5. เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ และไบโอดีเซล (จบ)

5. เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ และไบโอดีเซล

เครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่

       เครื่องยนต์ดีเซลสมัยก่อนนั้น มีทั้งเสียงดัง และมีควันดำ ควันดำที่ออกมาจากรถยนต์หลาย ๆ คันบนท้องถนนทำให้เกิดหมอกสีดำปกคลุมไปทั่วเมือง

รูปรถไฟดีเซลรางที่เกิดควันดำ

แนะนำเพื่อให้อ่านได้ต่อเนื่องให้ คลิกขวาเลือก Open link in new window

รูปควันดำที่เกิดจากรถกระบะ

รูปหมอกควันปกคลุมเมืองเนื่องมาจากยานยนต์บนท้องถนนเป็นส่วนใหญ่

      ในระยะเวลาหลายสิบปีที่ผ่านมานี้ เครื่องยนต์ดีเซลได้ถูกปรับปรุงพัฒนาไปไกลมาก เป็นผลให้เครื่องยนต์ก่อควันดำน้อยลง เครื่องยนต์สะอาดขึ้น เทคโนโลยีของเครื่องยนต์ดีเซลอันได้แก่ เทคโนโลยีไดเรคอินเจ็คชั่น (Direct injection: อุปกรณ์การฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงโดยตรง)

รูปภาคตัดของดีเซลไดเรคอินเจ็คชั่น

รูปภาคตัดของดีเซลไดเรคอินเจ็คชั่น อีกรูป

รูปเครื่องยนต์ไดเรคอินเจ็คชั่น

วิดีโอแสดงเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้ไดเรคอินเจ็คชั่น

เทคโนโลยีคอมมอนเรล (Common Rail technology) ที่ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลหลักการง่าย ๆ โดยนำเอาระบบอิเล็กทรอนิกส์คอมพิวเตอร์เข้ามาใช้ในเครื่องยนต์ เหมือนกับเครื่องยนต์แก๊สโซลีนที่มีระบบ EFI 

รูปไดอะแกรมของเครื่องยนต์คอมมอนเรล

รูปอุปกรณ์เครื่องยนต์คอมมอนเรล

รูปอุปกรณ์เครื่องยนต์คอมมอนเรล อีกรูป

วิดีโอคอมมอนเรล

วิดีโอคอมมอนเรล 2

วิดีโอคอมมอนเรลของเครื่องยนต์แคตเตอร์พิลลาร์

      ในเครื่องยนต์ดีเซลจะมีกล่องวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่มีชื่อเรียกว่า ECM (Engine Control Module) (เรียกอีกอย่างหนึ่งก็คือชุดควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ (ECU)) ที่เป็นเหมือนสมองกล เทคโนโลยีนี้ เชื่อมโยงกับเซ็นเซอร์ตรวจจับที่ทำงานซับซ้อน มีทั้งเซนเซอร์ตรวจจับความเร็วรอบเครื่องยนต์ ตรวจจับอุณหภูมิของน้ำมันหล่อลื่น และน้ำหล่อเย็น ตรวจจับตำแหน่งของลูกสูบเครื่องยนต์ ตำแหน่งขาคันเร่ง

      โดยสมองกลคอมพิวเตอร์ทำหน้าที่คอยประมวลผล นำมาคำนวณปริมาณการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงให้เหมาะสมกับทุกสภาวะของเครื่องยนต์ ดูแลตรวจสอบการเผาไหม้ของน้ำมันเชื้อเพลิง ให้มีการเผาไหม้อย่างสมบูรณ์ที่สุด เครื่องยนต์ติดง่าย ให้แรงบิดและแรงม้าที่สูงที่รอบเครื่องยนต์ต่ำ ทำให้ประหยัดน้ำมัน ลดควันดำ ลดมลภาวะ และเพิ่มประสิทธิภาพให้กับเครื่องยนต์

การพัฒนาเพื่อลดมลภาวะไอเสีย และไบโอดีเซล

       น้ำมันดีเซลสมัยใหม่ได้ถูกกลั่นให้มีคุณภาพดีขึ้น เติมกำมะถันลงไปในน้ำมันดีเซลให้เหลือน้อยลง (Ultra Low Sulfur Diesel: ULSD) จึงทำให้สารที่ปล่อยออกมาสู่ชั้นบรรยากาศมีความเป็นอันตรายน้อยกว่า และทำให้เครื่องยนต์สะอาดขึ้น นอกจากการปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันแล้ว ยังมีส่วนประกอบอื่น ๆ อีกที่จะมีช่วยได้แก่ อุปกรณ์กรองย่อยซีอาร์ที (CRT particulate filters), อุปกรณ์ที่ช่วยลดสารที่เป็นพิษในท่อไอเสีย (Catalytic converter) และการเผาไหม้เขม่าก่อนปล่อยออกชั้นบรรยากาศ

      ที่กล่าวมาเหล่านี้ทำให้ช่วยลดสารคาร์บอนมอนอกไซด์ และไฮโดรคาร์บอน ลงไปได้มาก เทคโนโลยีที่จะช่วยลดมลภาวะ และทำให้เครื่องยนต์สะอาดขึ้น ยังคงมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องจนถึงปัจจุบัน

รูปกรองย่อย CRT

รูปภาคตัดกรองย่อย CRT

รูปอุปกรณ์ช่วยลดสารพิษในท่อไอเสีย

รูปภาคตัดอุปกรณ์ช่วยลดสารพิษในท่อไอเสีย

      สหภาพยุโรป (Europe Union:EU) ได้มีมาตรการที่จะช่วยลดมลภาวะที่เป็นพิษ โดยหวังไว้ว่า หลังจากปี พ.ศ. 2552 ไปแล้ว การปล่อยมลพิษจะต่ำจาก 25 มิลลิกรัม/กิโลเมตร ให้เหลือเพียง 5 มิลลิกรัม/กิโลเมตร

รูปสัญลักษณ์ไบโอดีเซล

วัฏจักรคาร์บอนไดออกไซด์ในไบโอดีเซล

วัฏจักรไบโอดีเซล

รูปหัวจ่ายไบโอดีเซล

      ไบโอดีเซล (Biodiesel) คือน้ำมันดีเซลชนิดหนึ่ง ที่สามารถนำมาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลได้ โดยมีการเปลี่ยนแปลงแก้ไขเครื่องยนต์เพียงเล็กน้อย หรือไม่ต้องแก้ไขเลย ไบโอดีเซลไม่ได้ถูกผลิตมาจาก ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมทั้งหมด จะมีส่วนผสมของสารอินทรีย์ ซึ่งได้แก่น้ำมันที่สกัดมาจากพืช หรือจากสัตว์ และนำมาปรับปรุงโครงสร้างทางเคมี (หมายเหตุ: แนวคิดที่จะนำสารอินทรีย์มาใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลนั้น รูดอล์ฟดีเซลก็มีแนวคิดนี้แต่แรกแล้ว แต่ด้วยเทคโนโลยีขณะนั้นยังไม่ก้าวหน้าเท่าที่ควร) ในการใช้เติมในเครื่องยนต์ดีเซล ไบโอดีเซลสามารถผสมกับน้ำมันดีเซลธรรมดาก็ได้ หรือไม่ต้องผสมเลย

วิดีโอแสดงการผลิตไบโอดีเซล

ข้อคิดดี ๆ ที่นำมาฝาก

“ชีวิตของคนที่ขัดสนลำบาก
มันมาจาก ชีวิตที่ขาดความอดทน”