิ (Direct 1) ความรอ้ นสญู เสยี นอ้ ย 1) .................................................................................. Injection or Open 2) มปี ระสทิ ธภิ าพทาง 2) .................................................................................. Combustion Chamber) ความร้อนสูง .................................................................................. 3) ตดิ เครือ่ งง่าย 3) .................................................................................. 4) ไม่เสยี เวลาเผาหวั 4) .................................................................................. 2 แบบหอ้ งเผาไหม้ 1) มกี ำลังอัดตำ่ 1) .................................................................................. 2 ชน้ั 2) เคร่ืองเดินได้เรียบ 2) .................................................................................. (Pre-combustion 3) ความดนั ฉดี นำ้ มันตำ่ 3) .................................................................................. Chamber) 3 แบบพาวน (Swirl 1) อากาศหมุนวน การ 1) .................................................................................. Chamber or เผาไหม้ได้รวดเรว็ Turbulece .................................................................................. Chamber) 2) ทำงานน็อกนอ้ ย 3) ไอเสยี มีควันดำน้อย 2) .................................................................................. 3) ..................................................................................

30 งานเคร่ืองยนต์ดีเซล ตอนที่ 2 จงทำเคร่อื งหมายถูก ( P) ลงหนา้ ข้อความทีถ่ ูกต้องทส่ี ุด 1. หอ้ งเผาไหม้เคร่อื งยนต์ดีเซลมีหนา้ ท่ีอะไร 6. หอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ หัวฉีดใช้ความดนั ก. เพือ่ ให้เกิดการเผาไหมร้ วดเรว็ ฉดี นำ้ มนั ดีเซลเท่าใด ข. เพ่ือให้เกิดการเผาไหม้ทนั ใจ ก. 100-130 บาร ์ ข. 130-150 บาร์ ค. เพื่อใหเ้ ครื่องไม่รอ้ นจัด ค. 150-175 บาร ์ ง. 175-200 บาร์ ง. เพอ่ื ใหเ้ กิดการเผาไหม้สมบูรณ์ 7. หอ้ งเผาไหม้แบบพาวน หัวฉีดใชค้ วามดนั 2. หอ้ งเผาไหมแ้ บบเปดิ มีข้อดอี ย่างไร ฉดี น้ำมนั ดีเซลเทา่ ใด ก. ไมส่ ูญเสียความร้อนใด ๆ เลย ก. 100-130 บาร ์ ข. 130-150 บาร์ ข. ประหยดั นำ้ มันดีเซล ค. 150-175 บาร ์ ง. 175-200 บาร์ ค. เครือ่ งยนต์ไมน่ ็อก ง. สตารต์ เคร่ืองตดิ ดว้ ยหัวเผา 8. ทำไม ไม่นยิ ม ใชเ้ ครื่องยนต์ดีเซลหวั เผาไหม้ แบบโพรงหวั ลูกสบู 3. ข้อดขี องห้องเผาไหมแ้ บบพาวนมอี ย่างไร ก. ไอดตี กค้างในห้องเผาไหม ้ ก. การเผาไหม้รวดเรว็ ดี ข. ระบบย่งุ ยาก ข. การเผาไหมไ้ ม่มีควนั ค. สนิ้ เปลอื งนำ้ มนั ดเี ซลมาก ค. การเผาไหม้รนุ แรงมาก ง. ถูกทุกขอ้ ง. การเผาไหมช้ ักช้า 9. เครอ่ื งยนต์ดีเซลต้งั ลิน้ ไอดไี อเสยี เท่าใด 4. ทำไมเครอ่ื งยนต์ดเี ซลตอ้ งใชห้ อ้ งเผาไหมช้ ่วย ก. ไอด ี 0.1 ไอเสยี 0.15 มม. ก. ลดความรุนแรงการเผาไหม ้ ข. ไอดี 0.15 ไอเสีย 0.25 มม. ข. เพม่ิ ความรุนแรงการเผาไหม้ ค. ไอด ี 0.25 ไอเสยี 0.35 มม. ค. เพิ่มกำลังอัดในจงั หวะอัด ง. ไอด ี 0.35 ไอเสีย 0.45 มม. ง. เพ่ิมกำลังจงั หวะงาน 10. เครอ่ื งยนตด์ ีเซลใชค้ วามเร็วรอบเดนิ เบา 5. ปัญหารูนมหนหู วั ฉดี อุดตันเกดิ จากอะไร เท่าใด ก. ความดนั ฉดี นำ้ มนั ดเี ซลตำ่ ก. เดนิ เบา 500 รอบ/นาท ี ข. ความดนั ฉีดน้ำมนั ดเี ซลสงู ข. เดนิ เบา 700 รอบ/นาที ค. นมหนูร้อนจัด ค. เดินเบา 900 รอบ/นาที ง. รูนมหนเู ลก็ มาก ง. เดินเบา 1,200 รอบ/นาที ตอนท่ี 3 จงตอบคำถามต่อไปนีใ้ ห้ไดใ้ จความสมบูรณ์ 1. มีความจำเป็นอยา่ งไรทีเ่ ครือ่ งยนต์ดีเซลตอ้ งมีห้องเผาไหมห้ ลาย ๆ อย่าง 2. จงเขียนข้อดีของหอ้ งเผาไหมแ้ บบเปิดมา 3 ข้อ 3. จงเขียนข้อดีของห้องเผาไหมแ้ บบพาวนมา 3 ข้อ 4. จงเขยี นหนา้ ที่ห้องเผาไหม้เคร่ืองยนตด์ เี ซลมา 3 ข้อ 5. จงเขียนภาพหอ้ งเผาไหม้แบบเปดิ แสดงจงั หวะดูด-อัด-งาน-คาย ใหถ้ ูกตอ้ ง

