Top 50 Popular Supplier
1 100,000D_อินเวอร์เตอร์ 175,991
2 100,000D_มิเตอร์วัดไฟฟ้า 173,583
3 100,000D_เครื่องมือช่าง 172,993
4 100,000D_อุปกรณ์ไฟฟ้าและอิเลคทรอนิกส์ 172,789
5 100,000D_เอซีมอเตอร์ 170,468
6 100,000D_ดีซีมอเตอร์ 169,556
7 100,000D_อุปกรณ์แคมป์ปิ้ง 168,513
8 100,000D_เครื่องดื่มและสมุนไพร 167,821
9 เคอีบี (KEB ) ประเทศไทย 160,358
10 100,000D_เครื่องใช้ไฟฟ้าครัวเรือน 158,452
11 100,000D_ของใช้จำเป็นสำหรับผู้หญิง 158,365
12 100,000D_ขายของเล่นเด็ก 157,516
13 E&L INTERNATIONAL CO., LTD. 67,596
14 T.N. METAL WORKS Co., Ltd. 62,134
15 ฟิลิปส์อิเล็กทรอนิกส์ (ประเทศไทย) จำกัด 50,527
16 บ.ไทนามิคส์ จำกัด 43,558
17 Industrial Provision co., ltd 39,229
18 ลาดกระบัง ทูลส์ แอนด์ ดาย จำกัด 38,381
19 Infinity Engineering System Co.,Ltd 36,299
20 สยาม เอลมาเทค (siam elmatech) 34,627
21 ไทยเทคนิค อีเล็คตริค จำกัด 33,451
22 ฟอร์จูน เมคคานิค แอนด์ ซัพพลาย 31,856
23 เอเชียเทค พาวเวอร์คอนโทรล จำกัด 31,222
24 บริษัท เวิลด์ ไฮดรอลิคส์ จำกัด 30,962
25 โปรไดร์ฟ ซิสเต็ม จำกัด 27,587
26 ซี.เค.แอล.โพลีเทค เอ็นจิเนียริ่ง 26,518
27 P.D.S. Automation co.,ltd 22,953
28 AVERA CO., LTD. 22,588
29 เลิศบุศย์ 21,689
30 ห้างหุ้นส่วนสามัญ เอ-รีไซเคิล กรุ๊ป 20,389
31 เทคนิคอล พรีซิชั่น แมชชีนนิ่ง 20,248
32 แมชชีนเทค 19,897
33 Electronics Source Co.,Ltd. 19,872
34 อีดีเอ อินเตอร์เนชั่นเนล จำกัด 19,188
35 มากิโน (ประเทศไทย) 19,143
36 ทรอนิคส์เซิร์ฟ จำกัด 18,802
37 Pro-face South-East Asia Pacific Co., Ltd. 18,605
38 SAMWHA THAILAND 18,296
39 วอยก้า จำกัด 17,904
40 CHEMTEC AUTOMATION CO.,LTD. 17,482
41 IWASHITA INSTRUMENTS (THAILAND) LTD. 17,335
42 ดีไซน์ โธร แมนูแฟคเจอริ่ง 17,306
43 I-Mechanics Co.,Ltd. 17,244
44 เอส.เอส.บี สยาม จำกัด 17,220
45 Intelligent Mechantronics System (Thailand) 17,137
46 ศรีทองเนมเพลท จำกัด 17,073
47 Systems integrator 16,715
48 เอ็นเทค แอสโซซิเอท จำกัด 16,634
49 ดาต้า เอ็นทรี่ กรุ๊ป จำกัด 16,459
50 Advanced Technology Equipment 16,446
» Article » Mechanical » Automobile & Transportations
09/12/2552 08:42 น. , อ่าน 41,067 ครั้ง
Bookmark and Share
ผู้ให้กำเนิดเครื่องยนต์ดีเซล และหลักการทำงาน
โดย : Admin

   

        

      รูดอลฟ์ ดีเซล  (Rudolf C. Diesel : 1858 - 1913) วิศวกรชาวเยอรมัน ถือกำเนิดในกรุงปารีสเมื่อวันที่ 18 มีนาคม 1858 เขาได้รับการศึกษาชั้นต้นในประเทศอังกฤษ แล้วไปเรียนอาชีวศึกษาในเยอรมนี วิชาที่เขาชอบที่สุดคือ คณิตศาสตร์ ฟิสิกส์ และเครื่อยนต์กลไก เขาเป็นนักเรียนทุนในมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีในกรุงมิวนิค เมื่อสำเร็จการศึกษาแล้วได้ไปทำงานที่กรุงปารีส เขาทำงานหลายอย่างเกี่ยวกับเครื่องยนต์ ซึ่ในสมัยนั้นมีเครื่องจักรไอน้ำแล้ว แต่ไม่มีประสิทธิภาพมากนักสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงมาก เขาได้คิดหาวิธีประดิษฐ์เครื่องยนต์ที่ดีกว่านี้ โดยประดิษฐ์เครื่องยนต์ที่มีชื่อว่า " ดีเซล " เป็นผลสำเร็จในปี 1893 และจดสิทธิบัตรในปีถัดมา


