แผนการสอนเครื่องยนต์สันดาปภายใน

8.3 หลงั เรียน
- ใหผ้ เู้ รียนเฉลยแบบทดสอบ
- ใหผ้ เู้ รียนไปศึกษา เรื่องของวฎั จกั รดีเซลมาล่วงหนา้

9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเ่ี กดิ จากการเรียนรู้ของผู้เรียน

-

10. เอกสารอ้างองิ

ชนะชยั กสิภาร์. เคร่ืองยนต์สันดาปภายใน. พมิ พ์คร้ังท่ี8, กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ชวนพิมพ์
มนตรี พิรุณเกษตร. เทอร์โมไดนามิกส์.พมิ พ์คร้ังท่ี2, กรุงเทพฯ: วทิ ย์พฒั น์
รุ่งสุรีย์ ใจเข่ือนแกว้ . เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พมิ พ์คร้ังที่7, กรุงเทพฯ: ซีเอด็ ยูเคชั่น
วนิ ิจ นิวาศะบุตร. การวเคราะการสันดาป. พมิ พ์คร้ังที่7, กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์เจริญธรรม, 2527
ศรีณรงค์ ตูท้ องคา. ค่าคงทสี่ ากลของก๊าซ. พมิ พ์คร้ังท่ี5, กรุงเทพฯ: สานักพมิ พ์พ.ี เอด็ , 2524

11. การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั รายวชิ าอื่น

วชิ า เทอร์โมไดนามิกส์

12. หลกั การประเมนิ ผลการเรียน

12.1 ก่อนเรียน
- สงั เกตจากคาถาม ของผเู้ รียน

12.2 ขณะเรียน
- สงั เกตจากคาถาม ของผเู้ รียน

12.3 หลงั เรียน
- แบบทดสอบ

13. รายละเอยี ดการประเมนิ ผลการเรียน

13.1 คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ไดจ้ าก

- แบบทดสอบหลงั เรียน ร้อยละ 20

- ใบงาน ร้อยละ 20

- การปฏิบตั ิงานกลุ่ม ร้อยละ 30

- แบบฝึกหดั ร้อยละ 10

13.2 คะแนนคุณธรรมและ จริยธรรม ร้อยละ 20 ไดจ้ าก

- ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5

- ความมีระเบียบ วินยั ร้อยละ 5

- ความรับผดิ ชอบ ร้อยละ 5

- ความซ่ือสัตย์ ร้อยละ 5

การประเมินผล นาคะแนนที่ได้จากการวดั ผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของ
วทิ ยาลยั เทคนิคมหาสารคาม ซ่ึงกาหนดดงั น้ี

อตั ราคะแนน ระดบั คะแนน

80 – 100 4.0
75 – 79 3.5
70 – 74 3.0
65 – 69 2.5
60 – 64 2.0
55 – 59 1.5
50 – 54 1.0
0 – 49 0

แผนการสอน หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 1

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 12
ช่ือหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง

วฏั จักรดเี ซล (Diesel cycle)

วฏั จกั รน้ีต้งั เพ่ือช่ือตามนกั ประดิษฐ์ ช่ือ Rudolph Diesel (ค.ศ. 1858 – 1913) ซ่ึงไดจ้ ดทะเบียน

สิทธิบตั รไวใ้ นเยอรมนั เราไดป้ ระดิษฐร์ ะบบการทางานของเครื่องยนตแ์ บบใชห้ วั ฉีดสาหรับฉีดน้าเช้ือเพลิง
โดยคร้ังแรกใชถ้ ่านหินเผาไหมภ้ ายในกระบอกสูบ แตใ่ นท่ีสุดไดเ้ กี่ยวมาใชเ้ ช้ือเพลิงเหลว ซ่ึงเรียกกนั
ทวั่ ไปวา่ เครื่องยนตด์ ีเซล วฏั จกั รน้ีดาเนินไปดงั น้ี

P qin T

กระบวนการ 1 – 2 23
กระบวนการ 2 – 3
กระบวนการ 3-4 2 P= qin 3

S= 4 qout V= 4
S= 1
V 1 qout
Vmin ( ) V3 P-VVmax ()
T-S S

จดั เตรียมอะเดียบาตริก ตามกฎ PVk = C

ความดนั เนื่องจาก P1 ไปเป็ น P2
อุณหภูมิเร่ิมจาก T1 ไปเป็ น T2
ปริมาตรลดลงจาก V1 มาเป็ น
เอนโทรบีเพมิ่ ข้ึนจาก S1 = S2
รับความร้อนโดยความดนั คงท่ี

ความดนั คงที่เทา่ เดิมท่ี P2 = P3
อุณหภูมิเพ่ิมข้ึนจาก T2 ไปเป็น T3
ปริมาตรเพ่มิ ข้ึนจาก V2 ไปเป็น V3
เอนโทรบีเพิ่มข้ึนจาก S2 = S3
การขยายตวั แบบไอเซนทรอปิ ก

ความดนั จะลดลงจาก P3 เป็ น P4
อุณหภูมิลดลงจาก T3 เป็ น T4
ปริมาตรเพม่ิ ข้ึนจาก V3 เป็ น V4
เอนโทรปี คงที่ S3 เป็ น S4

แผนการสอน หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 2

วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 12
ชื่อหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชว่ั โมง

กระบวนการ 4-1 กระบวนการปริมาตรคงที่

ปริมาตรคงที่ V4 เป็ นV1
อุณหภูมิลดลงจาก T4 เป็ น T1
ความดนั ลดลงจาก P4 เป็ น P1
เอนโทรปี ลดลงจาก S4 เป็ น S1
กระบวนการจดั ครบรอบวตั ถุจกั รซ่ึงกายกลบั มาอยใู่ นสภาวะเดิม

จากรูป ถา้ ไม่จดั การขยายตวั แก่สภาวะ 4 โดยปล่อยใหก้ ารขยายตวั อยา่ งสมบูรณ์ถึงสภาวะ 5

แลว้ การจะกลบั มาท่ีสภายะ 1 ไดก้ ต็ ่อเมื่อระบายความร้อนออกไป ณ ความดนั คงท่ีถูก 5 มา 1

กระบวนการน้ีแสดงไวใ้ นรูปดว้ ยเส้นประ จากจุด 1 2 3 5 สื่อวฏั จกั รความดนั คงที่และเมื่อสัดส่วน 1 4
5 ออกเสียจะไดเ้ ป็ นวฏั จกั รดีเซล

เมื่อจาเอาวฏั จกั ร 1 2 3 4 มาวเิ คราะห์โดยสมมติวา่ P1 , V1 และ T1 เป็นตวั ที่ทราบคา่ แลว้
จะไดด้ งั น้ี

สภาวะ 1 จุดน้ีทราบวา่ P1 , V1 และ T1 แลว้
สภาวะ 2 สมมุติวา่ ทราบอตั ราส่วนปริมาตร

หา T1 =

T2 = T1 = T1 …………………….1
เม่ือ อตั ราส่วนปริมาตร

และ =

สภาวะ 3 P2 = P2 = P1.rvk ……………………….2
หา T3
เม่ือ P3 = P2 เพราะวา่ ความดนั คงที่เทา่ เดิม
=

T3 = T2 = rT1 k-1
v

T3 =  T1 rvk-1………………………………….....3

แผนการสอน หน่วยท่ี 8 หนา้ ที่ 3
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 12
ช่ือหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง

