Transcript 3. ระยะห่างหล่อลื่นลูกสูบ

วิชา
งานเครื่องยนต์
แก๊สโซลีน
รองศาสตราจารย์ อาพล ซื่อตรง
ค ว า ม รู้ คื อ อา น า จ
สานักพิมพ์ ศูนย์ ส่งเสริมวิชาการ
PowerPoint โดย อาจารย์ จิต สุ ภาไชยกิจ
หน่ วยที่ 1
วัฏจักรการทางาน
และชิ้นส่ วนเครื่องยนต์
จุดมุ่งหมายของหน่ วยเรียน
1. อธิบายสาระสาคัญประจาหน่ วยได้
2. อธิบายวัฏจักรการทางานและสมรรถนะเครื่องยนต์ ได้
3. แนะนาคุณลักษณะลูกสู บและผลกระทบจาก
ความร้ อนได้
4. อธิบายการทางานของเพลาสมดุลลดการ
สั่ นสะเทือน
เครื่องยนต์ ได้
5. เพือ่ ให้ มกี จิ นิสัยในการทางานด้ วยความเป็ น
ระเบียบ
เรียบร้ อย ประณีต รอบคอบและตระหนักถึง
ความปลอดภัย
แรงลูกสู บทางตรง
หมุนเพลาข้ อเหวีย่ ง
กลไกการเคลือ่ นที่ของเครื่องยนต์
(ENGINE MOTION)
เพลาข้ อเหวีย่ งหมุน
ดันลูกสู บขึน้ บน
ความเร็วไอดี 360 ม./วินาที
ลิน้ ไอดี 400 o ซ.
ไฟจุดระเบิด 20,000 โวลต์
แก๊สเผาไหม้o ร้อน
2,500 ซ.
ลิน้ ไอเสี ยร้ อน 800o ซ.
ไอเสี ยร้ อย 1,000o ซ.
แรงผลักดันลูกสู บ 50 กก./ซม.2
แรงขับเพลาข้ อเหวีย่ ง 8,400 นิวตัน
ลิน้ ไอดี
ลิน้ ไอเสี ย
จังหวะดูด
จังหวะคาย
จังหวะอัด
จังหวะงาน
ระยะชัก
ห้ องอัด
ระยะชัก
ขนาด
ขนาด
นา้ หนักต่ อกาลังและกาลังต่ อปริมาตร
นา้ หนัก
กาลังต่ อ
ประเภทเครื่องยนต์
ต่ อกาลัง ปริมาตร
(kg/kW) (kW/ลิตร)
เครื่องจักรยานยนต์
3.5-1.0
20-60
เครื่องเบนซินรถนั่ง
3.0-1.0
30-50
เครื่องเบนซินรถบรรทุก 3.5-1.5
20-30
เครื่องโรตารี่
1.0-0.5
35-45
เครื่องดีเซลรถนั่ง
3.5-3.0
20-25
สิ้นเปลืองนา้ มัน
ความเร็วรอบเหมาะใช้ งาน
ความเร็วรอบเครื่องยนต์ (รอบ/นาที)
แรงบิด
แรงบิด
สิ้นเปลืองนา้ มัน
กาลังเครื่องยนต์
กาลังเครื่องยนต์
ประเภทการกาหนดกาลังเครื่องยนต์
 มาตรฐาน DIN มีหน่ วยเป็ น PS ทดสอบ
เหมือนสภาพใช้ งานจริง คือใส่ หม้ อกรอง
อากาศ หม้ อพักไอเสี ย พัดลมปั๊มนา้
อัลเตอร์ เนเตอร์
 มาตรฐาน SAE สู งกว่ ามาตรฐาน DIN
10-25% ทดสอบโดยไม่ ใส่ หม้ อกรองอากาศ
หม้ อพักไอเสี ย พัดลมปั๊มนา้ และอัลเตอร์ เนเตอร์
 มาตรฐาน ISO ทดสอบเหมือนมาตรฐาน
DIN คือใช้ ตาม DIN
 แรงบิดหรือทอร์ ก คือแรงทีท่ าให้ วตั ถุหมุน
 การสิ้นเปลืองนา้ มัน หมายถึงการสิ้นเปลือง
นา้ มันเชื้อเพลิงทีต่ รวจวัดโดยแท่ นทดสอบ
เครื่องยนต์ ใช้ นา้ มันเชื้อเพลิงไปกี่กรัมด้ วย
ภาระเครื่องยนต์ คงที่ 1 kW ใน 1 ชั่วโมง
ลูกสู บแบบเจาะรูทที่ ้ องร่ องแหวนอัด
ร่ องแหวนอัดตัวบน
ร่ องแหวนนา้ มัน
เจาะหลายรู
ร่ องนา้ มันเครื่อง
รู นา้ มันเครื่อง
ลูกสู บแบบผ่ า
ร่ องแหวนนา้ มัน
(Slit Type Piston)
ลูกสู บแบบเจาะรูที่
ท้ องร่ องแหวน
นา้ มัน(Thermal
Flow Type Piston)
ลูกสู บเสริมแผ่ นเหล็ก
ลูกสู บเครื่องยนต์ ดเี ซล
ลูกสู บเครื่องยนต์ เบนซิน
400oซ.