3 งานเครอ่ื งยนต์ดีเซล 31 การศกึ ษาและปฏบิ ตั งิ าน ระบบหลอ่ ลน่ื และระบายความรอ้ น สาระการเรยี นรู้ 3.1 หนา้ ท่ีและสว่ นประกอบระบบหล่อล่นื เครอื่ งยนต์ 3.2 วงจรกรองและตัวระบายความร้อนน้ำมนั เคร่ือง 3.3 การตรวจไฟเตอื นและเปล่ยี นกรองน้ำมนั เครื่อง 3.4 ลกั ษณะและสว่ นประกอบระบบระบายความร้อนเคร่อื งยนต์ 3.5 การตรวจสภาพระบบระบายความร้อนเครื่องยนต์ 3.6 การตรวจวงจรและรีเลย์พัดลมไฟฟ้า ผลการเรยี นรทู้ ค่ี าดหวงั 1. อธิบายหนา้ ทีแ่ ละส่วนประกอบระบบหล่อลนื่ เครื่องยนต์ได้ 2. อธิบายวงจรกรองและตัวระบายความรอ้ นน้ำมันเครอื่ งได้ 3. ปฏิบตั ิการตรวจไฟเตือนและเปลยี่ นกรองน้ำมันเครือ่ งได้ 4. อธิบายลกั ษณะและสว่ นประกอบระบบระบายความรอ้ นเคร่ืองยนตไ์ ด้ 5. ปฏบิ ตั กิ ารตรวจสภาพระบบระบายความร้อนเคร่อื งยนต์ได้ 6. ปฏบิ ัติการตรวจวงจรและรีเลยพ์ ดั ลมไฟฟ้าได้ 7. เพอ่ื ใหม้ ีกจิ นสิ ยั ในการทำงานดว้ ยความเปน็ ระเบยี บเรยี บรอ้ ย ประณตี รอบคอบและตระหนักถงึ ความปลอดภยั

32 งานเครื่องยนต์ดีเซล 3 การศกึ ษาและปฏบิ ตั งิ านระบบ หลอ่ ลน่ื และระบายความรอ้ น บทนำ ภายในเครื่องยนต์ประกอบดว้ ยชน้ิ สว่ นทม่ี ีการหมุนอย่มู ากมาย ขณะเครอ่ื งยนต์ทำงาน ชิน้ สว่ นตา่ ง ๆ จะเกดิ ความรอ้ นจากความฝดื ของชิน้ ส่วนโลหะ ท่ีมีการสมั ผสั โดยตรงกับช้ินสว่ นโลหะ อื่น ๆ ความร้อนจากการเคลื่อนไหว และความฝืดทั้งหมดย่อมทำให้เครื่องยนต์สึกหรอ ชำรุดและ เสยี หายได้ก่อนเวลาอันควร จงึ จำเป็นตอ้ งมนี ้ำมนั เครื่องเคลอื บผวิ ชิน้ สว่ นโลหะทีเ่ คลือ่ นไหว ลดการ สึกหรอและลดความร้อน ทำให้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ทำงานได้ปลอดภัยและคงทน โดยมีปั๊มน้ำมัน เครอื่ งดูดสง่ นำ้ มนั เครือ่ งไปหล่อลนื่ ชิ้นสว่ นท่หี มุนสมั ผัสกนั หม้อกรองนำ้ มันเครอื่ งอย่กู ึ่งกลางระหว่างวงจรนำ้ มนั เครือ่ ง เพื่อกกั กนั เศษโลหะทเ่ี กิดจาก การสึกหรอของชิ้นส่วนเคร่ืองยนต ์ อันเนื่องมาจากความฝืด รวมท้งั เขมา่ สิ่งสกปรกอ่ืน ๆ ท่ตี ดิ มากับ น้ำมนั เครื่อง ถ้าไส้กรองน้ำมันเครอ่ื งทเี่ ปน็ ตัวขจัดสิง่ สกปรกจากนำ้ มนั เคร่อื งเกิดอุดตนั ล้นิ ระบายที่ อยู่ภายในหมอ้ กรองนำ้ มนั เครอื่ งจะเปิดลดั วงจร ปอ้ งกันไมใ่ ห้การไหลของนำ้ มันไปติดขัดในขณะที่ นำ้ มนั เคร่อื งพยายามจะไหลผ่านไส้กรองนำ้ มนั เครื่องท่อี ุดตนั น้นั หมอ้ กรองนำ้ มนั เครื่อง เพลาราวลิน้ ตัวท่ี 1 เส้ือสบู ตวั ระบายความรอ้ น นำ้ มันเคร่อื ง หมอ้ กรอง น้ำมนั อัลเตอร์เนเตอร์ เคร่อื งตัวท่ี 2 อ่างน้ำมันเคร่อื ง รปู ท่ี 3.1 สว่ นประกอบการหลอ่ ล่ืนเครือ่ งยนตด์ ีเซลรถยนต์ (Mazda)

งานเคร่อื งยนตด์ เี ซล 33 3.1 หนา้ ทแ่ี ละสว่ นประกอบระบบหลอ่ ลน่ื เครอ่ื งยนต์ เพลา 3.1.1 การหลอ่ ลน่ื เครอ่ื งยนต์ แบร่งิ 1. หน้าท่ีของระบบหลอ่ ล่ืน 3 น้ำมันเครือ่ ง 1) ให้การหล่อลืน่ ชนิ้ ส่วนทีส่ ัมผสั กนั รปู ท่ี 3.2 ความฝืดเชิงของไหล 2) ปอ้ งกันสนมิ และการกดั กร่อนชิ้นสว่ น จดุ สัมผัส 3) ทำความสะอาดชนิ้ ส่วนภายในเครอ่ื งยนต ์ 4) ระบายความร้อนชนิ้ ส่วนภายในเครื่องยนต์ เพลา 5) อดุ รอยร่ัวระหว่างแหวนลูกสบู 2. ความฝืดเชงิ ของไหล (Fluid Friction) แบรงิ่ ความฝืดระหว่างน้ำมันเครื่องกับหน้าสัมผัสของ วัตถุทั้งคู่ ผิววัตถุทั้งคู่ไม่มีโอกาสสัมผัสกันเลย เพราะมีชั้น น้ำมนั เครอื่ ง นำ้ มนั เครอื่ งเคลอื บอยอู่ ยา่ งเตม็ หน้า คือฉาบผิววัตถทุ ้งั คู่ไว ้ รูปท่ี 3.3 ความฝดื ก่งึ ของไหล ความฝืดทเ่ี กิดขนึ้ แปรสภาพเปน็ ความร้อนให้กบั แบร่งิ การ ภาระของเพลา สึกหรอและความร้อนจึงเกิดขึ้นได้น้อย น้ำมันเครื่องที่ไป แบร่ิง เพลา หล่อล่ืนต้องสูบอัดเข้าไปให้มีความดันน้ำมันเคร่ืองหน้าแบริ่ง หากผวิ ทงั้ คสู่ มั ผัสกนั บา้ ง เชน่ เพลาเริม่ หมุนหรือไดร้ บั แรง กระแทก เรยี กวา่ ความฝดื กึง่ ของไหล ดังรูปท ่ี 3.3 นำ้ มนั เครอื่ งเขา้ 3. การหล่อลื่นเพลาข้อเหวี่ยง ความดนั นำ้ มัน ผวิ แบริง่ เป็นโลหะอ่อน ตอ้ งไดร้ บั การหลอ่ ลน่ื พร้อม ปานกลาง กบั ชะสงิ่ สกปรกและระบายความร้อนออกจากแบริ่ง ความ รปู ที่ 3.4 ความดันนำ้ มันในแบริ่ง สามารถในการหล่อลื่นเพลาและแบริ่งข้ึนอยู่กับรายการต่อ ไปนี้ รูปท่ี 3.5 อณุ หภมู ิน้ำมนั เคร่ือง 1) ระยะห่างหล่อลื่น (Clearance) ต้องมีเพียงพอให้ นำ้ มันเคร่ืองเข้าไปอยไู่ ด ้ ซงึ่ ขน้ึ อยู่กบั ขนาดเส้นผา่ น ศูนย์กลางของเพลา และมีพื้นที่ผิวสัมผัสกว้างพอ พยงุ เพลาใหล้ อยบนชั้นหล่อลืน่ ของน้ำมันเครื่องได้ 2) บริเวณท่ีน้ำมนั เคร่ืองเข้าไปหลอ่ ลืน่ ตอ้ งเปน็ บริเวณ ทม่ี คี วามดันของนำ้ มนั ต่ำ ร่องน้ำมันบนผิวแบรง่ิ ท่ี จะส่งน้ำมันไปเลี้ยงแบริ่งอยู่ในบริเวณที่มีความดัน ตำ่ 3) ความหนดื ของน้ำมนั เครือ่ งมีค่าพอเหมาะ เพือ่ ให้มี ชั้นหล่อลื่นหนาเพียงพอ ยกผิวสัมผัสให้ห่างจาก กนั ได้

34 งานเครอ่ื งยนต์ดเี ซล ดา้ นส่ง 3.1.2 ประเภทปัม๊ นำ้ มันเครือ่ ง เฟอื งนอก 1. ปมั๊ น้ำมนั เคร่อื งแบบเฟอื ง ล้ินโค้ง ปัม๊ นำ้ มันเครื่องแบบเดมิ เปน็ เฟืองฟันนอกค ู่ เฟอื งใน ปัจจุบันเป็นแบบเฟืองฟันใน (Internal Gear Pump) นำ้ มนั เครอ่ื งทถ่ี กู ดดู เขา้ ไปตามซอกฟนั เฟอื งรอบเสอ้ื ปม๊ั ดา้ นดูด ส่งออกทางด้านสง่ น้ำมันเครื่อง จะกลบั สทู่ างดา้ นดูด รูปท่ี 3.6 ป๊ัมนำ้ มนั เครอ่ื งแบบเฟอื งฟันใน ไม่ได้ เพราะฟันเฟืองขบกันต่อเนื่อง ปั๊มน้ำมันเครื่อง ตัวในเปน็ ตัวขบั ไปหลอ่ ล่ืน จึงทำหน้าที่ทั้งดูดและส่งน้ำมันเครื่องโดยไม่มีลิ้น ปม๊ั ดูดนำ้ มนั เครอ่ื งได้เอง จงึ ตดิ ตั้งไว้ใกลพ้ นื้ อ่างนำ้ มนั ตวั ตาม เครอ่ื งหรอื ตอ่ ท่อดดู สนั้ ๆ เพือ่ ลดความสูงชว่ งดดู หอ้ งดูด 2. ปม๊ั น้ำมนั เครอื่ งแบบโรเตอร ์ กรอง หอ้ งอดั (Rotor) ตวั ตาม ปม๊ั นำ้ มันเครอื่ งแบบโรเตอร ์ เป็นปม๊ั นำ้ มนั เปลือก เครื่องแบบเฟืองชนิดหนงึ่ ตัวขับทีเ่ ปน็ ตัวกลางม ี 4 ฟนั หมนุ อยู่เยื้องศนู ย์กลางปัม๊ ตัวตามเปน็ โรเตอร ์ 5 ฟัน รปู ที่ 3.7 ปั๊มน้ำมนั เครอื่ งแบบโรเตอร์ หมุนตามตัวขบั อยู่ภายในเสื้อปม๊ั น้ำมนั เครอื่ งเข้า-ออก ด้านสง่ ทางดา้ นขา้ งโรเตอร ์ ข้อดคี อื เสยี งดังน้อยกว่าป๊มั น้ำมัน เครอ่ื งแบบเฟือง วงแหวนเยื้องศูนย์ 3. ปม๊ั น้ำมนั เครือ่ งแบบใบสลดั ดา้ นดดู (Vane Pump) รปู ท่ี 3.8 ป๊มั น้ำมันเครอ่ื งแบบใบสลดั ตัวโรเตอรห์ มุนอยเู่ ยื้องศนู ยก์ บั ตัวป๊มั ขณะ ทางเข้าป๊ัม ไปเคร่ืองยนต์ โรเตอร์หมนุ ใบสลดั จะดูด-อัด ส่งนำ้ มนั เครอ่ื งออกได ้ ล้นิ ระบาย อยา่ งต่อเน่ือง ความดนั ช่องระบาย 4. ลิ้นระบายความดนั น้ำมันเคร่อื ง ล้ินระบายความดันติดอยู่กับเส้ือปั๊มน้ำมัน เครือ่ ง ระบายนำ้ มนั เคร่อื งส่วนเกนิ ใหไ้ หลคนื กลับ อา่ งน้ำมนั เครื่อง ระหวา่ งที่ความดันนำ้ มนั เคร่ืองสงู กวา่ กำหนด เพราะเครื่องยนตท์ ่คี วามเร็วรอบสงู ปัม๊ นำ้ มนั เครอ่ื งดดู -สง่ น้ำมนั เครื่องได้มากเกินจำเป็น รปู ที่ 3.9 ลน้ิ ระบายความดันน้ำมันเคร่ือง

