เมื่อพูดถึงรถยนต์ เครื่องยนต์มีหลายประเภท อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์ส่วนใหญ่มีสองประเภท คือ 2 จังหวะและ 4 จังหวะ
จังหวะเป็นกระบวนการที่ลูกสูบครอบคลุมระยะทางเมื่อมันเคลื่อนจากศูนย์ตายบน (TDC) ไปยังศูนย์ตายล่าง (BDC) หรือในทางกลับกันเพื่อผลิตกำลัง จังหวะเป็นหน้าที่หลักในเครื่องยนต์ซึ่งนำไปสู่กระบวนการเผาไหม้ภายในเครื่องยนต์
2 จังหวะ vs 4 จังหวะ
ความแตกต่างระหว่าง 2 จังหวะและ 4 จังหวะนั้นโดยทั่วไปแล้ววิธีการทำงาน เครื่องยนต์ 4 จังหวะต้องใช้มู่เล่หนัก ในขณะที่เครื่องยนต์ 2 จังหวะต้องการมู่เล่ที่เบากว่า เครื่องยนต์ทั้งสองสามารถแยกความแตกต่างได้ตามการใช้งาน เนื่องจากเครื่องยนต์ 2 จังหวะส่วนใหญ่จะใช้ในสกู๊ตเตอร์และโมเพ็ด ในขณะที่เครื่องยนต์ 4 จังหวะนั้นใช้ในยานพาหนะขนาดใหญ่หรือรถออฟโรด
ตารางเปรียบเทียบระหว่าง 2 จังหวะและ 4 จังหวะ (ในรูปแบบตาราง)
| พารามิเตอร์ของการเปรียบเทียบ | 2 จังหวะ | 4 จังหวะ |
|---|---|---|
| จำนวนรอบเพลาข้อเหวี่ยง | หนึ่ง | สอง |
| การสร้างแรงบิด | แรงบิดสูง | แรงบิดต่ำ |
| ช่องจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงและทางเข้า | ใช้พอร์ต | ใช้วาล์ว |
| ประสิทธิภาพเชิงความร้อน | ประสิทธิภาพเชิงความร้อนน้อยลง | ประสิทธิภาพเชิงความร้อนที่สูงขึ้น |
| ค่าใช้จ่าย | ถูกกว่า | เเพง |
| กระบวนการกวาดล้าง | ไม่ | ใช่ |
| การผลิตเสียงรบกวน | น้อย | สูง |
| ช่องว่าง | ต้องการพื้นที่เพิ่มเติม | ต้องการพื้นที่น้อยลง |
2 จังหวะคืออะไร?
เครื่องยนต์ 2 จังหวะส่วนใหญ่จะใช้ในสกู๊ตเตอร์และโมเพ็ด แต่ปัจจุบันยังถูกใช้ในเครื่องมือเครื่องยนต์ขนาดเล็กและเครื่องตัดหญ้าบางประเภทด้วย
ชื่อของมันบ่งบอกถึงการทำงาน เพื่อที่จะให้กำลังแก่เครื่องยนต์ มีเพียงสองจังหวะที่เครื่องยนต์ทำ นั่นคือ จังหวะอัด และ จังหวะการเผาไหม้ ดังนั้นเครื่องยนต์เหล่านี้จึงเรียกว่าเครื่องยนต์ 2 จังหวะ
ในทุกรอบการหมุนของลูกสูบ หัวเทียนจะเกิดไฟไหม้และกำลังผลิตทุกๆ 2 จังหวะของลูกสูบ เพื่อให้วงจรการเผาไหม้ทั้งหมดสมบูรณ์ เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะทำหน้าที่ห้าประการ ได้แก่ การดูดกลืน การอัด การจุดระเบิด การเผาไหม้ และการไอเสีย วงจรทั้งหมดนี้เสร็จสมบูรณ์หลังจากลูกสูบสองจังหวะ
แรงดันจะถูกสร้างขึ้นบนคาร์บูเรเตอร์เมื่อดึงเชื้อเพลิงออกมา สูญญากาศถูกสร้างขึ้นเมื่อลูกสูบเคลื่อนลงไปที่กระบอกสูบ ซึ่งจะเปิดพอร์ตไอเสียและส่วนผสมของเชื้อเพลิงที่มีแรงดันจะเข้าไปในกระบอกสูบของคุณ
ลูกสูบจะเคลื่อนขึ้นไปยังกระบอกสูบเพื่อไปถึงหัวเทียน ในการสร้างประกายไฟ หัวเทียนจะถูกใช้ซึ่งจะทำให้เชื้อเพลิงร้อนขึ้นในภายหลัง จากนั้นจึงส่งลูกสูบกลับลงไปที่กระบอกสูบ และเปิดช่องระบายไอเสีย
การสึกหรอที่มากเกินไปจะออกจากพอร์ตไอเสียของเครื่องยนต์ทันทีที่ลูกสูบเคลื่อนกลับขึ้นไปที่กระบอกสูบ จากนั้นเชื้อเพลิงใหม่จะถูกป้อนเข้าไปในกระบอกสูบ
ในทุกรอบการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุนได้ 360 องศา ในเครื่องยนต์ 2 จังหวะ จะมีช่องระบายไอเสียอยู่ในห้องเผาไหม้ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้วาล์ว เนื่องจากไอดีและไอเสียเป็นส่วนหนึ่งของการบีบอัดและการเผาไหม้ของลูกสูบ
นอกจากนี้ เครื่องยนต์เหล่านี้ไม่มีห้องแยกสำหรับน้ำมัน ดังนั้นน้ำมันจะต้องผสมกับน้ำมันเชื้อเพลิงในปริมาณที่เหมาะสม เครื่องยนต์ 2 จังหวะจะเผาไหม้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงในทุกๆ รอบ ซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์ 4 จังหวะอื่นๆ และเร็วกว่าเครื่องยนต์ 4 จังหวะ เนื่องจากไม่มีวาล์วและยิงทุกรอบลูกสูบ
เครื่องยนต์ 2 จังหวะมีชิ้นส่วนน้อยกว่า ทำให้มีราคาถูกและง่ายต่อการจัดการ ดังนั้นจึงใช้พื้นที่น้อยลง การออกแบบของพวกเขาขึ้นอยู่กับอัตราส่วนพลังงานต่อน้ำหนักสูง เครื่องยนต์ 2 จังหวะสามารถวางตำแหน่งในทิศทางใดก็ได้ เพราะคุณไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการไหลของน้ำมันจากวาล์วใดๆ
การใช้งานเครื่องยนต์ 2 จังหวะบางส่วน ได้แก่:
4 จังหวะคืออะไร?