ใช้ ห้องเผาไหม้ แบบ 2 ชั้น
ใช้ ห้องเผาไหม้ แบบพาวน
ใช้ ห้องเผาไหม้ แบบเปิ ด
300oซ.
หล่อเย็นด้ วยนา้
หล่อเย็นด้ วยอากาศ
200oซ.
300oซ.
200oซ.
200oซ.
100oซ.
300oซ.
อุณหภูมิการทางาน
100oซ.
1. ลูกสู บเย็นเรียว
เรียว
(Cold Piston)
2. ลูกสู บร้ อนไม่
3. ระยะห่ างหล่ อลืน่ ลูกสู บ
(Piton Clearance)
(Hot Piston)
กระบอกสู บ
ลูกสู บ
1. ขนาด A เล็กกว่ า B
(ชายลูกสู บเป็ นวงรี)
2. ขนาด C เล็กกว่ า D
(สาหรับลูกสู บเป็ นทรงเรียว)
ขนาด  เล็กกว่ า D
รูปทรงลูกสู บเป็ นวงรี (Cam-Ground Piston)
ความดันจังหวะอัด
1. การเกิดแรงปะทะ
แรงปะทะทางลง
จากความดั
น
ขึน้
จังหวะงาน
2. การทางานของลูกสู บ
แบบเยือ้ งศูนย์ กลาง
แรงปะทะทาง
จากความดัน
จังหวะอัด
ความดันจังหวะงาน
จังหวะอัด
ความดันจาก
จังหวะงาน
ด้ านข้ าง
หลัก
ก่อนถึงศูนย์
ตายบนจังหวะ
อัด
จังหวะงาน
แรงทางตรง
(Inertial Force)
แรงเหวีย่ ง
(Centrifugal Force)
แรงไม่สมดุลในเครื่ องยนต์
(Unbalancing Forces in Engine)
1. กลไกเพลาสมดุลหมุนสวนทางกัน
2. เพลาสมดุล
เพลา
สมดุล
เพลาสมดุลขวา
เพลาสมดุลซ้ าย
ล้อสายพานเพลาข้ อเหวีย่ ง
สายพานไทมิง่
เหวีย่ ง
ล้อสายพานเพลาข้ อ
แรงเฉื่อยสู บที่ 1
และ 4
แรงเฉื่อยสู บที่
เหวีย่ งขึน้
(ลูกสู บ)
2
และ 3
แรงเฉื่อยสู บที่ 1-2
และ 3-4
เหวีย่ งลง
(สมดุล)
: แรงเฉื่อยเหวีย่ งขึ้น
: แรงเฉื่อยสมดุล
แรงเฉื่อpสมดุล
A
B
C
D
ตาแหน่ ง
ข้ อก้าน
ตาแหน่ ง
นา้ หนักสมดุล
การสมดุลเครื่องยนต์
(Engine Balancers)
จงตรวจหาลาดับจุดระเบิดและเติมตารางการทางานของเครื่องยนต์ ให้ ถูกต้ อง
1. จงหมุนเครื่องยนต์ 4 สู บ หาลาดับจุดระเบิด
และกรอกผลการตรวจให้ ถูกต้ อง
เครื่องยนต์ ………………………………………………………….
รุ่น ……………………………………………………………………...
ลาดับไฟจุดระเบิด ………………………………………….….
2. จงหมุนเครื่องยนต์ 4 สู บ และกรอกลาดับการทางานเป็ นเส้ นลายตัดในตาราง และเติมช่ องว่ าง
สู บที่
180o 360o 540o
เครื่องยนต์ ………………………... รุ่น …………………………...
