76 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 สอนครั้งที่ 4 เรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลาเรียนรวม 126 ชั่วโมง ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน สอนครั้งที่4 ชื่อเรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จำนวน 7 ชั่วโมง หัวข้อเรื่อง 1. หลักการทำงานเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะ 4 วัฏจักรการทำงาน 4 จังหวะ 1. จังหวะดูด (Intake Stroke) 2. จังหวะอัด (Compression Stroke) 3. จังหวะงาน (Combustion หรือ Power Stroke) 4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke) สาระสำคัญ สมรรถนะหลัก สมรรถนะประจำหน่วย สามารถใช้เครื่องมือพื้นฐานในงานช่างยนต์และเครื่องมือพิเศษในงานช่างยนต์อย่างถูกต้อง เหมาะสม สมรรถนะย่อย (สมรรถนะการเรียนรู้) สมรรถนะทั่วไป (ทฤษฏี) 3.1 แสดงความรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะ 4 สมรรถนะที่พึงประสงค์ (ทฤษฏี) 3.1 อธิบายหลักการทำงานเครื่องยนต์เบนซิน 4 จังหวะ ได้ถูกต้อง สมรรถนะทั่วไป (ปฏิบัติ) 3.1 สามารถอธิบายหลักการทำงานเครื่องยนต์แก๊สโซ ตามทฤษฎีอย่างถูกต้อง
77 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลาเรียนรวม 126 ชั่วโมง ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน สอนครั้งที่4 ชื่อเรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จำนวน 7 ชั่วโมง กิจกรรมการเรียนการสอน ในการจัดการเรียนการสอนรายวิชางานเครื่องยนต์แก๊สโซลีนได้กำหนดกิจกรรมการเรียนการสอน ให้ผู้เรียนเกิดการเรียนรู้โดยใช้วิธีการจัดการเรียนรู้ฐานสมรรถนะเชิงรุก (Active Learning Competency Based) ด้านเทคนิคการจัดการเรียนการสอนแบบ MAIP โดยมีขั้นตอนในการดำเนินกิจกรรมการเรียนการสอน ดังนี้ กิจกรรมการเรียนการสอน (สอนครั้งที่ 4 ) เวลา 7 ชั่วโมง/สัปดาห์ 1. ผู้สอนชี้แจงรายละเอียดเกี่ยวกับจุดประสงค์รายวิชา สมรรถนะรายวิชา และคำอธิบายรายวิชา การ วัดและประเมินผลการเรียนรายวิชา คุณลักษณะอันพึงประสงค์ของรายวิชา และข้อตกลงในการจัดการเรียน การสอนในรายวิชา 2. ผู้สอนกล่าวนำเกี่ยวกับขั้นตอนหลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ว่าขบวนการทำงานของ เครื่องยนต์นั้น มีหลักกการทำงานอย่างไร 3. ผู้สอนถ่ายทอดความรู้ใน เรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน 4. ผู้สอนแสดงใบงานเรื่องหลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน และอธิบายขั้นตอนวิธีการในการ ปฏิบัติงานตามใบงาน 5. ผู้สอนให้ผู้เรียนปฏิบัติงานตามใบงานเรื่องหลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน 6. ผู้สอนประเมินผลการปฏิบัติงานของผู้เรียนและให้ผู้เรียนสรุปสาระสำคัญของเรื่องที่เรียนประจำ สัปดาห์