เมื่อให้  = ซ่ึงเป็น Cut – off ratio
จากขบวนการการ 3-4 ซ่ึงเป็นการขยายตวั แบบอะเดียบาติก

ดงั น้นั T4 = T3
= เพราะวา่ (V3 = V4)
=

=

= β/rv

T4 = T3 (β/rv)k-1 …………4
แทนคา่ T3 ลงในสมการ

T4 = T1 (β)k

ความร้อนท่ีไดร้ ับเกิดจากกระบวน 2-3

Qin = CP(T3- T2 ) …………….. 5
ความร้นที่คายออกเกิดข้ึนในกระบวนการ 4-1

QOUT = CV ( T4 – T1 ) …………….. 6
จะหางานไดจ้ าก

งานท่ีกระทา = ความร้อนที่ไดร้ ับ – ความร้อนท่ีคายออก

ดงั น้นั WNET = Qin - QOUT ……………… 7

แผนการสอน หน่วยท่ี 8 หนา้ 4
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 12
ช่ือหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง

ประสิทธิภาพทางความร้อน th = 1 -

แทนค่า T1, T2 , T3 ,T4 จากสมการ
th = 1 -

ประสิทธิภาพทางวามร้อนของวฎั จกั รออตโต .................................. 8
th = 1 -

จากสมการประสิทธิภาพทางความร้อนของ วฎั จกั รอ๊อตโตและประสิทธิภาพทางความร้อนของ วฎั
จกั รดีเซล ถา้ นามาเปรียบเทียบกนั จะเห็นวา่ “ ถา้ กาลงั อดั เทา่ กนั วฎั จกั รของออตโตจะมีประสิทธิภาพทาง
ความร้อนสูงกวา่ วฎั จกั รดีเซล” แตเ่ พราะเหตุวา่ เครื่องยนตด์ ีเซล เราสามารถออกแบบใหม้ ีกาลงั อดั ไดส้ ูง
กวา่ วฎั จกั รออตโต ดงั น้นั จะเห็นวา่ ประสิทธิภาพทางความร้อนของวฎั จกั รดีเซลจึงสูงพอ ๆ กบั วฎั จกั รของ
ออตโต (เม่ือไม่ถึงกาลงั อดั )

แผนการสอน หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 5

วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 12

ช่ือหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง

ตัวอย่าง เครื่องยนตด์ ีเซลเครื่องหน่ึงดูดอากาศที่ความดนั 1 bar และอุณหภูมิ 15 oC เขา้ ไปดว้ ยอตั ราส่วน

การอดั 12:1 ถา้ อุณหภูมิสูงสุดของวฎั จกั รเป็น 1100 oC จงหา

ก. งานสุทธิความร้อนที่ไดร้ ับ

ข. ประสิทธิภาพทางความร้อน

P2 qin T

3

2 P= qin 3

S= 4 qout V= 4
S= 1
V 1 qout
Vmin ( ) V3 P-VVmax ()
T-S S

P1 = 1 bar , T1 = 15+273.2 = 288.2 K , rv = 12 T3 = 1100+273.2 = 1373.2 K

วธิ ีทา จากสูตร

หา T2

= 288.2 K (12)0.4

T2 = 778.69 K

หา rc rc =

= 1373.2 K 778.69 K

rc = 1.765

หา T4 T4 = T3
= 1373.2 K (1.765 20)0.4

T4 = 520.01 K

แผนการสอน หน่วยที่ 8 หนา้ ท่ี 6
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 12
ช่ือหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง

หา Qin Qin = CP (T3-T2)
หา QOUT = 1.0035 kJ/kg.K (1373.2 – 788.69 ) K
หา WNET
หา Th Qin = 569.59 kJ/kg (520.01 – 288.2) K
QOUT = CV (T4-T1)

= 0.7165 kJ/kg.K

QOUT = 166.09 kJ/kg
WNET = Qin - QOUT

= 569.59 - 166.09 kJ/kg

WNET = 430.5 kJ/kg
th =

=

= 0.72 หรือ 72.16 %

แผนการสอน หน่วยที่ 8 หนา้ ที่ 7
วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 12
ชื่อหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชว่ั โมง

แบบทดสอบ
1. วฎั จกั รดีเซลมาตรฐานมีอตั ราส่วนการอดั เท่ากบั 20:1 อุณหภูมิสูงสุดและต่าสุดของวฎั จกั รเท่ากบั

1500 oC และ 20 oC ตามลาดบั และความดนั สูงสุดของวฎั จกั รเทา่ กบั 50 bar จงหา
ก.ประสิทธิภาพทางความร้อน
ข.ความดนั ยงั ผลเฉล่ีย

แผนการสอน หน่วยท่ี 8 หนา้ ที่ 8

วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 12
ชื่อหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชว่ั โมง

เฉลยแบบทดสอบ

1.วฎั จกั รดีเซลมาตรฐานมีอตั ราส่วนการอดั เท่ากบั 20:1 อุณหภูมิสูงสุดและต่าสุดของวฎั จกั รเท่ากบั 1500
oC และ 20 oC ตามลาดบั และความดนั สูงสุดของวฎั จกั รเท่ากบั 50 bar จงหา

ก.ประสิทธิภาพทางความร้อน

ข.ความดนั ยงั ผลเฉล่ีย

P2 qin T

3

2 P= qin 3

S= 4

S= 4 V= qout

1 qout 1 S
()
Vmin ( ) V3 V T-S

P-VVmax

rv = 20

T3 = 1500 + 273.2 = 1773.2 K

T1 = 20 + 273.2 = 293.2 K

P2 = P3 = 50 bar

th = ?

mep = ?

วธิ ีทา จากสูตร

หา T2

= 293.2 K (20)0.4

T2 = 971.79 K หรือ = 698.59 oC

หา rc rc =

= 1773.2 K 971.79 K

rc = 1.82

แผนการสอน หน่วยท่ี 8 หนา้ ท่ี 9
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 12
ชื่อหน่วย วฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชว่ั โมง

หา T4 T4 = T3
หา Qin = 1773.2 K (1.82 20)0.4
หา QOUT
หา WNET T4 = 679.78 K หรือ = 406.58 oC
หา Th Qin = CP (T3-T2)
หา V2
= 1.0035 kJ/kg.K (1773.2 – 971.79 ) K
rV
Qin = 804.21 kJ/kg (679.78 – 293.2) K
QOUT = CV (T4-T1)

= 0.7165 kJ/kg.K

QOUT 276.98 kJ/kg.
WNET = Qin - QOUT

= 804.21 – 276.98 kJ/kg.

