ที่ ก้านสูบ เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในเครื่องยนต์สันดาปภายใน โดยมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนการเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาข้อเหวี่ยง แม้ว่าการใช้งานอาจดูเรียบง่าย แต่ความยาวของก้านสูบมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์
ปัจจัยหลักประการหนึ่งที่ได้รับผลกระทบจากความยาวของก้านสูบคืออัตราส่วนระยะชักของเครื่องยนต์ อัตราส่วนระยะชักคืออัตราส่วนของความยาวระยะชัก (ระยะทางที่ลูกสูบเคลื่อนที่) ต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของรู (เส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ) อัตราส่วนนี้มีผลโดยตรงต่อทั้งกำลังและลักษณะแรงบิดของเครื่องยนต์
เมื่อความยาวก้านสูบเพิ่มขึ้น อัตราระยะชักจะลดลง ก้านสูบที่สั้นกว่าจะช่วยลดระยะการเคลื่อนที่ของลูกสูบตามเส้นผ่านศูนย์กลางรูที่กำหนด ส่งผลให้ความเร็วลูกสูบลดลงและลดการสูญเสียแรงเสียดทาน ส่งผลให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพดีขึ้น นอกจากนี้ ก้านสูบที่สั้นกว่าช่วยให้ลูกสูบเบาขึ้น ซึ่งช่วยลดมวลลูกสูบโดยรวม ส่งผลให้เครื่องยนต์สามารถหมุนรอบได้สูงขึ้นและตอบสนองต่อคันเร่งได้เร็วขึ้น
ในทางกลับกัน ก้านสูบที่ยาวขึ้นจะเพิ่มอัตราระยะชัก สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มความเร็วลูกสูบให้สูงขึ้น และเพิ่มเวลาการคงตัวที่จุดศูนย์กลางตายบน (TDC) และจุดศูนย์กลางตายล่าง (BDC) ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ ก้านสูบที่ยาวขึ้นยังให้ข้อได้เปรียบในแง่ของการลดแรงขับด้านข้างบนผนังกระบอกสูบ ช่วยให้มีความทนทานของเครื่องยนต์ดีขึ้นและลดการสึกหรอของกระบอกสูบ
นอกจากนี้ ความยาวก้านสูบยังส่งผลต่ออัตราส่วนระยะชักของเครื่องยนต์ ซึ่งเป็นตัวกำหนดมุมเชิงมุมของก้านสูบ มุมเชิงมุมของก้านหมายถึงมุมของก้านที่สัมพันธ์กับเส้นกึ่งกลางของเพลาข้อเหวี่ยงในระหว่างการหมุนของเครื่องยนต์ ก้านสูบที่สั้นกว่าส่งผลให้มีมุมที่ใหญ่ขึ้น ในขณะที่ก้านสูบที่ยาวกว่าจะช่วยลดมุมดังกล่าว การเข้าโค้งของก้านสูบที่เหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญในการลดภาระด้านข้างของลูกสูบ แหวนลูกสูบ และผนังกระบอกสูบให้เหลือน้อยที่สุด เพื่อให้มั่นใจถึงสมรรถนะของเครื่องยนต์ที่เชื่อถือได้
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าการเปลี่ยนความยาวก้านสูบมีผลกระทบนอกเหนือจากอัตราส่วนระยะชักและมุมของก้านสูบ การเปลี่ยนความยาวก้านสูบจะส่งผลต่อเวลาคงตัวของลูกสูบของเครื่องยนต์ที่ TDC และ BDC ซึ่งส่งผลต่อจังหวะเวลาของวาล์ว อัตราส่วนกำลังอัด และไดนามิกของการไหลของไอดีและไอเสีย การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อการส่งกำลังของเครื่องยนต์ ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง และลักษณะสมรรถนะโดยรวม
ดังนั้น ผู้ผลิตจึงพิจารณาความยาวของก้านสูบอย่างระมัดระวังเมื่อออกแบบเครื่องยนต์ โดยคำนึงถึงปัจจัยต่างๆ เช่น การใช้งานที่ต้องการ กำลังขับที่ต้องการ ปริมาตรกระบอกสูบของเครื่องยนต์ และเป้าหมายประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิง ในการใช้งานที่มีประสิทธิภาพสูง อาจใช้การออกแบบก้านสูบแบบปรับได้ ช่วยให้จูนเนอร์และเรเซอร์ปรับแต่งประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ตามความต้องการเฉพาะได้
โดยสรุป ความยาวของก้านสูบมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างความยาวของก้านสูบ อัตราส่วนระยะชัก มุมของก้านสูบ และคุณลักษณะอื่นๆ ของเครื่องยนต์ มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับการส่งกำลัง ลักษณะแรงบิด และประสิทธิภาพโดยรวมให้เหมาะสม ไม่ว่าจะเป็นรถสปอร์ต รถบรรทุก หรือแม้แต่เครื่องยนต์ขนาดเล็ก การเลือกความยาวก้านสูบที่เหมาะสมที่สุดถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อให้บรรลุเป้าหมายด้านประสิทธิภาพที่ต้องการ