งานเคร่ืองยนต์ดีเซล 35 ทางเขา้ ปะเกน็ 3.1.3 กรองและตวั ระบายความรอ้ น 3 ทางออก เปลอื ก นำ้ มนั เครอ่ื ง กระดาษกรอง 1. หมอ้ กรองนำ้ มนั เครอ่ื ง น้ำมันเคร่อื งท่ใี ช้ในเคร่อื งยนต์จะมีสารปนเป้อื น ขภยาาพย เชน่ เขมา่ เศษชน้ิ สว่ นของโลหะ สง่ิ สกปรกอน่ื ๆ ถา้ หาก ว่าช้ินส่วนที่เคลื่อนไหวของเคร่ืองยนต์หล่อล่ืนด้วย น้ำมันทีส่ กปรก จะทำใหช้ ้ินส่วนสึกหรอเร็ว หรอื ทำให้ เครื่องยนต์ติดตายได้ จึงป้องกันด้วยหม้อกรองน้ำมัน เครอ่ื ง ไสก้ รองน้ำมนั เคร่ืองเปน็ กระดาษพเิ ศษพบั ซิกแซก ช้ันเดียว เพอื่ เพม่ิ พืน้ ท่กี รองนำ้ มันเครอ่ื ง รูปที่ 3.10 ไส้กรองแบบพับซกิ แซก 2. ลน้ิ ลดั วงจรในหมอ้ กรองนำ้ มนั เครอ่ื ง ไสก้ รอง หม้อกรองน้ำมันเครื่องมีลิ้นลัดวงจรประกอบ ลิน้ ลัดวงจร อยู่ภายในหม้อกรอง เมื่อน้ำมันเครื่องเริ่มอุดตันด้วย รูปที่ 3.11 ล้ินลดั วงจรในหมอ้ กรองนำ้ มนั เครอ่ื ง สง่ิ สกปรก และความดนั ของนำ้ มนั เครอ่ื งระหวา่ งทางเขา้ และทางออกของหม้อกรองน้ำมันเคร่ืองแตกต่างกัน ประมาณ 1 บาร ์ ลิ้นลัดวงจรจะเปิดออก เพื่อปลอ่ ยให ้ น้ำมนั เคร่ืองระบายลัดทางไส้กรอง (ไมผ่ า่ นไสก้ รอง) เพื่อ ส่งไปยังชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวได้โดยตรง ป้องกันชิน้ สว่ น เคร่อื งยนตข์ าดการหลอ่ ลน่ื ทจี่ ะเป็นสาเหตใุ หเ้ กดิ ความ รอ้ นมากจนเคร่ืองยนต์ยึดติดตาย ขอ้ ควรจำ เนื่องจากไส้กรองน้ำมันเครื่องเกิดอุดตัน ได้ น้ำมันเครอื่ งทสี่ กปรก ส่งไปยังชน้ิ สว่ นทเี่ คลื่อน ไหว เปน็ ผลทำใหช้ น้ิ ส่วนเครอ่ื งยนต์สึกหรอเรว็ ดังนั้น จึงควรเปลี่ยนหม้อกรองน้ำมันเครื่อง น้ำหล่อเย็นเครื่องยนต์ ทุกครั้งที่เปลี่ยนน้ำมันเครื่องตามกำหนด หมอ้ กรองนำ้ มันเครื่อง ตัวระบายความร้อนนำ้ มันเครอ่ื ง รปู ที่ 3.12 นำ้ มันเครื่องไหลเวยี นในหม้อกรองและ ตัวระบายความรอ้ นน้ำมันเครื่อง

36 งานเคร่ืองยนต์ดเี ซล 3.2 วงจรกรองและตวั ระบายความรอ้ นนำ้ มนั เครอ่ื ง เกจวัดความดนั 1. วงจรกรองทงั้ หมด (Full Flow) หม้อกรอง ลนิ้ ลดั วงจร หล่อลื่นชิน้ ส่วน นำ้ มนั เครอ่ื งทผ่ี า่ นปม๊ั จะผา่ นหมอ้ กรองนำ้ มนั ล้ินระบาย เครื่องทงั้ หมด กอ่ นที่จะเขา้ ไปหล่อลน่ื เครอื่ งยนต ์ ปั๊มน้ำมัน เป็นการป้องกันส่ิงแปลกปลอมไม่ให้ไปเป็นอันตราย ต่อชนิ้ ส่วนเครื่องยนต ์ หากไสก้ รองสกปรกจนติดตัน อา่ งนำ้ มนั เครื่อง ล้ินลัดวงจรจะเปิดให้น้ำมันเคร่ืองลัดทางไปหล่อลื่น รูปท่ี 3.13 วงจรกรองทั้งหมด เครอ่ื งยนตท์ นั ท ี กรณที ค่ี วามดนั นำ้ มนั เครอ่ื งขน้ึ สงู เกนิ กำหนด ลน้ิ ระบายจะเปิดให้นำ้ มนั เครื่องไหลกลบั อ่าง เกจวัดความดัน นำ้ มนั เครือ่ ง ลนิ้ ระบาย หล่อลื่นชน้ิ สว่ น 2. วงจรกรองบางสว่ น (Shunt) หมอ้ กรอง รูควบคมุ นำ้ มนั เครอ่ื ง 5-10% จะผา่ นหมอ้ กรอง แลว้ กลบั คนื อา่ งนำ้ มนั เครอ่ื งโดยไมม่ คี วามดนั นำ้ มนั เครอ่ื ง อา่ งนำ้ มันเคร่ือง อกี สว่ นหนึง่ ทยี่ งั ไม่ได้กรอง ไหลไปหลอ่ ลืน่ ช้ินสว่ น รปู ท่ี 3.14 วงจรกรองบางสว่ น เคร่ืองยนตโ์ ดยตรง เพอื่ ไม่ให้นำ้ มันเครือ่ งทั้งหมดไหล ผา่ นไส้กรอง จึงใช้ไสก้ รองอย่างละเอยี ด ส่งิ สกปรก น้ำมันเครอื่ ง ที่ไปกับน้ำมันเครื่องจะกักกันไว้ในหม้อกรองได้ง่าย เพราะอตั ราการไหลของนำ้ มนั เครือ่ งนอ้ ย นำ้ มนั เคร่ืองไหล ผ่านรูในเพลา 3. ผลกระทบความดันนำ้ มนั เครือ่ งตก ขอ้ เหวี่ยง เคร่ืองยนต์ทใี่ ชง้ านเกนิ 100,000 กม. ยอ่ ม สกึ หรอและหลวมคลอน น้ำมนั เครือ่ งไหลออกรอบ ๆ ข้างแบริ่งได้มาก เปน็ สาเหตุให้ความดันน้ำมนั เครอื่ ง ตก น้ำมันเครื่องอาจไหลไปหล่อลื่นส่วนประกอบ ตา่ ง ๆ ไดไ้ มเ่ พยี งพอ และฉดี ไปหลอ่ ลื่นกระบอกสูบ ไมถ่ งึ ดงั รปู ซ้ายมอื เปน็ สาเหตุให้เครือ่ งยนต์ร้อนจัด หากร้อนมาก ๆ จนแบร่ิงเพลาขอ้ เหวย่ี งละลาย ความ ดันนำ้ มันจะย่ิงตกมาก ย่ิงอันตรายมาก น้ำมนั เคร่ือง รปู ที่ 3.15 ความดันน้ำมนั เครือ่ งตก