WNET = 527.23 kJ/kg.
th =

=

= 0.72 หรือ 72.16 %

= mRT3
V2 =

=

V2 = 0.055
=

V1 = rV V2 (1.1 – 0.055) mep = 504.52 kpa
= 20 0.055

V1 = 1.1
mep =

= 527023 kJ/kg

บันทกึ ผลหลงั การจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ

รายการ ระดับการปฏบิ ตั ิ
5432 1

ด้านการเตรียมการสอน

1. จดั หน่วยการเรียนรู้ไดส้ อดคลอ้ งกบั วตั ถุประสงคก์ ารเรียนรู้

2. กาหนดเกณฑก์ ารประเมินครอบคลุมท้งั ดา้ นความรู้ ดา้ นทกั ษะ และดา้ นจิตพิสยั

3. เตรียมวสั ดุ-อุปกรณ์ ส่ือ นวตั กรรม กิจกรรมตามแผนการจดั การเรียนรู้ก่อนเขา้ สอน

ด้านการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้

4. มีวธิ ีการนาเขา้ สู่บทเรียนที่น่าสนใจ

5. มีกิจกรรมที่หลากหลาย เพื่อช่วยใหผ้ เู้ รียนเกิดการเรียนรู้ ความเขา้ ใจ

6. จดั กิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้ ูเ้ รียนคน้ ควา้ เพ่อื หาคาตอบดว้ ยตนเอง

7. นกั เรียนมีส่วนร่วมในการจดั กิจกรรมการเรียนรู้

8. จดั กิจกรรมท่ีเนน้ กระบวนการคิด ( คิดวเิ คราะห์ คิดสงั เคราะห์ คิดสร้างสรรค์ )

9. กระตุน้ ใหผ้ ูเ้ รียนแสดงความคิดเห็นอยา่ งเสรี

10. จดั กิจกรรมการเรียนรู้ที่เช่ือมโยงกบั ชีวติ จริงโดยนาภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้ มามีส่วนร่วม

11. จดั กิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม

12. มีการเสริมแรงเมื่อนกั เรียนปฏิบตั ิ หรือตอบถูกตอ้ ง

13. มอบหมายงานใหเ้ หมาะสมตามศกั ยภาพของผเู้ รียน

14. เอาใจใส่ดูแลผเู้ รียน อยา่ งทว่ั ถึง

15. ใชเ้ วลาสอนเหมาะสมกบั เวลาที่กาหนด

ด้านส่ือ นวตั กรรม แหล่งการเรียนรู้

16. ใชส้ ื่อที่เหมาะสมกบั กิจกรรมและศกั ยภาพของผูเ้ รียน

17. ใชส้ ื่อ แหล่งการเรียนรู้อยา่ งหลากหลาย เช่น บุคคล สถานท่ี ของจริง เอกสาร

ส่ืออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็นตน้

ด้านการวดั และประเมินผล

18. ผเู้ รียนมีส่วนร่วมในการกาหนดเกณฑก์ ารวดั และประเมินผล

19. ประเมินผลอยา่ งหลากหลายและครบท้งั ดา้ นความรู้ ทกั ษะ และจิตพิสัย
20. ครู ผเู้ รียน ผปู้ กครอง หรือ ผทู้ ่ีเก่ียวขอ้ งมีส่วนร่วม ในการประเมิน

หมายเหตุ ระดบั การปฏิบตั ิ 5 = ปฏิบตั ิดีเยย่ี ม 4 = ปฏิบตั ิดี 3 = ปฏิบตั ิพอใช้ รวม
2 = ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตั ิ ค่าเฉลย่ี

บันทกึ หลงั สอน ปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา

ปัญหาทพี่ บ แนวทางแก้ปัญหา

ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านส่ือ นวตั กรรม แหล่งการเรียนรู้ ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านการวดั และประเมินผล ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านอื่นๆ (โปรดระบุเป็นขอ้ ๆ) ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ลงช่ือ ........................................................................ ครูผสู้ อน
(....................................................................)

ตาแหน่ง .......................................................................
............../.................................../...................

บนั ทกึ การนิเทศและติดตาม

วนั -เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและติดตาม ชื่อ-สกุล ผู้นิเทศ ตาแหน่ง

สัปดาห์ท่ี 15
หน่วยที่ 7

เรื่อง
วฏั จกั รผสม

แผนการจดั การเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพ

และบูรณาการตามหลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง

/ ผล 5 มติ ิ / นโยบาย 3 D และ 11 ดี 11 เก่ง

รหัสวชิ า 3101-2002 วชิ า งานสนั ดาปภายใน

หน่วยที่ 7 ช่ือหน่วย วฏั จกั รผสม

ช่ือเร่ือง จานวน 3 ชั่วโมง

7.1 กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั แบบ Isentropic

7.2 กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวนการปริมาตรคงที่

7.3 กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวนการความดนั คงที่

7.4 กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวั แบบ Isentropic ใหก้ าลงั ดนั ลูกสูบลง

7.5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ

1. สาระสาคญั

1. กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั ตวั แบบ Isentropic ซ่ึงตรงกบั จงั หวดั อดั ของเคร่ืองยนต์
สี่จงั หวะ

2. กระบวนการ 2-3 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตป้ ริมาตรคงท่ี
3. กระบวนการ 3-4 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตค้ วามดนั คงท่ี
4. กระบวนการ 4-5 เป็ นกระบวนการอดั ตวั แบบ Isentropic ซ่ึงตรงกบั จงั หวะกาลงั ของ
เคร่ืองยนต์

สี่จงั หวะ
5. กระบวนการ 5-1 เป็ นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ ริมาตรคงท่ี ซ่ึงตรงกบั จงั หวะคาย

ความร้อนของเคร่ืองยนตส์ ่ีจงั หวะ

2. สมรรถนะประจาหน่วยการเรียนรู้

14. อธิบายความหมายกระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
15. คานวณหาความร้อนท่ีป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
16. คานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
17. คานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
18. คานวณหาความร้อนท่ีคายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
19. คานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
20. คานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
21. คานวณหาความดนั ยงั ผลเฉล่ียของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

3. จุดประสงค์การเรียนรู้

3.1 จุดประสงค์ทวั่ ไป
13. นกั ศึกษาสามารถอธิบายความหมายกระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
14. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความร้อนที่ป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
15. นกั ศึกษาสามารถหาคานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
16. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
17. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความร้อนท่ีคายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้
18. นกั ศึกษาสามารถคานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
19. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
20. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความดนั ยงั ผลเฉล่ียของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม
11. สามารถคานวณหาความร้อนที่ป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
12. สามารถคานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
13. สามรถคานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดไ้ ดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
14. สามรถคานวณหาความร้อนท่ีคายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้
15. สามรถคานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

16. สามรถคานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
17. สามรถคานวณหาความดนั ยงั ผลเฉลี่ยของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้

4.1 ด้านความรู้
-กระบวนการสันดาปภายในของวฏั จกั รดีเซล

4.2ด้านทกั ษะหรือปฏิบตั ิ
- การคานวณหาคา่ งานสุทธิ, ประสิทธิภาพทางความร้อน ,ความดนั ยงั ผลเฉลี่ย

4.3ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิ พอเพยี ง
- ความมีวนิ ยั : การแตง่ กาย , การตรงต่อเวลา
-ความรับผดิ ชอบ : ทางานเสร็จทนั ตามเวลาท่ี กาหนด
- ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพิ่มเติม , การกระตือรือร้นท่ีจะเรียนรู้
- ความมีมนุษยสมั พนั ธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผอู้ ื่น
- ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ไดด้ ี
- ความซื่อสัตยส์ ุจริต : ไมน่ าผลงานผอู้ ื่นมาแอบอา้ งเป็นของตน
- การประหยดั : ใชว้ สั ดุที่เหมาะสมกบั งาน , ปิ ดไฟฟ้า ทุกคร้ังท่ีเลิกใช้
- ความกตญั ญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู –อาจารย์

5. กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้ ข้ันตอนการเรียนหรือกจิ กรรมของผ้เู รียน

