โครงสร้างเครื่องยนต์:ลูกกระทุ้งวาล์ว

Posted on : 02-11-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

ลูกกระทุ้งวาล์วมีชื่อเรียกเป็นภาษาอังกฤษได้หลายอย่าง ได้แก่ valve lifter, valve tappet และ cam follower โดยทั่วไปลูกกระทุ้งมี 2 แบบคือ ลูกกระทุ้งธรรมดาและลูกกระทุ้ง ไฮดรอลิก

ลูกกระทุ้งธรรมดามีลักษณะเป็นทรงกระบอก วางอยู่ระหว่างลูกเบี้ยวของเพลาลูกเบี้ยว กับก้านกระทุ้ง  ลูกกระทุ้งสามารถหมุนได้ด้วยวิธีคล้ายกับการหมุนของวาล์วโดยกระเดื่องวาล์วคือ ลูกกระทุ้งอยู่ในตำแหน่งเยื้องศูนย์ของลูกเบี้ยวเล็กน้อย การหมุนของลูกกระทุ้ง ช่วยให้การสึกหรอกระจายไปทั่วผิวหน้าอย่างสมํ่าเสมอมากขึ้น ส่วนมากมักออกแบบให้ผิวหน้าของลูกกระทุ้งนูนออกมาเล็กน้อย

การหมุนของลูกกระทุ้งยังช่วยป้องกันการเกิดเมือก (sludge) สะสมในรูของลูกกระทุ้ง สำหรับเครื่องยนต์แบบก้านกระทุ้งนั้น การหมุนของลูกกระทุ้งมักทำให้ก้านกระทุ้งหมุนตามไปด้วย จึงทำให้

แบริ่งบนปลายก้านกระทุ้งทั้ง 2 ข้างสะอาด

ลูกกระทุ้งแบบลูกกลิ้ง

ลูกกระทุ้งที่ได้กล่าวมาแล้วเป็นแบบผิวหน้าแบน ผิวหน้าที่สัมผัสกับลูกเบี้ยวมักแบนหรือโค้งนูนเล็กน้อย เครื่องยนต์บางเครื่องใช้ลูกกระทุ้งแบบลูกกลิ้ง (roller lifter) ดังแสดงในรูป ที่ 6.29 ลูกกระทุ้งมีลูกกลิ้งเหล็กกล้าอยู่บนปลายด้านที่สัมผัสกับลูกเบี้ยว ลูกกลิ้งสามารถกลิ้งไปบนลูกเบี้ยวแทนการลื่นไถล สิ่งนี้ช่วยลดความฝืดลงได้

อย่างไรก็ตามลูกกระทุ้งจะต้องไม่หมุน เพราะถ้าลูกกระทุ้งหมุนจะทำให้ลูกกลิ้งเปลี่ยนทิศทางไปวิ่งกินข้าง ดังนั้นจึงต้องมีแผ่นนำร่องยึดลูกกระทุ้งให้คงอยู่ในตำแหน่งเดิม ดังแสดงใน รูปที่ 6.30

ลูกกระทุ้งวาล์วไฮดรอลิก

ลูกกระทุ้งวาล์วไฮดรอลิกในเครื่องยนต์ก็ใช้กันมากเช่นกัน เพราะทำงานเงียบกว่า เนื่องจากระยะห่างวาล์วเป็นศูนย์ในกลไกวาล์ว นอกจากนี้ยังไม่ต้องปรับแต่งในการใช้งานตามปกติ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิหรือการสึกหรอไม่มีผลต่อกลไกวาล์ว เพราะลูกกระทุ้งไฮดรอลิกสามารถปรับตัวได้เองอย่างอัตโนมัติด้วยระบบไฮดรอลิก

รูปที่ 6.31 แสดงการทำงานของลูกกระทุ้งไฮดรอลิก ส่วนรูปที่ 6.32 แสดงโครงสร้างของลูกกระทุ้งไฮดรอลิก เมื่อวาล์วปิดนํ้ามันหล่อลื่นจากปั๊มนํ้ามันถูกส่งเข้าลูกกระทุ้งผ่านรูนํ้ามัน ในตัวลูกกระทุ้งและตัวเลื่อนแรงดันนํ้ามันทำให้วาล์วแผ่นในตัวเลื่อนเปิดออก (บางลูกกระทุ้งมีวาล์วทางเดียวแบบลูกปืนแทนวาล์วแผ่น) ในขณะที่วาล์วแผ่นเปิด นํ้ามันหล่อลื่นไหลเข้าไปในช่องนํ้ามันใต้ตัวเลื่อน และดันตัวเลื่อนให้เคลื่อนที่ขึ้น ตัวเลื่อนเคลื่อนที่ขึ้นจนกระทั่งสัมผัสกับก้านกระทุ้ง สิ่งนี้ทำให้ไม่มีระยะห่างวาล์วในกลไกวาล์ว

เมื่อลูกเบี้ยวดันลูกกระทุ้งให้วาล์วเปิดออก จะไม่มีเสียงดังเกิดขึ้นเพราะไม่มีระยะห่าง วาล์ว การเคลื่อนที่ขึ้นและเปิดวาล์วอย่างทันทีทันใด ทำให้ความดันนํ้ามันในช่องนํ้ามันใต้ตัวเลื่อนเพิ่มขึ้น สิ่งนี้ทำให้วาล์วแผ่นปิดนํ้ามันหล่อลื่นจึงถูกกักอยู่ในช่องนํ้ามัน เนื่องจากนํ้ามันหล่อลื่นไม่สามารถถูกอัดให้ปริมาตรเล็กลงได้ ดังนั้นลูกกระทุ้งไฮดรอลิกในขณะนั้นจึงทำหน้าที่คล้ายกับลูกกระทุ้งธรรมดา ลูกกระทุ้งจึงเคลื่อนที่ขึ้นและเปิดวาล์วออก

เมื่อส่วนนูนของลูกเบี้ยวหมุนห่างจากลูกกระทุ้ง ลูกกระทุ้งจะเคลื่อนที่ลงและวาล์วปิดเข้าที่ ความดันบนตัวเลื่อนผ่อนลง ถ้ามีนํ้ามันบางส่วนสูญเสียออกไปจากช่องนํ้ามันใต้ตัวเลื่อน นํ้ามันจากปั๊มนํ้ามันจะเปิดวาล์วแผ่นและเติมน้ำมันจนเต็ม

การออกแบบลูกกระทุ้งวาล์วไฮดรอลิกแบบอื่น ๆ ที่ใช้กับเครื่องยนต์โอเวอร์เฮดแคมชาฟต์ ลูกกระทุ้งติดตั้งอยู่บนปลายกระเดื่องวาล์วด้านที่ต่อกับก้านวาล์ว เมื่อลูกเบี้ยวดันให้กระเดื่องวาล์วเคลื่อนที่ขึ้น ความดันไฮดรอลิกจะดันให้ลูกปืนแนบกับบ่า ทำให้นํ้ามันถูกกักอยู่ในช่องความดันสูง ดังแสดงในรูปที่ 6.33

สำหรับลูกกระทุ้งวาล์วไฮดรอลิกชึ่งมีลักษณะคล้ายถ้วยนี้ สามารถปรับระยะได้เองอย่าง อัตโนมัติในช่วง 2 mm (0.079 นิ้ว) นํ้ามันหล่อลื่นจะถูกส่งมาจากแบริ่งเพลาลูกเบี้ยวผ่านรูนํ้ามัน ในฝาสูบ ดังแสดงในรูปที่ 6.34

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.