เพราะเหตุใดเครื่องยนต์เบนซินถึงต้องใช้หัวเทียนครับ

[final]

ทำไมถึงไม่ใช้กำลังอัดสูงๆแบบดีเซล แล้วระเบิดเอง มันจะได้กำลังมากกว่าประหยัดกว่า และทำไมดีเซลถึงไม่ต้องใช้หัวเทียนครับ ผมงง

[Stroke8]

เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้กำลังอัดสูงๆทำให้ได้กำลังมากกว่าประหยัดกว่า โดยไม่ต้องใช้หัวเทียน แต่ใช้การฉีดน้ำมันเข้าไปในห้องเผาไหม้ที่ร้อน มันมีชื่อเรียกเฉพาะของมันครับ มันเรียกว่าเครื่องยนต์ดีเซล

อ๋อ แล้วไอ้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่ใช้การจุดระเบิดด้วยหัวเทียน มันก็มีชื่อเรียกเฉพาะของมันครับ เดาชื่อของมันได้ไหมครับ? มันเรียกว่าเครื่องยนต์เบนซินครับ!

ลองคิดว่ามันเป็นสองสิ่งที่แตกต่างกัน ไม่ใช่สิ่งเดียวกัน อาจจะทำให้หายงงได้นะครับ

ถามแบบที่คุณถามมาก็เหมือนกับถามว่าทำไมไอโฟนไม่ใช้ระบบปฎิบัติการแอนดรอยด์? หรือไม่ก็ถามว่า ทำไมโค้กถึงไม่ขอซื้อน้ำอัดลมจากเป๊ปซี่มาใส่ขวดขายบ้าง? โอเคครับ ตามหลักความเป็นจริงของโลกแล้วมันก็ทำได้ แต่พอถึงวันที่มีคนทำขึ้นมาจริงๆ ทุกๆคนก็ถามไปว่า จะทำไปทำไม?

[boby51]

คุณสมบัติของเชื้อเพลิงไม่เหมือนกันครับ เบนซินใช้ระบบอัดอากาศจุดระเบิดไม่ได้ เพราะจุดวาบไฟสูง เพราะความร้อนในห้องเผาไหม้ระบบอัดอากาศจะสูงมาก ซึ่งจะทำให้เชื้อเพลิงเบนซิลจุระเบิดก่อนลูกสูบอยู่ศูนย์ตายบน ซึ่งจะทำให้เครื่องน็อค(มันผิดกับจุดประสงค์ รถยนนั่งต้องเงียบและนิ่ง จุดระเบิดเบาๆ ด้วยหัวเทียน จึงต้องใช้กำลังอัดต่ำกว่าดีเซล และมีความเร็วรอบที่จัดมากๆ นี่แหละที่นำมาใช้กับรถยนต์วิ่ง)
ไม่เหมือนดีเซล เมื่ออัดอากาศจนมีความดันสูงมากๆ จะฉีดละลองน้ำมันออกมาจุดระเบิดได้เองเลย และระเบิดรุนแรงมากเครื่อดีเซลถึงเสียงดังไง ข้อเสียดีเซลคือ การทำงานของรอบเครื่องยนต์ได้ต่ำ เพราะมีข้อจำกัดที่เชื่อเพลิง(จะใช้กับพวกรถแทรกเตอร์ กระบะ บรรทุก เพราะให้กำลังแรงบิดมากกว่า เบนซิล

ผิดถูกให้ท่านอื่นมาชี้แจง

[Noomza]

เพราะเครื่องยนต์เเก๊สโซลีนจำเป็นต้องใช้ประกายไฟในการจุดระเบิดอันเนื่องมาจากการใช้เชื้อเพลิงเบนชินจะจุดติดไฟได้ง่ายกว่า  ดีเชล
เครื่องยนต์เเก๊สโซลีนส่วนมากนิยมใช้กับรถนั่งส่วนบุคคนที่ไม่ได้ต้องการกำลังมากมายนัก ขนาดของเครื่องมักจะน้อย ร่าวๆ 1000 -2000 cc กำลังอัดที่ 10 ต่อ 1 (ส่วนมาก)
เป็นอัตราส่วนที่กำลังพอดี ไม่มากไปจนทำให้เครื่องเสียหายหรือน้อยไปจนไม่ได้พลังงาน (หากเพิ่มกำลังอัดมากๆจะทำให้พลังงานเพิ่มขึ้นเเต่จะพังเร็วขึ้น)