ข้ันตอนการสอนหรือกจิ กรรมครู

ข้ันนาเข้าสู่บทเรียน (10 นาที ) 10. ผเู้ รียนท้งั ช้นั แสดงความคิดเห็นตามหวั ขอ้
11. ครูทบทวนวฏั จกั รดีเซล ที่ครูซกั ถาม

ข้นั การสอน (60 นาที) 34. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก
40. ครูวาดแผนภาพและอธิบายความหมาย เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

กระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสม 35. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก
41. ครูเขียนสมการของวฏั จกั รผสมพร้อมอธิบาย เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

ความหมาย 36. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก
42. ครูสาธิตตวั อยา่ งของวฏั จกั รผสมจานวน 1 ขอ้ เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

43. ครูเปิ ดโอกาสใหช้ กั ถามขอ้ สงสยั 37. ผเู้ รียนซกั ถามขอ้ สงสยั

ข้นั พยายาม(80 นาที) 16. ผเู้ รียนฝึกปฏิบตั ิวาดแผนภาพและเขียน
13. ครูใหน้ กั ศึกษาฝึกปฏิบตั ิวาดแผนภาพและเขียน สมการของ
วฏั จกั รผสม
สมการของวฏั จกั รผสม
14. ครูใหท้ าแบบฝึกหดั ท่ี 7.1 จานวน 1 ขอ้ 17. ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั ที่ 7.1 จานวน 1 ขอ้

ข้นั สรุป ( 30 นาที ) 19. ผเู้ รียนนาแบบฝึกหดั มาส่ง
28. ครูใหส้ ่งฝึกหดั 20. ผเู้ รียนทราบเฉลย
29. ครูเฉลยแบบฝึกหดั 21. ผเู้ รียนท้งั หมดต้งั ใจฟัง
30. ครูสรุปเน้ือหาเพมิ่ เติม

6. ส่ือการเรียนการสอน/การเรียนรู้

6.7 สื่อสิ่งพมิ พ์
- หนงั สืองานสนั ดาปภายใน

- เอกสารประกอบการสอน

6.2 ส่ือโสตทศั น์
-
6.3 สื่อของจริง
-

7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้

7.1 ภายในสถานศึกษา
- ตึกวทิ ยบริการ
- หอ้ งสมุดชมรมวชิ าชีพช่างยนต์
- หอ้ ง Internet ช่างยนต์

7.2 ภายนอกสถานศึกษา
- หอ้ งสมุดมหาวทิ ยาลยั มหาสารคาม
- หอ้ งสมุดมหาวทิ ยาลยั ราชภฎั มหาสารคาม
- ร้าน Internet

8. งานทม่ี อบหมาย

8.1 ก่อนเรียน
-

8.2ขณะเรียน
- ใหผ้ เู้ รียนจดคาอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู
- ใหผ้ เู้ รียนทาแบบทดสอบ

8.3หลงั เรียน
- ใหผ้ เู้ รียนเฉลยแบบทดสอบ
- ใหผ้ เู้ รียนไปศึกษา เรื่องวฏั จกั รผสมมาล่วงหนา้

9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเ่ี กดิ จากการเรียนรู้ของผู้เรียน

-

10. เอกสารอ้างองิ

ชนะชยั กสิภาร์. เครื่องยนต์สันดาปภายใน. พมิ พ์คร้ังท่ี8, กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ชวนพมิ พ์
มนตรี พิรุณเกษตร.เทอร์โมไดนามิกส์.พมิ พ์คร้ังที่2, กรุงเทพฯ:วทิ ย์พฒั น์
รุ่งสุรีย์ ใจเข่ือนแกว้ .เครื่องยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พมิ พ์คร้ังที่7, กรุงเทพฯ: ซีเอด็ ยเู คชั่น
วนิ ิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พมิ พ์คร้ังที่7, กรุงเทพฯ:โรงพมิ พ์เจริญธรรม,2527
ศรีณรงค์ ตูท้ องคา. ค่าคงทสี่ ากลของก๊าซ.พมิ พ์คร้ังท่ี5, กรุงเทพฯ:สานักพมิ พ์พ.ี เอด็ ,2524

11. การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั รายวชิ าอื่น

วชิ า เทอร์โมไดนามิกส์

12. หลกั การประเมนิ ผลการเรียน

12.1 ก่อนเรียน
- สังเกตจากคาถาม ของผเู้ รียน

12.2ขณะเรียน
- สงั เกตจากคาถาม ของผเู้ รียน
12.3หลงั เรียน
- แบบทดสอบ

13. รายละเอยี ดการประเมนิ ผลการเรียน

13.1คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ไดจ้ าก

- แบบทดสอบหลงั เรียน ร้อยละ 20

- ใบงาน ร้อยละ 20
- การปฏิบตั ิงานกลุ่ม ร้อยละ 30
- แบบฝึกหดั ร้อยละ 10

13.2คะแนนคุณธรรมและ จริยธรรม ร้อยละ 20 ไดจ้ าก

- ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5

- ความมีระเบียบ วินยั ร้อยละ 5

- ความรับผดิ ชอบ ร้อยละ 5

- ความซื่อสตั ย์ ร้อยละ 5

การประเมินผล นาคะแนนที่ได้จากการวดั ผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของ
วทิ ยาลยั เทคนิคมหาสารคาม ซ่ึงกาหนดดงั น้ี

อตั ราคะแนน ระดับคะแนน

80 – 100 4.0
75 – 79 3.5
70 – 74 3.0
65 – 69 2.5
60 – 64 2.0
55 – 59 1.5
50 – 54 1.0
0 – 49 0

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ที่ 1

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชวั่ โมง

วฏั จักรผสม (dual Combustion Cycle)
วฏั จกั รก่ึงดีเซลมีลกั ษณะผสมของออ๊ ตโต และดีเซลวศิ วกรผปู้ รับปรุงและพฒั นาเครื่องน้ีข้ึนมาใน
ปี ค.ศ. 1888 คือ Ackroyd และ Stuart โดยพจิ ารณาเห็นวา่ ขอ้ จากดั ประสิทธิภาพในเคร่ืองเบนซินกค็ ือ

อตั ราส่วนการวดั และเครื่องดีเซลน้นั คือ อตั ราส่วนการอดั และ Cut - off ratio จึงพยายามคิดรวมเอาขอ้ ได้
เปรียบเทียบในท้งั สองกรณีเขา้ ผสมผสานกนั ปรากฏวา่ วฏั จกั รดงั กล่าวน้ีประสิทธิภาพสูงข้ึนแตใ่ นทางปฏิบตั ิ
เกิดปัญหาในการก่อสร้างและการบารุงรักษา วฏั จกั รน้ีนิยมเรียกดีเซลโฮสปี ด (High Speed Diescl Cycle
เพราะกระบวนการป้อนเช้ือเพลิงใหห้ วั ฉีดความดนั สูง วฏั จกั รน้ีมีคุณสมบตั ิใกลเ้ คียงกบั วฎั จกั รจริงของ
เคร่ืองยนตท์ ี่ใชน้ ้ามนั โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ วฏั จกั ร์ดีเซล ท้งั นีเพราะวฏั จกั รจริงของเครื่องยนตน์ ้ามนั น้นั
เช้ือเพลิงจะเผาท่ีปริมาตรเกือบคงที่ และการเผาจะดาเนินไปจนถึงช่วงความดนั เกือบคงที่

