6.วาล์วเครื่องยนต์ และระบบจุดระเบิด

      ผู้ผลิตแต่ละค่ายจะมีระบบ และเทคโนโลยีของเครื่องยนต์ที่แตกต่างกันไป ค่ายไหนมีเทคโนโลยีที่เหนือกว่าจะทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของเครื่องยนต์ดีขึ้นไปด้วย ยกตัวอย่างระบบวาล์วของเครื่องยนต์ถ้าออกแบบมาดีก็ทำให้ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้นเช่นกัน

รูปวาล์วเครื่องยนต์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือกรูป หรือวิดีโอแบบ Open link in new window

รูปแสดงขบวนวาล์ว

วิดีโอแสดงการทำงานของวาล์ว

      ใน ขบวนวาล์ว (Valve train) มีอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่เปิด และปิดวาล์วเรียกว่า “เพลาลูกเบี้ยว (Camshaft)” เพลาลูกเบี้ยวจะมีลูกเบี้ยวที่ทำหน้าที่กด และปล่อยวาล์วขึ้นลงให้ทำงาน

รูปแสดงเพลาลูกเบี้ยว

วิดีโอแสดงการทำงานของเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวอยู่ด้านบน

รูปเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวอยู่ด้านบน OHC

      ในเครื่องยนต์สมัยใหม่จะมี เพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวด้านบน (Overhead cams: OHC) ความหมายก็คือมีเพลาลูกเบี้ยวถูกวางเหนือวาล์วไอดี และไอเสีย นอกจากนี้ยังมีการแยกเพลาลูกเบี้ยวเป็นสองเพลา เรียกว่า เพลาลูกเบี้ยวคู่ด้านบน (ดับเบิ้ลโอเวอร์เฮดแคม) (Double Overhead cams: DOHC)

รูป (ดับเบิ้ลโอเวอร์เฮดแคมชาร์ฟ) (Double Overhead cams: DOHC)

วิดีโอแสดงการทำงานของเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวแบบ DOHC ช่วงที่ 1 ช่วงประกอบเครื่องยนต์

วิดีโอแสดงการทำงานของเครื่องยนต์ที่มีเพลาลูกเบี้ยวแบบ DOHC ช่วงที่ 2ช่วงการทำงานของ DOHC

เป็นการแยกเป็นเพลาลูกเบี้ยวของไอดี และเพลาลูกเบี้ยวไอเสียออกจากกัน ข้อดีของการวางเพลาลูกเบี้ยวด้านบนคือกลไกกดวาล์วสั้นมาก ไม่ต้องต่อโยงกับอุปกรณ์ตัวอื่นทำให้ประสิทธิภาพการทำงานดีขึ้น

      ซึ่งไม่เหมือนกับเครื่องยนต์สมัยก่อนที่มีการโยงกลไกมากมายเพื่อกดวาล์ว โดยมีเพลาลูกเบี้ยวอยู่ด้านล่างตรงอ่างน้ำมันเครื่องใกล้กับเพลาลูกเบี้ยว มีการต่อก้านกระทุ้งวาล์ว (Pushrod) ต่อโยงกับลูกเบี้ยวยาวไปถึงกระเดื่องกดวาล์ว (Valve lifters) อยู่เหนือวาล์ว

รูปแสดง ชุดอุปกรณ์กลไกวาล์วในเครื่องยนต์สมัยก่อน

      ในการหมุนของเครื่องยนต์จะมีการเคลื่อนที่ให้เกิดการสัมพันธ์กับจังหวะการทำงานจะต้องมีตัวเชื่อมในเครื่องยนต์ก็คือ สายพานไทมิ่ง (Timing belt)

รูปสายพานไทมิ่ง

หรือโซ่ไทมิ่ง (Timing chain) ซึ่งขึ้นอยู่กับรุ่นของเครื่องยนต์

รูปโซ่ไทมิ่ง

ใช้ต่อโยงจากเพลาข้อเหวี่ยงไปถึงเพลาลูกเบี้ยว ซึ่งการทำงานของวาล์วจะถูกตั้งการทำงานให้สัมพันธ์กับการขึ้นลงของลูกสูบ อัตราส่วนการหมุนของเฟืองเพลาลูกเบี้ยวจะเป็นครึ่งหนึ่งของเฟืองเพลาข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์ที่มีสมรรถนะสูงสุดจะมี 4 วาล์วต่อหนึ่งกระบอกสูบ มีวาล์วไอดี 2 วาล์ว และไอเสีย 2 วาล์ว ทำให้ต้องมีสองเพลาลูกเบี้ยว

ระบบจุดระเบิด

ไดอะแกรมแสดงระบบจุดระเบิด

รูปภาพแสดงระบบจุดระเบิด

      ระบบจุดระเบิด (Ignition system) มีหน้าที่ในการผลิตไฟฟ้าแรงดันสูง และส่งไปที่หัวเทียน ให้ไฟมีการกระโดดข้ามที่เขี้ยวหัวเทียน เพื่อให้เกิดการจุดระเบิดภายในห้องเผาไหม้ ประจุไฟฟ้าจะวิ่งผ่าน จานจ่าย (Distributor) ซึ่งจะจ่ายไฟตามลำดับการจุดระเบิด

รูปจานจ่ายของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

รูปภายในจานจ่ายจะมีหัวนกกระจอกอยู่คอยหมุนส่งกระแสไฟฟ้าไปที่หัวเทียน

รูปแสดงภาพรวมระบบจุดระเบิด

      จานจ่ายจะมีการจ่ายแรงดันไฟฟ้าออกไปตามจำนวนสูบ คือ 1 สูบต่อ สายไฟแรงสูง 1 เส้น มีการแยกออกไปตามสูบ เช่น สี่สูบ, หกสูบ หรือแปดสูบ สายไฟจุดระเบิด จะมีไฟวิ่งไปที่หัวเทียน ตามจังหวะการจุดระเบิด ในจังหวะการจุดระเบิดนั้นจะไม่จุดระเบิดเรียงลำดับกัน เพราะจะทำให้เครื่องยนต์เสียหายได้ เราเรียกว่า “ลำดับการจุดระเบิด (Firing order)”   

รูปแสดงลำดับการจุดระเบิด 1342

ยกตัวอย่างเช่นเครื่องยนต์ 4 สูบ จะมีลำดับการจุดระเบิด คือ 1342 หมายความว่า จุดระเบิดสูบที่ 1 ตามด้วยสูบที่ 3 ต่อไปก็สูบที่ 4 ลำดับสุดท้ายก็คือสูบที่ 2

วิดีโอแสดงหลักการทำงานของระบบจุดระเบิดในเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ยินดีกับสิ่งที่ได้มา และยอมรับกับสิ่งที่เสียไป”