โครงสร้างเครื่องยนต์:ก้านสูบ

Posted on : 31-10-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

ก้านสูบ (connecting rod) จะยึดต่อกับเพลาข้อเหวี่ยงบนปลายด้านโตและยึดต่อกับลูกสูบบนปลายด้านเล็ก ก้านสูบต้องมีความแข็งแรงเพียงพอต่อการถ่ายทอดกำลังจากลูกสูบไปยังเพลาข้อเหวี่ยงและควรมีนํ้าหนักเบาเพื่อช่วยลดแรงเฉื่อยและแรงหนีศูนย์กลางที่กระทำบนแบริ่ง ดังแสดงในรูปที่ 5.1

ก้านสูบ

การเปลี่ยนกลับไปกลับมาระหว่างการเคลื่อนที่กับการหยุดของก้านสูบและลูกสูบจะก่อให้เกิดภาระความเฉื่อยกระทำบนแบริ่งก้านสูบ นอกจากนี้แรงหนีศูนย์กลางเนื่องจากการหมุนของสลักข้อเหวี่ยงและปลายส่วนล่างของก้านสูบก็มีผลกระทำต่อแบริ่งเช่นกัน

ก้านสูบมักทำจากการหล่อหรือการขึ้นรูปจากเหล็กกล้าผสม ก้านสูบทุกอันของเครื่องยนต์ เครื่องหนึ่งมีน้ำหนักเท่ากัน ถ้านํ้าหนักไม่เท่ากันอาจก่อให้เกิดการไม่สมดุล และมีผลทำให้เครื่องยนต์เดินไม่เรียบ

ในระหว่างการผลิตก้านสูบและฝาประกับนั้น ผู้ผลิตมักกำหนดตัวเลขลงบนชิ้นส่วนทั้งสอง เพื่อป้องกันการสับสนในการประกอบหลังจากที่ได้ถอดออกจากกันแล้ว ก้านสูบและฝาประกับ ต้องประกอบเข้าด้วยกันตามคู่เดิม จะสลับกับคู่อื่นไม่ได้คือ เมื่อถอดฝาประกับออกจากก้านสูบอันใด จะต้องประกอบเข้ากับก้านสูบอันนั้น การสลับตำแหน่งของฝาประกับจะมีผลทำให้ระยะช่องว่างนํ้ามันหล่อลื่นของแบริ่งไม่เหมาะสม ซึ่งอาจแคบเกินไปจนยึดแน่นกับแกนเพลา สิ่งนี้จะทำให้แบริ่งเสียหายได้

ปลายด้านโตของก้านสูบยึดต่อกับสลักข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยงด้วยแบริ่งซึ่งแยกเป็น 2 ส่วน (ดูรูปที่ 5.1) และประกบเข้าที่ด้วยฝาประกับซึ่งยึดแน่นด้วยสลักเกลียวและแป้นเกลียว ส่วนปลายด้านเล็กของก้านสูบยึดต่อกับลูกสูบด้วยสลักลูกสูบ ลูกสูบมีส่วนนูนยื่นออกมา ตรงบริเวณที่สอดสลักลูกสูบเพื่อเสริมความแข็งแรงของลูกสูบ บริเวณดังกล่าวเรียกว่า ฐานรองรับสลักลูกสูบ (piston-pin bosses) ดังแสดงในรูปที่ 5.2 สลักลูกสูบสอดผ่านลูกสูบและรูบนก้านสูบ

ลูกสูบ

การยึดต่อกันระหว่างลูกสูบกับก้านสูบสามารถทำได้ 5 วิธีดังแสดงในรูปที่ 5.3

วิธีของรูปที่ 5.3 (ก) และ (ง) เป็นวิธีที่ใช้กันเมื่อไม่กี่ปีมานี้ วิธีของรูป (ก) ซึ่งเป็นแบบลอยตัวเต็มที่ (full floating) สลักลูกสูบไม่ยึดติดกับก้านสูบและลูกสูบ ปลายสลักลูกสูบมีแหวนล็อกป้องกันการเคลื่อนที่ของสลักลูกสูบไม่ให้ยื่นออกไปชนผนังกระบอกสูบ ดังแสดงในรูปที่ 5.4 และรปที่ 5.5

วิธีตามรูปที่ 5.3 (ง) เป็นวิธีที่นิยมใช้กันมากเช่นกัน สลักลูกสูบยึดคงที่อยู่ในก้านสูบ โดยใช้วิธีสวมอัด (press-fit) การสวมอัดจะต้องมีความคับเพียงพอที่จะป้องกันการเคลื่อนตัวของสลักลูกสูบ ระยะที่เหมาะสมคือ 0.03 mm (0.001 นิ้ว) การถอดและใส่สลักลูกสูบดังกล่าว จะต้องใช้เครื่องมือพิเศษ

ข้อสังเกต การสวมอัดดังกล่าวหมายถึงสลักลูกสูบจะต้องมีขนาดใหญ่กว่าขนาดของรู ในก้านสูบคือ สลักลูกสูบโตกว่ารูประมาณ 0.03 mm

การยึดต่อกันระหว่างลูกสูบกับก้านสูบบางครั้งใช้หมุดเกลียวยึดสลักลูกสูบให้ตรึงแน่น ติดกับก้านสูบ ดังแสดงในรูปที่ 5.6

ถ้าลูกสูบทำด้วยอะลูมิเนียม มักนิยมใช้รูสลักลูกสูบในลูกสูบนั้นเป็นแบริ่งไปด้วยในตัว ระยะช่องว่างของสลักลูกลูบกับรูสลักลูกสูบมักอยู่ประมาณ 0.008 ถึง 0.013 mm (0.0003 ถึง 0005 นิ้ว)

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.