ทำความรู้จักกับเครื่องยนต์ดีเซล

ทำความรู้จักกับเครื่องยนต์ “ดีเซล”

เครื่องยนต์ดีเซลคืออะไร ?

เครื่องยนต์ดีเซลนี้ไม่จำเป็นต้องใช้หัวเทียนเพื่อจุดระเบิดอีกด้วย แต่อาศัยการจุดระเบิดโดยหลักการอัดอากาศ และฉีดเชื้อเพลิงด้วยความดันสูงจนเชื้อเพลิงนั้นสามารถติดไฟได้

Diesel Engine - ระบบเครื่องยนต์ดีเซล

หลักการทํางานของเครื่องยนต์ดีเซล

หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล จะมีดังนี้ อากาศเมื่อถูกอัดตัวจะมีความร้อนที่สะสมสูงขึ้น แต่ถ้าอากาศถูกอัดตัวอย่างเร็วเกินไปโดยไม่มีการลดอุณหภูมิของความร้อน แรงดันและความร้อนจะสูงขึ้นไปอีกอย่างรวดเร็ว เมื่อทำการฉีดละอองเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศที่ร้อนจัดจากการที่อัดตัวในห้องเผาไหม้ จะทำให้เกิดการระเบิด เผาไหม้ขึ้นอย่างทันที จึงทำให้แรงผลักขึ้น แรงผลักหรือกำลังที่เกิดขึ้นจะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบของ แรงผลักไปยัง ลูกสูบ(Piston) และก้านสูบ (Connecting rod) ดังนั้นเพลาข้อเหวี่ยง (Crankshaft) ทำให้เกิดการหมุ่น และทำงานผ่านจุดต่าง ๆ ส่งผ่าน คลัช (Clutch) ไปยัง ระบบส่งกำลัง (Transmission) ทำให้เกิดการหมุ่นและควบคุมรอบผ่านเฟืองเกียร์ต่าง ๆ ลงสู่เพลาขับ ไปยังล้อ จึงทำให้รถเกิดเป็นรถยนต์เครื่องดีเซลนั่นเอง 

เครื่องยนต์ดีเซลแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ ๆ คือ

1.เครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ (นิยมมากกว่า)

2 เครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ

หลักการการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ

วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ จะมีวงจรการทำงาน 1 วงจรประกอบด้วย จังหวะ (stroke) 4 จังหวะ จังหวะการทำงาน 1 จังหวะ ก็คือการเคลื่อนที่ของลูกสูบจากตำแหน่งบนสุด (top dead center) จนถึงตำแหน่งล่างสุด (bottom dead center) หรือจากตำแหน่งล่างสุด จนถึงตำแหน่งบนสุด ซึ่ง 2 จังหวะการทำงานจะเท่ากับ 1 รอบการหมุนของข้อเหวี่ยงหรือของ เครื่องยนต์ วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะจะเป็นไปตามรูป คือ ดูด อัด ระเบิด คาย นี่เอง

จังหวะดูด (Intake Stroke) 

ลิ้นไอดีจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายบน เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่ลงจากศูนย์ตายบน (TDC หรือ Top Dead Center) อากาศจะถูกดูดเข้ากระบอกสูบ เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายล่าง (BDC  หรือ Bottom Dead Center) อากาศจะยังคงไหลเข้ากระบอกสูบด้วยแรงเฉื่อยจนกว่าลิ้นไอดีจะปิด

จังหวะอัด (Compression Stroke) 

เมื่อลิ้นไอดีปิด อันเป็นจุดเริ่มต้นของจังหวะอัดซึ่งลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นไปสู่ศูนย์ตายบน จังหวะนี้อากาศประมาณ 16-22 ส่วนที่ถูกดูดเข้ากระบอกสูบมาในจังหวะดูดจะถูกอัดตัวให้มีปริมาตรเล็กลงเหลือประมาณ 1 ส่วน ดังนั้นอากาศจึงมีความดันและอุณหภูมิที่สูงขึ้นพร้อมสำหรับการสันดาป

จังหวะระเบิด (Expansion Stroke) 

(ซึ่งเริ่มนับจากหัวหัวฉีด ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง) กำลังจากการระเบิดหรือการสันดาป (Combustion) ภายในห้องเผาไหม้จะผลักดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงมาเป็นกำลังงานขับเคลื่อนของเครื่องยนต์ ในจังหวะนี้จะไปสิ้นสุดจนกว่าลิ้นไอเสียจะเปิด

จังหวะคาย (Exhaust Stroke) 