เครื่องยนต์ 4 จังหวะยังเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในชนิดหนึ่ง เครื่องยนต์ 4 จังหวะมีวาล์วไอดีและไอเสียซึ่งแตกต่างจากเครื่องยนต์ 2 จังหวะที่มีช่องสำหรับดึงเชื้อเพลิงและอากาศ จังหวะต่อเนื่องที่เกิดขึ้นในเครื่องยนต์ 4 จังหวะ ได้แก่ การดูด แรงอัด กำลัง และไอเสีย
จำเป็นต้องใช้ 4 จังหวะเพื่อให้วงจรในเครื่องยนต์ 4 จังหวะสมบูรณ์ ห้องข้อเหวี่ยงเป็นส่วนสำคัญของเครื่องยนต์ โดยแยกเครื่องยนต์ออกจากห้องเพื่อให้เกิดการเผาไหม้ ดังนั้น คุณเพียงแค่หล่อลื่นเกียร์และแบริ่งอื่นๆ ของเครื่องยนต์โดยการเติมน้ำมันลงในถังเก็บน้ำมัน
เมื่อจังหวะแรกเกิดขึ้น วาล์วไอดีจะเปิดขึ้น ลูกสูบจะเคลื่อนที่ลงไปที่กระบอกสูบและดึงส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศออกจากคาร์บูเรเตอร์ จังหวะนี้ซึ่งดำเนินการที่นี่เรียกว่าจังหวะการบริโภค
หลังจากดำเนินการจังหวะการบริโภค ลูกสูบจะเริ่มเคลื่อนขึ้นไปอีกครั้งเพื่อไปยังกระบอกสูบและปิดวาล์วไอดี หัวเทียนจะทำให้เกิดประกายไฟเพื่อจุดประกายส่วนผสมของเชื้อเพลิง ก่อนที่ลูกสูบจะไปถึงจุดศูนย์กลางตายบน
จังหวะการอัดจะเกิดขึ้นเมื่อลูกสูบไปถึงส่วนบนของลูกสูบ ทันทีที่เชื้อเพลิงติดไฟ ลูกสูบจะดันลูกสูบกลับลงไปที่กระบอกสูบ จังหวะกำลังให้กำลังแก่เครื่องยนต์
วาล์วไอเสียเปิดออกเมื่อลูกสูบถูกบังคับลง ทันทีที่วาล์วเปิดออก ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นไปถึงกระบอกสูบ เมื่อถึงกระบอกสูบ ก๊าซไอเสียจะถูกปล่อยออกทางช่องระบายไอเสียที่มีอยู่ในเครื่องยนต์
ลูกสูบจะเคลื่อนขึ้นไปยังกระบอกสูบอีกครั้งและเริ่มกระบวนการใหม่ทั้งหมดอีกครั้ง ที่นี่คุณสามารถดูทั้งจังหวะการอัดและการเผาไหม้
จังหวะต่อเนื่องทั้งหมดจะเสร็จสิ้นใน 2 รอบของเพลาข้อเหวี่ยง และในเรื่องนี้เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุนที่ 720 องศา
4 จังหวะมีส่วนเสริมที่มากขึ้นและดีมาก สมรรถนะของเครื่องยนต์ 4 จังหวะนั้นดีมาก เครื่องยนต์ 4 จังหวะส่วนใหญ่ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้งานหนักและยานพาหนะ เช่น รถโดยสาร รถยนต์ และรถบรรทุก
เครื่องยนต์ 4 จังหวะมีเสียงดังน้อยกว่าและให้กำลังสูง ค่าบำรุงรักษายังต่ำเมื่อเทียบกับเครื่องยนต์อื่นๆ
ความแตกต่างหลักระหว่าง 2 จังหวะและ 4 จังหวะ
บทสรุป
ในทางเทคนิค เครื่องยนต์ 2 จังหวะและ 4 จังหวะมีความจำเป็นและโดยทั่วไปแล้วจะมีการใช้งานที่แตกต่างกันในสถานที่ต่างๆ
แต่ถ้าพิจารณาจากสมรรถนะของเครื่องยนต์ 4 จังหวะจะดีกว่าด้วยการบำรุงรักษาต่ำและให้กำลังสูง
ในขณะที่เครื่องยนต์ 2 จังหวะมีราคาไม่แพง ใช้พื้นที่น้อยลง ใช้งานง่ายและจัดการง่าย ดังนั้นเครื่องยนต์ทั้งสองจึงมีข้อดีและข้อเสียตามการออกแบบและประสิทธิภาพ
- https://bura.brunel.ac.uk/bitstream/2438/9742/1/Fulltext.pdf
- https://www.archives-pmr.org/article/S0003-9993(99)90098-9/pdf
- https://www.sae.org/gsdownload/?prodCd=981038
