วันจันทร์ที่ 13 สิงหาคม พ.ศ. 2555

ระบบจุดระเบิดแบบธรรมดา



                  


      

  
          


วงจรจุดระเบิดแบบธรรมดา

ระบบจุดระเบิด (Ignition System)
ในเครื่องยนต์แก๊สโซลีนส่วนผสมของเชื้อเพลิงกับอากาศ (ไอดี) ที่ถูกอัดตัวในกระบอกสูบของเครื่องยนต์จะเกิดการลุกไหม้ได้ต้องอาศัยระบบจุดระเบิดซึ่งทำให้เกิดประกายไฟแรงสูงกระโดดข้ามที่
เขี้ยวหัวเทียนในกระบอกสูบตามจังหวะที่เหมาะสม ประกายไฟแรงสูงที่เกิดขึ้นจะมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าสูง
ประมาณ 20,000โวลต์ (18,000-25,000โวลต์)
ระบบจุดระเบิดจะทำงานได้สมบูรณ์จะมีองค์ประกอบดังนี้
1. ความแรงของประกายไฟที่กระโดดข้ามที่เขี้ยวหัวเทียนเมื่อไอดีถูกอัดตัวในกระบอกสูบจะทำให้ประกายไฟที่กระโดดข้ามที่เขี้ยวหัวเทียน กระโดดข้ามได้ยาก ดังนั้นแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ผลิตจะต้องสูงพอที่จะทำให้เกิดประกายไฟกระโดดข้ามที่เขี้ยวหัวเทียนได้
2. จังหวะจุดระเบิดที่เหมาะสมการที่จะให้ไอดีเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ หัวเทียนจะต้องจุดประกายไฟในตำแหน่งหรือจังหวะที่เหมาะสมกับความเร็วรอบและภาระของเครื่องยนต์
3. อายุการใช้งานของอุปกรณ์ที่ยืนนานเครื่องยนต์แก๊สโซลีนจะทำงานได้ ต้องอาศัยการจุดประกายไฟจากหัวเทียนในระบบจุดระเบิด ดังนั้นอุปกรณ์ต่างๆในระบบจุดระเบิดจะต้องมีความทนทาน มีอายุการใช้งานที่ยืนนานจึงจะทำให้เครื่องยนต์พร้อมที่จะทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพตลอดเวลา
ระบบจุดระเบิดแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ
1. ระบบจุดระเบิดแบบธรรมดา
2. ระบบจุดระเบิดแบบทรานซิสเตอร์
ระบบจุดระเบิดแบบธรรมดา

หมายถึงระบบจุดระเบิดที่ใช้จานจ่ายแบบหน้าทองขาวและใช้คอยล์จุดระเบิดแบบธรรมดา


             
           รูปที่ 1 ส่วนประกอบของระบบจุดระเบิดแบบธรรมดา

ระบบจุดระเบิดแบบธรรมดาประกอบด้วยส่วนประกอบที่สำคัญคือ แบตเตอรี่ สวิตช์กุญแจคอยล์จุดระเบิด หน้าทองขาว คอนเคนเซอร์ จานจ่ายและหัวเทียน ในวงจรของระบบจุดระเบิดสามารถแบ่งออกเป็น 2 วงจรย่อยคือ
1. วงจรไฟแรงต่ำ (Low-tension circuit) จะเริ่มต้นตั้งแต่ แบตเตอรี่ จ่ายกระแสไฟฟ้าผ่านสวิตช์กุญแจ ผ่านเข้าคอยล์จุดระเบิดด้านขดลวดปฐมภูมิ (Primary winding) ออกไปเข้าจานจ่ายผ่านหน้าทองขาวที่ต่อกันลงกราวด์ครบวงจร
2. วงจรไฟแรงสูง (High-tension circuit) จะเริ่มต้นจากขั้วบวกของคอยล์จุดระเบิด ผ่านขดลวดทุติยภูมิ (Secondary winding) ผ่านไปฝาครอบจานจ่าย ผ่านหัวโรเตอร์ไปยังหัวเทียนลงกราวด์ครบวงจร
วงจรจุดระเบิด
วงจรจุดระเบิดแบบธรรมดา

