1. บทนำ

รูปเครื่องยนต์ดีเซลของรถยนต์ยี่ห้อเลกซัส (Lexus)

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปเครื่องยนต์แก๊สโซลีนของ BMW

วิดีโอการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 1

วิดีโอการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 2

      เครื่องยนต์ดีเซล (Diesel engine) เป็นการพัฒนามาจากหลักการพื้นฐานของเครื่องยนต์แก๊สโซลีน (Gasoline engine) (เครื่องยนต์เบนซิน) ที่ประดิษฐ์โดย นิโคลลัส ออกัส ออตโต ในปี พ.ศ. 2419 ได้สร้างหลักการเครื่องยนต์เผาไหม้สี่จังหวะ เป็นวัฏจักรการทำงานที่เรียกว่า วัฎจักรออตโต (Otto cycle) และมันเป็นพื้นฐานที่นำมาใช้ในรถยนต์ในปัจจุบัน

      เครื่องยนต์ของออตโตในตอนแรก ๆ นั้นเป็นเครื่องยนต์แก๊สโซลีนที่ให้ประสิทธิภาพต่ำมาก ซึ่งใช้ความสามารถของน้ำมันเชื้อเพลิงในการใช้งานจริงแค่ประมาณ 10 % เท่านั้น (ความหมายง่าย ๆ ก็คือ เติมน้ำมันลงไป 100 ลิตร ใช้งานได้จริง แค่ 10 ลิตรเท่านั้น) ที่เหลือสูญเสียเป็นความร้อนจนหมด

รูปเครื่องจักรไอน้ำ

ยิ่งสมัยนั้นยังมีการใช้เครื่องจักรไอน้ำ(Steam engine) อยู่ ที่ให้งานได้มากกว่า ในตอนแรกเริ่มจึงยังไม่ค่อยเป็นที่น่าสนใจนัก แต่เครื่องยนต์ไอน้ำมีข้อเสียหลัก ๆ คือมีขนาดใหญ่เทอะทะ น้ำหนักมาก และต้องรอให้ไอน้ำเดือดจึงใช้เวลาในการติดเครื่องนานมาก แนวทางของเครื่องยนต์ดีเซลจึงได้เริ่มกำเนิดขึ้นโดยผู้คิดค้นคือ รูดอล์ฟ ดีเซล (Rudolf Diesel) 

รูป รูดอล์ฟ ดีเซล ผู้ประดิษฐ์คิดค้นเครื่องยนต์ดีเซล

      ในปีพ.ศ. 2421 รูดอล์ฟ ดีเซล ได้เข้าศึกษากับโรงเรียนโพลีเทคนิคในเยอรมัน (เทียบเท่ากับวิทยาลัยทางวิศวกรรม) เขาได้เรียนรู้เกี่ยวกับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำ และเครื่องยนต์น้ำมันเบนซินที่มีค่าต่ำมาก ทำให้เขาได้เริ่มมีความคิดที่จะต้องสร้างเครื่องยนต์ ให้มีประสิทธิภาพสูง

      เขาได้อุทิศเวลาทุ่มเทในการพัฒนาเครื่องยนต์ ซึ่งมีความผิดพลาดนับเป็นร้อยครั้ง กว่าที่เขาจะประสบผลสำเร็จ ในการพัฒนาดึงเอา “กำลังงานจากเครื่องยนต์เผาไหม้”ออกมาใช้งาน จนกระทั่งในปี พ.ศ. 2435 เขาประสบความสำเร็จ และได้จดสิทธิบัตรของเครื่องยนต์ที่เขาคิดค้นได้นี้ ได้เรียกเครื่องยนต์นี้เพื่อเป็นเกียรติประวัติให้แก่ รูดอล์ฟ ดีเซล ว่า เครื่องยนต์ดีเซล (Diesel engine)  

รูปเครื่องยนต์ดีเซลล์ Duramax V-8 4.5 ลิตร ประสิทธิภาพ 25 % เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยนต์น้ำมันเบนซิน ขณะที่ลดมลพิษที่ปล่อยออกมา

อาจยังมีคำถามที่ตามหลังมาว่า ถ้าเครื่องยนต์ดีเซลมีประสิทธิภาพมากกว่า ทำไมไม่เปลี่ยนไปใช้เครื่องยนต์นี้ให้หมดล่ะ? ก็จะตอบว่าข้อด้อยของเครื่องยนต์ดีเซลก็มี เช่น เครื่องยนต์ดีเซลมีขนาดใหญ่กว่าเครื่องยนต์แก๊สโซลีนเมื่อเทียบแรงม้ากัน จึงเหมาะกับการใช้ในงานบรรทุกหนัก มีเขม่าควัน ไอเสียพ่นออกมาเป็นสีดำ มีเสียงดัง ในเรื่องรูปแบบความสวยงามไม่ค่อยมีเสน่ห์ดึงดูดเท่าไร จึงไม่ค่อยน่าสนใจในการใช้งานทั่วไป

รูปรถกระบะดีเซลที่ให้เขม่าควันดำ

รูปกระบะดีเซลของฟอร์ด

รถยกโฟล์กลิฟต์ก็ใช้เครื่องยนต์ดีเซล

รูปเรือเดินสมุทรจะมีเครื่องยนต์ดีเซลเป็นต้นกำลัง

      เครื่องยนต์ดีเซลจึงเหมาะกับการขนส่งขนาดใหญ่ งานบรรทุกหนัก งานในเครื่องจักรกลหนัก ในเรือเดินสมุทร ฯลฯ ให้แรงม้าสูง สิ่งเหล่านี้เป็นข้อเด่น ของเครื่องยนต์ดีเซล อย่างไรก็ตาม ด้วยเทคโนโลยีปัจจุบันได้มีการปรับปรุงให้เครื่องยนต์ทำงานสะอาดขึ้น และเสียงดังน้อยลง

วิดีโอเครื่องยนต์ดีเซลของเบนซ์ อี คลาส

วิดีโอเครื่องยนต์ดีเซลของโตโยต้า วี-8

วิดีโอประวัติเครื่องยนต์ดีเซล

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“การได้รับว่าสุขแล้ว แต่การให้สุขยิ่งกว่า”