78 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลาเรียนรวม 126 ชั่วโมง ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน สอนครั้งที่4 ชื่อเรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จำนวน 7 ชั่วโมง สื่อการสอน 1.เอกสารประกอบการสอน 2.เอกสารประกอบการเรียน 3.สื่อนำเสนอ PowerPoint งานที่มอบหมาย/กิจกรรม ให้นักเรียนทำแบบฝึกเสริมทักษะตามใบงานท้ายหน่วยการเรียนที่ 3 การวัดและประเมินผล วัดผล/ประเมินผล วิธีการ เครื่องมือ เกณฑ์ ๑.สมรรถนะที่พึง ประสงค์ - ทำแบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - แบบฝึกเสริมทักษะ ท้ายหน่วย - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 60 ๒.คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ (Attitude) - ประเมินคุณลักษณะ อันพึงประสงค์ - แบบประเมิน คุณลักษณะอันพึง ประสงค์ - ผ่านเกณฑ์ร้อยละ 80
79 แผนการจัดการเรียนรู้ที่ 3 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลาเรียนรวม 126 ชั่วโมง ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน สอนครั้งที่4 หน่วยที่ 3 หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จำนวน 7 ชั่วโมง เนื้อหา หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เครื่องยนต์แก๊สโซลีน 4 จังหวะ เครื่องยนต์แก๊สโซลีน (Gasoline Engine) เป็นเครื่องยนต์สันดาปภายใน (Internal Combustion Engine หรือ ICE) ชนิดหนึ่งที่มีการทำงานตามกลวัตรอ๊อตโต้(Otto Cycle) ประดิษฐ์ขึ้นในปีค.ศ. 1876 ซึ่งเป็น เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยประกายไฟ (Spark-Ignition Engine) (ต้องใช้หัวเทียน) มีการสันดาปหรือการเผาไหม้ ใช้เชื้อเพลิงเหลวได้หลายชนิดเช่นน้ำมันเบนซิน แก๊สโซฮอล์ เอทานอล และยังสามารถใช้เชื้อเพลิงแก๊สได้เช่น LPG และ CNG (NGV) ซึ่งจะเรียกโดยรวมว่าเป็นเครื่องยนต์แก๊สโซลีน (Gasoline Engine) ทั่วไปจะมีอัตราส่วน การอัด (Compression Ratio หรือ CR) ประมาณ 9 - 11.5 : 1 เช่นเครื่องยนต์ออดี (AUDI) รุ่น 5 ลิ้นต่อ 1 สูบ มีค่า CR 11.5 : 1 แต่ถ้ามีตัวอัดบรรจุอากาศเทอร์โบ (Turbocharger) จะต้องลดค่าอัตราส่วนการอัดให้ต่ำลง มี ความดันในจังหวะอัด 10 – 15 บาร์ (bar) (10.19 – 15.29 kgf/cm2) ทำให้อุณหภูมิอากาศที่อัดตัวเป็น 400 – 6000 ซ. แต่เดิมนั้นเครื่องยนต์แก๊สโซลีนใช้คาร์บูเรเตอร์(Carburetor) เป็นอุปกรณ์ที่ทำหน้าที่ควบคุมการ จัดจ่ายอัตราส่วนผสมของอากาศต่อเชื้อเพลิง ซึ่งมีสมรรถนะต่ำ และมีแก๊สพิษ (Emission) สูง ในปัจจุบันจึงไม่ผ่าน กฎหมายควบคุมมลพิษ ดังนั้นในปัจจุบันเครื่องยนต์แก๊สโซลีนของรถยนต์จึงใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงควบคุมด้วย อิเล็กทรอนิกส์ และในอนาคตรถจักรยานยนต์ทุกคันจะต้องเลิกใช้ระบบคาร์บูเรเตอร์ หมายเหตุ หลักการที่จะกล่าวต่อไปนี้เป็นหลักการพื้นฐานเหมือนกันหมดไม่ว่าจะเป็นเครื่องยนต์ที่ใช้ ระบบจ่ายน้ำมันเชื้อเพลิงด้วยคาร์บูเรเตอร์, เครื่องยนต์ใช้แก๊ส LPG, CNG (NGV) รวมไปถึงเครื่องยนต์ระบบฉีด เชื้อเพลิงแก๊สโซลีน (EFI) (ไม่รวมเครื่องยนต์แบบโรตารี่) เครื่องยนต์ 4 จังหวะ มีหลักการทำงานคือใน 1 กลวัตร (Cycle) ของแต่ละสูบ เพลาข้อเหวี่ยงจะหมุน 2 รอบ ต่อการจุดระเบิดให้กำลังงาน 1 ครั้ง นั่นหมายถึงลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น-ลงรวม 4 ครั้ง (ขึ้น 2 ครั้ง และลง 2 ครั้ง) คือเพลาข้อเหวี่ยงหมุนรอบที่ 1 ลูกสูบเคลื่อนที่ลงในจังหวะดูด (Intake Stroke). ต่อมาลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น ในจังหวะอัด (Compression Stroke) เพลาข้อเหวี่ยงหมุนรอบที่ 2 ลูกสูบเคลื่อนที่ลงในจังหวะกำลัง หรือจังหวะ ระเบิด (Power Stroke or Expansion Stroke) สุดท้ายลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นในจังหวะคาย (Exhaust Stroke) ถ้า เครื่องยนต์มีหลายสูบ แต่ละสูบจะทำงานเวียนตามลำดับการจุดระเบิด เครื่องยนต์แก๊สโซลีน 4 จังหวะ มีหลักการ ทำงานดังต่อไปนี้