P 3 3q4

P3 = P4 2q3 4

2

S= 5
S=
1 qout
V4 V
TDC
BDCV1

V2 = V3

ในวฏั จกั รน้ีประกอบดว้ ยกระบวนการเปล่ียนแปลง 5 กระบวนการโดยลาดบั ดงั น้ี
กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั Isentropic
กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวน ปริมาตรคงที่
กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวน ความดนั คงท่ี
กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวั แบบ Isentropic ใหก้ าลงั ดนั ลูกสูบลง
กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ท่ี 2
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน
ชื่อหน่วยวฏั จกั รผสม สอนคร้ังท่ี 15
จานวน 3 ชวั่ โมง
กระบวนการ 1-2 สมมุติวา่ ทราบค่าอตั ราส่วนปริมาตร
แลว้
=

T2 = T1 = T1 ( rvk-1) ……………………….1

เมื่อ rv = V1 อตั ราส่วนปริมาตร
V2

=

P2 = P1 = P1( rvk) ……………………….2

กระบวนการ 2-3 เน่ืองจาก V2 = V3 ปริมาตรคงที่

=

P3 = , T3 = ……………………….3
……………………….4
กระบวนการที่ 3-4 เน่ืองจาก P3 = P4 เพราะวา่ ความดนั คงท่ี

= แลว้ rc= =

T4 = = ( rc )T3

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ท่ี 3
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน
ชื่อหน่วยวฏั จกั รผสม สอนคร้ังท่ี 15

กระบวนการ 4-5 เป็นการขยายตวั แบบ Isentropic (S=C) จานวน 3 ชว่ั โมง

== =

T5 = T4 ……………………….5
กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบปริมาตรคงท่ี

=

P5 = ……………………….6

ความร้อนท่ีไดจ้ ากกระบวนการ 2-3 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตป้ ริมาตรคงที่

qin23 = cv (T3-T2) ……………………….7

ความร้อนท่ีไดจ้ ากกระบวนการ 3-4 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตค้ วามดนั คงท่ี

qin34 = cp (T4-T3) ……………………….8

ความร้อนที่ไดจ้ ากกระบวนการท้งั หมด ……………………….9

qin23 = cv (T3-T2) + qin34 = cp (T4-T3)

ความร้อนที่ถ่ายออกจากกระบวนการ 5-1 เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ ริมาตรคงท่ี

qout51 = Cv(T5-T1) ……………………….10

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ท่ี 4
วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม สอนคร้ังท่ี 15
งานสุทธิใน 1 วฏั จกั ร
จานวน 3 ชว่ั โมง
Wnet = qin23 + qin34 - qout51
……………………….11
การหาประสิทธิภาพเชิงความร้อนของวฏั จกั ร

th = ……………………….12

th = 1- ……………………….13

ความดนั ยงั ผลเฉลี่ยของวฏั จกั ร ……………………….14

mep =

ในที่น้ีกาหนดใหอ้ ตั ราส่วนการอดั rv = อตั ราส่วนคตั ออฟ rc = และอตั ราส่วนความดนั rp =

อตั ราส่วนความดนั = rp ……………………….15
= = rc ……………………….16

อตั ราส่วนคตั ออฟ
=

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ที่ 5

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15

ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชว่ั โมง

ตวั อย่าง เครื่องแบบลูกสูบชกั เคร่ืองหน่ึงรับอากาศเขา้ ท่ี 95 kpa ,26.8 oC ใหค้ วามดนั สูงสุดเท่ากบั 8.0 Mpa

มีอตั ราส่วนการอดั เทา่ กบั 18:1 จงคานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฎั จกั รผสมมาตรฐานอากาศ

ท้งั น้ี สมมติใหป้ ริมาณความร้อนท่ีอากาศไดร้ ับภายไตป้ ริมาตรคงที่เทา่ กบั ปริมาณความร้อนที่อากาศไดร้ ับ

ภายไตค้ วามดนั คงท่ี

วธิ ีทา กาหนดคา่ ความจุความร้อนจาเพาะของอากาศในวฎั จกั รผสมมีค่าคงที่และใชค้ ่าที่ 300 K

P 3 3q4

P3 = P4 2q3 4

2

S=

S= 5

1 qout
TDC
BDC V

V2 = V3 V4 V1

P1 = 95 kpa, P3=P4 = 8 Mpa, T1 = 300 K, rV = 18, CP = 1.0035 kJ/kg.K, CV = 0.7165 kJ/kg.K

กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั ตวั แบบไอเซนทรอปิ ก

T2 = T1

T2 = 300 K (18)0.4

T2 = 953.30 K - 273.2

T2 = 680.1 oC

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ท่ี 6
วชิ า งานเครื่องยนตส์ ันดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 15
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชว่ั โมง

กระบวนการ 2-3 เป็นการรับความร้อนภายไตป้ ริมาตรคงที่ (V2= V3)

T3 = T2

= (953.3) K
T3 = 1403.5 K - 273.2
T3 = 1130.3 oC
กระบวนการ 3-4 เป็นการรับความร้อนภายไตค้ วามดนั คงที่ (P3 = P4)

Qin23 = qin34

CV (T3 –T2) = CP (T4 – T3)
T4 =
T4 =
T4 = 1720.04 K - 273.2
T4 = 1446.84 oC

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ที่ 7
วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม สอนคร้ังที่ 15
อตั ราส่วนคตั ออฟ
จานวน 3 ชว่ั โมง
rC = =

=

rC = 1.229

กระบวนการ 4-5 เป็นการขยายตวั แบบไอเซนทรอปิ ก
T5 = T4

= 1724.9 K

T5 = 589.5 K

ความร้อนท่ีไดร้ ับ

qin = qin23 + qin34

= 2CV(T3-T2)

= 2(0.7165 kJ/kg.K)(1403.5 – 953.3 K)

qin = 645.14 kJ/kg

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ที่ 8
วชิ า งานเครื่องยนตส์ ันดาปภายใน
ชื่อหน่วยวฏั จกั รผสม สอนคร้ังท่ี 15
ความร้อนท่ีถ่ายทิ้ง
จานวน 3 ชว่ั โมง
qout = CV(T5-T1)

= 0.7165kJ/kg.K (589.5 – 300 K)

qout = 207.43 kJ/kg

งานสุทธิของวฎั จกั ร

Wnet = qin - qout

= 645.14 – 207.43 kJ/kg

Wnet = 437.71 kJ/kg

ประสิทธิภาพทางความร้อน

th =

=

th = 0.68 (68%)

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ท่ี 9

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15

ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชว่ั โมง

แบบฝึ กหดั

1. วฏั จกั รดีเซลมมีอุณหภูมิสูงสุด 1800 °C ความดนั สูงสุด 8.0 MPa มีอตั ราส่วนการอดั 18: 1

เริ่มตน้ ทางานที่อุณหภูมิ 27 °C และความดนั 95 kPa จงคานวณหา

ก. จงวาดแผนภาพวฏั จกั รผสม

ข. งานสุทธิของวฏั จกั ร

ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน

ง. ความดนั ยงั ผลเฉล่ีย

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ท่ี 10

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15

ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชว่ั โมง

เฉลยแบบฝึ กหดั

1. วฏั จกั รดีเซลมมีอุณหภูมิสูงสุด 1800 °C ความดนั สูงสุด 8.0 MPa มีอตั ราส่วนการอดั 18: 1