720o
สู บที่
1
2
สู บที่ขนึ้ ลง
3
พร้ อมกัน
4
ลาดับจุดระเบิด
ลิน้ เปิ ดเกยกันสู บที่ 1
2
3
4
2. จงหมุนเครื่องยนต์ 6 สู บ และกรอกลาดับการทางานเป็ นเส้ นลายตัดในตาราง และเติมคาในช่ องว่ าง
สู บที่ 180o
360o 540o
720o
1
2
สู บที่ขนึ้ ลง
3
พร้ อมกัน
4
5
6
ลาดับจุดระเบิด
ลิน้ เปิ ดเกยกัน
1 2 3 4
5 6
จุดระเบิดสู บที่
เครื่องยนต์ ………………………... รุ่น …………………………...
สู บที่
จงเติมคาทีเ่ ส้ น ทีช่ ่ องว่ าง และทีร่ ูปต่ อไปนี้
1. จงเขียนชื่อส่ วนประกอบของลูกสู บตามเส้ นทีก่ าหนดให้
ข้ อควรจา
 ขนาดเส้ นผ่านศูนย์กลางลูกสู บ กาหนดขนาดที่
……………………………………………………...
2. จงเขียนอุณหภูมลิ ูกสู บร้ อนที่ ก - ข
สภาพเย็น
และ ค จากกราฟ
3. จงแสดงสั ญลักษณ์ ลูกสู บ
ด้ วยเส้ นสี แดง
ก. …….….oซ.
ข. …….….oซ.
ค. …….….oซ.
4.  ระยะห่ างหล่ อลืน่ ลูกสู บมีผลกระทบอะไร

ระยะห่ างหล่ อลืน่ มีน้อยเกินไป ………………………………………………………..
ระยะห่ างหล่ อลืน่ มีมากเกินไป ………………………………………………………..
จงเติมข้ อความเรื่องแหวนลูกสู บในช่ องว่ างต่ อไปนี้
1. หน้ าทีแ่ หวนลูกสู บคืออะไร จงเขียนมา 2 ข้ อ
1.1 …………………………………………………………………………………………………………………….…………………………..
1.2 …………………………………………………………………………………………………………………….…………………………..
2. แหวนลูกสู บและร่ องแหวนลูกสู บต้ อง
มีขนาดสั มพันธ์ กนั แหวนลูกสู บป้ องกัน
การรั่วซึมได้ อย่ างไร
2.1 …………………………………..
2.2 …………………………………..
3. แหวนลูกสู บติดตายในร่ อง กวาดนา้ มัน
เครื่องไม่ ได้ มีผลกระทบอะไร
3.1 …………………………………..
3.2 …………………………………..
3.3 …………………………………..
3.4 …………………………………..
4. เครื่องยนต์ สึกหรอ ระยะเบียดข้ างแหวนลูกสู บเพิม่ ขึน้ เป็ นสาเหตุให้ เกิดอะไร
4.1 ขณะลูกสู บเคลือ่ นทีล่ ง
……………..….……
……………..….…………………………………….….
4.2
ขณะลูกสู บเคลือ่ นทีข่ นึ้
……………..………
……………..….…………………………………….….
ลูกสู บลง
ลูกสู บขึน้
5. ลักษณะและวัสดุแหวนลูกสู บ
ประเภทแหวนอัด
ประเภทแหวนนา้ มัน
………………………….
………………………….
………………………….
………………………….
แหวนลูกสู บทาด้ วยวัสดุ : ………………………………………………………………………………………………..………
จงเติมข้ อความในช่ องว่ างต่ อไปนีใ้ ห้ ถูกต้ อง
1. ก้ านสู บเครื่องยนต์ ส่วนใหญ่ เป็ นเหล็กคาร์ บอน ผลิตด้ วยกรรมวิธี …………...…..….…… ปลายด้ านทีต่ ่ อ
กับสลักลูกสู บเรียกว่ า ………………………..….…… อีกด้ านหนึ่งเรียกว่ า ……………………………………..…..….……
2. ก้ านสู บมีหน้ าทีเ่ ป็ นตัว ……………..……..……
ระหว่ าง ……………...…. กับ ……………..….……
เพือ่ ส่ งถ่ ายกาลัง …………………...….… ไปยัง
เพลาข้ อเหวีย่ ง จากแรงแนว ……………..…
เป็ นแรง ……………..….……
ภาคตัด I
3. แรงอะไรทีก่ ้ านสู บได้ รับ
3.1
……………..…………………………………….……
3.2
……………..…………………………………….……
……………..…………………………………….……
……………..…………………………………….……
4. กรรมวิธีการผลิตอย่ างไร
4.1
4.2
6. จงเขียนข้ อมูลคุณลักษณะสลักลูกสู บตามหัวข้ อต่ อไปนี้
วัสดุ
ชุบผิวแข็ง
เคลือ่ นที่
6.1 วัสดุสลักลูกสู บ คืออะไร
…………………………………………………………………………………….…..…………....………..…..……
6.2 ผิวนอกสลักลูกสู บชุ บแข็งอย่ างไร
…………………………………………………………………………………….…..……………………..….……
6.3 ทาไมเป็ นแบบท่ อกลวง
…………………………………………………………………………………….…..…………....….…………….
