หลักการ ทํา งานของ เครื่องยนต์ 4 จังหวะ และ 2 จังหวะ

หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะ (two-stroke engine)

     ” เครื่องยนต์เล็กและหลักการทำงานมีความสำคัญมาก ดังนั้น นักเรียนจะต้องมีความรู้ความเข้าใจเกี่ยวกับ ชนิดของเครื่องยนต์เล็ก หลักการทำงาน ส่วนประกอบ หน้าที่ การถอดและประกอบ และการบำรุงรักษาเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนและดีเซล 2 และ 4 จังหวะ เพื่อจะได้นำความรู้ความเข้าใจไปใช้ในการตรวจซ่อมเครื่องยนต์เล็กต่อไป “

• หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะ ที่ใช้ลูกสูบแทนลิ้น และเป็นการทำงานที่นิยมใช้กันในรถจักรยานยนต์ , เครื่องตัดหญ้าสะพายข้าง เป็นต้น

คือ  จังหวะที่ 1 เป็นจังหวะดูดและอัด

       จังหวะที่ 2 เป็นจังหวะระเบิดและคาย

             เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะไม่มีวาล์วเปิดปิดไอดี-ไอเสีย แต่จะใช้ลูกสูบเป็นตัวเปิดปิดไอดี-ไอเสียแทน ซึ่งเครื่องยนต์ 2 จังหวะจะทำงานรอบจัดกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะและการเผาไหม้ก็มีประสิทธิภาพด้อยกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะ

จังหวะที่ 1 ดูดและอัด (Suction or intake stroke and Compression stroke) ด้านบนลูกสูบจะอัดไอดี ส่วนด้านใต้ลูกสูบจะดูดไอดี เข้าไปในห้องเพลาข้อเหวี่ยง 

ดูดและอัด (Suction or intake stroke and Compression stroke)

จังหวะที่ 2 ระเบิดและคาย (Power stroke and Exhaust stroke) ด้านบนลูกสูบจะส่งกาลัง ส่วนด้านล่างลูกสูบจะเพิ่ม ความดันของไอดี การทำงานของเครื่องยนต์ในจังหวะที่ 2 กลับไปยังจังหวะที่ 1 ด้านบนของลูกสูบจะคาย และขับไล่ไอเสียด้วยไอดีส่วนด้านล่างลูกสูบจะอัดไอดีเข้าไปในกระบอกสูบ

ระเบิดและคาย (Power stroke and Exhaust stroke)

• หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะ ที่ใช้ลิ้นแผ่น

เครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีน 2 จังหวะ (Two-stroke engine) คือ เครื่องยนต์ที่ทำงาน 2 จังหวะที่ใช้ลิ้นแผ่นหรือรีดวาล์วเป็นลิ้นที่ใช้ในระบบส่งไอดี ทำจากเหล็กสปริงติดอยู่ด้านบนของห้องเพลาข้อเหวี่ยง ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น-ลง ความดันในห้องเพลาข้อเหวี่ยงจะเพิ่มขึ้นและลดลงสลับกัน ขณะเดียวกันลิ้นแผ่น จะเปิดและปิดสลับกันไปด้วย เวลาในการเปิดของลิ้นแผ่นจะแปรผันตรงกับความเร็วรอบของเครื่องยนต์ ลิ้นแผ่นจะทางานโดยสุญญากาศ และความดันในห้องเพลาข้อเหวี่ยง

จังหวะที่ 1 ดูดและอัด (Suction or intake stroke and Compression stroke) เป็นจังหวะที่ลูกสูบเคลื่อนที่จากศูนย์ตายล่างขึ้นสู่ศูนย์ตายบน ระหว่างการเคลื่อนที่นี้เอง ด้านบนลูกสูบเป็นการอัดอากาศไอดี ในขณะเดียวกันช่องไอเสียจะถูกปิดด้วยตัวลูกสูบโดยอัตโนมัติ โดยที่เวลาเดียวกันนี้เอง รีดวาล์วก็จะเปิดช่องไอดี ทาให้อากาศไอดีไหลเข้าสู่ห้องเพลาข้อเหวี่ยงโดยอัตโนมัติ