80 รูปที่ 1 จังหวะดูด รูปที่ 2 พิจารณาเฉพาะจังหวะดูด จังหวะดูด (Intake Stroke) ลิ้นไอดีจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน (ดังแสดงในรูปที่ 1 ในตำแหน่งที่ 1) เมื่อลูกสูบ เคลื่อนที่ลงจากศูนย์ตายบน (TDC หรือ Top Dead Center) ไอดี (ส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงจะถูกดูดเข้า กระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายล่าง (BDC หรือ Bottom Dead Center) ไอดีจะยังคงไหลเข้า กระบอกสูบด้วยแรงเฉื่อยจนกว่าลิ้นไอดีจะปิด (ดังแสดงในรูปที่ 1 ในตำแหน่งที่ 2) ที่มา: https://vallop-automechanics.blogspot.com/2012/05/4.html
81 รูปที่ 3 จังหวะอัด รูปที่ 4 พิจารณาเฉพาะจังหวะอัด จังหวะอัด (Compression Stroke) เมื่อลิ้นไอดีปิด (ดังแสดงในรูปที่ 2 ในตำแหน่งที่ 2) อันเป็นจุดเริ่มต้นของจังหวะอัดซึ่งลูกสูบจะเคลื่อนที่ ขึ้นไปสู่ศูนย์ตายบน จังหวะนี้ไอดีประมาณ 10 ส่วนที่ถูกดูดเข้ากระบอกสูบมาในจังหวะดูดจะถูกอัดตัวให้มีปริมาตร เล็กลงเหลือประมาณ 1 ส่วน ดังนั้นไอดีซึ่งเป็นส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงจึงมีความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น พร้อมสำหรับการสันดาป หมายเหตุ ช่วงปลายของจังหวะอัดคือก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน (ดังแสดงในรูปที่ 2 ในตำแหน่งที่ 3) หัวเทียนจะ เกิดประกายไฟขึ้น โดยที่หัวเทียนจะเกิดประกายไฟก่อนที่หัวลูกสูบจะเคลื่อนถึงศูนย์ตายบนกี่องศานั้นขึ้นอยู่กับ
82 ความเร็วรอบ, อุณหภูมิและภาระของเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่าไฟแก่หรือการจุดระเบิดล่วงหน้าหรือ Spark Advance) ที่มา: https://vallop-automechanics.blogspot.com/2012/05/4.html รูปที่ 5 จังหวะกำลัง (Power Stroke) รูปที่ 6 พิจารณาเฉพาะจังหวะกำลัง จังหวะกำลัง (Power Stroke) (ซึ่งเริ่มนับจากหัวลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายบน) หรือบางครั้งเรียกว่า จังหวะระเบิด (Expansion Stroke) (ซึ่ง เริ่มนับจากหัวเทียนเกิดประกายไฟ) กำลังจากการระเบิดหรือการสันดาป (Combustion) ภายในห้องเผาไหม้จะ ผลักดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาเป็นกำลังงานขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ ในจังหวะนี้จะไปสิ้นสุดจนกว่าลิ้นไอเสียจะ เปิด (ดังแสดงในรูปที่ 3 ในตำแหน่งที่ 5)
83 หมายเหตุ ในความเป็นจริงแล้วการจุดระเบิดถูกเริ่มต้นก่อนที่หัวลูกสูบจะถึงศูนย์ตายบนแล้วมาระเบิดรุนแรงที่สุด ในช่วงที่หัวลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายบนมาแล้วเล็กน้อย (ดังแสดงในรูปที่ 5) ที่มา: https://vallopautomechanics.blogspot.com/2012/05/4.html รูปที่ 7 จังหวะคาย (Exhaust Stroke) รูปที่ 8 พิจารณาเฉพาะจังหวะคาย จังหวะคาย (Exhaust Stroke) จังหวะนี้เริ่มต้นจากลิ้นไอเสียจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายล่าง (ดังแสดงในรูปที่ 4 ใน ตำแหน่งที่ 5) แก๊สไอเสียซึ่งยังมีความดันจากการขยายตัวอยู่จะระบายออกทางลิ้นไอเสีย เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลย จากศูนย์ตายล่าง (BDC) จะผลักดันให้ไอเสียไหลออกไปจากกระบอกสูบ
