การทดลองเรื่อง เครื่องจักรสันดาปภายใน และกระบวนการความร้อนคงที่

 

 

กระบวนการความร้อนคงที่

     กระบวนการความร้อนคงที่   สำหรับแก๊สอุดมคติ    Q = 0  

     วาดกราฟระหว่าง  P  กับ  V   เส้นกราฟที่ได้ขณะกำลังอยู่ในช่วงขยายตัว  เส้นกราฟจะตกลงเร็วกว่า  เมื่อเทียบกับกราฟ   PV   =  คงที่

     จากกฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิก  จะได้

    สำหรับช่วงการอัด   

     สำหรับช่วงการขยายตัว

ตารางบันทึกผล

V ( x10-3 m3 )  P  (kPa) T  (K)
30
20
10

จากใบบันทึกผลการทดลอง    

คำถาม

1.   กำหนด  อุณหภูมิเริ่มต้น  260  K     ความดัน  P1 =   54 kpa   และปริมาตร  V1  =  40.0  x  10 -3  m3   จงหาอุณหภูมิเมื่อถึงจังหวะอัดสุดเป็นเท่าไร  เทียบกับการคำนวณโดยใข้ทฤษฎี  กำหนดให้

เครื่องจักรสันดาปภายใน

4   stroke  engine   เครื่องยนต์แบบนี้  โดยทั่วไปเรียกว่า  เครื่องยนต์  4   จังหวะ   แต่ทางเทคนิคเรียกว่า  เครื่องยนต์  4  ช่วงขักครบรอบการทำงาน   เครื่องยนต์  4  จังหวะ  เครื่องยนต์หมุน  2  รอบ  ลูกสูบเลื่อนขึ้นลงรวม  4  ครั้งหรือ  4  ช่วงขัก  หรือ  4  ระยะชัก  ครบรอบการทำงาน  นั่นคือครบจังหวะดูด(intake  stroke)  จังหวะอัด (Compression Stoke)  จังหวะระเบิด(Power stoke)  และจังหวะคาย(exhaust  stroke)

ลองกดที่รูปภาพ  เครื่องยนต์สามารถเคลื่อนไหวได้

การทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  4  จังหวะ 

ในแต่ละรอบการทำงาน  (cycle)  เครื่องยนต์  4  จังหวะ ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นลง  4  ครั้ง  (ขึ้น  2  ครั้ง  ลง  2  ครั้ง)  โดยเพลาข้อเหวี่ยงหมุน  2  รอบ   การที่ลูกสูบขึ้นลง  4  ช่วงชัก  ทำให้เกิดการทำงานขึ้น  4  จังหวะ  จังหวะการทำงานทั้ง  4  ของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  4   จังหวะมีดังนี้

1.  จังหวะดูด   (Intake stroke) เมื่อลูกสูบเริ่มเคลื่อนที่ลง  ส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ  (เครื่องยนต์ดีเซลจะดูดเฉพาะอากาศเพียงอย่างเดียว) จะถูกดูดเข้ามาในกระบอกสูบโดยผ่านลิ้นไอดี(intake vavle)  ซึ่งเปิดอยู่  ลิ้นไอดีจะปิดที่ประมาณปลายจังหวะดูด  (ใกล้ศูนย์ตายล่าง)

2.  จังหวะอัด (Compression stroke) เมื่อลูกสูบเริ่มเลื่อนขึ้น  ลิ้นทั้งสองทั้งลิ้นไอดีและลิ้นไอเสีย (Exhaust valve)  จะปิดส่วนผสมของน้ำมันเชื้อเพลิงกับอากาศ (เครื่องยนต์ดีเซลจะเฉพาะอากาศเพียงอย่างเดียว)  จะถูกอัดจนกระทั่งใกล้ศูนย์ตายบน  ส่วนผสมจะถูกจุดโดยหัวเทียน  (เครื่องยนต์ดีเซลน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้ามาโดยหัวฉีด)  การเผาไหม้จึงเริ่มขึ้น

3. จังหวะกำลัง ,  จังหวะระเบิด  (Power  stroke) เมื่อลูกสูบเริ่มเลื่อนลงลิ้นทั้งสองยังคงปิดอยู่  แรงดันของแก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้  จะกระแทกลงบนหัวลูกสูบ  ผลักดันให้ลูกสูบเลื่อนลง  จนกระทั่งใกล้ศูนย์ตายล่าง ลิ้นไอเสียจะเปิด

4.จังหวะคาย, จังหวะไอเสีย (Exhaust  Stoke)    เมื่อลูกสูบเริ่มเลื่อนขึ้น  จะผลักดันให้ไอเสียที่ค้างในกระบอกสูบ  ออกไปภายนอกโดยผ่านลิ้นไอเสียที่เปิดอยู่  ลิ้นไอเสียยังคงเปิดอยู่จนกระทั่งลูกสูบเลื่อนผ่านศูนย์ตายบนไปเล็กน้อย  จากนั้นจะเป็นการเริ่มจังหวะดูดในรอบการทำงานต่อไป

    เครื่องยนต์  4  จังหวะทุกเครื่อง  ในแต่ละรอบการทำงาน  จะประกอบด้วยจังหวะทั้ง  4  ดังกล่าวเรียงกันไปตามลำดับ

การทำงานของเครื่องยนต์ แก๊สโซลีน  2  จังหวะ

การที่ลูกสูบเลื่อนขึ้นลง  2  ช่วงชัก  ทำให้เกิดการทำงานขึ้น  4  จังหวะ  เช่นเดียวกันกับเครื่องยนต์  4   จังหวะ  จากรูปเริ่มจาก

A   จังหวะอัด  (Compression)  และจังหวะดูด (intake)   ร่วมกันอยู่

B   จังหวะกำลังหรือจังหวะระเบิด  (Power,ignition)

c  จังหวะคาย  (Exhaust)  และเริ่มถ่ายไอดี  (Transfer)

d   ถ่ายไอดี  (transfer)  และเริ่มจังหวะดูด( intake)

 

 ทฤษฏีของเครื่องยนต์สันดาปภายใน

 ฟิสิกส์  ภาค กลศาสตร์ของไหล  ความร้อน และคลื่น  ของ จรัส บุณยธรรมา


ครั้งที่

เซ็นสมุดเยี่ยม

เรื่องการทดลองเสมือนจริง