เครื่องยนต์เบนซิน และเครื่องยนต์ดีเซล มีกระบวนการทำงานภายในที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงเติมน้ำมันเชื้อเพลิงคนละชนิดกัน รวมถึงน้ำมันเครื่องก็แบ่งประเภทของใครของมัน จะมาใช้แทนกันไม่ได้ เรามาดู การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล กันก่อนว่ามีหลักการทำงานอย่างไร
หลักการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ
โดยปกติ เครื่องยนต์ที่ใช้งานในปัจจุบันนั้น จะเป็นเครื่องยนต์ 4 จังหวะ คือ ดูด อัด ระเบิด คาย ซึ่งความต่างของเครื่องยนต์ดีเซลที่ต่างจากเบนซิน คือ กระบวนการจุดระเบิด ที่ไม่ได้ใช้หัวเทียนเหมือนเบนซิน แต่เป็นการใช้แรงอัดอากาศให้มีอุณหภูมิสูงขึ้นแล้วพ่นน้ำมันเชื้อเพลิงเพื่อจุดระเบิด ดังนั้นห้องเผาไหม้เครื่องยนต์ดีเซลจึงต้องออกแบบมาให้เหมาะสมกับการใช้งาน
การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล
ที่นี้เรามาดูเรื่องของการเผาไหม้ภายในของเครื่องยนต์ดีเซลกันบ้าง ว่ามีหน้าตาเป็นอย่างไร โดยแบ่งออกได้ดังนี้
1. ห้องเผาไหม้โดยตรง (Direct Injection Chamber)
ห้องเผาไม้โดยตรง มีลักษณะเป็นแอ่งเว้าอยู่บนหัวลูกสูบ หัวฉีดที่ใช้เป็นแบบรู ความดัน 175-300 บาร์ (ไม่ใช้หัวเผา)
2. ห้องเผาไหม้แบบพาวน (Whirl Chamber)
ห้องเผาไหม้แบบพาวน จะมีห้องเผาไหม้อยู่ที่ฝาสูบ (มีปริมาตร 70 % ของห้องเผาไหม้ทั้งหมด) หัวฉีดที่ใช้เป็นแบบเดือย ความดัน 100-125 บาร์ (ใช้หัวเผา)
3. ห้องเผาไหม้ช่วย (Pre Combustion Chamber)
ห้องเผาไหม้ช่วย หรือ ห้องเผาไหม้ล่วงหน้า ห้องเผาไหม้นี้จะมี 2 ส่วนคือ ห้องเผาไหม้ช่วยและห้องเผาไหม้หลัก อยู่ที่ฝาสูบและหัวลูกสูบ โดยหัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปยังเผาไหม้ช่วย (มีปริมาตร 30-45% ของห้องเผาไหม้ทั้งหมด) หลังจากการเผาไหม้จะลุกลามไปยังห้องเผาไหม้หลัก หัวฉีดที่ใช้เป็นแบบเดือย ความดัน 90-120 บาร์ (ใช้หัวเผา)
4. ห้องเผาไหม้แบบเอ็ม (M Combustion Chamber)
ห้องเผาไหม้แบบเอ็ม เป็นการพัฒนามาจากห้องเผาไหม้โดยตรง โดย ดร.มูนเนอร์ (Dr. Munnur of M.A.M.) ชาวเยอรมัน
นอกจากนี้ห้องเผาไหม้โดยตรง ยังสามารถแบ่งออกได้อีก 4 แบบ ตามลักษณะโครงสร้าง ได้แก่
- Shallow depth chamber บริเวณตรงกลางหัวลูกสูบห้องเผาไหม้จะตื้นแล้วค่อยๆลึกลงไปตามแนวรัศมี
- Hemispherical chamber ห้องเผาไหม้บนหัวลูกสูบเป็นลักษณะทรงกลม
- Cylindrical chamber ห้องเผาไหม้บนหัวลูกสูบเป็นลักษณะทรงกระบอกเรียวลง
- Toroidal chamber ห้องเผาไหม้บนหัวลูกสูบบริเวณตรงกลางหัวลูกสูบห้องเผาไหม้จะตื้นแล้วค่อยๆลึกลงไปตามแนวรัศมีและส่วนล่างสุดเป็นแบบทรงกลม