       

รูปที่ 2 วงจรจุดระเบิดแบบธรรมดา
การทำงาน
เมื่อเปิดสวิตช์กุญแจในตำแหน่ง On กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จะไหลผ่านขั้ว B ของสวิตช์กุญแจ ผ่านขั้ว Ig.เข้าขั้วบวกของคอยล์จุดระเบิด ผ่านขดลวดปฐมภูมิออกขั้วลบของคอยล์จุดระเบิดเข้าจานจ่าย ถ้าหน้าทองขาวต่อกันกระแสไฟฟ้าจะผ่านหน้าทองขาวที่ต่อกันลงกราวด์ครบวงจร ทำให้ขดลวดปฐมภูมิเกิดอำนาจแม่เหล็ก

เมื่อสตาร์ตเครื่องยนต์ ในขณะที่เครื่องยนต์หมุนเพลาลูกเบี้ยวจานจ่ายจะหมุนไปด้วย จนกระ
ทั้งลูกเบี้ยวจานจ่ายหมุนเปิดหน้าทองขาว ทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิด
ถูกตัดวงจร เป็นผลให้เส้นแรงแม่เหล็กที่เกิดรอบขดลวดปฐมภูมิยุบตัวอย่างทันทีทันใด ตัดกับขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิในคอยล์จุดระเบิดเหนี่ยวนำให้เกิดไฟแรงสูงประมาณ 20,000โวลต์ที่ขดลวด
ทุติยภูมิจ่ายไปยังหัวเทียนตามจังหวะการจุดระเบิดและยังเหนี่ยวนำ ให้ขดลวดปฐมภูมิเองเกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าประมาณ 500โวลต์ ซึ่งกระแสไฟฟ้านี้พยายามที่จะกระโดดข้ามที่หน้าทองขาวจึงต้องมีคอนเดนเซอร์ต่อขนานกับหน้าทองขาวไว้ เพื่อทำหน้าที่เก็บประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นไม่ให้กระโดดข้ามหน้า
ทองขาว และเมื่อหน้าทองขาวต่อกัน คอนเดนเซอร์ซึ่งเก็บประจุไฟฟ้าอยู่เต็มจะคายประจุไฟฟ้ากลับเข้าสู่
วงจร จนกระทั้งคอนเดนเซอร์คายประจุหมด กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่จึงเริ่มต้นไหลเข้าขดลวดปฐมภูมิ
เป็นการเริ่มต้นการทำงานของระบบจุดระเบิดอีกครั้งหนึ่ง

- วงจรจุดระเบิดแบบธรรมดาแบบมีตัวความต้านทาน
รูปที่ 3 วงจรจุดระเบิดแบบธรรมดาที่ใช้ตัวความต้านทาน