     เมื่อร้อยกว่าที่แล้ว (วันที่ 10 สิงหาคม 1893)  น้ำมันไบโอดีเซลถูกนำมาทดลองใช้ในเครื่องยนต์เป็นผลสำเร็จครั้งแรกของโลก โดย "รูดอลฟ์ ดีเซล" ได้นำเครื่องยนต์ลูกสูบเดี่ยวที่ทำจากเหล็กยาว 3 เมตร โดยมีล้อเฟืองติดอยู่ที่ฐานมาทดลองใช้กับน้ำมันไบโอดีเซลได้เป็นผลสำเร็จเป็นครั้งแรกของโลก ในเมืองอักส์บวร์ก ประเทศเยอรมนี


         
         การทดลองกับน้ำมันพืช

       ทั้งนี้หลังจากดีเซลได้ทดลองโชว์ในเยอรมนีในปี 1893 แล้วจนโด่งดังและทำรายได้ให้แก่เขามหาศาลเขาก็ได้นำไบโอดีเซลที่ทำมาจากน้ำมันถั่วมาทดลองกับเครื่องยนต์อีกครั้งในงานเวิล์ดแฟร์ที่กรุงปารีส ประเทศฝรั่งเศสในปี 1898 ซึ่งมีผู้คนให้ความสนใจเป็นจำนวนมากทั้งนี้เขาเชื่อว่าไบโอดีเซลนี้จะเป็นนำมันที่เหมาะสมกับเครื่องยนต์มากที่สุดในอนาคต
       
    นอกจากนี้ ในปี 1912 รูดอล์ฟ ดีเซลเคยกล่าวสุนทรพจน์ไว้ว่า “การใช้น้ำมันจากพืชผักสำหรับเครื่องยนต์อาจจะดูไม่มีความสำคัญในวันนี้แต่เมื่อน้ำมันชนิดนี้คิดค้นขึ้นมาแล้วและเมื่อถึงเวลาที่เหมาะสมน้ำมันตัวนี้แหละที่จะมีความสำคัญไม่แพ้น้ำมันที่มาจากถ่านหินที่เป็นที่นิยมอยู่ในเวลานี้”

       สำหรับน้ำมันจากพืชผักนั้นจริงๆ แล้วคิดค้นได้ตั้งแต่ในปี 1853 โดยนักวิทยาศาสตร์อีดัฟฟีและเจแพทริกเป็นเวลาหลายปีก่อนที่จะมีการนำมาใช้ในเครื่องยนต์แต่น้ำมันไบโอดีเซลเป็นน้ำมันทางเลือกใหม่ที่ผลิตจากพืชผักหรือไขมันสัตว์บางครั้งก็นำสาหร่ายมาดัดแปลงด้วยเช่นกันโดยน้ำมันชนิดนี้เมื่อนำมาใช้กับเครื่องยนต์แล้วพบว่ามีคุณสมบัติในการเผาไหม้ได้ดีไม่ต่างจากน้ำมันจากถ่านหิน   

อย่างไรก็ตามการนำมาใช้กับเครื่องยนต์มันจะนำน้ำมันดีเซลปิโตรเลียมมาผสมด้วยซึ่งในปัจจุบันได้รับความนิยมเป็นอย่างมากในระบบขนส่งมวลชนเนื่องจากเป็นน้ำมันที่มีราคาไม่ต่างจากปิโตรดีเซลมากนักนอกจากนี้เผาไหม้ได้อย่างหมดจดไม่มีเขม่าควันหลงเหลือให้เป็นมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมจากความนิยมเป็นอย่างมากเช่นนี้ทำให้ปั๊มน้ำมันจำนวนมากนำไบโอดีเซลมาบริการให้กับลูกค้า


 

    หลักการทำงาน

        เครื่องยนต์ดีเซลประดิษฐ์โดย ดอกเตอร์ รูดอลฟดีเซล (Dr. Rudolf Diesel) ในปี ค.ศ.  1897  โดยอาศัยการทำงานของกลจักร คาร์โนต์(Carnot's  cycle)ซึ่งคิดขึ้นโดยชาวฝรั่งเศสชื่อ ซาร์ดิ คาร์โน ( Sardi carnot)  ตั้งแต่ปี พ.ศ.  1824

