ข้อแตกต่างของเครื่องยนต์ดีเซลกับแก๊สโซลีนที่สำคัญอย่างไร

เครื่องยนต์เบนซิน – เครื่องดีเซล มาเปรียบเทียบการทำงานและข้อดีข้อเสียของเเต่ละเครื่องยนต์

น้ำมันสำหรับรถยนต์ที่ใช้กันอยู่ในท้องตลาดนั้น มีหลักๆ อยู่ 2 ประเภทคือ เครื่องยนต์เบนซิน – เครื่องดีเซล โดยทั่วๆ ไปก็แบ่งตามประเภทของรถยนต์ รถเก๋งมักใช้กับน้ำมันเบนซิน รถกระบะมักใช้น้ำมันดีเซล ส่วนราคาในประเทศไทยนั้น น้ำมันเบนซินจะแพงกว่าน้ำมันดีเซล ซึ่งปัจจุบันความต่างเรื่องราคาอาจไม่ต่างมากเหมือนเมื่อก่อน เริ่มต้นจากการผลิตที่ต่างกัน ทำให้น้ำมันมีความต่างกัน เมื่อนำมาใช้กับรถยนต์จึงให้ผลและทำงานที่แตกต่างกัน มาลองดูว่าเครื่องยนต์รถเบนซินต่างกับเครื่องยนต์รถดีเซลอย่างไรบ้าง ซึ่งสามารถแบ่งได้เป็น 4 ประการ ดังนี้

1. ความต่างในเรื่องการส่งเชื้อเพลิงและการจุดระเบิด

   1.1 ในเครื่องยนต์เบนซินหรือแก๊สโซลีนนั้น น้ำมันและอากาศจะผสมกันนอกกระบอกสูบคือ ผสมกันในคาร์บูเรเตอร์และในท่อไอดี จากนั้นจะถูกดูดเข้ากระบอกสูบในจังหวะดูดและถูกอัดในจังหวะอัด  มีประกายไฟจากหัวเทียนเป็นตัวกระตุ้นให้มีการจุดระเบิดและเผาไหม้
   1.2 ในเครื่องยนต์ดีเซล มีเพียงอากาศเพียงอย่างเดียวที่ถูกดูดแล้วอัดเข้าในกระบอกสูบ เมื่ออากาศภายใน กระบอกสูบถูกอัดในจังหวะอัด ก็จะทำให้เกิดแรงดันและอุณหภูมิสูงขึ้น หัวฉีดจะฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเข้าไปใน กระบอกสูบ เมื่อเกิดการผสมกันกับอากาศร้อน จึงเกิดการจุดระเบิดและเผาไหม้ นั่นหมายความว่า น้ำมันเชื้อเพลิง มีการผสมกับอากาศภายในกระบอกสูบ

เพราะเหตุนี้ ในเครื่องยนต์ดีเซลจึงไม่มีคาร์บูเรเตอร์และหัวเทียนสำหรับจุดระเบิด แต่อาศัยแรงดันจากปั๊ม ทำให้หัวฉีด ฉีดน้ำมันออกมาเป็นฝอย

1.  อัตราส่วนของกำลังอัด ในเครื่องยนต์ดีเซลนั้น ต้องการอากาศที่ถูกอัดจนมีอุณหภูมิสูงพอที่จะไปจุดระเบิดน้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ ดังนั้น จึงต้องการอัตราส่วนกำลังอัดในเครื่องยนต์สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซิน ที่ใช้การจุดระเบิดเพื่อให้เกิดประกายไฟที่หัวเทียน ซึ่งอาศัยแรงดันสวนทางเคลื่อนที่ของลูกสูบเรียกว่าน็อค จึงอาศัยกำลังอัดที่ต่ำกว่าการทำงานในระบบของเครื่องยนต์ดีเซล
   

   ---

2.  การออกแบบชิ้นส่วนเครื่องยนต์ เนื่องจากในเครื่องยนต์ดีเซลนั้น ชิ้นส่วนต่างๆ ตั้งแต่ลูกสูบ กระบอกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง แบริ่ง และอื่นๆ เหล่านี้จะต้องทำหน้าที่รับแรงดันในกระบอกสูบที่เกิดจากการเผาไหม้น้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งเป็นแรงดันที่สูงมาก ชิ้นส่วนเลยต้องแข็งแรงมากเพื่อให้เหมาะกับแรงดัน นี้รวมถึงหัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงด้วย ต้องมีทั้งขนาดที่เหมาะและมีความแข็งแรงพอที่จะรองรับการเผาไหม้เมื่อน้ำมันมีการรวมตัวกับอากาศร้อนภายในกระบอกสูบ เพราะเหตุดังกล่าว จึงทำให้เครื่องยนต์ดีเซลมีราคาแพงและน้ำหนักมากกว่าเครื่องยนต์เบนซิน
   