การทำงาน

                   เนื่องจากในวงจรจุดระเบิดแบบธรรมดา ในขณะสตาร์ตเครื่องยนต์มอเตอร์สตาร์ตจะใช้กระแส ไฟฟ้าจำนวนมาก จึงทำให้ในขณะทำการสตาร์ตแรงเคลื่อนไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะลดลง ทำให้มีกระแส ไฟฟ้าไปเลี้ยงขดลวดปฐมภูมิไม่เพียงพอ เป็นผลให้ในขณะทำการสตาร์ตเครื่องยนต์ ประกายไฟไม่แรงพอที่จะกระโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียน เพื่อเป็นการแก้ปัญหาดังกล่าวจึงใช้คอยล์จุดระเบิดที่ใชข้ ดลวดที่มีความต้านทานไฟฟ้าน้อยลง จากรูปที่5.3 จะเห็นว่าในขณะทำการสตาร์ตจะให้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไหลผ่านสวิตช์กุญแจทางขั้ว St2 เข้าขั้วบวกของคอยล์จุดระเบิดเพื่อเลี้ยงขดลวดปฐมภูมิและเมื่อทำการสตาร์ตเครื่องยนต์ติดแล้วจะให้กระแสไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ไหลผ่านสวิตช์กุญแจทางขั้ว Ig. ผ่านตัวความต้านทานเพื่อลดแรงเคลื่อนไฟฟ้าก่อนจะเข้าคอยล์จุดระเบิดให้เท่ากับแรงเคลื่อนไฟฟ้าที่ขดลวดในคอยล์จุดระเบิดใช้ ทำให้คอยล์จุดระเบิดทำงานไปตามปกติ
คอยล์จุดระเบิด (Ignition coil)
คอยล์จุดระเบิด ทำหน้าที่เช่นเดียวกับหม้อแปลงไฟฟ้าคือเพิ่มแรงเคลื่อนไฟฟ้าจาก 12โวลต์เป็น 20,000โวลต์เพื่อให้สามารถกระโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียนได้ ภายในคอยล์จุดระเบิดจะประกอบด้วยขดลวดปฐมภูมิพันรอบแกนเหล็กอ่อนด้วยลวดทองแดงขนาดใหญ่โดยพัน 150 ถึง 300 รอบทับขดลวดทุติยภูมิซึ่งเป็นลวดทองแดงขนาดเล็กพันรอบแกนเหล็กอ่อนเดียวกันประมาณ 20,000 รอบและเพื่อป้องกันการลัดวงจรระหว่างขดลวดทั้งสองขดจึงมีกระดาษบางๆคั่นอยู่และบรรจุน้ำมันอยู่ภายในเพื่อช่วยระบายความร้อน ปลายด้านหนึ่งของขดลวดปฐมภูมิจะต่ออยู่กับขั้วบวก(+)และปลายอีกด้านจะต่อเข้ากับขั้วลบ(-)ของคอยล์จุดระเบิด สำหรับขดลวดทุติยภูมิจะต่อปลายด้านหนึ่งเข้ากับขั้วบวก(+) ของคอยล์จุดระเบิดส่วนปลายอีกด้านจะต่ออยู่กับขั้วไฟแรงสูงตรงกลางคอยล์จุดระเบิดที่ใช้สำหรับต่อสายไฟแรงสูงไปฝาครอบจานจ่าย



                                                                           รูปที่4 โครงสร้างของคอยล์จุดระเบิด




รูปที่ 5 วงจรภายในของคอยล์จุดระบิด

จานจ่าย (Distributor)


จานจ่ายจะติดตั้งอยู่ที่เครื่องยนต์ ทำหน้าที่ให้หน้าทองขาวเป็นสวิตช์ปิด-เปิดวงจรไฟแรงต่ำตามจังหวะการหมุนของลูกเบี้ยวจานจ่าย จานจ่ายประกอบด้วย ฝาครอบจานจ่าย โรเตอร์ ชุดหน้าทองขาวและคอนเดนเซอร์ นอกจากนี้ยังมีชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศและชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ประกอบอยู่ภายในด้วย


