รูปแอนิเมทชันการทำงานของเครื่องยนต์

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปผลของการจุดระเบิดล่วงหน้าในประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ ความดันกระบอกสูบ

รูปเทียบกับกราฟในจังหวะจุดระเบิด

      รูปกราฟด้านบน แสดงให้เห็นถึงความดันก๊าซในกระบอกสูบ ที่มีมุมเพลาข้อเหวี่ยงในจังหวะของการจุดระเบิดต่างกัน เริ่มต้นการจุดระเบิดเผาไหม้ที่เร็วกว่าปกติ (เช่น จุดระเบิดที่ 50° ก่อนศูนย์ตายบนในรูป a) จะส่งผลให้เกิดความดันก๊าซที่สูงมากระทำกับลูกสูบในจังหวะอัด (เกิดแรงดันสวนต้านกัน)

      ดังนั้น งานที่ได้ก็จะออกมาในเชิงลบ ขณะที่ยังอยู่ในจังหวะอัดที่ความดันยังคงเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ นี้ และหากมีการจุดระเบิดหลังจังหวะอัดไป (หลังศูนย์ตายบน) งานที่ได้จะเป็นบวกในจังหวะขยายตัว แต่ก็มีผลเสียคือกำลังงานมันจะลดลงไม่มากเท่าที่ควรจะเป็น แล้วก็จะส่งผลในการเกิดแรงบิดเฉลี่ยต่ำของเพลา

      บางครั้ง หากการเผาไหม้มากเกินไป จะทำให้เกิดการเผาไหม้ในช่วงต้นที่ผิดปกติในกระบอกสูบ ซึ่งมักจะเป็นสาเหตุที่ทำให้ลูกสูบ เกิดการโขก การน็อก (Knocking) การน็อกเป็นปรากฏการณ์เผาไหม้ที่มีความผิดปกติที่มีความร้ายแรงต่อเครื่องยนต์ ซึ่งมักจะทำให้เกิดความเสียหายแก่ชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เช่น ลูกสูบ, ก้านสูบ, แบริ่ง, เพลาข้อเหวี่ยง

รูปเปรียบเทียบการเผาไหม้ปกติ และเผาไหม้ก่อนกำหนด

รูปตัวอย่างของสภาพของลูกสูบที่เกิดการน็อกภายในกระบอกสูบมานาน

วิดีโอลองมาฟังเสียงของเครื่องยนต์ที่ลูกสูบเกิดการโขกอย่างรุนแรงกัน

      การจุดระเบิดล่วงหน้า (10° ก่อนศูนย์ตายบน) ส่งผลให้ความดันก๊าซในกระบอกสูบต่ำ และทำให้ประสิทธิภาพการทำงานก็จะต่ำไปด้วย หากระยะเวลาในการจุดประกายมีความเหมาะสม ทำให้มีค่าแรงบิดเฉลี่ยพุ่งขึ้นไปถึงค่าสูงสุด จังหวะการจุดระเบิดที่เหมาะสมนี้เรียกว่า แรงบิดเบรกสูงสุด หรือเอ็มบีที (Maximum Brake Torque: MBT) จังหวะดังแสดงในรูปกราฟด้านล่าง

รูปผลของการจุดระเบิดล่วงหน้าในประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ แรงบิด

      จังหวะการจุดระเบิด ที่เป็นระดับสูง หรือระดับต่ำนับจากจังหวะแรงบิดเบรกสูงสุด จนทำให้แรงบิดจะเกิดขึ้นต่ำกว่าค่าเฉลี่ย

      ในจังหวะเป็นเอ็มบีที จะช่วยเร่งอัตราการเกิดขึ้น และการกระจายตัวของเปลวไฟทำได้ดีกว่า ความยาวของเปลวไฟจะมีการเคลื่อนที่กระจายทั่วในห้องเผาไหม้ และกระบวนการเกิดจะสิ้นสุด หลังจากที่มันกระจายไปถึงผนังกระบอกสูบ

รูปภาคตัดเครื่องยนต์แสดงให้เห็นถึงการกระจายไปทั่วของเปลวไฟ

      สิ่งที่กล่าวมาเหล่านี้จะออกมาได้ผลดี หรือไม่ มันจะขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องยนต์, สภาวะการทำงาน, คุณสมบัติของเชื้อเพลิง, อากาศ, การเผาไหม้ของไอดี ฯลฯ

      อีกทั้งการออกแบบ ในเรื่องความเร็วรอบของเครื่องยนต์ ก็มีอิทธิพลอย่างมากในจังหวะเอ็มบีที เพราะฉะนั้นจังหวะจุดระเบิด ที่มีการจุดประกายไฟ ควรทำจะต้องมีการตั้งค่าไป ควบคู่ไปพร้อมกับความเร็วรอบเครื่องยนต์

      เวลาที่นับตั้งแต่การเริ่มจุดระเบิดไป จนถึงจุดที่เกิดความดันก๊าซสูงสุด จนมีการเปลี่ยนแปลงภายในกระบอกสูบนั้น เป็นช่วงเวลาที่สั้นมาก (เสี้ยววินาที)

      ดังนั้น การที่ต้องการให้เครื่องยนต์มีความเร็วรอบเพิ่มขึ้น ก็ควรที่จะมีการตั้งค่าการจุดระเบิดล่วงหน้าเพิ่มขึ้นด้วย ดังแสดงในรูปกราฟด้านล่าง

รูปกราฟผลของการจุดระเบิดล่วงหน้าในประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ จังหวะแรงบิดเบรกสูงสุด

จังหวะจุดระเบิดที่ถูกต้อง จะมีความสำคัญเพราะว่า หากมีการจุดระเบิดที่ไม่สมบูรณ์ แน่นอนมันย่อมมีการปล่อยก๊าซไนตริกออกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน หรือก๊าซพิษอื่น ๆ ปะปนออกมาด้วย

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

ร่วมน้อมรำลึกถึง คำพ่อสอน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการดำเนินชีวิต

“การทำงานใด ๆ ไม่ว่าใหญ่หรือเล็ก

ควรอย่างยิ่งที่จะตั้งเป้าหมาย ขอบเขต และหลักการไว้ให้แน่นอน

เพราะจะช่วยให้สามารถ ปฏิบัติมุ่งเข้าสู่ผลสำเร็จได้โดยตรง

และถูกต้องพอเหมาะพอดี

เป็นการป้องกัน และขจัดความล่าช้า

ความสิ้นเปลือง ความเสียเปล่า

ทุกอย่างได้อย่างสิ้นเชิง”
    
พระบรมราโชวาทของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ในพิธีพระราชทานปริญญาบัตรของจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ๑๗ กรกฎาคม ๒๕๓๐

ขอน้อมส่งพระองค์สู่สวรรคาลัย

ด้วยเกล้าด้วยกระหม่อมขอเดชะ