"เครื่องยนต์ดีเซล"

“เครื่องยนต์ดีเซล”

 *เครื่องยนต์ดีเซลสองจังหวะกับตัวเป่าลมแบบรูตส์ (Roots blower) ตามแบบฉบับของเครื่องยนต์ดีเซลแบบดีทรอยต์ (Detroit Diesel) และบางส่วนของเครื่องยนต์ดีเซลแบบอีเล็กโทร-โมทีฟ (Electro-Motive Diesel)

 *เครื่องยนต์ดีเซล (อังกฤษ: diesel engine) เป็นเครื่องยนต์ประเภทหนึ่ง คิดค้นโดยรูด็อล์ฟ ดีเซิล วิศวกรชาวเยอรมัน ในปี ค.ศ. 1897 อาศัยการทำงานของกลจักรการ์โน (Carnot's cycle) ซึ่งคิดขึ้นโดยชาวฝรั่งเศสชื่อ ซาดี การ์โน ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1824 เครื่องยนต์ชนิดนี้ไม่มีหัวเทียน การจุดระเบิดอาศัยหลักการอัดอากาศและเชื้อเพลิงให้มีความดันสูงจนเชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้

 *หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล คือ อากาศเมื่อถูกอัดตัวจะมีความร้อนสูงขึ้น แต่ถ้าอากาศถูกอัดตัวอย่างรวดเร็วโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน ทั้งแรงดันและความร้อนจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เมื่อฉีดละอองน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศที่ร้อนจัดจากการอัดตัว ก็จะเกิดการเผาไหม้ขึ้นอย่างทันทีทันใด ทำให้เกิดกำลังงานขึ้น กำลังงานที่เกิดขึ้นจะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปของแรงขับหรือแรงผลักดัน ผ่านลูกสูบและก้านสูบทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุน ณ กำลังอัดเดียวกัน อากาศที่อุณหภูมิเริ่มต้นสูงกว่า เมื่อถูกอัดย่อมมีอุณหภูมิสูงกว่าหรือร้อนกว่า

  *เครื่องยนต์ดีเซลแบ่งออกเป็นแบบใหญ่ๆ ได้เป็น 2 แบบคือ

-เครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ (The 4-cycle Engine)

-เครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ (The 2-cycle Engine)

*กลุ่มขนาด

 เครื่องยนต์ดีเซลมีสามกลุ่มขนาด คือ

-ขนาดเล็ก ไม่เกิน 188 กิโลวัตต์ (252 แรงม้า) เอาต์พุต

-กลาง

-ใหญ่

(จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี)

*เครื่องยนต์ดีเซล ทำงานอย่างไร?

  *ในระบบการทำงานของรถยนต์นั้น จะเห็นได้ว่ามีทั้ง เครื่องยนต์เบนซิน และ เครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งจะมีระบบการทำงานภายในแตกต่างกัน โดยส่วนใหญ่จะเห็นเครื่องยนต์ดีเซลใช้กับรถกระบะ หรือ รถบรรทุก เสียเป็นส่วนใหญ่ แล้วเครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร มีความต่างจากเครื่องยนต์เบนซินอย่างไรบ้าง?

*ความแตกต่างของเครื่องยนต์เบนซิน และ เครื่องยนต์ดีเซล

  -จุดที่ต่างกันอย่างเห็นได้ชัดคือ การจุดระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่ต้องอาศัยการจุดระเบิดของหัวเทียน แต่ใช้หลักการอัดอากาศ และฉีดเชื้อเพลิงด้วยความดันสูง จนทำให้เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้

 -เครื่องยนต์ 4 จังหวะ ซึ่งเป็นการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้งานมากที่สุดในปัจจุบัน โดยในหนึ่งวงจรการทำงาน จะประกอบด้วย 4 จังหวะ คือ ดูด อัด ระเบิด คาย เป็นจังหวะการเคลื่อนที่ของลูกสูบ มีการทำงานดังนี้

1. จังหวะดูด (Intake Stroke)

  -จังหวะแรกคือ จังหวะดูด เริ่มจากลิ้นไอดีเปิด ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน (TDC หรือ Top Dead Center) และเมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาจากศูนย์ตายบน อากาศจะถูกดูดเข้ากระบอกสูบ จนลูกสูบเคลื่อนที่ผ่านจุดศูนย์ตายล่าง (BDC หรือ Bottom Dead Center) อากาศจะไหลเข้ากระบอกสูบจนกว่าลิ้นไอดีปิด

2. จังหวะอัด (Compression Stroke)

  -จังหวะที่สอง จังหวะอัด เมื่อลิ้นไอดีปิดลงแล้ว ก็เริ่มเข้าสู่กระบวนการอัด โดยลูกสูบเคลื่นอที่ขึ้นข้างบนอีกครั้ง ในขณะที่มีอากาศอยู่ อากาศก็จะถูกอัดให้มีปริมาตรเล็กลง กระบวนการอัดนี้จะทำให้อากาศมีความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้น พร้อมสำหรับการจุดระเบิดในกระบวนการต่อไป

3. เครื่องยนต์ดีเซล จังหวะระเบิด (Expansion Stroke)

  -จังหวะที่สาม จังหวะระเบิด เริ่มจากการที่หัวฉีดได้ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศที่ถูกอัดแล้ว จะเกิดการสันดาป หรือ การระเบิด ภายในห้องเผาไหม้ และผลักดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาเป็นกำลังงานขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ต่อไป

4. จังหวะคาย (Exhaust Stroke)

  -จังหวะที่สี่ จังหวะคาย หลังจากที่มีการจุดระเบิด และลูกสูบกำลังเคลื่อนตัวลงมา ลิ้นไอเสียจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายล่าง แก๊สไอเสียก็จะถูกดันออกไปยังลิ้นไอเสียออกไปจากกระบอกสูบ พร้อมเริ่มการดูดใหม่ หมุนวนไปจังหวะที่หนึ่งอีกครั้ง

  *ข้อดีของ เครื่องยนต์ดีเซล

   -มีประสิทธิภาพในการทนความร้อนสูง สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อย และประหยัดกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

  -ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ไฟฟ้าในระบบจุดระเบิด จึงส่งผลให้เครื่องยนต์ดีเซลมีปัญหาน้อยกว่า ไม่มีปัญหาจุกจิกเหมือนเครื่องยนต์เบนซิน

  -แรงบิดในรอบต่ำ สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซิน บำรุงรักษาง่าย

ลุยน้ำท่วม และระบายได้ดีกว่า

*ข้อด้อยของเครื่องยนต์ดีเซล

  -กำลังอัดสูงสุดในการเผาไหม้ในห้องเครื่องสูงเกือบ 2 เท่าของเครื่องยนต์เบนซิน

 -เนื่องจากแรงอัดใช้การเผาไหม้สูงมาก ชิ้นส่วนต่างๆ ของเครื่องยนต์จึงต้องผลิตด้วยวัสดุที่มีความต้านแรงกดดันสูงกว่า และต้องมีโครงสร้างที่แข็งแรงมาก จึงทำให้มีต้นทุนในการผลิตต่อเครื่องสูง

 -เครื่องยนต์ดีเซลนั้นปล่อยไอเสียสร้างมลพิษมากกว่า