84 หมายเหตุ ขณะที่หัวลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบนนั้น ลิ้นไอเสียยังไม่ปิดสนิทแต่จะเปิดเล็กน้อยแล้วไปปิดเมื่อเลย จากศูนย์ตายบนไปเล็กน้อย (ดังแสดงในรูปที่ 4 ในตำแหน่งที่ 6) ซึ่งในช่วงนี้ไอเสียจะสามารถไหลออกจากกระบอก สูบด้วยแรงเฉื่อย และขณะเดียวกันนี้จะเกิดแรงดูดไอดีให้เริ่มเข้ากระบอกสูบ ช่วงที่ลิ้นไอเสียเริ่มปิด และไอดีเริ่ม เปิดนี้เรียกว่าซ้อนเหลื่อม (Overlap) ที่มา:https://vallopautomechanics.blogspot.com/2012/05/4.html จังหวะโอเวอร์แลปของเครื่องยนต์ จังหวะโอเวอร์แลป คือ ช่วงที่เวลาวาล์วไอดีและไอเสียเปิดพร้อมกัน หรือประมาณว่าวาล์วไอเสียยังปิด ไม่สนิท แต่วาล์วไอดีก็เริ่มเปิดแล้ว ข้อดีคือช่วยให้เกิดการไล่ไอเสียออกได้ง่ายขึ้น และยังทำให้เกิดการดูดของไอดี ได้เร็วขึ้นอีกด้วย ในบรรดารถแข่ง(รถยนต์) ที่แต่งเครื่องยนต์ให้รอบจัดๆนั้น ก็จะมีช่วงโอเวอร์แลปที่สูง คือ ช่วงที่ วาล์วเปิดพร้อมกันที่นานขึ้น จะเห็นได้ว่า เครื่องยนต์ของรถแข่งส่วนใหญ่จะนิยมใส่เฟืองแคมสไลด์ เพราะสามารถ ขยับช่วงองศาโอเวอร์แลปได้ตามที่ต้องการ ทั้งฝั่งไอดีและไอเสีย ซึ่งเป็นสูตรการคิดค้นในช่างเครื่องแต่ละคน ..แต่ผลข้างเครื่องหากมีโอเวอร์แลปมาก จะทำให้เครื่องยนต์ทำงานที่รอบต่ำไม่ดี สะดุดและดับได้ง่าย บางครั้งจะ สังเกตได้ว่าเครื่องยนต์จะทำงานที่รอบต่ำได้ไม่นิ่ง หรือภาษาช่างที่บอกว่า"เครื่องยนต์เดินหอบ" แน่นอนว่าหากเห็น รถยนต์คันไหนมีอาการเดินหอบ หากว่าออกตัวไปแล้วแม้แต่ควันคงตามไปดมยาก... วาล์ว โอเวอร์แลป (Valve Overlap) สำหรับเครื่องยนต์สันดาป สี่-จังหวะโดยทั่วไปนั้น ระบบการเปิด-ปิดวาล์ว จะถูกควบคุมโดยเพลาลูกเบี้ยว หรือที่เรียกว่า แคมชาฟท์ (Camshaft) นั่นเองครับ ซึ่งกลไกนี้ จะควบคุมทั้งวาล์วไอดี-และ-วาล์วไอเสีย เพื่อ ลำเลียงอากาศดีให้เข้ามาสู่ห้องเผาไหม้ และนำเอาไอเสียออกจากห้องเผาไหม้ เป็นวัฏจักรอย่างต่อเนื่อง รูปที่ 9 ตำแหน่งลิ้นเครื่องยนต์ วาล์ว-โอเวอร์แลป คือ ช่วงเวลาหนึ่ง ที่วาล์วไอดีและวาล์วไอเสีย เปิดค้าง ไว้พร้อมๆ กัน ซึ่งปกติแล้ว เราจะวัดช่วงเวลานี้ เป็นองศาการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง เครื่องยนต์แต่ละรุ่นก็จะมีค่า วาล์ว-โอเวอร์แลป ที่ ต่างกันไป โดยมีค่าตั้งแต่ 2-องศา ไปจนถึง 12-องศา (หรืออาจจะมากกว่านี้)
85 รูปที่ 10 ลักษณะของวาล์ว-โอเวอร์แลป ไดอะแกรมการทำงานของลิ้นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ รูปที่ 11 แสดงไดอะแกรมแสดงการทำงานของลิ้นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ จากรูปที่ 11 เป็นไดอะแกรมแสดงการทำงานของลิ้นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ เพื่อแสดงถึงองศาในการเปิด – ปิด ของลิ้นไอดีและลิ้นไอเสีย ซึ่งจะมีความสัมพันธ์กันกับการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง การทำงานของลิ้นของครื่องยนต์ แต่ละเครื่องจะถูกกำหนดโดยบริษัทผู้ผลิตเครื่องยนต์นั้นๆ การที่ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียเหลื่อมกันเป็นสิ่งสำคัญต่อ เครื่องยนต์ที่มีการเผาไหม้ภายในเป็นอย่างมาก เพราะเป็นการขับไล่ไอเสียออกจากกระบวนสูบให้หมด โดยใช้ไอดี เข้ามาช่วยขับไล่แก๊สไอเสียออก สรุป หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน 4 จังหวะ แบ่งเป็น 4 จังหวะคือ จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะ ระเบิด และจังหวะคาย การที่เครื่องยนต์ทำงานครบ 4 จังหวะ (เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบ) เป็นการทำงานครบ 1 รอบ เช่นเดียวกันกับหลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ คือจะมี จังหวะดูด จังหวะอัด จังหวะระเบิด และจังหวะคาย เพียงแต่การจุดระเบิดเชื้อเพลิงจะต่างกันคือของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนจะใช้หัวเทียนเป็นตัวเผ่าไหม้
86 ไอดีทำให้เกิดการจุดระเบิด แต่เครื่องยนต์ดีเซลจะใช้การอัดอากาศจนร้อนแล้วฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปทำให้เกิด การจุดระเบิด รายการเอกสารอ้างอิงเพิ่มเติม - ข้อมูลเพิ่มเติมจากอินเตอร์เน็ต เรื่อง หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน - สื่อมัลติมีเดีย YouTube https://youtu.be/x6OgARq4WjM : การทำงานของเครื่องยนต์เบนซิน (แก๊สโซลีน) https://youtu.be/EAa1EbCO4JU : หลักการทำงานเครื่องยนต์4สูบ4จังหวะ เครื่องยนต์สันดาบ ภายใน
87 ใบแบบฝึกหัด รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ 1. จังหวะดูด (Intake Stroke) หลักการทำงาน ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….…………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….……………. ……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………
88 ใบแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ 2. จังหวะอัด (Compression Stroke) หลักการทำงาน ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….…………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….……………. ……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………
89 ใบแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ 3. จังหวะกำลัง (Power Stroke) หลักการทำงาน ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….…………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….……………. ……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………
90 ใบแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ 4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke) หลักการทำงาน ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….…………… ……………………………………………………………………………………….……………………………………………………………………… ……………………………….……………………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………….…………………………………………………………………… ……………………………………………………….……………………………………………………………………………………….……………. ……………………………………………………………………………………………………………..………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….………………………………………………………………………