เร่ิมตน้ ทางานที่อุณหภูมิ 27 °C และความดนั 95 kPa จงคานวณหา

ก. จงวาดแผนภาพวฏั จกั รผสม

ข. งานสุทธิของวฏั จกั ร

ค. ประสิทธิภาพทางความร้อน

ง. ความดนั ยงั ผลเฉล่ีย

T4 = 1800+273.2 = 2073.2 K , P4 = 8.0 MPa , rv = 18 , T1 = 27 + 273.2 = 300.2 K , P1= 95 kPa

P 3 3q4

P3 = P4 2q3 4

2 S=
S=
5
TDC
BDC 1 qout
V
V2 = V3 V4
V1

กระบวนการ (1-2) เป็นกระบวนการอดั ตวั แบบไอเซนทรอปิ ก

==

T2 = T1 = T1 (rv)k-1 ตอบ
= 300.2 K (18)0.4
= 953.93 K - 273 = 680.7 °C

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ที่ 11
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 15
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชวั่ โมง

= rvK

P2 = P1(rv)k
= 95 kpa (18)1.4

= 5433.81 kPa หรือ 5.433 Mpa ตอบ

กระบวนการ (2-3) เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตป้ ริมาตรคงที่

=

T3 =

T3 = 1404.43 K - 273.2
T3 =

T3 = 1131.23 °C ตอบ

qin = Cv (T3-T2)
0.7165 kJ/kg.K (1404.43 – 953.93 ) K
=

= 322.78 kJ/kg ตอบ

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ที่ 12
วชิ า งานเครื่องยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 15
ชื่อหน่วยวฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชวั่ โมง
กระบวนการ (3-4) เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตค้ วามดนั ท่ี

qin = Cp (T4-T3)
1.0035 kJ/kg.K (2073.2 – 1404.43 ) K
=

= 671.11 kJ/kg ตอบ

กระบวนการ (4-5) = =

rc

=

=

rc = 1.476

T5 = T4

= 1906.4 K

= 762.37 K-273

= 489.17 °C ตอบ

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ที่ 13
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ นั ดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 15
จานวน 3 ชว่ั โมง
ช่ือหน่วยวฏั จกั รดีเซล

กระบวนการ (5-1) เป็นกระบวนการถ่ายความร้อนทิง้ ภายใตป้ ริมาตรคงท่ี

qout = Cv(T5-T1)

= 0.7165 kJ/kg.K (762.37 – 300.2) K

= 331.144 kJ/kg ตอบ

งานสุทธิของวฏั จกั ร qin23 + qin34 - qout
Wnet =

= 322.78 + 671.11 kJ/kg

qin = 993.89 kJ/kg

Wnet = 993.89 - 331.144 kJ/kg

= 662.746 kJ/kg ตอบ

ประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั ร

th, Otto =

=

= 0.666 (66.6 %) ตอบ

แผนการสอน หน่วยท่ี 7 หนา้ ท่ี 14
วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน สอนคร้ังที่ 15
ชื่อหน่วยวฏั จกั รดีเซล จานวน 3 ชว่ั โมง
ความดนั ยงั ผลเฉลี่ยของวฏั จกั ร

V1 =

= = 0.906 m3/kg ตอบ
V2 = = 0.0503 m3/kg ตอบ

= ตอบ
mep =

=
= 774.507 kPa

บนั ทกึ ผลหลงั การจัดการเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพและบูรณาการตามหลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ

รายการ ระดับการปฏบิ ตั ิ
5432 1

ด้านการเตรียมการสอน

1.จดั หน่วยการเรียนรู้ไดส้ อดคลอ้ งกบั วตั ถุประสงคก์ ารเรียนรู้

2. กาหนดเกณฑก์ ารประเมินครอบคลุมท้งั ดา้ นความรู้ ดา้ นทกั ษะ และดา้ นจิตพิสยั

3. เตรียมวสั ดุ-อุปกรณ์ ส่ือ นวตั กรรม กิจกรรมตามแผนการจดั การเรียนรู้ก่อนเขา้ สอน

ด้านการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้

4. มีวธิ ีการนาเขา้ สู่บทเรียนที่น่าสนใจ

5. มีกิจกรรมท่ีหลากหลาย เพื่อช่วยใหผ้ เู้ รียนเกิดการเรียนรู้ ความเขา้ ใจ

6. จดั กิจกรรมที่ส่งเสริมใหผ้ ูเ้ รียนคน้ ควา้ เพ่ือหาคาตอบดว้ ยตนเอง

7. นกั เรียนมีส่วนร่วมในการจดั กิจกรรมการเรียนรู้

8. จดั กิจกรรมท่ีเนน้ กระบวนการคิด ( คิดวเิ คราะห์ คิดสงั เคราะห์ คิดสร้างสรรค์ )

9. กระตุน้ ใหผ้ เู้ รียนแสดงความคิดเห็นอยา่ งเสรี

10. จดั กิจกรรมการเรียนรู้ที่เช่ือมโยงกบั ชีวติ จริงโดยนาภูมิปัญญา/บูรณาการเขา้ มามีส่วนร่วม

11. จดั กิจกรรมโดยสอดแทรกคุณธรรม จริยธรรม

12. มีการเสริมแรงเม่ือนกั เรียนปฏิบตั ิ หรือตอบถูกตอ้ ง

13. มอบหมายงานใหเ้ หมาะสมตามศกั ยภาพของผเู้ รียน

14. เอาใจใส่ดูแลผเู้ รียน อยา่ งทว่ั ถึง

15. ใชเ้ วลาสอนเหมาะสมกบั เวลาท่ีกาหนด

ด้านส่ือ นวตั กรรม แหล่งการเรียนรู้

16. ใชส้ ่ือท่ีเหมาะสมกบั กิจกรรมและศกั ยภาพของผูเ้ รียน

17. ใชส้ ่ือ แหล่งการเรียนรู้อยา่ งหลากหลาย เช่น บุคคล สถานท่ี ของจริง เอกสาร

สื่ออิเล็กทรอนิกส์ และอินเทอร์เน็ต เป็นตน้

ด้านการวดั และประเมินผล

18.ผเู้ รียนมีส่วนร่วมในการกาหนดเกณฑก์ ารวดั และประเมินผล

19. ประเมินผลอยา่ งหลากหลายและครบท้งั ดา้ นความรู้ ทกั ษะ และจิตพิสัย

20. ครู ผเู้ รียน ผปู้ กครอง หรือ ผทู้ ี่เก่ียวขอ้ งมีส่วนร่วม ในการประเมิน

หมายเหตุ ระดบั การปฏิบตั ิ5= ปฏิบตั ิดีเยยี่ ม 4= ปฏิบตั ิดี 3= ปฏิบตั ิพอใช้ รวม
2 = ควรปรับปรุง 1 = ไม่มีการปฏิบตั ิ ค่าเฉลยี่

บนั ทกึ หลงั สอนปัญหา และแนวทางแก้ปัญหา

ปัญหาทพี่ บ แนวทางแก้ปัญหา

ด้านการเตรียมการสอน …………………………………………………….
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านการจัดกจิ กรรมการเรียนรู้ ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านสื่อ นวตั กรรม แหล่งการเรียนรู้ ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านการวดั และประเมินผล ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ด้านอ่ืนๆ (โปรดระบุเป็นขอ้ ๆ) ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
…………………………………………………….. ……………………………………………………..
……………………………………………………..

