มีอะไรดี? ทำไมหลายคนหลงใหลในพละกำลังและประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซล
ในโลกยานยนต์ที่เต็มไปด้วยนวัตกรรมและเทคโนโลยีที่หลากหลาย เครื่องยนต์ดีเซล ยังคงเป็นขุมพลังที่ได้รับความนิยมอย่างต่อเนื่องในหมู่ผู้ใช้งานจำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นรถกระบะ รถ SUV ขนาดใหญ่ รถบรรทุก หรือแม้แต่รถยนต์นั่งส่วนบุคคลบางรุ่น ด้วยภาพลักษณ์ของความแข็งแกร่ง ทนทาน และประหยัดน้ำมัน ทำให้เครื่องยนต์ดีเซลยังคงมีเสน่ห์ดึงดูดใจไม่เสื่อมคลาย พาไปเข้าใจหลักการทำงาน ข้อดี ข้อเสีย และเหตุผลเบื้องหลังที่ทำให้หลายคนเลือกใช้เครื่องยนต์ประเภทนี้
ข่าวที่เกี่ยวข้อง
เครื่องยนต์ดีเซลคืออะไร?
เครื่องยนต์ดีเซล (Diesel Engine) เป็นเครื่องยนต์สันดาปภายในประเภทหนึ่งที่ตั้งชื่อตามผู้คิดค้นคือ รูดอล์ฟ ดีเซล (Rudolf Diesel) หลักการทำงานที่สำคัญของเครื่องยนต์ดีเซลแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซินอย่างชัดเจน โดยเครื่องยนต์เบนซินจะใช้หัวเทียนในการจุดระเบิดส่วนผสมของอากาศและน้ำมันเชื้อเพลิง แต่สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลนั้น อาศัยหลักการ อัดอากาศให้มีความร้อนสูง จนถึงจุดที่สามารถจุดระเบิดเชื้อเพลิงดีเซลได้เอง
กลไกการทำงาน
- จังหวะดูด (Intake Stroke) ลูกสูบเคลื่อนที่ลง วาล์วไอดีเปิด ดูดอากาศบริสุทธิ์เข้าสู่กระบอกสูบ
- จังหวะอัด (Compression Stroke) ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น วาล์วไอดีและไอเสียปิด อากาศในกระบอกสูบจะถูกอัดอย่างรุนแรง ทำให้มีอุณหภูมิและความดันสูงมาก (สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซิน) จนร้อนจัด
- จังหวะระเบิด/กำลัง (Power/Combustion Stroke) เมื่ออากาศถูกอัดจนร้อนจัด หัวฉีดจะฉีดละอองเชื้อเพลิงดีเซลเข้าไปในห้องเผาไหม้ ละอองเชื้อเพลิงจะสัมผัสกับอากาศร้อนจัดและเกิดการลุกไหม้เอง (Auto-ignition) ทำให้เกิดแรงระเบิดดันลูกสูบลง และเปลี่ยนเป็นกำลังงาน
- จังหวะคาย (Exhaust Stroke) ลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้น วาล์วไอเสียเปิด ดันไอเสียที่เกิดจากการเผาไหม้ออกจากกระบอกสูบ
จะเห็นได้ว่าหัวใจสำคัญของเครื่องยนต์ดีเซลคือ การจุดระเบิดด้วยการอัดอากาศ (Compression Ignition) โดยไม่พึ่งพาหัวเทียน
ทำไมหลายคนถึงชอบเครื่องยนต์ดีเซล?
ความนิยมของเครื่องยนต์ดีเซลไม่ได้มาจากความบังเอิญ แต่มาจากคุณสมบัติเด่นหลายประการที่ตอบโจทย์การใช้งานที่หลากหลาย
- แรงบิดสูงในรอบต่ำ (High Torque at Low RPM) นี่คือจุดแข็งที่โดดเด่นที่สุดของเครื่องยนต์ดีเซล แรงบิดที่สูงตั้งแต่รอบเครื่องยนต์ต่ำๆ ทำให้รถมีกำลังในการออกตัว การบรรทุกน้ำหนัก หรือการขับเคลื่อนขึ้นทางลาดชันได้อย่างยอดเยี่ยม ผู้ที่ขับรถกระบะบรรทุกของ หรือลากจูง จะชื่นชอบแรงบิดมหาศาลของเครื่องยนต์ดีเซลเป็นพิเศษ
- ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง (Fuel Efficiency) โดยทั่วไปแล้ว เครื่องยนต์ดีเซลจะให้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานที่ดีกว่าเครื่องยนต์เบนซินประมาณ 20-30% เนื่องจากอัตราส่วนการอัดที่สูงกว่า และพลังงานในเชื้อเพลิงดีเซลที่มีมากกว่า ทำให้รถที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลมีอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันที่ต่ำกว่าในระยะทางที่เท่ากัน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับผู้ใช้งานที่ขับขี่เป็นประจำหรือต้องเดินทางไกล