รูปที่ 6 โครงสร้างของจานจ่าย


รูปที่ 7 ลักษณะภายนอกและภายในของจานจ่าย

รูปที่ 8 ภาพแยกชิ้นส่วนของจานจ่าย



1. ฝาจานจ่าย                        2. ที่ล็อกจานจ่าย                 3. ยางกันฝุ่น                                        4. แท่งคาร์บอน
5. โรเตอร์                             6. ชุดหน้าทองขาว              7. แผ่นรองชุดหน้าทองขาว            8. สายกราวด์
9. ลูกเบี้ยวจานจ่าย              10. ตุ้มน้ำหนัก                   11. สปริงดึงตุ้มน้ำหนัก                   12. เพลาจานจ่าย
13. แหวนรอง                     14. เรือนจานจ่าย                15. สายไฟชุดทองขาว                       16. ชุดขั้วต่อ
17. คอนเดนเซอร์               18. ชุดสุญญากาศ               19. แผ่นยึดจานจ่าย                           20. เฟืองจานจ่าย
- ชุดหน้าทองขาว(Breaker section)ทำหน้าที่ตัด-ต่อวงจรไฟปฐมภูมิ ชุดหน้าทองขาวจะประกอบ ด้วยหน้าทองขาว (Contact) ที่อยู่กับที่ซึ่งจะต่อลงกราวด์และหน้าทองขาวตัวที่เคลื่อนที่ซึ่งที่จุดหมุนของส่วนนี้จะมีฉนวนป้องกันการลงกราวด์ หน้าทองขาวตัวที่เคลื่อนที่นี้จะต่อรับกระแสไฟฟ้าจากขดลวดปฐมภูมิและจะมีไฟเบอร์ทำหน้าที่ถ่ายทอดกำลังจากลูกเบี้ยวจานจ่ายเพื่อทำหน้าที่ ปิด-เปิดหน้าทองขาว สปริงแผ่นของหน้าทองขาวจะทำหน้าที่ปิดหน้าทองขาวให้สนิท




รูปที่ 9 ชุดทองขาวที่ติดตั้งอยู่ในจานจ่าย


- มุมดเวล (Dwell angle) คือมุมของลูกเบี้ยวจานจ่าย ตั้งแต่หน้าทองขาวเริ่มปิดจนถึงหน้าทองขาวเริ่มเปิด
มุมดเวลของเครื่องยนต์ 4 สูบ ประมาณ 52 องศา
มุมดเวลของเครื่องยนต์ 6 สูบ ประมาณ 41 องศา
ค่ามุมดเวลน้อยแสดงว่า ระยะห่างของหน้าทองขาวห่างมากเกินไป
ค่ามุมดเวลมากแสดงว่า ระยะห่างของหน้าทองขาวชิดเกินไป
- มุมดเวลน้อยเกินไป จะทำให้ระยะเวลาที่หน้าทองขาวปิดสั้น เพราะระยะห่างของหน้าทองขาวห่างมากเกินไป (หน้าทองขาวจะปิดช้าและเปิดเร็ว) เป็นผลให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านขดลวดปฐมภูมิของคอยล์จุดระเบิดมีเวลาน้อยลง ในขณะที่เครื่องยนต์เดินเบาจะไม่มีผลต่อเครื่องยนต์ชัดเจน แต่เมื่อเครื่องยนต์มีความเร็วรอบสูงขึ้น กระแสไฟฟ้าในขดลวดปฐมภูมิจะไม่เพียงพอ การเหนี่ยวนำในขดลวดทุติยภูมิจน้อยลงทำให้ไฟแรงสูงขาดหายเป็นช่วงๆ จังหวะการจุดระเบิดของเครื่องยนต์เกิดการผิดพลาด


รูปที่10 มุมดเวลที่มากและน้อยเกินไป

- มุมดเวลมากเกินไป ระยะห่างของหน้าทองขาวจะน้อย (หน้าทองขาวจะปิดเร็วและเปิดช้า)จึงมักเกิดประกายไฟที่หน้าทองขาวได้ง่ายเมื่อหน้าทองขาวเปิด การเกิดประกายไฟจะทำให้กระแสไฟฟ้าที่ไหลในวงจรไฟแรงต่ำยังคงไหลลงกราวด์ได้อยู่ต่อไป ทำให้กระแสไฟฟ้าในวงจรไฟแรงต่ำไม่ถูกตัดการไหลในทันทีทันใดเป็นผลให้แรงเคลื่อนไฟฟ้าในวงจรทุติยภูมิเกิดขึ้นน้อย ประกายไฟมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าไม่สูงพอที่จะกระโดดข้ามเขี้ยวหัวเทียน ทำให้จังหวะการจุดระเบิดของเครื่องยนต์เกิดการผิดพลาดเช่นกัน