ลงช่ือ ........................................................................ครูผสู้ อน
(....................................................................)

ตาแหน่ง .......................................................................

บนั ทกึ การนิเทศและติดตาม

วนั -เดือน-ปี เวลา รายการนิเทศและตดิ ตาม ช่ือ-สกลุ ผู้นิเทศ ตาแหน่ง

สัปดาห์ท่ี 16
หน่วยท่ี 7

เร่ือง
วฏั จักรผสม (ต่อ)

แผนการจดั การเรียนรู้แบบมุ่งเน้นสมรรถนะอาชีพ

และบูรณาการตามหลกั ปรัชญาของเศรษฐกจิ พอเพยี ง

รหสั วชิ า 3101-2002 วชิ า งานสนั ดาปภายใน

หน่วยที่ 7 ชื่อหน่วย วฏั จกั รผสม

ช่ือเรื่อง จานวน 3 ชั่วโมง

7.1 กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั แบบ Isentropic

7.2 กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวนการปริมาตรคงที่

7.3 กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวนการความดนั คงที่

7.4 กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวั แบบ Isentropic ใหก้ าลงั ดนั ลูกสูบลง

7.5 กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ

1. สาระสาคญั

1. กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั ตวั แบบ Isentropic ซ่ึงตรงกบั จงั หวดั อดั ของเคร่ืองยนต์

ส่ีจงั หวะ

2. กระบวนการ 2-3 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตป้ ริมาตรคงที่

3. กระบวนการ 3-4 เป็นกระบวนการรับความร้อนภายใตค้ วามดนั คงที่

4. กระบวนการ 4-5 เป็ นกระบวนการอดั ตวั แบบ Isentropic ซ่ึงตรงกบั จงั หวะกาลงั ของ

เครื่องยนตส์ ี่จงั หวะ

5. กระบวนการ 5-1 เป็ นกระบวนการถ่ายความร้อนทิ้งภายใตป้ ริมาตรคงท่ี ซ่ึงตรงกบั จงั หวะคาย
ความร้อนของเคร่ืองยนตส์ ่ีจงั หวะ

2. สมรรถนะประจาหน่วยการเรียนรู้

22. อธิบายความหมายกระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
23. คานวณหาความร้อนท่ีป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
24. คานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

25. คานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

26. คานวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

27. คานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

28. คานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

29. คานวณหาความดนั ยงั ผลเฉลี่ยของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

3. จดุ ประสงค์การเรียนรู้

3.1 จุดประสงค์ทวั่ ไป
21. นกั ศึกษาสามารถอธิบายความหมายกระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
22. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความร้อนท่ีป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
23. นกั ศึกษาสามารถหาคานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
24. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
25. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้
26. นกั ศึกษาสามารถคานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
27. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
28. นกั ศึกษาสามารถคานวณหาความดนั ยงั ผลเฉลี่ยของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

3.2 จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม
18. สามารถคานวณหาความร้อนที่ป้อนขา้ ระบบของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
19. สามารถคานวณหาความดนั สูงสุดของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
20. สามรถคานวณหาอุณหภูมิสูงสุดของวฏั จกั รผสมไดไ้ ดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
21. สามรถคานวณหาความร้อนที่คายออกจากระบบของวฏั ผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้
22. สามรถคานวณหางานสุทธิของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
23. สามรถคานวณหาประสิทธิภาพทางความร้อนของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง
24. สามรถคานวณหาความดนั ยงั ผลเฉล่ียของวฏั จกั รผสมไดอ้ ยา่ งถูกตอ้ ง

4. เนื้อหาสาระการสอน/การเรียนรู้

4.1 ด้านความรู้
-กระบวนการสันดาปภายในของวฏั จกั รผสม

4.2ด้านทกั ษะหรือปฏบิ ตั ิ
- การคานวณหาคา่ งานสุทธิ, ประสิทธิภาพทางความร้อน ,ความดนั ยงั ผลเฉล่ีย

4.3ด้านคุณธรรม/จริยธรรม/จรรยาบรรณ/บูรณาการเศรษฐกจิ พอเพยี ง
- ความมีวนิ ยั : การแต่งกาย , การตรงตอ่ เวลา
-ความรับผิดชอบ : ทางานเสร็จทนั ตามเวลาท่ี กาหนด
- ความสนใจใฝ่ รู้ : มีความสนใจในการหาความรู้เพ่มิ เติม , การกระตือรือร้นที่จะเรียนรู้
- ความมีมนุษยสัมพนั ธ์ : ยอมรับความคิดเห็นผอู้ ่ืน
- ความอดทน อดกล้นั : มีสติควบคุมอารมณ์ไดด้ ี
- ความซื่อสตั ยส์ ุจริต : ไมน่ าผลงานผอู้ ่ืนมาแอบอา้ งเป็นของตน
- การประหยดั : ใชว้ สั ดุที่เหมาะสมกบั งาน , ปิ ดไฟฟ้า ทกุ คร้ังท่ีเลิกใช้
- ความกตญั ญูกตเวที : อาสาช่วยเหลือและถือของช่วยครู –อาจารย์

5. กจิ กรรมการเรียนการสอนหรือการเรียนรู้

ข้นั ตอนการสอนหรือกจิ กรรมครู ข้ันตอนการเรียนหรือกจิ กรรมของผู้เรียน

ข้นั นาเข้าสู่บทเรียน (10 นาที )

12. ครูทบทวนวฏั จกั รผสมท่ีสอนในสัปดาห์ที่แลว้ 11. ผเู้ รียนท้งั ช้นั แสดงความคิดเห็นตามหวั ขอ้ ที่ครู

ซกั ถาม

ข้นั การสอน (60 นาที)

44. ครูวาดแผนภาพและอธิบายความหมาย 38. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก

กระบวนการตา่ งๆ ของวฏั จกั รผสม เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

45. ครูเขียนสมการของวฏั จกั รผสมพร้อมอธิบาย 39. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก

ความหมาย เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

46. ครูสาธิตตวั อยา่ งที่ 7.2 ของวฏั จกั รผสมจานวน 40. ผเู้ รียนต้งั ใจฟังการบรรยายและจดบนั ทึก

1 ขอ้ เน้ือหาจากคาบรรยายใส่สมุด

47. ครูเปิ ดโอกาสใหช้ กั ถามขอ้ สงสยั 41. ผเู้ รียนซกั ถามขอ้ สงสัย

ข้นั พยายาม(80 นาที)

15. ครูใหน้ กั ศึกษาฝึกปฏิบตั ิวาดแผนภาพและเขียน 18. ผเู้ รียนฝึกปฏิบตั ิวาดแผนภาพและเขียนสมการ

สมการของวฏั จกั รผสม ของ

16. ครูใหท้ าแบบฝึกหดั ที่ 7.2 จานวน 1 ขอ้ วฏั จกั รผสม

19. ผเู้ รียนทาแบบฝึกหดั ที่ 7.2 จานวน 1 ขอ้

ข้นั สรุป ( 30 นาที ) 22. ผเู้ รียนนาแบบฝึกหดั มาส่ง
31. ครูใหส้ ่งฝึกหดั 23. ผเู้ รียนทราบเฉลย
32. ครูเฉลยแบบฝึกหดั 24. ผเู้ รียนท้งั หมดต้งั ใจฟัง
33. ครูสรุปเน้ือหาเพิ่มเติม

