3.3 เครื่องยนต์ 2 จังหวะ
วัฏจักรสองจังหวะ ในปัจจุบันส่วนใหญ่ไม่ได้มีการผลิตแล้วเหตุผลก็เรื่องสิ่งแวดล้อม แต่จำเป็นที่จะต้องเรียนรู้เอาไว้ ในการทำงานจะเป็นการผสมผสานกันของกระบวนการก็คือ
จังหวะดูด กับจังหวะคายทำงานในจังหวะเดียวกัน และจังหวะอัด กับจังหวะระเบิดที่ทำงานในจังหวะเดียวกัน จากการหมุนเครื่องยนต์หนึ่งรอบ ไม่เหมือนกับวัฏจักรของเครื่องยนต์สี่จังหวะที่จะต้องหมุนเครื่องยนต์สองรอบ
รูปจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ
ที่มา : https://s3.amazonaws.com
แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window
หากสนใจหนังสือ อื่น ๆ นอกเหนือจากนี้
คลิก
แอนิเมทชั่นการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ
ที่มา : https://media.giphy.com
วิดีโอแสดงการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ
แอนิเมทชันเปรียบเทียบกันของการทำงานเครื่องยนต์ 2 และ 4 จังหวะ
ที่มา : https://i.embed.ly
วัฏจักรการทำงานพื้นฐานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะดูได้ที่รูปด้านบน เครื่องยนต์แยกจังหวะการดูด และการคายแยกจากกัน หลักการทำงานพื้นฐานเป็นดังนี้
รูปการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ จังหวะดูด และจังหวะอัด
ที่มา : https://encrypted-tbn0.gstatic.com
1). รูปด้านบน ลูกสูบเข้าไปสู่ศูนย์ตายบน เหนือลูกสูบจะมีการกักอากาศ และประจุเชื้อเพลิงพร้อมที่จะจุดระเบิดด้วยหัวเทียน เมื่อจุดระเบิดแล้วทำให้เกิดอุณหภูมิ และความดันขึ้นสูงอย่างรวดเร็วในกระบอกสูบจะขับดันให้ลูกสูบเลื่อนลงมานี่คือจังหวะกำลัง
ส่วนที่ด้านใต้ของลูกสูบ ช่องพอร์ตทางเข้า อากาศจากบรรยากาศด้านนอกไหลเข้าไปในห้องเพลาข้อเหวี่ยง เนื่องจากปริมาณที่เพิ่มขึ้นของการลดข้อเหวี่ยงความดันต่ำกว่าค่าบรรยากาศ เพื่อกระตุ้นให้น้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในเครื่องยนต์ มีตัวเลือกต่าง ๆ มากมายไม่ว่าจะเป็นการวางคาร์บูเรเตอร์ในทางเดินการเข้าฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่การฉีดเชื้อเพลิงไปยังกระบอกสูบก่อนหรือหลังการปิดช่องพอร์ตไอเสีย หากการทำงานเครื่องยนต์เป็นดีเซล ตัวเลือกหลังเป็นทางเลือกเดียวเท่านั้น
วิดีโอแอนิเมทชั่นการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ
รูปการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ ปล่อยไปเสีย
2) รูปด้านบน ช่องพอร์ตไอเสียเหนือลูกสูบมีการเปิด ไอเสียในห้องเผาไหม้จะถูกปลดปล่อยออกมา จุดในวัฏจักร และยอมให้การส่งพัลซ์ความร้อน ก๊าซไอเสียความดันสูงจากกระบวนการเผาไหม้ไปยังท่อไอเสีย ซึ่งพื้นที่ของช่องพอร์ตเพิ่มขึ้นตามมุมการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง และความดันในกระบอกสูบตกลงตามเวลา มันถูกเคลียร์ความดันผ่านท่อไอเสียในระยะเวลาหนึ่ง เพิ่มค่าขึ้นเป็นระยะสูงสุด จากนั้นก็สลายตัว
กระบวนการไหลดังกล่าวถูกอธิบายว่าเป็นการไหลของก๊าซที่ไม่คงที่ และพัลซ์สามารถสะท้อนได้จากการเปลี่ยนแปลงพื้นที่ท่อทั้งหมด หรือที่จุดสิ้นสุดของปลายท่อออกไปสู่บรรยากาศรอบ ๆ การสะท้อนกลับเหล่านี้มีอิทธิพลอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์
ส่วนด้านล่างของลูกสูบ จะมีการอัดประจุใหม่ ความดัน และอุณหภูมิที่ทำได้นั้นจะเป็นหน้าที่เป็นสัดส่วนการลดปริมาตรข้อเหวี่ยง นั่นคือ อัตราส่วนการบีบอัดห้องข้อเหวี่ยง (crankcase compression ratio)
รูปการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ เริ่มจุดระเบิด
ที่มา : http://4.bp.blogspot.com
3) ในรูปด้านบน ที่ด้านบนเหนือลูกสูบ มันเริ่มต้นกระบวนการจุดประกายไฟที่หัวเทียน ที่เรียกว่า การระเบิด (Blowdown) ใกล้จะเสร็จสิ้น ลูกสูบเลื่อนลงเปิดช่องพอร์ทเพื่อถ่ายเทไอเสีย ลูกสูบต่อเข้ากับก้านสูบมีท่อส่ง
หากความดันในห้องข้อเหวี่ยงเกินความดันของกระบอกสูบแล้ว อากาศใหม่จะเข้าไปในกระบอกสูบที่เรียกว่า กระบวนการคายขจัด (scavenge process)
เห็นได้ชัดว่า หากช่องพอร์ตเกิดการส่งถ่ายไม่ดีแล้ว อากาศผสมที่จะประจุเข้าไปใหม่ก็จะรั่วออกไปด้วยเกิดการสูญเสียภายในกระบอกสูบ กระบวนการนี้เรียกว่า การลัดวงจร (short-circuiting) ส่งผลให้กระบอกสูบเต็มไปด้วยก๊าซไอเสีย เมื่อเริ่มกระบวนการเผาไหม้อีกครั้ง เมื่อจุดระเบิดทำให้ประสิทธิภาพการทำงานลดลง และไม่มีแรงดันเพิ่มขึ้น หรือกำลังที่จะขับออกมา
ที่แย่กว่านั้นก็คือ เชื้อเพลิงทั้งหมดที่มาจากคาร์บูเรเตอร์จะหายไปกับไอเสีย นี่คือเหตุผลหลักที่ว่าทำไมเครื่องยนต์สองจังหวะทั่วไปจึงมีประสิทธิภาพต่ำกว่า และปล่อยไอเสียไม่ดี
รูปการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ เริ่มจุดระเบิด
ที่มา : http://2.bp.blogspot.com
4) รูปด้านบน ลูกสูบในกระบอกสูบกำลังเข้าใกล้ที่ซึ่งเรียกว่า จุดกับดัก (Trapping point) ขั้นตอนการคายกำจัดเสร็จสิ้น และตอนนี้กระบอกสูบบรรจุด้วยส่วนผสมเชื้อเพลิงอากาศ ถ้ามีการออกแบบคาร์บูเรเตอร์ และก๊าซไอเสีย เมื่อลูกสูบเลื่อนสูงขึ้น ความดันกระบอกสูบก็จะเริ่มมากขึ้นเช่นกัน
ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก
“คนทั่วไปเสียชีวิต
โดยที่ยังไม่ได้ทำตามที่เขาคิดไว้
The average person goes to their grave with their music still in them.”
Oliver Wendell Holmes
<หน้าที่แล้ว สารบัญ หน้าต่อไป>