งานเครือ่ งยนต์ดีเซล 37 หม้อกรอง 4. ตวั ระบายความรอ้ นนำ้ มนั เครอ่ื ง 3 นำ้ มนั เคร่ือง เนื่องจากการพัฒนาเคร่ืองยนต์ให้มีความ ตัวระบายความร้อน เร็วรอบสูงข้นึ อุณหภมู ิของเครื่องสงู ข้ึนไปดว้ ย เม่อื นำ้ มันเคร่อื ง เครื่องร้อนมากเกินกว่าอุณหภมู ิการทำงาน ทำให้เกิด การสึกหรอและประสทิ ธภิ าพตก จึงต้องมีตวั ระบาย ความร้อนน้ำมันเครื่อง เพอ่ื ใหค้ ุณสมบัตนิ ำ้ มันเครื่อง ไม่เปลย่ี นไป หลงั จากการติดเครื่องสภาพเย็น นำ้ ระบาย ความรอ้ นจะรอ้ นเรว็ กวา่ นำ้ มนั เครอ่ื ง จงึ ชว่ ยอนุ่ นำ้ มนั เคร่อื งให้รอ้ นเรว็ ขึ้น เพ่อื ลดเวลาการอนุ่ เครอ่ื งกอ่ น ใชง้ านไดอ้ กี น้ำหลอ่ เยน็ 5. ขอ้ มลู ทางเทคนคิ ตวั ระบาย น้ำมนั เครอ่ื ง ความรอ้ นนำ้ มนั เครอ่ื ง รปู ท่ี 3.16 ตัวระบายความรอ้ นน้ำมนั เคร่ือง รายการ ขนาดและความจุ แกนกลางตัวระบาย ขนาดแกนกลาง 8.5 มม. ความรอ้ นน้ำมันเครื่อง นำ้ 7 ตอน การแบง่ สว่ นภายใน นำ้ มันเคร่ือง 6 ตอน ปรมิ าณนำ้ มนั เครอ่ื ง 0.06 ลติ ร สปริง ปรมิ าณนำ้ หลอ่ เยน็ 0.03 ลิตร ลนิ้ ลัดวงจร ปรมิ าณความรอ้ นทห่ี ลอ่ เยน็ 2,300 kcal/h รปู ที่ 3.17 ลน้ิ ลดั วงจรตัวระบายความรอ้ นนำ้ มนั เครื่อง 6. ลน้ิ ลดั วงจรตวั ระบายความรอ้ น น้ำหลอ่ เยน็ นำ้ มนั เครอ่ื ง ลนิ้ ลดั วงจรตวั ระบายความร้อน จากปม๊ั ตัวระบายความร้อนน้ำมันเครื่อง มีไว้เพื่อ นำ้ มันเครอื่ ง ป้องกันการขาดน้ำมันเครื่องไปหล่อลื่นเครื่องยนต์ เนื่องจากความหนืดของน้ำมันเครื่องสูงเมื่ออุณหภูมิ ไปสทู่ ่อทาง ต่ำ น้ำมันเครอื่ ง เมื่อมีความดันน้ำมันเครื่องแตกต่างกัน นำ้ หล่อเยน็ ระหว่างด้านทางเข้าและด้านทางออกของตัวระบาย รปู ท่ี 3.18 ทิศทางน้ำมนั เครือ่ งไหลผ่านตวั ระบาย ความร้อนน้ำมันเครื่องที่ 1.5 บาร์ หรือมากกว่า จะทำให้ลิน้ ลดั วงจรเปดิ ปลอ่ ยให้น้ำมนั เคร่อื งจาก ความรอ้ นนำ้ มนั เครอ่ื ง ปั๊มน้ำมันเครื่องไหลผ่านตัวระบายความร้อนน้ำมัน เคร่ืองไปยังชนิ้ สว่ นตา่ ง ๆ ของเครอ่ื งยนตไ์ ดโ้ ดยตรง

38 งานเครอ่ื งยนตด์ ีเซล 3.3 การตรวจไฟเตอื นและเปลย่ี นกรองนำ้ มนั เครอ่ื ง หลอดไฟเตอื น 3.3.1 การตรวจไฟเตอื นนำ้ มนั เครอ่ื ง สวติ ชจ์ ดุ ระเบดิ สปรงิ สกรูปรบั วงจรไฟเตือนนำ้ มันเครื่อง (Oil Pressure Warn- ing Lamp) มีสวิตชไ์ ฟเตอื นนำ้ มันเครื่อง (Oil Pressure ไดอะแฟรม Switch) ต่อโดยตรงทีว่ งจรน้ำมันเครื่อง ท่มี ีความดนั คอนแทค ไปหลอ่ ล่นื เคร่ืองยนต ์ คอนแทคสวติ ชไ์ ฟเตอื น จะตดั วงจร ตวั เครือ่ งยนต์ ไฟฟ้าเม่ือความดันน้ำมันเคร่ืองสงู ถงึ กำหนดให ้ น้ำมนั เคร่อื ง รูปท่ี 3.19 วงจรไฟเตือนน้ำมันเครอื่ ง เมอ่ื เปิดสวติ ช์จุดระเบิด ON ไฟจากแบตเตอร ี่ ไหลผ่านหลอดไฟเตือนไปยงั คอนแทคในตวั สวติ ชไ์ ฟเตือน สวิตชไ์ ฟเตอื น น้ำมนั เครอ่ื ง ลงดนิ ที่ตวั เครือ่ งยนต ์ หลอดไฟเตือนติด หลงั ติดเครื่องยนต ์ น้ำมนั เครอ่ื งมคี วามดนั ดันคอนแทค ใหเ้ ปิด หลอดไฟเตอื นดับ โอห์มมเิ ตอร์ 1. การตรวจสวติ ชไ์ ฟเตือนน้ำมนั เครือ่ ง ดว้ ยโอหม์ มิเตอร์ วธิ ตี รวจ กำหนดให้ ผลการวดั รูปท่ี 3.20 ตรวจคอนแทคต่อวงจร ปกติ ต่อวงจร สวิตช์ไฟเตอื น เสน้ ลวดเดนิ เบา ๆ ไมต่ ่อวงจร เส้นลวด ลมเปา่ เข้าภายใน ไมต่ ่อวงจร โอห์มมเิ ตอร์ 2. การประกอบสวติ ชไ์ ฟเตอื นนำ้ มนั เครอ่ื ง รปู ท่ี 3.21 ตรวจคอนแทคตดั วงจร 1) ทาปะเก็นเหลวกันรั่วที่เกลียวของสวิตช์ไฟเตือน ปะเกน็ เหลว น้ำมันเครื่อง ขอ้ ควรจำ เกลียวสวิตช์ไฟเตือน นำ้ มนั เครือ่ งเปน็ เรยี ว ระวังการทาปะเก็นเหลวที่บริเวณเกลียว อย่าใหไ้ ปอุดบริเวณรนู ้ำมนั เครื่องผา่ น 2) ขันสวิตช์ไฟเตือนน้ำมันเครื่องแน่นพอประมาณ เพราะตวั เกลยี วเป็นเรียว รปู ท่ี 3.22 การทาปะเกน็ เหลว