จังหวะที่ 2 ระเบิดและจังหวะคาย (Power stroke and Exhaust stroke)
เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นไปสู่ศูนย์ตายบนจะเกิดประกายไฟจากหัวเทียนทำให้เกิดระเบิด เพื่อดันลูกสูบลงไปสู่ศูนย์ตายล่างอีกครั้ง ในระหว่างการเคลื่อนที่ลงครั้งนี้ ความสูงของลูกสูบก็จะไปปิดช่องอากาศทางเข้าไอดี และด้านบนของลูกสูบก็จะพ้นช่องทางออกของไอเสีย ทำให้อากาศไอเสียไหลผ่านออกไป ในขณะเดียวกันที่ด้านบนของลูกสูบก็จะพ้นช่องจากห้องเพลาข้อเหวี่ยง ไอดีจากห้องเพลาข้อเหวี่ยงไหลเข้าไปขับไล่ไอเสีย และเข้าไปแทนที่ในห้องเผาไหม้
     เมื่อเครื่องยนต์ทางานครบ 2 จังหวะ เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุนไปได้ 1 รอบ เมื่อลูกสูบอยู่ที่ตำแหน่งศูนย์ตายล่างในจังหวะดูดภายในกระบอกสูบจะมีปริมาตรที่บรรจุส่วนผสมน้ามันและอากาศ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นในจังหวะอัดปริมาตรนี้จะถูกอัดให้ลดลงตรงส่วนของลูกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ถึงจุดศูนย์ตายบนปริมาตรจะมีขนาดเล็กที่สุดบริเวณที่มีปริมาตรเล็กนี้ถูกเรียกว่าห้องเผาไหม้

• หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะ ที่ใช้เพาเวอร์รีดวาล์ว

      เนื่องจากการอัดไอดีในแบบเก่าซึ่งใช้ลูกสูบแทนลิ้น และใช้ลิ้นแผ่นนั้นยังมีข้อเสียอยู่ คือ ที่ความเร็วรอบต่าง ความเร็วรอบปานกลาง และความเร็วรอบสูง ไอดีที่อัดเข้ากระบอกสูบในแต่ละความเร็วรอบนั้นไม่มีความแน่นอนคงที่ และไม่สัมพันธ์กับการทำงานของเครื่องยนต์เท่าที่ควร จึงได้มีการพัฒนาระบบการควบคุมไอดีของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะขึ้นเป็นแบบเพาเวอร์รีดวาล์ว (Power Reed Valve) เพื่อให้ไอดีที่เข้าไปในเครื่องยนต์มีความคงที่สม่ำเสมอทุก ๆ ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ ทำให้เครื่องยนต์มีสมรรถนะเพิ่มขึ้น และที่สำคัญทาให้ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง หลักการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีน 2 จังหวะที่ใช้เพาเวอร์รีดวาล์วมีดังนี้ 

       ในขณะที่ลูกสูบเคลื่อนที่ลงไปยังศูนย์ตายล่างช่องไอดีจากคาร์บูเรเตอร์จะถูกลูกสูบปิดลิ้นแผ่นก็จะปิดด้วยไอดีที่ผ่านคาร์บูเรเตอร์จะมีแรงเฉื่อยอยู่ และห้องพักไอดีก็ยังเป็นสุญญากาศไอดีจากคาร์บูเรเตอร์จึงเข้าไปในห้องพักไอดีจนเต็ม เพื่อสะสมไว้ใช้งานในจังหวะต่อไปการไหลของไอดีผ่านคาร์บูเรเตอร์จะไม่มีการหยุดชะงักจะมีการไหลผ่านอย่างต่อเนื่องตลอดเวลา

” สรุป ” หลักการทางานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีน 2 จังหวะ วัฎจักรการทำงานของเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีนแบบ 2 จังหวะ คือ ดูดและอัด,ระเบิดและคาย ลูกสูบ จะขึ้นลง 2 ครั้ง เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 1 รอบ คือ 360 องศา