คอนเดนเซอร์ (Condenser)
ทำจากตะกั่วแผ่นบางๆ ตั้งแต่ 2 แผ่นขึ้นไปวางซ้อนกันและถูกกั้นด้วยกระดาษไขม้วนบรรจุอยู่ในกล่องโลหะรูปทรงกระบอกและปิดผนึกป้องกันการรั่วของกระแสไฟฟ้า ปกติคอนเดนเซอร์จะติดตั้งอยู่ด้านนอกข้างจานจ่ายต่อขนานกับชุดหน้าทองขาว คอนเดนเซอร์จะทำหน้าที่เก็บประจุไฟฟ้าในขณะที่หน้าทองขาวเปิด ซึ่งเกิดจากการเหนี่ยวนำตัวเองของขดลวดปฐมภูมิโดยมีแรงเคลื่อนไฟฟ้าประมาณ500โวลต์ กระแสไฟฟ้านี้จะพยายามกระโดดข้ามหน้าทองขาวและเพื่อให้เกิดประกายไฟที่หน้าทองขาวน้อยที่สุด จึงต่อคอนเดนเซอร์ขนานไว้ในวงจรเพื่อให้กระแสไฟฟ้าที่เกิดขึ้นไปสะสมไว้ในคอนเดนเซอร์ชั่วคราว การเลือกใช้คอนเดนเซอร์กับระบบจุดระเบิดจะต้องเลือกขนาดความจุให้เหมาะกับระบบจุดระเบิดของรถยนต์ ซึ่งบริษัทผู้ผลิตได้ออกแบบไว้ ความจุของคอนเดนเซอร์มีหน่วยวัดเป็น ไมโครฟารัด(Microfarad หรือ μF)



รูปที่ 11 โครงสร้างของคอนเดนเซอร์


การใช้คอนเดนเซอร์ที่มีค่าความจุน้อยเกินไป จะทำให้เนื้อโลหะของหน้าทองขาวด้านบวก(ตัวที่เคลื่อนที่) นูนออกมาและด้านลบ (ตัวที่อยู่กับที่) เป็นหลุมและการใช้คอนเคนเซอร์ที่มีค่าความจุมากเกินไปจะทำให้เนื้อโลหะของหน้าทองขาวทางด้านบวกเป็นหลุมและทางด้านลบนูนออกมา


รูปที่12 ลักษณะของหน้าทองขาวที่ใช้คอนเดนเซอร์ผิดขนาด

โรเตอร์ (Rotor)
โรเตอร์ หรือ หัวนกกระจอก ทำด้วยสารสังเคราะห์ที่สามารถทนความร้อนสูงและต้องเป็นฉนวนที่ดี ที่ตัวโรเตอร์จะมีสะพานไฟอยู่ตรงส่วนบนและยื่นออกไปนอกตัวโรเตอร์ โรเตอร์ทำหน้าที่หมุนจ่ายไฟแรงสูงที่รับมาจากคอยล์จุดระเบิดไปยังสายไฟแรงสูงที่ต่อไปหัวเทียน


รูปที่13 โครงสร้างของโรเตอร์


ฝาจานจ่าย (Distributor cap)
ทำจากสารสังเคราะห์เช่นเดียวกับโรเตอร์ ที่ฝาครอบจานจ่ายจะมีรูตรงกึ่งกลาง ด้านในจะติดตั้งแท่งคาร์บอนโดยมีสปริงดันแท่งคาร์บอนไว้เพื่อให้แท่งคาร์บอนสัมผัสกับสะพานไฟที่ตัวโรเตอร์ตลอดเวลาและรอบๆฝาจานจ่ายจะมีรูสายหัวเทียนจำนวนเท่ากับกระบอกสูบซึ่งจะรับไฟแรงสูงจากโรเตอร์ ระยะห่างระหว่างสะพานไฟของโรเตอร์กับขั้วไฟของฝาจานจ่ายจะประมาณ 0.8 มิลลิเมตร