งานเครื่องยนต์ดเี ซล 39 กิจกรรมที่ 3.1 จงเติมข้อความสาเหตุขอ้ ขดั ขอ้ งระบบ หลอ่ ล่นื เครอ่ื งยนตต์ ่อไปน้ี ข้อขัดขอ้ ง สาเหตุขอ้ ขดั ขอ้ ง 3 j ส้นิ เปลืองนำ้ มันเครื่องมาก 1) ลูกสบู หลวม หรอื ....................................................................................... เพราะน้ำมันขึ้นหัวลูกสบู 2) แหวนสบู .................................................................................................... 3) การเรยี งปากแหวน .................................................................................. 4) ปลอกก้านลิน้ ........................................................................................... 5) ใช้ความเรว็ ............................................................................................... 6) เครื่องยนต์ร้อน ......................................................................................... k การหลอ่ ลนื่ บกพร่องหรือ 1) ความดนั .................................................................................................... ไฟเตือนนำ้ มนั เครื่องตดิ 2) สวติ ช์หรือ .................................................................................................. 3) ชอ่ งวา่ งหลอ่ ลืน่ ระหว่าง .......................................................................... .................................................................................................................... 4) ปั๊มนำ้ มันเครือ่ ง ........................................................................................ 5) เคร่อื งยนตร์ อ้ นเกนิ ไปทำให้ ................................................................... ..................................................................................................................... 6) ลิน้ รกั ษาความดนั นำ้ มนั เคร่ือง ................................................................ 7) ระดับนำ้ มนั เคร่อื ง .................................................................................... l มนี ้ำในนำ้ มนั เครื่อง 1) เสอ้ื สูบหรอื ฝาสูบ ...................................................................................... 2) วงแหวนยางปลอกสูบแบบเปียก ............................................................ 3) ปะเก็นฝาสูบ ............................................................................................. 4) นำ้ ฉดี ล้างเครือ่ งยนต ์ ............................................................................... m นำ้ มันเครื่องรั่ว 1) สกรูถา่ ย .................................................................................................... 2) ซีลปะเกน็ อา่ งน้ำมนั เครอื่ งหรือ .............................................................. 3) นอตสกรูหลวมหรือข้อตอ่ ........................................................................ 4) ขนั หม้อกรองนำ้ มันเคร่ือง ....................................................................... 5) สวิตชน์ ำ้ มันเครอ่ื ง ....................................................................................

