หลักการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องยนต์แบบหนึ่งของเครื่องยนต์เผาไหม้ภายใน (internal combustion engines) ซึ่งเป็นเครื่องต้นกำลังที่เปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานความร้อน โดยการเผาไหม้ และพลังงานความร้อนก็จะเปลี่ยนเป็นงาน เครื่องยนต์ดีเซลนั้นจะมีการจุดระเบิด ส่วนผสมระหว่างอากาศและเชื้อเพลิงเองซึ่งเรียกว่า compression ignition โดยเชื้อเพลิงจะถูกอัดฉีดเข้าไปในห้องเผาไหม้ที่มีอากาศถูกอัดไว้และจะเกิดการลุกไหม้ขึ้น ผลของการเผาไหม้ จะทำให้ก๊าชที่เกิดขึ้นมีความดันและอุณหภูมิสูงก็จะขยายตัวดันลูกสูบลงมา ซึ่งจะไปผลักให้ข้อเหวี่ยงหมุนไป หลักการทำงานหรือวงจรการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลสามารถแบ่งออกเป็น 2 วงจรการทำงานคือ

1.  วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ (four stroke cycle)

วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะ จะมีวงจรการทำงาน 1 วงจรประกอบด้วย จังหวะ (stroke) 4 จังหวะ จังหวะการทำงาน 1 จังหวะ ก็คือการเคลื่อนที่ของลูกสูบจากตำแหน่งบนสุด (top dead center) จนถึงตำแหน่งล่างสุด (bottom dead center) หรือจากตำแหน่งล่างสุด จนถึงตำแหน่งบนสุด ซึ่ง 2 จังหวะการทำงานจะเท่ากับ 1 รอบการหมุนของข้อเหวี่ยงหรือของ เครื่องยนต์ วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 4 จังหวะจะเป็นไปตามรูปที่ 2.1 คือ

safety10 - 0003

1.1    อากาศจะถูกดูดเข้าทางท่อไอดี ผ่านลิ้นไอดี โดยลูกสูบจะเคลื่อนที่ลงจากตำแหน่งบนสุดจนถึงล่างสุด จังหวะนี้เราเรียกว่าจังหวะดูด (intake stroke)

1.2    อากาศจะถูกอัดโดยลูกสูบ ซึ่งจะเคลื่อนที่จากตำแหน่งล่างสุดจนถึงตำแหน่งบนสุด ในระหว่างนี้ลิ้นไอดีและลิ้นไอเสียจะเปิด จังหวะนี้เราเรียกว่าจังหวะอัด (compression stroke) ในจังหวะนี้เมื่ออากาศถูกอัดจนลูกสูบเกือบจะถึงตำแหน่งบนสุด เชื้อเพลิงก็จะถูกฉีดผ่านหัวฉีด เข้าสู่ห้องเผาไหม้ แล้วก็จะเกิดการลุกไหม้ระหว่างเชื้อเพลิงกับอากาศ

1.3    เมื่อเกิดการเผาไหม้ ก๊าซภายในห้องเผาไหม้ซึ่งจะมีความดันและอุณหภูมิสูงขึ้น ก็จะดันให้ลูกสูบเคลื่อนที่ลงจากตำแหน่งบนสุดจนถึงตำแหน่งล่างสุด จังหวะนี้เราเรึยกว่าจังหวะ ขยายตัวหรือจังหวะกำลัง(expansion or power stroke)

1.4    เมื่อก๊าชที่เกิดจากการเผาไหม้ขยายตัวดันลูกสูบจนถึงตำแหน่งล่างสุดแล้ว ลูกสูบ ก็จะเริ่มเคลื่อนที่ขึ้นพร้อมกับลิ้นไอเสียเปิด แล้วลูกสูบก็จะดันเอาไอเสียหรือก๊าชที่เกิดจากการเผาไหม้ออกไปโดยผ่านทางลิ้นไอเสียจังหวะนี้เราเรียกว่า(exhaust stroke)

2. วงจรการทำงานของเครื่องยนต์ 2 จังหวะ (two stroke cycle)

เครื่องยนต์ 2 จังหวะหมายถึงเครึ๋องยนต์ที่มีการทำงาน 1 วงจร ประกอบด้วยการเคลื่อนที่ของลูกสูบ 2 จังหวะ หรือ 1 รอบหมุนของเครื่องยนต์ ซึ่งจะเป็นตามรูปที่ 2.2 คือ

safety11 - 0004

2.1    อากาศจะเป่าเข้ากระบอกสูบโดยพัดลมผ่านช่องไอดี (intake port) ซึ่งเจาะเป็นช่องไว้โดยรอบกระบอกสูบ ในขณะเดียวกันไอเสียก็จะถูกไล่ออกทางลิ้นหรือช่องไอเสียและที่ตำแหน่งนี้ ลูกสูบจะอยู่ในตำแหน่งล่างสุด

2.2    ลูกสูบจะเคลื่อนที่ขึ้น ไอดียังคงถูกเป่าเข้าและไอเสียยังคงถูกไล่ออกอยู่ จนกระทั่ง ลูกสูบเลื่อนไปปิดช่องไอดีและลิ้นไอเสียปิด ลูกสูบก็จะอัดอากาศจนลูกสูบเคลื่อนที่เกือบถึงตำแหน่งบนสุด เชื้อเพลิงก็จะถูกฉีดผ่านหัวฉีด เริ่มเกิดการเผาไหม้

2.3    ก๊าชที่เกิดจากการเผาไหม้ที่มีความดันและอุณหภูมิสูง ก็จะดันลูกสูบเคลึ่อนที่ลงไป หลักข้อเหวี่ยงให้หมุนไป จนกระทั่งลูกสูบเลื่อนลงไปเปิดช่องไอดี และลิ้นไอเสียเปิดก็จะเริ่มการเอาอากาศเข้า และเริ่มการไล่ไอเสียอีกครั้งหนึ่ง

ที่่มา : http://www.thaisafetywork.com

Leave a Reply