6. สื่อการเรียนการสอน/การเรียนรู้

6.8 สื่อส่ิงพมิ พ์
- หนงั สืองานสันดาปภายใน
- เอกสารประกอบการสอน

6.2 ส่ือโสตทศั น์
-
6.3 ส่ือของจริง
-

7. แหล่งการเรียนการสอน/การเรียนรู้

7.1 ภายในสถานศึกษา
- ตึกวทิ ยบริการ
- หอ้ งสมุดชมรมวชิ าชีพช่างยนต์
- หอ้ ง Internet ช่างยนต์

7.2 ภายนอกสถานศึกษา
- หอ้ งสมุดมหาวทิ ยาลยั มหาสารคาม
- หอ้ งสมุดมหาวทิ ยาลยั ราชภฎั มหาสารคาม
- ร้าน Internet

8. งานทม่ี อบหมาย

8.1 ก่อนเรียน
-

8.2ขณะเรียน
- ใหผ้ เู้ รียนจดคาอธิบาย ประกอบการบรรยายของครู
- ใหผ้ เู้ รียนทาแบบทดสอบ

8.3หลงั เรียน
- ใหผ้ เู้ รียนเฉลยแบบทดสอบ
- ใหผ้ เู้ รียนไปศึกษา เร่ืองวฏั จกั รผสมมาล่วงหนา้

9. ผลงาน/ชิ้นงาน ทเี่ กดิ จากการเรียนรู้ของผู้เรียน

-

10. เอกสารอ้างองิ

ชนะชยั กสิภาร์. เคร่ืองยนต์สันดาปภายใน. พมิ พ์คร้ังท่ี8, กรุงเทพฯ: โรงพมิ พ์ชวนพมิ พ์
มนตรี พิรุณเกษตร.เทอร์โมไดนามกิ ส์.พมิ พ์คร้ังท่ี2, กรุงเทพฯ:วทิ ย์พฒั น์
รุ่งสุรีย์ ใจเขื่อนแกว้ .เคร่ืองยนต์สันดาปภายในและภายนอก. พมิ พ์คร้ังท่ี7, กรุงเทพฯ: ซีเอด็ ยเู คช่ัน
วนิ ิจ นิวาศะบุตร.การวเคราะการสันดาป. พมิ พ์คร้ังท่ี7, กรุงเทพฯ:โรงพมิ พ์เจริญธรรม,2527
ศรีณรงค์ ตูท้ องคา. ค่าคงทสี่ ากลของก๊าซ.พมิ พ์คร้ังท่ี5, กรุงเทพฯ:สานักพมิ พ์พ.ี เอด็ ,2524

11. การบูรณาการ/ความสัมพนั ธ์กบั รายวชิ าอื่น

วชิ า เทอร์โมไดนามิกส์

12. หลกั การประเมนิ ผลการเรียน

12.1 ก่อนเรียน
- สังเกตจากคาถาม ของผเู้ รียน

12.2ขณะเรียน
- สงั เกตจากคาถาม ของผเู้ รียน
12.3หลงั เรียน
- แบบทดสอบ

13. รายละเอยี ดการประเมนิ ผลการเรียน

13.1คะแนนระหว่างภาคเรียน ร้อยละ 80 ไดจ้ าก

- แบบทดสอบหลงั เรียน ร้อยละ 20

- ใบงาน ร้อยละ 20

- การปฏิบตั ิงานกลุ่ม ร้อยละ 30

- แบบฝึกหดั ร้อยละ 10

13.2คะแนนคุณธรรมและ จริยธรรม ร้อยละ 20 ไดจ้ าก

- ความตรงต่อเวลา ร้อยละ 5

- ความมีระเบียบ วินยั ร้อยละ 5

- ความรับผดิ ชอบ ร้อยละ 5

- ความซ่ือสัตย์ ร้อยละ 5

การประเมินผล นาคะแนนที่ได้จากการวดั ผลมาประเมิน โดยยึดหลักเกณฑ์การประเมินผลของ
วทิ ยาลยั เทคนิคมหาสารคาม ซ่ึงกาหนดดงั น้ี

อตั ราคะแนน ระดับคะแนน

80 – 100 4.0
75 – 79 3.5
70 – 74 3.0
65 – 69 2.5
60 – 64 2.0
55 – 59 1.5
50 – 54 1.0
0 – 49 0

แผนการสอน หน่วยที่ 7 หนา้ ที่ 1

วชิ า งานเคร่ืองยนตส์ ันดาปภายใน สอนคร้ังท่ี 16
ช่ือหน่วยวฏั จกั รผสม จานวน 3 ชวั่ โมง

วฏั จักรผสม (dual Combustion Cycle)

วฏั จกั รก่ึงดีเซลมีลกั ษณะผสมของออ๊ ตโต และดีเซลวศิ วกรผปู้ รับปรุงและพฒั นาเครื่องน้ีข้ึนมาใน
ปี ค.ศ. 1888 คือ Ackroyd และ Stuart โดยพจิ ารณาเห็นวา่ ขอ้ จากดั ประสิทธิภาพในเครื่องเบนซินกค็ ือ
อตั ราส่วนการวดั และเครื่องดีเซลน้นั คือ อตั ราส่วนการอดั และ Cut - off ratio จึงพยายามคิดรวมเอาขอ้ ได้
เปรียบเทียบในท้งั สองกรณีเขา้ ผสมผสานกนั ปรากฏวา่ วฏั จกั รดงั กล่าวน้ีประสิทธิภาพสูงข้ึนแตใ่ นทางปฏิบตั ิ
เกิดปัญหาในการก่อสร้างและการบารุงรักษา วฏั จกั รน้ีนิยมเรียกดีเซลโฮสปี ด (High Speed Diescl Cycle
เพราะกระบวนการป้อนเช้ือเพลิงใหห้ วั ฉีดความดนั สูง วฏั จกั รน้ีมีคุณสมบตั ิใกลเ้ คียงกบั วฎั จกั รจริงของ
เคร่ืองยนตท์ ี่ใชน้ ้ามนั โดยเฉพาะอยา่ งยง่ิ วฏั จกั ร์ดีเซล ท้งั นีเพราะวฏั จกั รจริงของเครื่องยนตน์ ้ามนั น้นั
เช้ือเพลิงจะเผาท่ีปริมาตรเกือบคงที่ และการเผาจะดาเนินไปจนถึงช่วงความดนั เกือบคงท่ี

P 3 3q4

P3 = P4 2q3 4

2

S= 5
S=
1 qout
V4 V
TDC
BDCV1

V2 = V3

ในวฏั จกั รน้ีประกอบดว้ ยกระบวนการเปล่ียนแปลง 5 กระบวนการโดยลาดบั ดงั น้ี
กระบวนการ 1-2 เป็นกระบวนการอดั Isentropic
กระบวนการ 2-3 ความร้อนที่ถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวน ปริมาตรคงท่ี
กระบวนการ 3-4 ความร้อนถ่ายเทเขา้ กระบอกสูบดว้ ยกระบวน ความดนั คงท่ี
กระบวนการ 4-5 เกิดการขยายตวั แบบ Isentropic ใหก้ าลงั ดนั ลูกสูบลง
กระบวนการ 5-1 ความร้อนถ่ายเทออกจากระบบ