 
         หลักการทำงานของเครื่องจักรดีเซล   อากาศเมื่อถูกอัดตัวจะมีความร้อนสูงขึ้น แต่ถ้าอากาศถูกอัดตัวอย่างรวดเร็วโดยไม่มีการสูญเสียความร้อน(Adiabatic compression) ทั้งแรงดันและความร้อนจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว (Boyle's law)  เมื่อฉีดละอองน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปในอากาศที่ร้อนจัดจากการอัดตัว   ก็จะเกิดการเผาไหม้ขึ้นอย่างทันทีทันใด ทำให้เกิดกำลังงานขึ้นกำลังงานที่เกิดขึ้นจะนำไปใช้ประโยชน์ในรูปของแรงขับหรือแรงผลักดัน ผ่านลูกสูบและก้านสูบทำให้เพลาข้อเหวี่ยงหมุน ณ กำลังอัดเดียวกัน อากาศที่อุณหภูมิเริ่มต้นสูงกว่า เมื่อถูกอัดย่อมมีอุณหภูมิสูงกว่าหรือร้อนกว่า


 
       เครื่องยนต์ดีเซลแบ่งออกเป็นแบบใหญ่ๆ ได้เป็น  2   แบบคือ  เครื่องยนต์  4   จังหวะ  (The  4-cycle  Engine ) และ เครื่องยนต์  2  จังหวะ  (The 2-cycle Engine)  ซึ่งมีรายละเอียดังนี้

 
  รูปการทำงานของเครื่องยนต์  4  จังหวะ
 
   เครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก โดยทั่วไปเป็นเครื่องยนต์  4   จังหวะ สำหรับเครื่องยนต์  2   จังหวะ มักใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่
การทำงานของเครื่องยนต์  4  จังหวะ
 
 
  1. จังหวะดูด  (Intake Storke)      เมื่อลูกสูบเลื่อนลงจากจุดศูนย์ตายบนถึงจุดศูนย์ตายล่าง(TDC-BDC)  ลิ้นไอดีจะเปิด อากาศจะถูกดูดเข้ามาประจุในห้องเผาไหม้   แต่ในขณะนี้ลิ้นไอเสียยังคงปิดอยู่
 
  2. จังหวะอัด (Compression Stroke)   เมื่อลูกสูบเริ่มเลื่อนขึ้นจากศูนย์ตายล่าง  (BDC)  ลิ้นทั้งสองจะปิด   ดังนั้นอากาศในกระบอกสูบจึงถูกอัดโดยกระบอกสูบแรงดันและความร้อนของอากาศจึงสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว อากาศในขณะนี้เป็นอากาศที่ร้อนแดง  " Red  hot Air"  ถ้าอัตราส่วนการอัดเท่ากับ  20:1 อากาศจะมีแรงดัน  40-45 กก./ตารางเซนติเมตร และมีอุณหภูมิ  500-600 องศาเซลเซียส
 
  3. จังหวะระเบิด (power Stroke)  เมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้นเกือบจุดศูนย์ตายบน ในปลายจังหวะอัด ละอองน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ทำให้เกิดการเผาไหม้อย่างทันทีทันใด แรงดันจากการเผาไหม้จะผลักดันให้ลูกสูบเลื่อนลง อุณหภูมิจะสูงขึ้นเป็นประมาณ  2000 องศาเซลเซียส    และแรงดันสูงขึ้นเป็น  55-80  กก./ตารางเซนติเมตร ในจังหวะระเบิดนี้พลังงานความร้อนจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานกล
 
   4.  จังหวะคาย (Exaust Stroke)  ปลายจังหวะระเบิด ลิ้นไอเสียจะเปิด แก๊สไอเสียจึงขับไล่ออกจากกระบอกสูบ ด้วยการเลื่อนขึ้นของลูกสูบ
 



 
  เครื่องยนต์  2 จังหวะ 
    เครื่องยนต์ดีเซล  2  จังหวะ มักใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ เนื่องจากจังหวะดูด   อัด   ระเบิด และคาย จะเกิดขึ้นร่วมกัน เพราะจังหวะทั้งสี่จะเกิดขึ้นทุกๆหนึ่งรอบที่เพลาข้อเหวี่ยงหมุน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีวิธีการพิเศษ เพื่อประจุอากาศเข้าสูกระบอกสูบ ด้วยเหตุนี้จึงไม่นิยมใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก    แต่อย่างไรก็ตาม เมื่อศึกษาการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล  4   จังหวะแล้ว ก็ควรศึกษาการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล  2  จังหวะด้วยเพื่อเป็นการเปรียบเทียบ  
 