จังหวะนี้เริ่มต้นจากลิ้นไอเสียจะเริ่มเปิดก่อนที่ลูกสูบจะเคลื่อนที่ถึงศูนย์ตายล่าง แก๊สไอเสียซึ่งยังมีความดันจากการขยายตัวอยู่จะระบายออกทางลิ้นไอเสีย เมื่อลูกสูบเคลื่อนที่เลยจากศูนย์ตายล่าง (BDC) จะผลักดันให้ไอเสียไหลออกไปจากกระบอกสูบ

ทำความรู้จักกับเครื่องยนต์ “ดีเซล”

ในอดีตเครื่องยนต์ดีเซลถูกใช้งานในรถไฟเรือบรรทุกสินค้ารวมถึงเครื่องจักรหนักที่ต้องการกำลังและความคงทนก่อนที่จะถูกนำมาปรับใช้กับรถยนต์ทั่วไปเครื่องยนต์ดีเซลในอดีตแม้จะมีความอึดทรหดอดทนไม่พังง่ายแต่ก็ปล่อยมลพิษมากกว่าเครื่องยนต์เบนซินตามด้วยแรงสั่นสะเทือนขณะทำงานและเสียงการทำงานที่ดังสนั่นหวั่นไหวแถมยังพ่นควันพิษอย่างมหาศาล

ข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซล

1.เครื่องยนต์ดีเซล มีประสิทธิภาพทางความร้อนสูง สิ้นเปลืองเชื้อเพลิงน้อยและ ประหยัดกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

ทำไมเครื่องยนต์ดีเซลประหยัดกว่าเครื่องยนต์เบนซิน? เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลใช้สูตรการให้กำลัง จ่ายน้ำมันแบบ Lean Burn ซึ่งจ่ายน้ำมันน้อยกว่าอากาศในห้องเผาไหม้ ส่วนเครื่องยนต์ซินเดิมทีใช้สูตรสัดส่วน 14.7/1 แต่ในระยะหลังได้เปลี่ยนเป็นแบบ  Lean Burn

 ยกตัวอย่าง เครื่องดีเซลซูบารุ กินน้ำมันเพียง 7.4 ลิตร/100 ก.ม. กลับกันเครื่องเบนซินกิน 9.2 ลิตร/100 กิโลเมตร ในการทดสอบบนเส้นทางเดียวกัน

2.เครื่องยนต์ดีเซล มีความทนทานมากกว่า ไม่จำเป็นต้องมีอุปกรณ์ไฟฟ้า ในระบบจุดระเบิดจึงส่งผลให้เครื่องยนต์ดีเซลมีปัญหาน้อยกว่าเพราะไม่จุกจิกเหมือนเครื่องยนต์เบนซิน

3.แรงบิดในรอบต่ำ สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซิน กำลังอัดสูง ส่งผลให้มันสร้างแรงบิดดีกว่า เราจึงเห็นเครื่องยนต์ดีเซลมีแรงบิดสูงกว่า แม้จะเป็นพื้นฐานเครื่องยนต์เดียวกันกับเครืองยนต์เบนซิน

เมื่อรวมกับที่เราเล่าไปตอนต้นว่าน้ำมันดีเซล มีประสิทธิภาพในด้านค่าหนาแน่นพลังงาน 20%  จึงทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลมากกว่าเครื่องเบนซิน

4.ลุยน้ำท่วม และระบายได้ดีกว่า

จุดด้อยของเครื่องยนต์ดีเซล

1.กำลังอัดสูงสุดในการเผาไหม้ในห้องเครื่องสูงเกือบ 2 เท่าของเครื่องยนต์เบนซิน

2.แรงอัดที่ใช้ในการเผาไหม้สูงมาก ทำให้ชิ้นส่วนเครื่องยนต์จำเป็นต้องผลิตด้วยวัสดุที่มีความต้านแรงกดดันสูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินตัวเครื่องต้องมีโครงสร้างที่แข็งแรงมากนั่นหมายความว่าเครื่องยนต์ดีเซลจะมีน้ำหนักต่อแรงม้าสูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินทำให้มีต้นทุนในการผลิตต่อเครื่องสูงตามไปด้วย

3.เครื่องดีเซลต้องใช้หัวฉีดที่มีความเที่ยงตรงสูง และอุปกรณ์ต่าง ๆ ที่มีความละเอียดมากดังนั้นค่าบำรุงรักษาจำเป็นต้องเพิ่มตาม

4.เครื่องยนต์ดีเซลนั้นปล่อยไอเสียสร้างมลพิษมากกว่า

เครื่องยนต์ดีเซลสร้างมลพิษมากกว่าเครื่องยนต์เบนซิน

เป็นยังไงกันบ้างครับสำหรับความรู้ที่ Chobrod.com นำมาฝากทุกท่านในครั้งนี้นะครับ เราหวังว่าทุกท่านจะได้ประโยชน์ไม่มากก็น้อยนะครับ 

ติดตาม รถยนต์มือสองราคาถูกได้ที่นี่