ส่วนคำถามคือเเล้วทามไมถึงใช้หัวเทียนละ   
ด้วยกำลังอัด 10:1 เครื่องยนต์เเก๊สโชลีนไม่สามารถจุดไฟได้เองจึงต้องใช้หัวเทียนในการจุดประกายไฟ  (รถบางรุ่นจะออกเเบบมาให้กำลังอัดสูงกว่าปกติเเล้วชิ้นส่วนที่ใช้ก็ต้องทนทานกว่าปกติมาก) ด้วยเครื่องขนาดเล็ก ก็เลยค่อนข้างเงียบ


ส่วนเครื่องยนต์ดีเชลน่าจะมีพี่ๆตอบไปบ้างเเล้ว  คือการใช้ความดันที่ค่อนข้างสูงในการจุดระเบิด หลายๆคนอาจสงสัยความดันเนียเหรอจะทำให้น้ำมันดีเชลเกิดประกายไฟขึ้นเอง โดยหลักการเเล้วเครื่องยนต์ดีเชลจะมีอัตราส่วนกำลังอัดที่สูงมากๆ 16:1-22:1   เมื่ออัดอากาศภายในห้องเผาไหม้จะทำให้ความร้อนนั้นสูงขึ้นมาก(กี่องศาผมจำไม่ได้เเล้ว) เมื่อถึงจุดที่น้ำมันดีเชลวาปไฟ จึงเกิดพลังงานที่มากกว่าเเละใช้น้ำมันน้อยกว่าเบนชิน ด้วยเหตุนี้เครื่องยนต์ดีเชลหมุนเร็วส่วนมากจะมีขนาดชิ้นส่วนที่ค่อนข้างใหญ่  หลายคนที่ไม่รุ้อาจสงสัย อ่าวเเล้วถ้ารอบเครื่องสูงๆความร้อนสูงๆมันจะไม่จุดระเบิดก่อนเหรอ  หัวฉีดจะทำหน้าที่ผสมไอดีให้เหมาะสมกับความเร็วเครื่องยนต์เอง

ผิดพลาดประการณ์ใดขออภัยด้วยครับ 



 

[sukhontha]

แก๊สโซลีน จุดวาบไฟต่ำ...หากใช้แรงอัดสูงแบบดีเซล แล้วฉีดน้ำมันแบบเดียวกัน  มันจะชิงจุดระเบิดก่อน...

[jaesz]

สมัยก่อน น้ำมันเบนซินที่ผลิตได้นั้น ค่า Octane มันต่ำมากครับ มันหมายถึง เวลาที่เอาส่วนผสมน้ำมันกับอากาศเข้าไปอัดที่ลูกสูบแล้วมันจะ"ระเบิด"ก่อนถึงจุดสูงสุดของลูกสูบ ทำให้ได้แรงน้อย เขาก็เลยต้องลดกำลังอัดลง แต่พอลดกำลังอัดลง มันก็มีอาการ จุดระเบิดเองได้บ้างไม่ได้บ้างตามอุณหภูมิในห้องเผาไหม้ ควบคุมได้ยาก เพราะความเร็วของสูบที่เปลี่ยนนิดเดียว อุณภูมิอากาศที่แปรผัน อุณหภูมิห้องเผาไหม้ก็ดี มีผลกับการจุด "ระเบิด" เองทั้งนั้น

เขาก็ลดลงอีก

ทำให้เลือกกำลังอัดแถว ๆ 10:1 ซึ่งมันจะแทบไม่จุดระเบิดเองเลย เมือ่ไม่จุดระเบิดได้เองมันก็สามารถสร้างกำลังอัดได้มากสุดในสูบทำให้เกิดระยะชักที่ยาวพอจะไปปั่นเพลาขับเคลื่อนได้ แต่เนื่องจากมันไม่จุดระเบิดเอง ก็เลยต้องใส่หัวเทียนลงไป

แต่ในปัจจุบัน น้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินสามรถทำให้มีออกเทนสูง ๆ ได้ ประกอบกับการใช้แรงดันน้ำมันสูง ๆ และระบบอิเลคทรอนิกส์ควบคุมเวลาการจ่ายน้ำมัน  ก็เลยมีการคิดค้น Homogeneous Charge Compression Ignition HCCI ขึ้นมา ที่อาจจะเป็นไปได้จริงคือใช้เบนซินที่ไม่มีหัวเทียนครับ

คุณอาจจะสงสัยอีก ทำไมดีเซลถึงทำได้ล่ะ ?