40 งานเคร่ืองยนตด์ เี ซล 3.4 ลกั ษณะและสว่ นประกอบระบบระบายความรอ้ นเครอ่ื งยนต์ 3.4.1 การสญู เสยี ความรอ้ นทเ่ี ปลย่ี นพลงั งานความรอ้ นเปน็ พลงั งานกล การระบายความร้อนเป็นการนำพาความร้อนส่วนเกินจากการเผาไหม้ออกจากเครื่องยนต์ เพื่อให้ เครอื่ งยนตท์ ำงานไดป้ ลอดภยั และตอ่ เนื่อง การสญู เสยี พลงั งานจากการเผาไหม้ทร่ี อ้ นประมาณ 2,500oซ. ไป กับนำ้ หลอ่ เยน็ ประมาณ 33% เพื่อรกั ษาสว่ นประกอบเครอ่ื งยนต์และนำ้ มันเคร่ืองไม่ใหร้ ้อนจดั เพราะได้รบั อุณหภมู ิสูง จากผลการวิจยั ปรากฏวา่ ที่ 120oซ. เครื่องยนตท์ ำงานให้ประสทิ ธิภาพสงู และมีขอ้ ดีดังตอ่ ไปนี้ 1) อุณหภมู ิสูงระดับ 120o ซ. ไอนำ้ จากการเผาไหม้ระเหยออกไปกบั ไอเสยี จนหมด ไม่กลายเป็นกรดกดั กรอ่ น น้ำมนั เครอ่ื งไมม่ ีไอนำ้ เข้าไปปน อายุการใช้งานสงู ขึ้นท้ังส่วนประกอบเครอ่ื งยนตแ์ ละน้ำมนั เคร่ือง 2) ลดจำนวนนำ้ ระบายความรอ้ นได้ เพราะไม่ตอ้ งการใหม้ กี ารระบายความรอ้ นมาก ขนาดปัม๊ นำ้ และ หม้อน้ำจึงลดลง 3) ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ให้กลายเป็นพลังงานกลมากกว่า จึง ประหยัดน้ำมนั ดเี ซล 4) ความหนืดน้ำมันเครื่องลดลง เป็นการลดความฝืดภายในเครื่องยนต์ พลังงานความร้อนจากการ เผาไหมเ้ หลอื ใชง้ านจงึ สงู ขน้ึ เหลอื เป็นพลงั งานกลทล่ี ้อชว่ ยแรง 32% สูญเสยี ไปกบั พดั ลม อัลเตอร์เนเตอร์และอนื่ ๆ 4% สญู เสยี ไปกับความฝืดและแพรร่ ังส ี 10% สูญเสียไปกับการระบายความรอ้ น 25% สญู เสียไปกบั การคายไอเสยี 29% พลังงานความรอ้ นจากการเผาไหม ้ 100% รูปที่ 3.23 การสูญเสยี พลงั งานจากการเผาไหม้นำ้ มนั ดเี ซล 100% เหลอื ทีใ่ ชง้ านไดท้ ีล่ ้อช่วยแรงเพยี ง 32%

งานเครอ่ื งยนต์ดเี ซล 41 3.4.2 การไหลเวยี นของนำ้ ระบายความรอ้ นเครอ่ื งยนต์ ท่อน้ำท่อนบน 3 หม้อส ำรองน้ำ ท อ่ ล ัด ทเทางอ ร์โมส ต ตั ทางนำ้ ไหลผ่าน ฮตี เตอร์ หม้อน้ำ อากาศถา่ ยเทความรอ้ น ป๊มั น้ำ พัดลม ท่อน้ำท่อนล่าง รูปท่ี 3.24 การไหลเวียนของน้ำระบายความร้อนดว้ ยปม๊ั นำ้ ระบบระบายความรอ้ นเครือ่ งยนต์ประกอบดว้ ยหมอ้ น้ำ ปมั๊ นำ้ พดั ลมหม้อนำ้ เทอรโ์ มสตัต (วาล์วนำ้ ) ขณะเคร่อื งยนตย์ งั เย็นอยู่ เทอร์โมสตตั จะปดิ นำ้ ไหลเวียนผา่ นเทอรโ์ มสตตั ไม่ได ้ แตไ่ หลผา่ นทางทอ่ ลัดวงจร แลว้ ไหลกลบั มาสเู่ ส้ือสูบ เพือ่ ใหอ้ ุณหภูมินำ้ หล่อเยน็ เคร่ืองยนตส์ งู ข้ึนโดยเรว็ ซึง่ เป็นผลใหเ้ ครื่องยนตเ์ ดนิ เรยี บ ในสภาวะดงั กล่าว น้ำหล่อเยน็ จะไมไ่ หลผ่านหม้อน้ำ เมอ่ื อุณหภูมินำ้ หลอ่ เย็นสูงถึงค่าทีก่ ำหนดไว ้ (ประมาณ 88oซ.) เทอรโ์ มสตตั จะเร่ิมเปิดและค่อย ๆ เพ่ิมเปน็ ปริมาณนำ้ หลอ่ เย็นให้ไหลผ่านหม้อน้ำ เมื่อเทอร์โมสตัตเปิดเต็มที่ (ประมาณ 95oซ.) และอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงถึงค่าที่กำหนดไว้ น้ำ หล่อเย็นทง้ั หมดจะไหลผา่ นหม้อน้ำเพอื่ หล่อเยน็ เคร่ืองยนตอ์ ย่างเตม็ ที่ อณุ หภมู ขิ องเครอ่ื งยนตท์ ตี่ ่ำกว่าอุณหภมู ทิ ใ่ี ชง้ านปกต ิ จะทำใหน้ ้ำมันเครื่องมคี วามหนืดสูง