91 ใบเฉลยแบบฝึกหัด รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 5 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ จังหวะดูด จังหวะดูด (Intake Stroke) ลิ้นไอดีจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน (ดังแสดงในรูปที่ 1 ในตำแหน่งที่ 1) เมื่อลูกสูบ เคลื่อนที่ลงจากศูนย์ตายบน (TDC หรือ Top Dead Center) ไอดี (ส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงจะถูกดูดเข้า กระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายล่าง (BDC หรือ Bottom Dead Center) ไอดีจะยังคงไหลเข้า กระบอกสูบด้วยแรงเฉื่อยจนกว่าลิ้นไอดีจะปิด (ดังแสดงในรูปที่ 1 ในตำแหน่งที่ 2)
92 ใบเฉลยแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 5 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ จังหวะอัด จังหวะอัด (Compression Stroke) เมื่อลิ้นไอดีปิด (ดังแสดงในรูปที่ 2 ในตำแหน่งที่ 2) อันเป็นจุดเริ่มต้นของจังหวะอัดซึ่งลูกสูบจะเคลื่อนที่ ขึ้นไปสู่ศูนย์ตายบน จังหวะนี้ไอดีประมาณ 10 ส่วนที่ถูกดูดเข้ากระบอกสูบมาในจังหวะดูดจะถูกอัดตัวให้มีปริมาตร เล็กลงเหลือประมาณ 1 ส่วน ดังนั้นไอดีซึ่งเป็นส่วนผสมของอากาศกับเชื้อเพลิงจึงมีความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น พร้อมสำหรับการสันดาป หมายเหตุ ช่วงปลายของจังหวะอัดคือก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน (ดังแสดงในรูปที่ 2 ในตำแหน่งที่ 3) หัวเทียนจะ เกิดประกายไฟขึ้น โดยที่หัวเทียนจะเกิดประกายไฟก่อนที่หัวลูกสูบจะเคลื่อนถึงศูนย์ตายบนกี่องศานั้นขึ้นอยู่กับ ความเร็วรอบ, อุณหภูมิและภาระของเครื่องยนต์ ซึ่งเรียกว่าไฟแก่หรือการจุดระเบิดล่วงหน้าหรือ Spark Advance)
93 ใบเฉลยแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 5 นาที ------------------------------ ตอนที่1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ จังหวะกำลัง (Power Stroke) จังหวะกำลัง (Power Stroke) (ซึ่งเริ่มนับจากหัวลูกสูบอยู่ที่ศูนย์ตายบน) หรือบางครั้งเรียกว่า จังหวะระเบิด (Expansion Stroke) (ซึ่ง เริ่มนับจากหัวเทียนเกิดประกายไฟ) กำลังจากการระเบิดหรือการสันดาป (Combustion) ภายในห้องเผาไหม้จะ ผลักดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาเป็นกำลังงานขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ ในจังหวะนี้จะไปสิ้นสุดจนกว่าลิ้นไอเสียจะ เปิด (ดังแสดงในรูปที่ 3 ในตำแหน่งที่ 5) หมายเหตุ ในความเป็นจริงแล้วการจุดระเบิดถูกเริ่มต้นก่อนที่หัวลูกสูบจะถึงศูนย์ตายบนแล้วมาระเบิดรุนแรงที่สุด ในช่วงที่หัวลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายบนมาแล้วเล็กน้อย (ดังแสดงในรูปที่ 5)
94 ใบเฉลยแบบฝึกหัด(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 5 นาที ------------------------------ ตอนที่ 1 คำสั่ง ให้นักเรียนอธิบายจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พร้อมวาดภาพประกอบ รูปที่ 7 จังหวะคาย (Exhaust Stroke) จังหวะคาย จังหวะคาย (Exhaust Stroke) จังหวะนี้เริ่มต้นจากลิ้นไอเสียจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายล่าง (ดังแสดงในรูปที่ 4 ใน ตำแหน่งที่ 5) แก๊สไอเสียซึ่งยังมีความดันจากการขยายตัวอยู่จะระบายออกทางลิ้นไอเสีย เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลย จากศูนย์ตายล่าง (BDC) จะผลักดันให้ไอเสียไหลออกไปจากกระบอกสูบ หมายเหตุ ขณะที่หัวลูกสูบเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบนนั้น ลิ้นไอเสียยังไม่ปิดสนิทแต่จะเปิดเล็กน้อยแล้วไปปิดเมื่อเลย จากศูนย์ตายบนไปเล็กน้อย (ดังแสดงในรูปที่ 4 ในตำแหน่งที่ 6) ซึ่งในช่วงนี้ไอเสียจะสามารถไหลออกจากกระบอก สูบด้วยแรงเฉื่อย และขณะเดียวกันนี้จะเกิดแรงดูดไอดีให้เริ่มเข้ากระบอกสูบ ช่วงที่ลิ้นไอเสียเริ่มปิด และไอดีเริ่ม เปิดนี้เรียกว่าซ้อนเหลื่อม (Overlap)
95 แบบทดสอบ รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด 1. เครื่องยนต์เบนซิน ไม่เรียกว่า เครื่องยนต์อะไร ก. เครื่องยนต์แก๊สโซลีน ข. เครื่องยนต์เปตโตรล ค. เครื่องยนต์สันดาปภายใน ง. เครื่องยนต์สันดาปภายนอก 2. จังหวะดูดเกิดจากอะไรในกระบอกสูบ ก. ความดัน ข. ความแรง ค. สุญญากาศ ง. บรรยากาศ 3. ช่วงชักหมายถึงระยะทางอะไร ก. ระยะทางที่ลูกสูบขึ้นได้สูงสุด ข. ระยะทางที่ลูกสูบคลอน ค. ระยะทางที่ลูกสูบขึ้นลงได้มากที่สุด ง. ระยะทางที่ลูกสูบลงได้น้อยที่สุด 4. การทำงาน 4 จังหวะครบ ดูด -อัด -งาน-คาย เป็นกี่รอบเพลาข้อเหวี่ยง ก. เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 1 รอบ ข. เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 2 รอบ ค. เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 3 รอบ. ง. เพลาข้อเหวี่ยงหมุน 4 รอบ 5. เครื่องยนต์ 4 ลูกสูบ 3,200 ซีซี หมายถึงอะไร ก. ความจุกระบอกสูบ 1สูบ ข. ปริมาตรน้ำมันน้ำมันเครื่องในเครื่องยนต์ ค. ปริมาตรน้ำระบายความร้อน ง. ความจุกระบอกสูบทั้ง 4 สูบ
96 แบบทดสอบ(ต่อ) รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 10 นาที ------------------------------ คำสั่ง จงเลือกคำตอบที่ถูกต้องที่สุด 6. ลิ้นไอดีเปิดเป็นจังหวะอะไร ก. จังหวะดูด ข. จังหวะอัด ค. จังหวะงาน ง. จังหวะคาย 7. เครื่องยนต์ดูดไอดีเข้าไปได้เพราะอะไร ก. ลูกสูบเคลื่อนที่จำกัดปริมาตร ข. ปริมาตรกระบอกสูบเปลี่ยนแปลง ค. ปริมาตรกระบอกสูบเพิ่มขึ้น ง. ปริมาตรกระบอกสูบลดลง 8. ลิ้นไอเสียเปิดเมื่อไร ก. จังหวะดูด ข. จังหวะอัด ค. จังหวะงาน ง. จังหวะคาย 9. วาล์ว-โอเวอร์แลป คือ ก. จังหวะที่วาล์วไอดีและวาล์วไอเสีย เปิดค้าง ไว้พร้อมๆ กัน ข. จังหวะที่วาล์วไอดีและวาล์วไอเสีย ปิดค้าง ไว้พร้อมๆ กัน ค. จังหวะที่วาล์วไอดีเปิดค้างไว้ ง. จังหวะที่วาล์วไอเสีย เปิดค้างไว้ 10. ตำแหน่งที่ลิ้นไอดี-ไอเสีย ปิดสนิท คือ จังหวะใดของเครื่องยนต์ ก. จังหวะดูด,จังหวะอัด ข. จังหวะระเบิด,จังหวะคาย ค. จังหวะระเบิด,จังหวะอัด ง. จังหวะดูด,จังหวะคาย
97 1. ง 2. ค 3. ค 4. ข 5. ง 6. ก 7. ก 8. ง 9. ก 10. ค ใบเฉลยแบบทดสอบ รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 5 นาที ------------------------------ แบบเฉลยแบบทดสอบ ตอนที่1 ค าสั่งจงท าเครื่องหมายกากบาท (X) ค าตอบที่ถูกต้องที่สุดเพียงข้อเดียว