ดีเซล มันไม่ได้ระเบิดครับ มันเป็นการเผาไหม้ช้า ๆ จนแรงดันมากพอที่จะดันสูบกลับเองได้ หมายถึง เวลาเราจุดน้ำมันดีเซลที่ผสมกับอากาศแล้ว มันจะเริ่ม"เผาไหม้ช้าๆ" เป็นคุณสมบัติของมันที่คุณทดสอบเองได้ ตอนลูกสูบเคลื่อนที่ขึ้นไป มันก็มีการเผาไหม้เกิดขึ้นแล้ว และแม้จะขึ้นไปสุดมันก็อาจจะมีน้ำมันดีเซลเหลือที่ไม่เผาอากาศไปด้วยซ้ำ แต่มันมีแรงมากพอจะขับเคลื่อนเพลาข้อเหวี่ยงได้แล้ว ทำให้ดีเซลมีแรงบิดน้อยกว่าเพราะมันไมไ่ด้ระเบิดจนหมดในคราเดียว แรงส่วนหนึ่งเสียไประหว่างที่สูบเคลื่อนที่ขึ้นเพื่อใช้ในการเผาไหม้ครับ

ถ้าตอบสั้น ๆ ก็เพราะคุณสมบัติการเผาไหม้ของน้ำมันสองชนิดนี้ ไม่เหมือนกันนั่นเอง

[i-din]

แต่ในปัจจุบัน น้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินสามรถทำให้มีออกเทนสูง ๆ ได้ ประกอบกับการใช้แรงดันน้ำมันสูง ๆ และระบบอิเลคทรอนิกส์ควบคุมเวลาการจ่ายน้ำมัน  ก็เลยมีการคิดค้น Homogeneous Charge Compression Ignition HCCI ขึ้นมา ที่อาจจะเป็นไปได้จริงคือใช้เบนซินที่ไม่มีหัวเทียนครับ

HCCI มันเป็นดีเซลที่ผสมน้ำมันดีเซลกับอากาศก่อนเข้าห้องเผาไหม้ ไม่ใช่หรือครับ

[warez]

สักพักอาจได้เห็น เบนซิลไม่ต้องใช้หัวเทียนครับ

[final]

สรุปคือ เป็นเพราะน้ำมันเบนซินมันติดไฟง่ายจึงไม่สามารถใช้กำลังอัดมากได้ ไม่งั้นมันจะระเบิดก่อนที่เราต้องการใช่มั้ยครับ จึงใช้กำลังอัดน้อยๆและใช้หัวเทียนคุมการระเบิด

ถ้างั้น ถึงแม้น้ำมันดีเซลจะติดไฟยากจึงใช้กำลังอัดสูงๆได้ แต่สภาวะการทำงานของเครื่องยนต์มันไม่ได้คงที่ตลอด บางทีร้อนขึ้น บางทีรอบสูงขึ้น แล้วจะควบคุมยังไงครับ บางทีมันจะไม่ระเบิดเองก่อนลูกสูบถึงศูนย์ตายบนหรอ

[johnlee]

พูดง่ายๆว่า มนุษย์ ยังควบคุมการระเบิดของ"พลังงาน"ที่ชื่อเบนซินไม่ได้ ถ้าไม่ใช้หัวเทียน

ตอนเครื่องเย็น เครื่องร้อน รอบต่ำ รอบสูง  ยังบังคับให้มันระเบิดตอนลูกสูบขึ้นสุดทุกครั้งไม่ได้

ระเบิดเร็วก็เขก ระเบิดช้าก็ไม่ได้พลังงานแถาเผาวาล์วไอเสียอีก

มีหัวเทียนมาคุม จบ จะให้ระเบิดตอนไหนก็สั่งจุดได้ทันที

[jaesz]

แต่ในปัจจุบัน น้ำมันเชื้อเพลิงเบนซินสามรถทำให้มีออกเทนสูง ๆ ได้ ประกอบกับการใช้แรงดันน้ำมันสูง ๆ และระบบอิเลคทรอนิกส์ควบคุมเวลาการจ่ายน้ำมัน  ก็เลยมีการคิดค้น Homogeneous Charge Compression Ignition HCCI ขึ้นมา ที่อาจจะเป็นไปได้จริงคือใช้เบนซินที่ไม่มีหัวเทียนครับ

HCCI มันเป็นดีเซลที่ผสมน้ำมันดีเซลกับอากาศก่อนเข้าห้องเผาไหม้ ไม่ใช่หรือครับ

ลองอ่านดูครับ เท่าที่ผมหาได้อันนี้อ่านง่ายที่สุดเข้าใจได้โดยคนทั่วไปที่ไม่มีพื้นฐาน Internal combusion มาก่อน หวังว่าคงตอบคำถามครับ
http://alternativefuels.about.com/od/researchdevelopment/a/HCCIbasics.htm

ถ้าอยากได้แบบTechnical แบบสุด ๆ ไปดูที่เว็บของ GM ครับ