ฝาสูบ
ในเครื่องยนต์ลูกสูบฝาสูบจะอยู่เหนือกระบอกสูบ [ 1 ] ทำ หน้าที่เป็นหลังคาของห้องเผาไหม้ในเครื่องยนต์วาล์วข้าง ฝาสูบเป็นแผ่นโลหะธรรมดาที่มีหัวเทียนและอาจมีครีบระบายความร้อน ในเครื่องยนต์ วาล์วเหนือฝาสูบและเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบที่ทันสมัยกว่าฝาสูบเป็นบล็อกโลหะที่ซับซ้อนกว่าซึ่งมีช่องทางไอดีและไอเสีย และมักจะมี ช่องทางน้ำ หล่อเย็น ส่วนประกอบของ ระบบวาล์วและ หัวฉีดเชื้อเพลิงด้วย
จำนวนฝาสูบ
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์ลูกสูบจะมีฝาสูบหนึ่งอันต่อแถวของกระบอกสูบ หนึ่ง แถว
เครื่องยนต์สมัยใหม่ส่วนใหญ่ที่มีโครงสร้างแบบ "ตรง" (inline)ในปัจจุบันใช้ฝาสูบเดียวที่ทำหน้าที่ควบคุมกระบอกสูบทั้งหมด
โดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์ที่มีโครงสร้างแบบ "V"หรือ"แบบแบน"จะใช้ฝาสูบสองอัน (อันละฝั่งกระบอกสูบ ) อย่างไรก็ตาม เครื่องยนต์แบบ "V มุมแคบ" จำนวนเล็กน้อย (เช่น เครื่องยนต์ Volkswagen VR5และVR6 ) จะใช้ฝาสูบอันเดียวที่ครอบคลุมทั้งสองฝั่งกระบอกสูบ
เครื่องยนต์แบบเรเดียลส่วนใหญ่จะมีฝาสูบหนึ่งอันสำหรับแต่ละกระบอกสูบ แม้ว่าโดยปกติแล้วจะเป็น แบบ โมโนบล็อกซึ่งฝาสูบทำเป็นส่วนหนึ่งของกระบอกสูบ ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับรถจักรยานยนต์เช่นกัน และส่วนประกอบฝาสูบ/กระบอกสูบดังกล่าวเรียกว่า " บาร์เรล "
เครื่องยนต์บางประเภท โดยเฉพาะ เครื่องยนต์ดีเซลขนาดกลางและขนาดใหญ่ที่ใช้ในงานอุตสาหกรรม การเดินเรือ การผลิตไฟฟ้า และการลากจูงหนัก (รถบรรทุกขนาดใหญ่ หัวรถจักรเครื่องจักรหนักฯลฯ) จะมีฝาสูบแยกสำหรับแต่ละกระบอกสูบ ซึ่งช่วยลดต้นทุนการซ่อมแซม เนื่องจากสามารถเปลี่ยนเฉพาะฝาสูบที่ชำรุดในกระบอกสูบเดียวได้ แทนที่จะต้องเปลี่ยนฝาสูบขนาดใหญ่ที่ราคาแพงกว่ามากสำหรับทุกกระบอกสูบ การออกแบบเช่นนี้ยังช่วยให้ผู้ผลิตเครื่องยนต์สามารถผลิตเครื่องยนต์ใน "ตระกูล" เดียวกันที่มีรูปแบบและ/หรือจำนวนกระบอกสูบแตกต่างกันได้ง่าย โดยไม่ต้องออกแบบฝาสูบใหม่
ออกแบบ
การกำหนดค่าเครื่องยนต์/ระบบวาล์ว
| ประเภทเครื่องยนต์ (เรียงตามลำดับเวลา) | ตำแหน่งเพลาลูกเบี้ยว | ตำแหน่งวาล์วไอ ดี | ตำแหน่งวาล์ว ไอเสีย |
|---|---|---|---|
| วาล์วข้าง (หัวแบน) | ปิดกั้น | ปิดกั้น | ปิดกั้น |
| อัตราเร่งเข้าเหนืออัตราเร่งออก (IOE) | ปิดกั้น | ศีรษะ | ปิดกั้น |
| วาล์วเหนือศีรษะ (OHV) | ปิดกั้น | ศีรษะ | ศีรษะ |
| เพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบ (OHC) | ศีรษะ | ศีรษะ | ศีรษะ |
เครื่องยนต์วาล์วข้าง
ใน เครื่องยนต์ แบบฝาสูบแบน ( วาล์วข้าง ) ชิ้นส่วน ระบบวาล์วทั้งหมดจะอยู่ภายในบล็อกเครื่องยนต์ดังนั้นฝาสูบจึงมักเป็นเพียงแผ่นโลหะที่ยึดติดกับด้านบนของบล็อกเครื่องยนต์ เครื่องยนต์แบบวาล์วข้างเคยใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ปัจจุบันล้าสมัยไปแล้วในรถยนต์ พบได้เกือบเฉพาะในเครื่องยนต์ขนาดเล็ก เช่น เครื่องตัดหญ้า เครื่องตัดแต่งวัชพืช และเลื่อยยนต์
เครื่องยนต์แบบดูดอากาศเหนือไอเสีย (IOE)