รูปที่14 โครงสร้างของฝาจานจ่าย


กลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้า
หลังจากที่ไอดีถูกจุดด้วยประกายไฟจะต้องใช้ระยะเวลาจำนวนหนึ่งที่เปลวไฟจะแพร่กระจาย
ไปจนทั่วห้องเผาไหม้ ด้วยเหตุนี้จึงมีระยะเวลาล้าช้าเล็กน้อยระหว่างเวลาที่เริ่มจุดระเบิดจนกระทั่งได้ความ
ดันจากการเผาไหม้มากที่สุด (ประมาณ 8 องศาหลังการจุดระเบิดที่รอบเดินเบา) ฉะนั้นจึงต้องตั้งจังหวะใน
การจุดระเบิดที่เหมาะสมเพื่อที่จะให้ได้กำลังสูงสุดจากเครื่องยนต์ ด้วยเวลาที่ล้าช้าของการเผาไหม้ในห้อง
เผาไหม้หลังจากการจุดระเบิดจึงต้องกำหนดให้ไอดีถูกจุดระเบิดก่อนศูนย์ตายบน (TDC) ซึ่งเรียกว่าจังหวะ
การจุดระเบิด (Ignition timing)
จังหวะการจุดระเบิดของหัวเทียนจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงให้สัมพันธ์กับความเร็วรอบและภาระของเครื่องยนต์ ซึ่งในระบบจุดระเบิดจะมีการควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าไว้ที่ตัวจานจ่ายโดยมี
การควบคุม 2 แบบคือ

1. ชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศ (Vacuum advancer)


รูปที่15 ชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศ


ในขณะที่เครื่องยนต์เดินเบาลิ้นปีกผีเสื้อจะปิด ท่อสุญญากาศซึ่งติดตั้งเหนือลิ้นปีกผีเสื้อของคาร์บูเรเตอร์จะไม่เกิดสุญญากาศ กลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าจะไม่ทำงานและเมื่อลิ้นผีเสื้อเริ่มเปิด
จะเกิดสุญญากาศที่ท่อสุญญากาศทำให้ห้องของไดอะแฟรมด้านที่ท่อสุญญากาศต่ออยู่เป็นสุญญากาศอากาศในห้องไดอะแฟรมอีกด้านหนึ่งจึงดันไดอะแฟรมให้เคลื่อนตัวโดยชนะแรงดันสปริง เป็นผลให้ก้านต่อดึงแผ่นรองชุดทองขาวให้เคลื่อนที่หมุนในทิศทางตรงข้ามการหมุนของลูกเบี้ยวจานจ่าย ทำให้จังหวะการจุดระเบิดเกิดล่วงหน้ามากขึ้น ซึ่งจะใช้ควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าในช่วงความเร็วต่ำถึงปานกลาง



รูปที่16 การทำงานของกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศ


2. ชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ (Governor advancer)