6.4 ป้ องกันเคลือ่ นทีเ่ กินเขตจากัดอย่ างไร
…………………………………………………………………………………….…..……………………..….……
จงเติมข้ อความทีเ่ ส้ นกาหนดและช่ องว่ างต่ อไปนี้
1. จงเขียนชื่อส่ วนประกอบเพลาข้ อเหวีย่ งทีม่ แี บริ่งรองรับ 3 จุด ตามเส้ นกาหนดทีร่ ู ป
2. เพลาข้ อเหวีย่ งต้ องทนต่ อแรงอะไรบ้ าง
2.1 …………………………………………………………………………………………………………………………………….
2.2 …………………………………………………………………………………………………………………………………….
2.3 …………………………………………………………………………………………………………………………………….
3. เพลาข้ อเหวีย่ งได้ รับแรงอะไรบ้ าง จงเขียนทีเ่ ส้ นกาหนดทีร่ ู ป
TDC
ความเร็วลูกสู บ
BDC
4. เหล็กสาหรับผลิตเพลาข้ อเหวีย่ งเป็ นเหล็กอะไร
……………………………………………………………………………………………………………………………………….…….
5. การป้ องกันเพลาสึ กหรอด้ วยวิธีการผลิตอย่ างไร
………………………………………………………………………………………………………………………………………..…….
6. ข้ อดีของเพลาข้ อเหวีย่ งแบบเหล็กกล้ าผลิตด้ วยวิธีตีอดั ขึน้ รูปเป็ นเทคนิคการ ……………………
ของ …………… ประหยัด ……………… และง่ ายต่ อ ……………… เพราะมีรูปร่ างเพลาทีเ่ ป็ นซิกแซ็ก
จงเขียนชื่อส่ วนประกอบแบริ่งและเติมคาในช่ องว่ าง
1. คุณสมบัติแบริ่ง 3 อย่ าง คืออะไร
1.1
………………………….....
1.2
……………………………….
1.3
………………………...
2. แบริ่งเพลาข้ อเหวีย่ งเคลือบติดกันเป็ นชั้น ๆ มีอะไรบ้ าง จงเขียนทีเ่ ส้ นกาหนด
เปลือกเหล็กกล้า
3. โลหะชุ บหัวก้ านสู บและแบริ่งก้ านสู บเป็ นอย่ างไร
3.1 บุชหัวก้ านสู บ ………………………………………………………………………………………..
3.2 แบริ่งก้ านสู บ ………………………………………………………………………………………..
4. วัสดุแบริ่งทัว่ ไปเป็ นอะไร
4.1 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
4.2 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
4.3 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
4.4 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
5. การป้ องกันแบริ่งหมุนและแบริ่งเลือ่ น ต้ องมีลอ็ กแบริ่งอย่ างไร
5.1 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
5.2 ……………………………………………………………………………………………………………………………..
6. ระยะห่ างหล่ อลืน่ แบริ่งต้ องมีจากัด เพราะมีความสั มพันธ์ กบั อายุการใช้ งานอย่ างไร
6.1 ระยะห่ างหล่ อลืน่ น้ อย …………………………………………………………………………………….
6.2 ระยะห่ างหล่ อลืน่ มาก …………………………………………………………………………………….
7. นา้ มันเครื่องเข้ าไปหล่ อลืน่ แบริ่งได้ อย่ างไร
7.1 หล่ อลืน่ บุชก้ านสู บได้ โดย ………………………………………………………………………….…….
7.2 หล่ อลืน่ แบริ่งก้ านสู บได้ โดย ……………………………………………………………………..…….
7.3 หล่ อลืน่ ผิวแบริ่งอย่ างทัว่ ถึงโดย …………………………………………………………………….
วัฏจักรการทางานและ
ชิ้นส่ วนเครื่องยนต์