   
    เมื่อลูกสูบเลื่อนลง ช่องถ่ายไอดี (Transfer port ) และช่องไอเสีย (Exhaust port) จะเปิดเป็นการประจุอากาศเข้าสู่กระบอกสูบและชับไล่ไอเสียออกจากกระบอกสูบเมื่อลูกสูบเลื่อนขึ้น ทั้งช่องถ่ายไอดี และช่องไอเสียจะปิดอากาศในกระบอกสูบจึงถูกอัดโดยลูกสูบ จนเลื่อนขึ้นถึงจุดศูนย์ตายบนละอองน้ำมันเชื้อเพลิงจะถูกฉีดเช้าไปคลุกเคล้าเข้ากับอากาศที่ร้อนจัดทำให้เกิดการเผาไหม้ แรงดันจากการเผาไหม้ จะผลักให้ลูกสูบเลื่อนลงเมื่อลูกสูบเลื่อนลง เพลาช้อเหวี่ยงก็จะหมุน เนื่องจากการส่งถ่ายกำลังผ่านก้านสูบ 

 


 

ข้อดี
       เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทหนึ่งมีหลักการทำงานโดยการอัดอากาศร้อนเข้าไปในกระบอกสูบเพื่อให้เกิดการสันดาปของเชื้อเพลิงขึ้นซึ่งเป็นคุณลักษณะของเครื่องยนต์ดีเซลอากาศที่ถูกอัดอยู่ในกระบอกสูบด้วยกำลังอัดที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดอุณหภูมิของอากาศในกระบอกสูบสูงขึ้นดังนั้นเมื่อหัวฉีดฉีดเชื้อเพลิงเป็นละอองฝอยเข้าไปกระทบกับอากาศร้อนที่ถูกอัดอยู่ในกระบอกสูบจะเกิดการเผาไหม้ขึ้นแรงดันจากการขยายตัวของแก๊สที่เกิดจากการเผาไหม้จะผลักดันหัวลูกสูบให้เลื่อนลงเป็นกำลังงานถ่ายทอดออกมาปัจจุบันเครื่องยนต์ดีเซลได้นำไปใช้อย่างแพร่หลายในงานประเภทที่ต้องการกำลังงานมากๆ


ข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซล
 
   1. ราคาของน้ำมันเชื้อเพลิงถูกกว่าน้ำมันเบนซิน
   2. เครื่องยนต์ดีเซลไม่ต้องใช้อุปกรณ์ไฟจุดระเบิดซึ่งยุ่งยาก
   3. ชิ้นส่วนของเครื่องยนต์แข็งแรงมีอายุการใช้งานได้ยาวนาน
   4. สามารถรับภาระ (load) ได้ดี
   5. น้ำมันดีเซลไม่ไวไฟเหมือนน้ำมันเบนซินทำให้มีความปลอดภัยมากกว่า
 
 
ปัจจัยสำคัญที่ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลทำงานได้
   1. อากาศ เชื้อเพลิง และการเผาไหม้คือจะต้องมีการผสมกันระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศในอัตราส่วนที่พอเหมาะเพื่อให้มีการจุดระเบิดทำให้เกิดการเผาไหม้ระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ

  2. การอัดอากาศเพื่อเพิ่มอุณหภูมิของอากาศในกระบอกสูบให้สูงจนทำให้มีการจุดระเบิดและเผาไหม้ขึ้นอย่างรวดเร็ว

  3. การเคลื่อนที่ขึ้นลงของลูกสูบเป็นการถ่ายทอดพลังงานที่เกิดขึ้นจากการเผาไหม้เป็นพลังงานกลนำไปใช้งานผลจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงและอากาศจะดันส่วนบนของลูกสูบทำให้ลูกสูบเคลื่อนที่ถ่ายทอดกำลังไปยังเพลาข้อเหวี่ยง

  4. การทำงานเป็นวงจรเพื่อให้เกิดเป็นพลังงานและให้กำลังงานอย่างต่อเนื่องซึ่งในที่นี้จะขอกล่าวเฉพาะวงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะคือ การเคลื่อนที่ขึ้นของลูกสูบ 2 ครั้ง และการเคลื่อนที่ลง 2 ครั้ง เท่ากับ 2 รอบหมุนของเครื่องยนต์

 

    

            

 ขอขอบคุณที่มาของทุกแหล่งข้อมูล

 
 

 

========================================================