- ทนทาน อายุการใช้งานยาวนาน (Durability and Longevity) เครื่องยนต์ดีเซลถูกออกแบบมาให้รับแรงอัดที่สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซินมาก ชิ้นส่วนภายในจึงมีความแข็งแรงทนทานเป็นพิเศษ ทำให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานกว่า และทนทานต่อการใช้งานหนักได้ดีกว่า
- ความน่าเชื่อถือสูง (High Reliability) ด้วยโครงสร้างที่แข็งแกร่งและไม่มีระบบจุดระเบิดด้วยหัวเทียน ทำให้ลดโอกาสการเกิดปัญหาที่เกี่ยวกับระบบไฟฟ้าบางส่วน ส่งผลให้เครื่องยนต์ดีเซลมีความน่าเชื่อถือสูงในการใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบัน
ข้อดีของเครื่องยนต์ดีเซล
- ประหยัดค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิง ด้วยอัตราสิ้นเปลืองน้ำมันที่ดีกว่า และราคาน้ำมันดีเซลที่มักจะถูกกว่าเบนซิน ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาว
- พละกำลังและอัตราเร่งที่ดีเยี่ยม (ในความเร็วต่ำถึงปานกลาง) เหมาะกับการออกตัว แซงในระยะสั้น หรือการบรรทุกหนัก
- เหมาะกับการใช้งานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม รถบรรทุก รถโดยสาร รถเพื่อการเกษตร หรือเครื่องจักรกลหนักส่วนใหญ่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล เพราะความทนทานและแรงบิด
- ลดความเสี่ยงจากระบบจุดระเบิด ไม่มีหัวเทียน จึงหมดกังวลเรื่องหัวเทียนบอด หรือระบบจุดระเบิดมีปัญหา
- มูลค่าขายต่อที่ดี (สำหรับรถบางประเภท) รถกระบะดีเซลมักจะรักษามูลค่าไว้ได้ดีในตลาดรถมือสอง
ข้อเสียของเครื่องยนต์ดีเซล
- มลพิษทางอากาศ (Air Pollution) แม้เทคโนโลยีจะพัฒนาไปมาก แต่ไอเสียจากเครื่องยนต์ดีเซลยังคงมีอนุภาคเขม่าดำ (Particulate Matter - PM) และก๊าซไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ในปริมาณที่สูงกว่าเครื่องยนต์เบนซิน ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพและสิ่งแวดล้อม ทำให้รถดีเซลต้องติดตั้งระบบบำบัดไอเสียที่ซับซ้อนขึ้น เช่น DPF (Diesel Particulate Filter) และ SCR (Selective Catalytic Reduction)
- ราคาตัวรถสูงกว่า โดยทั่วไป รถยนต์ดีเซลมักจะมีราคาสูงกว่ารถยนต์เบนซินในรุ่นเดียวกัน เนื่องจากเครื่องยนต์มีโครงสร้างที่ซับซ้อนกว่า และต้องมีระบบบำบัดไอเสียเพิ่มเติม
- ค่าบำรุงรักษาแพงกว่า ชิ้นส่วนบางชิ้น เช่น หัวฉีดดีเซล หรือระบบบำบัดไอเสีย มีราคาสูงกว่าอะไหล่เครื่องยนต์เบนซิน การบำรุงรักษาจึงอาจมีค่าใช้จ่ายสูงกว่า
- เสียงดังและการสั่นสะเทือน แม้จะมีการพัฒนาให้เงียบลงมากแล้ว แต่เครื่องยนต์ดีเซลโดยธรรมชาติจะมีเสียงดังกว่าและมีการสั่นสะเทือนมากกว่าเครื่องยนต์เบนซิน โดยเฉพาะเมื่อเครื่องเย็น
- ประสิทธิภาพลดลงที่อุณหภูมิต่ำมาก ในสภาพอากาศที่หนาวจัดมากๆ (ซึ่งไม่ค่อยพบในประเทศไทย) น้ำมันดีเซลอาจเป็นไข ทำให้การสตาร์ทรถเป็นไปได้ยาก
- ความเร็วปลายไม่จัดจ้านเท่าเบนซิน (สำหรับรถนั่งส่วนบุคคล) แม้จะมีแรงบิดดี แต่เครื่องยนต์ดีเซลมักมีรอบเครื่องยนต์สูงสุดที่ต่ำกว่า ทำให้ความเร็วปลายอาจไม่จัดจ้านเท่าเครื่องยนต์เบนซินที่ออกแบบมาเพื่อเน้นความเร็วสูง
เครื่องยนต์ดีเซลยังคงเป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับผู้ที่ต้องการ แรงบิดสูง ประหยัดน้ำมัน และความทนทาน เหมาะสำหรับรถกระบะ รถ SUV ที่ใช้งานหนัก หรือการเดินทางไกล แต่ก็ต้องแลกมาด้วยต้นทุนเริ่มต้นที่สูงกว่า ค่าบำรุงรักษาที่อาจแพงกว่า และข้อจำกัดด้านมลพิษที่กำลังถูกจับตามองมากขึ้นเรื่อยๆ
การเลือกใช้เครื่องยนต์ดีเซลหรือเบนซินนั้น ขึ้นอยู่กับลักษณะการใช้งาน งบประมาณ และความต้องการส่วนบุคคลของผู้ขับขี่เป็นสำคัญ อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง ทั้งเครื่องยนต์ดีเซลและเบนซินต่างก็พยายามปรับปรุงข้อด้อยของตนเอง เพื่อตอบโจทย์ความต้องการของผู้ใช้งานและรักษาสมดุลกับสิ่งแวดล้อมให้ได้มากที่สุด
