2. เครื่องยนต์ดีเซล กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

      ในทางทฤษฏี เครื่องยนต์ดีเซล และเครื่องยนต์แก๊สโซลีนค่อนข้างคล้ายกัน กล่าวคือ ทั้งคู่เป็น เครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (Internal Combustion Engines: ICE)

รูปเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน 4 จังหวะ

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window 

วิดีโอเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน 4 จังหวะ

เป็นเครื่องกลที่ทำหน้าที่เปลี่ยนพลังงานเคมีในน้ำมันเชื้อเพลิง ไปเป็นพลังงานทางกล เมื่อน้ำมันเชื้อเพลิงอยู่ภายในกระบอกสูบและมีการจุดระเบิด จะเกิดพลังงานกลเคลื่อนที่ให้ลูกสูบขึ้น-ลงภายในกระบอกสูบ ลูกสูบจะต่อโยงไปที่เพลาข้อเหวี่ยง จากการเคลื่อนที่แนวเส้นตรง ถูกเปลี่ยนไปเป็นการหมุนของเครื่องยนต์ ผ่านการทดด้วยเฟืองเกียร์ แล้วนำการหมุนนี้ไปหมุนขับล้อ เพื่อให้รถเคลื่อนที่ได้

แต่ความแตกต่างของเครื่องยนต์ทั้งสองอยู่ที่การจุดระเบิด

      ในเครื่องยนต์แก๊สโซลีน  น้ำมันเบนซินจะผสมกับอากาศกลายเป็นไอดี ไปสู่ห้องเผาไหม้ถูกอัดตัวภายในกระบอกสูบ และสร้างประกายไฟให้เกิดการระเบิดด้วยหัวเทียน

      ส่วนในเครื่องยนต์ดีเซลนั้น จะมีเพียงอากาศเปล่าเข้าไปภายในห้องเผาไหม้ ถูกอัดตัวภายในกระบอกสูบให้อากาศมีอุณหภูมิสูง และความดันสูง จากนั้นก็จะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปเพื่อให้เกิดการจุดระเบิด

      เครื่องยนต์ดีเซล ส่วนใหญ่เครื่องยนต์ 4 จังหวะ (2 จังหวะก็มีแต่จะยังไม่กล่าวถึงในที่นี้) คล้ายกับเครื่องยนต์แก๊สโซลีน หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะมีดังนี้

รูป จังหวะการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล 4 จังหวะ

1.  จังหวะดูด วาล์วไอดีเปิด วาล์วไอเสียปิด ลูกสูบเลื่อนลงดูดอากาศเข้ามา

2.  จังหวะอัด ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น วาล์วไอดี และวาล์วไอเสียปิด อัดอากาศจนมีปริมาตรเล็กลง และมีอุณหภูมิความร้อนสูง ความดันสูง

3.  จังหวะจุดระเบิด (เผาไหม้) ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้นไปถึงจุดสูงสุด หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิง จะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าสู่กระบอกสูบ จะเกิดการเผาไหม้อย่างรุนแรงภายในกระบอกสูบ ถีบให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลง

4.  จังหวะคายไอเสีย หลังจากการเผาไหม้ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น วาล์วไอดีปิด และวาล์วไอเสียจะเปิด ลูกสูบจะขับดันไอเสียออกสู่บรรยากาศภายนอก

วิดีโอวัฏจักรการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

      ข้อสังเกตเครื่องยนต์ดีเซลจะไม่มีหัวเทียน จะใช้การอัดอากาศจนร้อน และหัวฉีดน้ำมันจะฉีดน้ำมันออกมา เราจะเรียกเครื่องยนต์นี้อีกอย่างว่า เครื่องยนต์อากาศอัด (Compressed Engine)

      รูดอล์ฟ ดีเซล ให้ทฤษฏี การอัดด้วยแรงดันสูง จะทำให้ได้ประสิทธิภาพสูง และได้กำลังงานมากกว่า เมื่อลูกสูบบีบอัดอากาศภายในกระบอกสูบ อากาศจะมีความหนาแน่นมากขึ้น พลังงานทางเคมีของน้ำมันดีเซลมีค่าสูงมาก เมื่อน้ำมันดีเซลถูกฉีดเป็นฝอยเข้าไปในกระบอกสูบน้ำมันดีเซลจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของอากาศภายในห้องเผาไหม้ที่มีอุณหภูมิสูง ความดันสูง จึงเกิดการระเบิดอย่างรุนแรง ยิ่งมีการอัดตัวสูงเท่าไหร่ การระเบิดก็จะให้กำลังงานได้มาก อัตราส่วนอัด (Compression ratio)

รูปอัตราส่วนการอัด 18 : 1

วิดีโออธิบายอัตราส่วนการอัด

ของเครื่องยนต์ดีเซลจึงมีความสำคัญ ดังนั้นอัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์ดีเซลจะอยู่ระหว่าง 14 : 1 จนถึง 25 : 1 ขณะที่อัตราส่วนการอัดของเครื่องยนต์แก๊สโซลีนอยู่ที่ 8 : 1 ถึง 12 : 1 นี้จึงเป็นอีกหนึ่งเหตุผลที่เครื่องยนต์ดีเซลให้แรงม้า ได้มากกว่าเครื่องยนต์แก๊สโซลีน

วิดีโอเครื่องยนต์ดีเซลสูบนอนของรถยนต์ซูบารุ (SUBARU)

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“อย่าหัวเราะเยาะความฝันของผู้อื่น

คนที่ไม่มีฝันก็เหมือนไม่มีอะไร”