ในระบบการทำงานของรถยนต์นั้น จะเห็นได้ว่ามีทั้ง เครื่องยนต์เบนซิน และ เครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งจะมีระบบการทำงานภายในแตกต่างกัน โดยส่วนใหญ่จะเห็นเครื่องยนต์ดีเซลใช้กับรถกระบะ หรือ รถบรรทุก เสียเป็นส่วนใหญ่ แล้วเครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร มีความต่างจากเครื่องยนต์เบนซินอย่างไรบ้าง?
ความแตกต่างของเครื่องยนต์เบนซิน และ เครื่องยนต์ดีเซล
จุดที่ต่างกันอย่างเห็นได้ชัดคือ การจุดระเบิดของเครื่องยนต์ดีเซลที่ไม่ต้องอาศัยการจุดระเบิดของหัวเทียน แต่ใช้หลักการอัดอากาศ และฉีดเชื้อเพลิงด้วยความดันสูง จนทำให้เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้
เครื่องยนต์ดีเซลแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท
- เครื่องยนต์แบบ 2 จังหวะ
- เครื่องยนต์แบบ 4 จังหวะ (เป็นที่นิยมในปัจจุบัน)
ในที่นี้เราจะพูดถึงเครื่องยนต์ 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
อย่างไรก็แล้วแต่ นอกจากเรื่องการทำงานของเครื่องยนต์ ดูด อัด ระเบิด คาย การหล่อลื่นเครื่องยนต์ก็สำคัญ ควรใช้น้ำมันหล่อลื่นหรือน้ำมันเครื่องที่มีคุณภาพ และใช้ให้ถูกประเภท เพื่อให้เครื่องยนต์ทำงานได้ดีมีประสิทธิภาพ