การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้น

ในเครื่องยนต์ลูกสูบ การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้น () คือการกำหนดเวลาอย่างแม่นยำสำหรับการเปิดและการปิดของลิ้น ในเครื่องยนต์สันดาปภายใน ลิ้นเหล่านี้มักเป็นลิ้นดอกเห็ด และในเครื่องจักรไอน้ำ ลิ้นเหล่านี้มักเป็นลิ้นเลื่อนหรือลิ้นลูกสูบ

 เครื่องยนต์สันดาปภายใน 

 เพลาลูกเบี้ยว 
ในเครื่องยนต์วัฏจักรสี่จังหวะและเครื่องยนต์วัฏจักรสองจังหวะบางชนิด การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นจะถูกควบคุมโดยเพลาลูกเบี้ยว จังหวะนี้สามารถปรับเปลี่ยนได้โดยการดัดแปลงเพลาลูกเบี้ยว หรือสามารถปรับเปลี่ยนได้ในขณะเครื่องยนต์ทำงานโดยการตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นแปรผัน (variable valve timing) นอกจากนี้ยังได้รับผลกระทบจากการปรับตั้งกลไกลิ้น โดยเฉพาะระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้น อย่างไรก็ดี การเปลี่ยนแปลงนี้โดยปกติแล้วเป็นสิ่งที่ไม่จำเป็น

 องศาลิ้นซ้อนเหลื่อม 
ด้วยการตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นแบบตายตัวดั้งเดิม เครื่องยนต์จะมีช่วง "ลิ้นซ้อนเหลื่อม (valve overlap)" เมื่อสิ้นสุดจังหวะคาย ซึ่งทั้งลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียจะเปิด ลิ้นไอดีจะเปิดก่อนที่ไอเสียจะออกจากกระบอกสูบจนหมด และความเร็วที่สูงของไอเสียจะช่วยดูดเอาประจุใหม่เข้าสู่กระบอกสูบ นักออกแบบเครื่องยนต์ตั้งเป้าหมายที่จะปิดลิ้นไอเสียทันทีที่ประจุใหม่จากลิ้นไอดีมาถึง เพื่อป้องกันการสูญเสียประจุใหม่หรือการที่ไอเสียยังคงค้าง (unscavenged) ในแผนภาพ องศาลิ้นซ้อนเหลื่อมจะแสดงด้วยส่วนโค้งสีแดงและสีน้ำเงินทับซ้อนกัน 

คำอธิบายสัญลักษณ์:

 TDC = ศูนย์ตายบน
 BDC = ศูนย์ตายล่าง
 IO = ลิ้นไอดีเปิด
 IC = ลิ้นไอดีปิด
 EO = ลิ้นไอเสียเปิด
 EC = ลิ้นไอเสียปิด

ลิ้นใดก็ตามจะเปิดก่อนที่หัวลูกสูบจะถึงศูนย์ตายบนหรือศูนย์ตายล่าง ปริมาณหน่วยเป็นองศาการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงที่ลิ้นเปิดก่อนถึงศูนย์ตายบนหรือจุดศูนย์ตายล่าง เรียกว่า ลิ้นนำ (valve lead) ปริมาณหน่วยเป็นองศาการหมุนของเพลาข้อเหวี่ยงที่ลิ้นปิดหลังถึงศูนย์ตายบนหรือศูนย์ตายล่าง เรียกว่า ลิ้นตาม (valve lag) องศาลิ้นซ้อนเหลื่อมเป็นวิธีการรองในการระบายความร้อนลิ้นไอเสียด้วยอากาศไอดีในระหว่างช่วงองศาลิ้นซ้อนเหลื่อม ส่วนการระบายความร้อนหลักทำได้โดยการถ่ายเทความร้อนไปยังบ่าลิ้น

 การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นแปรผัน 

เครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยความเร็วรอบค่อนข้างสูงตลอดเวลา เช่น เครื่องยนต์รถแข่ง จะมีองศาลิ้นซ้อนเหลื่อมของการตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นค่อนข้างมากเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรสูงสุด เครื่องยนต์รถยนต์ใช้งานบนถนนจะแตกต่างออกไปเพราะถูกกำหนดให้ต้องเดินเบาที่ความเร็วต่ำกว่า 1000 รอบต่อนาที (rpm) และการซ้อนเหลื่อมของลิ้นที่มากเกินไปจะทำให้การเดินเบาไม่ราบรื่นเนื่องจากมีการผสมกันของไอดีใหม่กับไอเสีย การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นแปรผันสามารถให้ทั้งกำลังสูงสุดที่รอบสูงและการเดินเบาอย่างราบรื่นที่รอบต่ำโดยการเปลี่ยนแปลงตำแหน่งเชิงมุมสัมพัทธ์ของเพลาลูกเบี้ยวเล็กน้อย ส่งผลให้องศาลิ้นซ้อนเหลื่อมมีการเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย

 เครื่องยนต์มีช่อง 
เครื่องยนต์วัฏจักรสองจังหวะจำนวนมากและเครื่องยนต์วังเกลทั้งหมดไม่มีเพลาลูกเบี้ยวหรือลิ้น และการตั้งจังหวะการเปิดปิดช่อง (port timing) สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการกลึงช่อง และ/หรือ การดัดแปลงกระโปรงลูกสูบ (ในกรณีเครื่องยนต์สองจังหวะ) อย่างไรก็ดี เครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะแบบมีซูเปอร์ชาร์จบางชนิด (เช่น เครื่องยนต์อากาศยานวิลก์ช) มีฝาสูบและลิ้นดอกเห็ดคล้ายกับเครื่องยนต์วัฏจักรสี่จังหวะ

ระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้น
การตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นของเครื่องยนต์ดีเซลยังขึ้นอยู่กับระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้นของลิ้นไอดีและลิ้นไอเสีย

ถ้าระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้นน้อย ลิ้นจะเปิดเร็วและ ปิดช้า ถ้าระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้นมาก ลิ้นจะเปิดช้าและปิดเร็ว ระยะห่างลูกกระทุ้งลิ้นวัดโดยเครื่องมือที่เรียกว่าเกจแผ่นสอด

 เครื่องยนต์สันดาปภายนอก 
ในเครื่องยนต์สันดาปภายนอก เช่น เครื่องจักรไอน้ำ การควบคุมการตั้งจังหวะการเปิดปิดลิ้นทำโดยกลไกชุดลิ้น ในการจัดเรียงลิ้นแบบลิ้นลูกสูบโดยทั่วไป ระยะเวลาจังหวะดูดและคายของแต่ละกระบอกสูบจะมีความเกี่ยวพันกันอย่างแยกไม่ออกเนื่องจากถูกควบคุมโดยการเคลื่อนที่ของลูกสูบเดียวที่เปิดช่องสองช่อง อย่างไรก็ดี ระยะเวลาของจังหวะดูด (หรือที่เรียกว่า "การตัด (cut-off)") สามารถควบคุมได้โดยใช้กลไกกลับทิศและสิ่งนี้ช่วยลดการใช้ไอน้ำภายใต้สภาวะการเดินทางด้วยความเร็วคงที่

กลไกชุดลิ้นคาปรอตติ (Caprotti valve gear) มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับกลไกของเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยใช้ลิ้นดอกเห็ด และถูกพัฒนาขึ้นเพื่อให้สามารถตั้งจังหวะดูดและคายได้อย่างอิสระ กลไกนี้ไม่เคยถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายเท่าลิ้นลูกสูบหรือลิ้นเลื่อนในสมัยก่อนหน้า

 ดูเพิ่ม 
 การปรับแต่งช่องไอดีไอ้เสีย
 กลไกชุดลิ้น

 อ้างอิง 
หมวดหมู่:ลิ้นเครื่องยนต์
หมวดหมู่:เทคโนโลยีรถจักรไอน้ำ