รูปที่17 ชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์


ในขณะที่เครื่องยนต์เดินเบาที่ประมาณ 800 รอบ/นาที (800 rpm) การจุดระเบิดล่วงหน้าปกติจะตั้งไว้ประมาณ 8 องศาก่อนศูนย์ตายบน (8° BTDC) ซึ่งเมื่อความเร็วรอบของเครื่องยนต์สูงขึ้นองศาการจุดระเบิดจะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย การทำงานของชุดกลไกควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศจะทำงานจนกระทั่งความเร็วของเครื่องยนต์ถึงประมาณ 3 ,000 รอบ/นาทีจึงสิ้นสุดการทำงาน ชุดควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์จะเริ่มทำงานต่อจากชุดควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบสุญญากาศ โดยตุ่มน้ำหนักของชุดควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าจะเกิดแรงเหวี่ยงหนีศูนย์มากพอที่จะทำให้ตุ้มน้ำหนักเหวี่ยงตัวออกดันแผ่นลูกเบี้ยวให้เคลื่อนที่ไปโดยชนะแรงดึงของสปริง เป็นการเพิ่มองศาการจุดระเบิดล่วงหน้า การจุดระเบิดล่วงหน้าจะเพิ่มขึ้นสัมพันธ์กับความเร็วรอบของเครื่องยนต์ ชุดควบคุมการจุดระเบิดล่วงหน้าแบบแรงเหวี่ยงหนีศูนย์นี้จะมีตัวสลักบังคับเป็นตัวกำหนดการจุดระเบิดล่วงหน้าสูงสุดคือเมื่อตุ้มน้ำหนักเหวี่ยงตัวออกดันแผ่นลูกเบี้ยวจนชนสลักบังคับจะเป็นการสิ้นสุดระยะการเคลื่อนตัวของแผ่นลูกเบี้ยว การจุดระเบิดล่วงหน้าจะไม่เพิ่มขึ้นอีกถึงแม้ว่าเครื่องยนต์จะมีความเร็วรอบเพิ่มสูงขึ้นอีกก็ตาม
ตัวปรับค่าออกเทน จังหวะการจุดระเบิดต้องมีการปรับตั้งเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ไอดีได้สมบูรณ์ที่สุด การใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนต่ำระยะเวลาในการเผาไหม้จะสั้น ดังนั้นแรงดันจากการเผาไหม้สูงสุดจึงเกิดก่อน 8 องศาหลังการจุดระเบิด เมื่อใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนสูงขึ้นการเผาไหม้จะใช้เวลามากขึ้นแรงดันสูงสุดของการเผาไหม้จะเกิดหลัง 8 องศาหลังการจุดระเบิด เครื่องยนต์จะไม่สามารถให้สมรรถนะเต็มที่ได้ ดังนั้นเมื่อใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนต่ำลงจะต้องตั้งองศาการจุดระเบิดล่วงหน้าให้น้อยลง แต่ถ้าใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนสูงขึ้นจะต้องตั้งองศาการจุดระเบิดล่วงหน้ามากขึ้น โดยใช้ตัวปรับค่าออกเทนเพื่อแก้ปัญหานี้



รูปที่ 18 ตัวปรับองศาการจุดระเบิดตามค่าออกเทน

รูปที่ 19 ชุดกลไกตัวปรับองศาการจุดระเบิดตามค่าออกเทน

หัวเทียน (Spark plug)

หัวเทียนทำหน้าที่จุดประกายไฟให้ไอดีเกิดการเผาไหม้ หัวเทียนที่อยู่ในสภาพดีและการเลือกใช้หัวเทียนให้ถูกต้องกับสภาพการใช้งานจะเป็นผลทำให้เครื่องยนต์ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ
- โครงสร้างของหัวเทียน



รูปที่20 โครงสร้างของหัวเทียน

1. ขั้วหัวเทียน (Terminal stud) เป็นที่เสียบของสายไฟแรงสูง

2. แกนกลาง (Center electrode) ทำจากโลหะพิเศษที่ทนต่อการกัดกร่อนของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้และยังสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ดี