98 ใบงานที่ 1 รหัสวิชา 20101-2001 ชื่อวิชา งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ชื่อหน่วย หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หัวข้อเรื่อง/งาน หลักการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน เวลา 2.30 ชั่วโมง ------------------------------ 1. จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม เพื่อให้นักเรียนสามารถ 1.1 อธิบายขยายความหลักการทำงานเครื่องยนต์แก๊สโซลีนได้อย่างถูกต้อง 1.2 หมุนหาตำแหน่งการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนได้อย่างถูกต้อง 1.3 ปฏิบัติงานด้วยความรอบคอบ และความปลอดภัย 2. สมรรถนะ กำหนดหลักการทำงานเครื่องยนต์แก๊สโซ ตามทฤษฎีอย่าง ถูกต้อง 3. เครื่องมือ วัสดุ และอุปกรณ์ 3.1 เครื่องยนต์ในแผนกวิชาช่างยนต์ 3.2 ปากกาสีต่างๆ 3.3 ไม้บรรทัดหรือไม้โปรแทกเตอร์ 3.4 ผ้าสำหรับทำความสะอาด 4. ลำดับขั้นการปฏิบัติงาน 4.1 ขั้นตอนแรกแยกเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบเชื้อเพลิงแบบคาร์บูเรเตอร์ กับ เครื่องยนต์แก๊สโซลีนควบคุม ด้วยอิเล็กทรอนิกส์(ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงแบบใช้หัวฉีด) 4.1.1 เลือกเครื่องยนต์ทั้งเครื่องยนต์แก๊สโซลีนระบบเชื้อเพลิงแบบคาร์บูเรเตอร์ กับ เครื่องยนต์แก๊สโซลี นควบคุมด้วยอิเล็กทรอนิกส์(ระบบน้ำมันเชื้อเพลิงแบบใช้หัวฉีด) ที่มีในแผนกวิชาช่างยนต์จำนวน 4 เครื่อง และ จัดรวมกันที่บริเวณปฏิบัติงาน 4.1.2 ติดเครื่องหมายที่เครื่องยนต์โดยใส่หมายเลขตั้งแต่ 1 – 4 ไว้ที่เครื่องยนต์แต่ละเครื่อง 4.1.3 ให้นักเรียนระบุว่าเครื่องยนต์แต่ละเครื่องเป็นเครื่องยนต์แก๊สโซลีน แบบใดบ้าง วาดภาพสเก็ตสิ่งที่ บ่งบอกและเขียนเหตุผลในการเลือก ลงในตารางด้านล่าง ที่ เครื่องยนต์แก๊สโซลีน ระบบเชื้อเพลิงแบบ คาร์บูเรเตอร์ เครื่องยนต์แก๊สโซลีน แบบใช้หัวฉีด เหตุผล 1
99 ที่ เครื่องยนต์แก๊สโซลีน ระบบเชื้อเพลิงแบบ คาร์บูเรเตอร์ เครื่องยนต์แก๊สโซลีน แบบใช้หัวฉีด เหตุผล 2 3 4 5 4.2 ขั้นตอนที่สอง ให้นักเรียนหมุนหาจังหวะการทำงานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน จากการเลือกเครื่องยนต์ ที่ได้ กำหนดไว้ สูบที่ จังหวะการทำงาน อธิบาย 1 2 3 4
100 5. สรุปผลการปฏิบัติงาน ............................................................................................................................. ............................................... ............................................................................................................................................................................. ............................................................................................................................. ................................................ 6. การประเมินผล: ประเมินตามแบบประเมินผลการปฏิบัติงาน 7. เอกสารอ้างอิง/เอกสารค้นคว้าเพิ่มเติม หนังสือเรียนงานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน ของศูนย์ส่งเสริมอาชีวศึกษา ธิติ ธาตีนรานนท์ ,วัฒนา อันสุริย์ .งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน .กรุงเทพฯ : ส านักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริม อาชีวะ , 2547. อำพล ซื่อตรง . งานเครื่องยนต์แก๊สโซลีน. กรุงเทพฯ : ส านักพิมพ์ศูนย์ส่งเสริมวิชาการ , 2548.