วัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์เล็กเบนซิน 4 จังหวะ
จังหวะการทำงานของเครื่องยนต์เล็กเบนซินแบบ 4 จังหวะ คือ จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย ทั้ง 4 จังหวะการทำงานของเครื่องยนต์จะเกิดขึ้นจากการหมุนของเครื่องยนต์ 2 รอบและจะได้งานของเครื่องยนต์ 1 ครั้ง
จังหวะดูด (Intake)
จังหวะดูดเริ่มต้นจากลูกสูบอยู่ด้านบนของกระบอกสูบ เคลื่อนที่ลงสู่ด้านล่าง ลิ้นไอดีเปิดเพื่อดูดส่วนผสมไอดี (น้ำมันเบนซินผสมกับอากาศ) เข้ากระบอกสูบจนลูกสูบเคลื่อนที่ลงสู่ศูนย์ตายล่างลิ้นไอดีจึงอยู่ในตำแหน่งปิด โดยในจังหวะนี้ลิ้นไอเสียอยู่ในตำแหน่งปิด ดังรูปที่ 3
รูปที่ 3 จังหวะดูดของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
จังหวะอัด (Compression)
จังหวะอัดลกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ตายล่างขึ้นสู่ศูนย์ตายบนของกระบอกสูบ เพื่ออัดส่วนผสมไอดีที่ถูกดูดเข้ามาภายในกระบอกสูบจากจังหวะดูด ส่งผลทำให้ภายในกระบอกสูบมีอัตราส่วนการอัดสูงขึ้นประมาณ 1 : 6 ถึง 1 : 10 ความดันประมาณ 6.0 – 10.0 กก./ซม2. ในจังหวะนี้ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียอยู่ในตำแหน่งปิด ดังรูปที่ 4
รูปที่ 4 จังหวะอัดของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
จังหวะระเบิดหรือจังหวะงาน (Expansion)
ก่อนลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบนเล็กน้อย จะเกิดประกายขึ้นที่เขี้ยวหัวเทียนทำให้เกิดการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงขึ้นภายในกระบอกสูบ ในจังหวะนี้เป็นจังหวะที่ให้งานออกมา หลังจากนั้นลูกสูบก็จะเคลื่อนที่จากศูนย์ตายบนลงสู่ศูนย์ตายล่าง โดยในจังหวะนี้วาล์วไอดีอยู่ในตำแหน่งปิดและวาล์วไอเสีย เริ่มเปิดเพื่อระบายไอเสียที่เกิดขึ้นภายในกระบอกสูบ ดังรูปที่ 5
รูปที่ 5 จังหวะระเบิดของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
จังหวะคาย (Exhaust)
จังหวะคายเป็นการทำงานต่อจากจังหวะระเบิด เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ตายบนลงสู่ศูนย์ตายล่างเนื่องจากการได้รับแรงกระแทกจากการเผาไหม้เชื้อเพลิง จากนั้นลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นสู่ด้านบนของกระบอกสูบเพื่อไล่ไอออกผ่านทางลิ้นไอเสีย เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบนวาล์วไอเสียก็จะปิด วาล์วไอดีก็จะอยู่ในตำแหน่งเริ่มเปิดอีกครั้ง เพื่อเข้าสู่จังหวะดูดใหม่อีกครั้ง ดังรูปที่ 6
รูปที่ 6 จังหวะคายของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
สรุป วัฎจักรการทำงานของเครื่องยนต์เล็กเบนซิน 4 จังหวะ
จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิดหรือจังหวะงานและจังหวะคาย ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นลงรวม ทั้งหมด 4 ครั้งหรือ 2 รอบ เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบ ได้งานจากเครื่องยนต์ 1 ครั้ง
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล
เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในเช่นเดียวกับเครื่องยนต์แก็สโซลีนแต่ถูกออกแบบให้เชื้อเพลิงที่อยู่ในกระบอกสูบเกิดการลุกไหม้ด้วยความร้อนของอากาศดังนั้นอัตราส่วนการอัดจึงต้องสูงกว่า15ถึง22ต่อ1น้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดด้วยหัวฉีดให้เข้าคลุกเคล้ากับอากาศที่มีอุณหภูมิสูงจนสามารถทำให้เกิดการจุดระเบิดขึ้นเป็นกำลังงานในการขับเคลื่อนรถยนต์
โครงสร้างและชิ้นส่วนต่างๆส่วนใหญ่ยังคงเหมือนกับเครื่องยนต์แก็สโซลีนแต่จำเป็นจะต้องออกแบบให้มีความแข็งแรงเพื่อทนการสึกหรอที่เกิดขึ้นได้อย่างดี
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลในปัจจุบันมีอยู่ 2 แบบคือ เครื่องยนต์ดีเซล 4จังหวะ และเครื่องยนต์ดีเซล 2 จังหวะ
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ
เครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะมีจังหวะการทำงานใน 1 กลวัตรประกอบด้วย จังหวะดุด จังหวะอัด จังหวะระเบิด จังหวะคาย โดยการทำงานครบ 1 กลวัตรการทำงานเพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบและเกิดการลุกไหม้ของเชื้อ 1 ครั้ง ดั้งนั้นการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะมีดังนี้
1.จังหวะดูด (Intake Stroke) ลูกสูบเคลื่อนที่จากตำแหน่งศูนย์ตายบน(TDC)ลงสู่จุดศูนย์ตายล่าง(BDC)ลิ้นไอดีเริ่มเปิดให้อากาศบริสุทธ์จากภายนอกเข้ามาในกระบอกสูบในขณะที่ลิ้นไอเสียปิดสนิทเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจนถึงจุดศูนย์ตายล่างลิ้นไอดีจึงปิด เป็นการสิ้นสุดจังหวะดูด
2.จังหวะอัด (Compression Stroke) จังหวะนี้ลูกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ล่างขึ้นสู่ศูนย์ตายบน ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียปิดสนิทลูกสูบจะอัดอากาศเพื่อเพิ่มแรงดันในห้องเผาไหม้ประมาณ 30 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตร (427 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว)ทำให้อุณภูมิของอากาศภายในระบอกสูบสูงถึงประมาณ 500 ถึง 800 องศาเซลเซียส
3. จังหวะระเบิดหรือจังหวะงาน (Power Stroke) ก่อนลูกสูบเคลื่อนที่ถึงตำแหน่งศูนย์ตายบนเล็กน้อยน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้ากระบอกสูบผ่านหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกฉีดเป็นฝอยละเอียดเข้าไปคลุกเคล้ากับอากาศที่ร้อนจึงเกิดการลุกไหม้ขึ้นหรือเกิดการระเบิดอย่างรวดเร็วและขยายตัวเป็นแก็สผลักดันให้ลูกเคลื่อนที่จากศูนย์ตายบนลงสู่ศูนย์ตายล่าง
4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke)ก่อนลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายล่างเล็กน้อยลิ้นไอเสียเริ่มเปิดแต่ลิ้นไอดียังคงปิดสนิทจากนั้นลูกสูบก็เคลื่อนที่จากศูนย์ตายล่างขึ้นสู่ศูนย์ตายบนเพื่อขับไล่แก็สไอเสียให้ออกจากห้องเผาไหม้เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบนลิ้นไอเสียก็ปิด