เครื่องยนต์แบบ Intake Over Exhaust (IOE) ผสมผสานองค์ประกอบของเครื่องยนต์แบบวาล์วข้างและวาล์วเหนือลูกสูบ เครื่องยนต์ IOE ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถจักรยานยนต์อเมริกันในช่วงต้นทศวรรษ 1900 และยังคงผลิตต่อไปในจำนวนจำกัดจนถึงทศวรรษ 1990 เครื่องยนต์ IOE มีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่องยนต์แบบวาล์วข้าง แต่ก็มีความซับซ้อนกว่า ขนาดใหญ่กว่า และมีต้นทุนการผลิตสูงกว่าด้วย
เครื่องยนต์เหนือลูกสูบ (OHV และ OHC)
ใน เครื่องยนต์ แบบวาล์วเหนือลูกสูบ (OHV) หรือเพลาลูกเบี้ยวเหนือลูกสูบ (OHC) ฝาสูบจะมีช่องทางเดินอากาศหลายช่องเรียกว่าพอร์ตพอร์ตไอดีจะนำส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศจากท่อร่วมไอดีไปยังห้องเผาไหม้และพอร์ตไอเสียจะนำก๊าซเสียจากการเผาไหม้ออกจากห้องเผาไหม้ไปยังท่อร่วมไอเสียวาล์ว จะเปิดและปิดพอร์ต โดยพอร์ตไอดีจะอยู่เยื้องไปทางด้านหน้าและด้านหลังจากพอร์ตไอเสีย ฝาสูบยังประกอบด้วยหัวเทียนและใน เครื่องยนต์ระบาย ความร้อนด้วยน้ำจะมีช่องทางเดินน้ำหล่อเย็นด้วย
เครื่องยนต์วาล์วเหนือลูกสูบ (OHV)
เครื่องยนต์ มีเพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวที่ติดตั้งอยู่ภายในบล็อกเครื่องยนต์ โดยใช้ก้านดันและแขนโยกในการควบคุมวาล์วทั้งหมด
โดยทั่วไปแล้วเครื่องยนต์ OHV จะมีขนาดกะทัดรัดกว่าเครื่องยนต์ OHC ที่มีขนาดเทียบเท่ากัน และจำนวนชิ้นส่วนที่น้อยกว่าหมายถึงต้นทุนการผลิตที่ถูกกว่า แต่ส่วนใหญ่แล้วเครื่องยนต์ OHV ได้ถูกแทนที่ด้วยเครื่องยนต์ OHC แล้ว ยกเว้นในเครื่องยนต์ V8 บางรุ่นของอเมริกา
เครื่องยนต์เพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบ (OHC)
เครื่องยนต์ แบบเพลาลูกเบี้ยวเหนือฝาสูบ (OHC) จะวางเพลาลูกเบี้ยวไว้ในฝาสูบเหนือห้องเผาไหม้ การกำจัดก้านดันวาล์วช่วยลดแรงเฉื่อยของระบบวาล์วและเพิ่มพื้นที่สำหรับการออกแบบพอร์ตที่เหมาะสมยิ่งขึ้น ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ส่งผลให้มีศักยภาพในการเพิ่มกำลังเครื่องยนต์
ในเครื่องยนต์แบบเพลาลูกเบี้ยวเดี่ยวเหนือฝาสูบ (SOHC) เพลาลูกเบี้ยวอาจติดตั้งอยู่ตรงกลางระหว่างแถววาล์ว หรืออยู่เหนือแถววาล์วโดยตรง (โดยใช้ตัวดันวาล์วแทนแขนโยก ) เครื่องยนต์ SOHC เป็นที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายตั้งแต่ทศวรรษ 1960 ถึง 1990 (โดยตัดก้านดันวาล์วออกไป แต่ยังคงใช้แขนโยกอยู่)
เครื่องยนต์ แบบเพลาลูกเบี้ยวคู่เหนือหัว (DOHC) จะวางเพลาลูกเบี้ยวไว้เหนือวาล์วแต่ละแถวที่เยื้องศูนย์ (วาล์วไอดีอยู่ด้านใน วาล์วไอเสียอยู่ด้านนอก) [ 2 ] การออกแบบ DOHC ช่วยให้การวางตำแหน่งวาล์วแบบครอสโฟลว์ ที่เหมาะสมที่สุดช่วยให้การทำงาน ที่รอบ สูงขึ้น โดยทั่วไปแล้วจะมีขนาดใหญ่กว่า (โดยเฉพาะความกว้าง) เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ OHV หรือ SOHC ที่เทียบเท่ากัน แม้ว่าส่วนประกอบที่มากขึ้นจะทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น แต่เครื่องยนต์ DOHC ก็มีการใช้งานอย่างแพร่หลายในเครื่องยนต์รถยนต์ตั้งแต่ทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา
แกลเลอรี่
ภาพตัดขวางส่วนหัวของเครื่องยนต์ DOHC
หัวส กรูแบบ Flatheadสำหรับ สกูตเตอร์ Moto Morini (ชิ้นส่วนล่างด้านบนอยู่ทางซ้าย ชิ้นส่วนบนอยู่ทางขวา)
ฝาสูบ DOHC สำหรับ เครื่องยนต์Suzuki GS550ระบายความร้อนด้วยอากาศ