3. กระเบื้องฉนวน (Insulator) ทำหน้าที่ป้องกันแกนกลางไม่ให้ลงกราวด์

4. เปลือกนอกและเกลียว (Metal shell) เป็นส่วนที่ยึดกับฝาสูบ
5. ปะเก็น (Gasket) เป็นแหวนป้องกันการรั่วของแก๊สในห้องเผาไหม้
6. เขี้ยวหัวเทียน (Ground electrode) ทำหน้าที่เป็นกราวด์ ให้ไฟแรงสูงกระโดดข้ามช่องว่าง
หัวเทียนทองคำขาว (Platinum spark plug)
หัวเทียนปกติโดยทั่วไปแกนกลางของหัวเทียนจะทำจากโลหะผสมนิเกลกับโครเมียมแมงกานีส ซิลิคอนหรือโลหะอื่นๆ
สำหรับหัวเทียนทองคำขาวเป็นหัวเทียนที่แกนกลางทำจากโลหะทองคำขาว (Platinum) ที่มีความบริสุทธิ์ถึง 99.99% มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.3 ถึง 1.1 มิลลิเมตร (แกนกลางเล็กกว่าหัวเทียนแบบธรรมดา) มีคุณสมบัติพิเศษทนต่อการกัดกร่อนมีประสิทธิภาพดีกว่าหัวเทียนแบบธรรมดา
- การแบ่งประเภทของหัวเทียน                                   
สามารถแบ่งประเภทของหัวเทียนตามคุณสมบัติการระบายความร้อนของหัวเทียนได้3 ประเภทคือ
1. หัวเทียนร้อน คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางยาว ความร้อนจึงสะสมได้มากใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานความเร็วต่ำหรือระยะเวลาในการทำงานช่วงสั้นๆความร้อนจึงถึงอุณหภูมิทำงานเร็ว
2. หัวเทียนมาตรฐาน คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางยาวปานกลาง ใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วปานกลางหรือวิ่งในระยะทางใช้งานทั่วๆไป
3. หัวเทียนเย็น คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางสั้นระบายความร้อนได้ดี ใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วสูงหรือวิ่งในระยะทางไกลๆ

   
รูปที่20 โครงสร้างของหัวเทียน

1. ขั้วหัวเทียน (Terminal stud) เป็นที่เสียบของสายไฟแรงสูง

2. แกนกลาง (Center electrode) ทำจากโลหะพิเศษที่ทนต่อการกัดกร่อนของเชื้อเพลิงที่เผาไหม้และยังสามารถนำกระแสไฟฟ้าได้ดี

3. กระเบื้องฉนวน (Insulator) ทำหน้าที่ป้องกันแกนกลางไม่ให้ลงกราวด์
4. เปลือกนอกและเกลียว (Metal shell) เป็นส่วนที่ยึดกับฝาสูบ
5. ปะเก็น (Gasket) เป็นแหวนป้องกันการรั่วของแก๊สในห้องเผาไหม้
6. เขี้ยวหัวเทียน (Ground electrode) ทำหน้าที่เป็นกราวด์ ให้ไฟแรงสูงกระโดดข้ามช่องว่าง
หัวเทียนทองคำขาว (Platinum spark plug)
หัวเทียนปกติโดยทั่วไปแกนกลางของหัวเทียนจะทำจากโลหะผสมนิเกลกับโครเมียมแมงกานีส ซิลิคอนหรือโลหะอื่นๆ
สำหรับหัวเทียนทองคำขาวเป็นหัวเทียนที่แกนกลางทำจากโลหะทองคำขาว (Platinum) ที่มีความบริสุทธิ์ถึง 99.99% มีเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 0.3 ถึง 1.1 มิลลิเมตร (แกนกลางเล็กกว่าหัวเทียนแบบธรรมดา) มีคุณสมบัติพิเศษทนต่อการกัดกร่อนมีประสิทธิภาพดีกว่าหัวเทียนแบบธรรมดา
- การแบ่งประเภทของหัวเทียน                                   
สามารถแบ่งประเภทของหัวเทียนตามคุณสมบัติการระบายความร้อนของหัวเทียนได้3 ประเภทคือ
1. หัวเทียนร้อน คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางยาว ความร้อนจึงสะสมได้มากใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานความเร็วต่ำหรือระยะเวลาในการทำงานช่วงสั้นๆความร้อนจึงถึงอุณหภูมิทำงานเร็ว
2. หัวเทียนมาตรฐาน คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางยาวปานกลาง ใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วปานกลางหรือวิ่งในระยะทางใช้งานทั่วๆไป
3. หัวเทียนเย็น คือหัวเทียนที่มีกระเบื้องแกนกลางสั้นระบายความร้อนได้ดี ใช้กับเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วสูงหรือวิ่งในระยะทางไกลๆ

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น