   ---

3.  ชนิดของน้ำมันเชื้อเพลิง พลังงานที่เกิดจากการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงนั้น จะมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับปริมาณอะตอมของไฮโดรเจนภายในโมเลกุล ถ้าเชื้อเพลิงชนิดใดมีอะตอมไฮโดรเจนมากกว่า ก็จะให้พลังงานมากกว่า การจุดติดไฟของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลนั้น ใช้เพียงอุณหภูมิไม่สูงนักก็สามารถจุดติดไฟได้ และที่สำคัญ กลับให้พลังงานมากกว่าน้ำมันเชื้อเพลิงจากเครื่องยนต์เบนซิน

ชนิดของน้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์แก๊สโซลีน คือ น้ำมันเบนซิน ส่วนน้ำมันที่ใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลคือน้ำมันโซล่า ทั้งนี้ในเรื่องของราคาน้ำมันเชื้อเพลิงนั้น อย่างหลังจะราคาต่ำกว่า

เปรียบเทียบข้อดี/ข้อเสียของเครื่องยนต์เบนซินและเครื่องยนต์ดีเซล

จะว่าไปแล้ว เครื่องยนต์เบนซินกับเครื่องยนต์ดีเซลนั้น มีจุดเด่นที่แตกต่างกัน จะบอกว่าชนิดไหนดีกว่าชนิดไหนคงไม่ได้ ต้องแยกพิจารณาเป็นเรื่องๆ ไป ซึ่งสามารถกล่าวถึงได้ในเรื่องต่อไปนี้

1. ความประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง  นอกจากน้ำมันดีเซลจะมีราคาถูกกว่าแล้ว ในแง่ของการใช้งานยังประหยัดกว่าน้ำมันเบนซินด้วย
2. ความทนของเครื่องยนต์ เครื่องยนต์ดีเซลสามารถใช้งานได้นานกว่าเครื่องยนต์เบนซิน ดังนั้นจึงมีอายุการใช้งานก่อนการบำรุงรักษานานกว่า
3. เครื่องยนต์ดีเซล ทำงานได้สม่ำเสมอกว่าเครื่องยนต์เบนซิน
4. เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซล จะยืดอายุการใช้งานของน้ำมันหล่อลื่นได้นานกว่าเครื่องยนต์เบนซิน
5. ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ นั้น เครื่องยนต์ดีเซลจะมีประสิทธิภาพดีกว่า

ทั้ง 5 ประการข้างต้น จะเห็นว่า เครื่องยนต์ดีเซลมีข้อดีมากกว่า ส่วนเครื่องยนต์เบนซิน (แก๊สโซลีน) นั้น มีจุดที่เด่นกว่า เครื่องยนต์ดีเซลในเรื่องต่อไปนี้
1. เมื่อเปรียบเทียบน้ำหนักต่อกำลังม้า  พบว่า แก๊สโซลีนมีน้ำหนักเบากว่าน้ำมันดีเซล
2. เครื่องยนต์เบนซินนั้นมีราคาเครื่องยนต์ที่ต่ำกว่าเครื่องยนต์ดีเซล
3. ปัญหาเรื่องการสตาร์ทเครื่องยนต์เวลาอากาศเย็นนั้น เครื่องยนต์เบนซินมีปัญหาน้อยกว่า เพราะแม้จะเจอกับอากาศเย็นก็ยังสตาร์ทเครื่องได้ง่ายกว่าเครื่องยนต์ดีเซล
4. เครื่องยนต์เบนซินมีอัตราเร่งเร็วกว่าเครื่องยนต์ดีเซล
5. จำนวนรอบสูงสุด/นาที แน่นอนว่า เครื่องยนต์เบนซินมีจำนวนรอบที่สูงกว่า

เครื่องยนต์แต่ละแบบถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้เหมาะแก่การใช้งาน ซึ่งจะให้เพิ่มประสิทธิภาพให้สูง หรือดึงจุดเด่นแต่ละอย่างมาใช้ได้อย่างเต็มที่ ก็อยู่ที่การใช้งานและการดูแลบำรุงรักษาของผู้ใช้เหมือนกัน