โครงสร้างเครื่องยนต์:เพลาข้อเหวี่ยง

Posted on : 30-10-2012 | By : Author | In : การทำงานของเครื่องยนต์

เพลาข้อเหวี่ยงเป็นเหล็กกล้าผสมที่มีความแข็งแรงสูง (ดูรูปที่ 4.4 และรูปที่ 4.5) เพลาข้อเหวี่ยงต้องมีความแข็งแรงเพียงพอต่อการรับแรงกระทำในช่วงจังหวะกำลังโดยปราศจากการบิดตัวมากเกินไป นอกจากนี้จะต้องมีความสมดุลในขณะหมุนด้วย

เพื่อเสริมให้เพลาข้อเหวี่ยงมีความสมดุลในขณะหมุน จึงมีนํ้าหนักถ่วงที่ตำแหน่งตรงข้ามกับสลักข้อเหวี่ยง เพลาข้อเหวี่ยงมีรูนํ้ามันหล่อลื่นเจาะผ่านจากแบริ่งหลักไปยังแบริ่งก้านสูบ ดังแสดงในรูปที่ 4.28

เพลาข้อเหวี่ยง

เครื่องยนต์ V-6 จำนวนมากมีสลักข้อเหวี่ยงแยกส่วน (splayed crankpins) ซึ่งหมายถึงสลักข้อเหวี่ยงของเพลาข้อเหวี่ยงแยกออกเป็น 2 ส่วน แต่ละส่วนสำหรับก้านสูบแต่ละอันดังแสดงในรูปที่ 4.29 สลักข้อเหวี่ยงแยกส่วนดังกล่าวช่วยให้การสมดุลดีขึ้น

ปลายด้านหลังของเพลาข้อเหวี่ยงจะมีล้อช่วยแรงหรือแผ่นขับยึดติดอยู่ ส่วนปลายด้านหน้าของเพลาข้อเหวี่ยงก็จะมีชิ้นส่วน 3 ชิ้นยึดติดอยู่ ได้แก่ เฟืองหรือล้อเฟืองซึ่งขับเคลื่อนเพลาลูกเบี้ยว ตัวดูดกลืนการสั่นสะเทือน และพูลเลย์

เพื่อเป็นการลดน้ำหนักของเพลาข้อเหวี่ยง จึงออกแบบให้เพลาข้อเหวี่ยงมีรูกลวงภายใน ดังที่พบในเครื่องยนต์ 3 สูบ

ข้อสังเกต เพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์สำหรับรถยนต์ทั่วไปมักจะผลิตขึ้นมาเป็นชิ้นเดียวกันตามที่ได้กล่าวมาแล้ว แต่ก็มีเพลาข้อเหวี่ยงของเครื่องยนต์ของรถจักรยานยนต์บางแบบ สามารถแยกออกเป็นหลาย ๆ ชิ้นได้ ซึ่งทำให้สามารถใช้แบริ่งแบบลูกปืนที่ปลายทั้ง 2 ข้างของก้านสูบได้

ตัวดูดกลืนการสั่นสะเทือน  ในขณะที่เพลาข้อเหวี่ยงกำลังหมุนเนื่องจากแรงกระทำของลูกสูบ (ผ่านก้านสูบ) ต่อสลักข้อเหวี่ยงซึ่งอาจสูงเกินกว่า 18,000 นิวตัน (4,000 ปอนด์) จะทำให้สลักข้อเหวี่ยงบิดตัวนำหน้าส่วนที่เหลือของเพลาข้อเหวี่ยง และก็บิดตัวกลับเมื่อสิ้นสุดจังหวะกำลัง การบิดตัวไปมาของเพลาข้อเหวี่ยงทำให้เกิดการสั่นสะเทือนเชิงบิด (torsional vibration) ซึ่งถ้าไม่ควบคุมจะทำให้เพลาข้อเหวี่ยงแตกหักได้ ดังนั้นจึงต้องติดตั้งตัวดูดกลืนการสั่นสะเทือน (vibration damper) หรือบางครั้งเรียกว่า ตัวถ่วงดุล (harmonic balancer) ที่ปลายเพลา ข้อเหวี่ยงด้านหน้า หรืออาจติดตั้งอยู่ภายในพูลเลย์เพลาข้อเหวี่ยง

ตัวหน่วงการสั่นสะเทือนประกอบด้วย 2 ส่วนคือ วงแหวนความเฉื่อยและพูลเลย์ ทั้ง 2 ส่วนเชื่อมต่อกันด้วยวงแหวนยางซึ่งมีความหนาประมาณ 6 mm ดังรูปที่ 4.30 ในขณะที่เพลา ข้อเหวี่ยงหมุนด้วยความเร่งหรือความหน่วง วงแหวนความเฉื่อยมีผลฉุดลาก ซึ่งจะพยายามรักษาให้พูลเลย์และเพลาข้อเหวี่ยงหมุนด้วยอัตราเร็วคงที่ จากผลดังกล่าวจะทำให้การสั่นสะเทือนเชิงบิดถูกกำจัดให้หายไป

บทความอื่น ๆ ที่น่าสนใจ:

Share this :

  • Stumble upon
  • twitter

Comments are closed.