ไหลไป หลอ่ เลย้ี งชิ้นส่วนต่าง ๆ ไม่ทัน ชิน้ สว่ นจะเสยี ดสกี นั ถา้ อุณหภูมิของนำ้ ประมาณ 80oซ. ผิวด้านในของผนัง กระบอกสูบควรจะสูงประมาณ 140oซ. อุณหภูมิขนาดนี้จะป้องกันการสึกหรอของแหวนลูกสูบตัวบนสุดกับ ผนังกระบอกสูบทีศ่ ูนยต์ ายบน และท่ีอณุ หภูมิน ้ี การเผาไหม้ส่วนทีเ่ ป็นกรดจะอยใู่ นสภาพเปน็ ไออย ู่ จะไมม่ ี การกัดกร่อนเกดิ ขนึ้ หากอุณหภมู ใิ นหอ้ งเผาไหมต้ ำ่ กว่า 140oซ. การสึกหรอของแหวนลูกสบู กบั กระบอกสูบ จะสงู และเชน่ เดยี วกนั อณุ หภูมติ ่ำย่อมทำให้การเผาไหม้ไม่สมบรู ณ ์ เกิดการควบแน่นของไอน้ำ กลายเปน็ หยดเกาะตามผนงั สูบ แล้วร่วั ลงปนกับน้ำมนั เคร่ือง ทำใหน้ ำ้ มนั เครือ่ งเจอื จางและกลายเป็นโคลนกัดกรอ่ น โลหะ

42 งานเคร่อื งยนต์ดีเซล รปู ท่ี 3.25 ภาพตัดปม๊ั น้ำตำแหน่งส่งน้ำ 3.4.3 ปม๊ั นำ้ และคลตั ชพ์ ดั ลม แผ่นคลตั ช์ 1. ปม๊ั นำ้ (Water Pump) น้ำมนั ซิลิกอน ป๊ัมน้ำเป็นแบบหอยโข่ง ติดตั้งอย่รู ะหวา่ ง เพลาป๊มั น้ำ เสือ้ สบู และหม้อนำ้ เมอ่ื ใบพัดนำ้ หมุน น้ำหล่อเย็นจึง อากาศร้อน ดนั ผา่ นเข้าไปในเสือ้ สบู ผ่านผิวกระบอกสบู พาเอา ความร้อนจากเครือ่ งยนต์ไปสู่หม้อน้ำดา้ นบน ทำให้ แผ่นไบเมทอล อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นต่ำลงและไหลลงด้านล่างหม้อน้ำ ปั๊มนำ้ จะอดั เข้าไปในเส้อื สบู เพ่อื นำเอาน้ำร้อนออก กระเด่อื งลน้ิ ลอ้ สายพาน หมนุ เวียนต่อเนือ่ งท่ีเครอื่ งทำงาน รูปที่ 3.26 สว่ นประกอบคลตั ชพ์ ัดลมแบบ 2. คลตั ชพ์ ดั ลมแบบไฮโดรไดนามกิ ไฮโดรไดนามิก (Viscous Coupling) น้ำมนั ซิลกิ อน ล้อสายพานติดแน่นบนเพลาเดียวกับแผ่น คลัตช ์ แผน่ คลัตช์หมุนอยู่ในหอ้ งน้ำมนั ซิลิกอน อาศยั กระเด่ือง ความหนดื นำ้ มนั สง่ กำลัง ระยะเบยี ดแผน่ คลัตช์กบั เส้ือ ลน้ิ เปิด คลตั ช์ประมาณข้างละ 0.1 มม. อากาศรอ้ น อากาศที่ผ่านหม้อน้ำไปทำหน้าท่ีเป็นตัวส่ง สญั ญาณความรอ้ นใหก้ บั แผน่ ไบเมทอล ซง่ึ ควบคมุ การ ปิดเปิดรลู ิน้ (ล้ินกระเดอื่ ง) ตามอุณหภมู ิอากาศทีผ่ ่าน หม้อน้ำ นำ้ มันซิลิกอนไหลจากหอ้ งกระเดอื่ งล้ินไปยงั ห้องแผ่นคลัตช ์ ความเรว็ รอบพัดลมจงึ ขน้ึ อยกู่ ับ ปริมาณน้ำมันซลิ กิ อนท่ไี หลไปยังห้องแผ่นคลัตช์ ขณะคลัตช์ไม่ส่งกำลัง แทบจะไม่มีน้ำมัน ซลิ กิ อนตกค้างอยู่ในหอ้ งแผ่นคลัตช ์ ความเร็วรอบต่ำ สดุ ทค่ี ลัตช์ทำงานประมาณ 25% ของความเร็วรอบ เพลาปัม๊ นำ้ เพอื่ ใหพ้ อมีอากาศระบายความรอ้ นกบั ทอ่ รว่ มไอเสีย ปมั๊ ดดู น้ำมัน ปั๊มฉีดนำ้ มนั ดเี ซลและ อัลเตอร์เนเตอร ์ เปน็ ต้น นอกจากประเภทท่กี ล่าวมาแลว้ ยังใชค้ ลตั ช ์ ไฮดรอลกิ ระหวา่ งเพลาขบั กบั พดั ลม มเี ทอรโ์ มสตตั พเิ ศษ ควบคมุ ด้วยอากาศร้อนท่ผี า่ นหมอ้ น้ำ เปน็ ตวั กำหนด ปรมิ าณนำ้ มนั เครอ่ื งจากเครอ่ื งยนตเ์ ขา้ ไปยงั คลตั ชน์ ำ้ มนั ความเรว็ รอบพดั ลมกบั ปรมิ าณอากาศจงึ มคี วามสมั พนั ธ์ กนั โดยตรง หากอุณหภูมลิ ดลง เทอร์โมสตตั จะปลอ่ ย น้ำมันเครอื่ งออกจากคลัตช ์ พัดลมขาดแรงขับทันที รูปท่ี 3.27 กลไกคลัตช์พัดลมแบบไฮโดรไดนามิก