การทำงานของเครื่องยนต์

การทำงานของเครื่องยนต์ (Engine) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานจากเชื้อเพลิงหรือแหล่งพลังงานอื่นให้เป็นพลังงานกล ซึ่งใช้ในการขับเคลื่อนยานพาหนะหรือเครื่องจักรต่าง ๆ หลักการทำงานของเครื่องยนต์ขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องยนต์ แต่โดยทั่วไปมีการทำงานพื้นฐานที่คล้ายคลึงกันในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal Combustion Engine) ซึ่งเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ในรถยนต์ทั่วไป ดังนี้

หลักการทำงานของเครื่องยนต์สันดาปภายใน (4 จังหวะ)

1. จังหวะดูด (Intake Stroke)
   ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจากจุดศูนย์ตายบน (Top Dead Center – TDC) ไปยังจุดศูนย์ตายล่าง (Bottom Dead Center – BDC) ทำให้วาล์วไอดีเปิด และดูดส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงเข้ามาในกระบอกสูบ
2. จังหวะอัด (Compression Stroke)
   ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจาก BDC ไปยัง TDC โดยวาล์วไอดีและไอเสียปิด ทำให้ส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิงถูกอัดจนมีแรงดันและอุณหภูมิสูง
3. จังหวะระเบิดหรือจุดระเบิด (Power Stroke)
   เมื่ออัดจนถึง TDC หัวเทียนจุดระเบิด (สำหรับเครื่องยนต์เบนซิน) หรือเชื้อเพลิงถูกฉีดและติดไฟเอง (สำหรับเครื่องยนต์ดีเซล) ทำให้เกิดการเผาไหม้และขยายตัวอย่างรวดเร็ว ผลักดันลูกสูบลงไปยัง BDC
4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke)
   ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นจาก BDC ไปยัง TDC อีกครั้ง โดยวาล์วไอเสียเปิด เพื่อระบายก๊าซไอเสียออกจากกระบอกสูบ

ประเภทของเครื่องยนต์

1. เครื่องยนต์เบนซิน (Gasoline Engine):
   ใช้น้ำมันเบนซิน และหัวเทียนในการจุดระเบิด
2. เครื่องยนต์ดีเซล (Diesel Engine):
   ใช้น้ำมันดีเซล และจุดระเบิดโดยการอัดอากาศให้มีอุณหภูมิสูง
3. เครื่องยนต์ไฟฟ้า (Electric Motor):
   ใช้พลังงานไฟฟ้าจากแบตเตอรี่ในการหมุนมอเตอร์ไฟฟ้า
4. เครื่องยนต์ไฮบริด (Hybrid Engine):
   ใช้ทั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในและมอเตอร์ไฟฟ้าร่วมกัน

ส่วนประกอบสำคัญของเครื่องยนต์

• กระบอกสูบ (Cylinder)
• ลูกสูบ (Piston)
• ข้อเหวี่ยง (Crankshaft)
• วาล์วไอดี/ไอเสีย (Intake/Exhaust Valves)
• หัวเทียน (Spark Plug) สำหรับเครื่องยนต์เบนซิน

การทำงานของเครื่องยนต์นั้นมีความซับซ้อน แต่มีหลักการสำคัญคือการเปลี่ยนพลังงานความร้อนจากการเผาไหม้ให้เป็นพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนยานพาหนะหรือเครื่องจักรต่าง ๆ