ความแตกต่างระหว่างดีเซลกับเบนซินอยู่ที่วิธีจุดระเบิดเชื้อเพลิงและงานที่เครื่องยนต์ต้องทำ เครื่องยนต์ดีเซลอัดอากาศจนร้อนพอที่จะจุดระเบิดเชื้อเพลิงที่ฉีดเข้าไป เผาไหม้เชื้อเพลิงที่มีความหนาแน่นสูงกว่า และโดยทั่วไปประหยัดเชื้อเพลิงกว่าประมาณ 30 เปอร์เซ็นต์ อีกทั้งมีอายุใช้งานยาวนานกว่าเมื่อรับโหลดหนักอย่างต่อเนื่อง ส่วนเครื่องยนต์เบนซินใช้หัวเทียน มีราคาซื้อต่ำกว่า น้ำหนักเบากว่า เดินเรียบกว่า และดูแลให้สะอาดได้ด้วยค่าใช้จ่ายต่ำกว่าสำหรับการใช้งานเบาเป็นช่วง ๆ
ประเด็นสำคัญ
- เครื่องยนต์เบนซินใช้ประกายไฟจุดระเบิดที่อัตราส่วนกำลังอัดประมาณ 8:1 ถึง 12:1 ส่วนเครื่องยนต์ดีเซลใช้การจุดระเบิดด้วยการอัดที่ประมาณ 14:1 ถึง 22:1
- ตามข้อมูลของสำนักงานสารสนเทศด้านพลังงานสหรัฐฯ น้ำมันดีเซลมีพลังงานประมาณ 137381 Btu ต่อแกลลอน เทียบกับน้ำมันเบนซินประมาณ 120214 Btu
- เว็บไซต์ด้านการประหยัดเชื้อเพลิงของรัฐบาลสหรัฐฯ ระบุว่ารถยนต์ดีเซลประหยัดเชื้อเพลิงกว่ารถยนต์เบนซินที่ใกล้เคียงกันประมาณ 30 ถึง 35 เปอร์เซ็นต์
- การเผาไหม้น้ำมันดีเซลหนึ่งแกลลอนปล่อย CO2 ประมาณ 10180 g เทียบกับน้ำมันเบนซินประมาณ 8887 g แต่โดยปกติเครื่องยนต์ดีเซลใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเมื่อทำงานเท่ากัน
- เครื่องยนต์ดีเซลปล่อย NOx และฝุ่นละอองมากกว่าก่อนผ่านระบบบำบัดไอเสีย เครื่องยนต์สมัยใหม่จึงใช้ตัวกรองฝุ่นละอองและ SCR ร่วมกับน้ำยาบำบัดไอเสียดีเซล
- น้ำมันดีเซลมีจุดวาบไฟสูงกว่าน้ำมันเบนซินมาก ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัยที่สำคัญในห้องเครื่องเรือแบบปิด
ดีเซลกับเบนซิน: เครื่องยนต์ต่างกันอย่างไร?
ความแตกต่างหลักคือวิธีจุดระเบิด เครื่องยนต์เบนซินผสมเชื้อเพลิงกับอากาศ อัดด้วยแรงอัดปานกลาง และจุดระเบิดด้วยประกายไฟ ส่วนเครื่องยนต์ดีเซลอัดเฉพาะอากาศให้มีความดันสูงกว่ามาก แล้วฉีดเชื้อเพลิงที่จุดระเบิดด้วยความร้อนเข้าไป
ความแตกต่างเพียงข้อนี้เป็นตัวกำหนดความแตกต่างอื่นแทบทั้งหมด เครื่องยนต์ดีเซลต้องใช้เสื้อสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และแบริ่งที่หนักกว่าเพื่อรองรับความดันในกระบอกสูบที่สูงกว่า ทำงานที่ rpm ต่ำกว่า และควบคุมกำลังด้วยปริมาณเชื้อเพลิงแทนลิ้นปีกผีเสื้อ ดูกลไกทั้งหมดได้ที่ เครื่องยนต์ดีเซลทำงานอย่างไร
| ปัจจัย | เครื่องยนต์เบนซิน (เพโทรล) | เครื่องยนต์ดีเซล |
|---|---|---|
| การจุดระเบิด | หัวเทียน | ความร้อนจากการอัด |
| อัตราส่วนกำลังอัดทั่วไป | ประมาณ 8:1 ถึง 12:1 | ประมาณ 14:1 ถึง 22:1 |
| การควบคุมกำลัง | ควบคุมปริมาณอากาศด้วยลิ้นปีกผีเสื้อ | ปรับปริมาณเชื้อเพลิง |
| ความเร็วรอบพิกัดทั่วไป | สูงกว่า มักอยู่ที่ 5000–6500 rpm ในรถยนต์ | ต่ำกว่า มักอยู่ที่ 1500–3000 rpm ในเครื่องยนต์เชิงพาณิชย์ |
| แรงบิดที่ rpm ต่ำ | ปานกลาง | สูง |
| น้ำหนักเมื่อให้กำลังเท่ากัน | เบากว่า | หนักกว่า |
| ราคาซื้อ | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
| ความประหยัดเชื้อเพลิง | ค่าฐานเปรียบเทียบ | โดยทั่วไปประหยัดกว่าประมาณ 30–35% ในยานยนต์ |
| อายุใช้งานทั่วไปภายใต้โหลดหนัก | สั้นกว่า | ยาวนานกว่า |
| มลพิษหลักที่ต้องควบคุม | CO, HC, NOx (บำบัดด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาสามทาง) | NOx และเขม่า (บำบัดด้วย DPF และ SCR) |
น้ำมันดีเซลกับน้ำมันเบนซิน: เชื้อเพลิงต่างกันอย่างไร?
น้ำมันดีเซลเป็นผลิตภัณฑ์กลั่นช่วงกลางที่หนักกว่าและมีลักษณะเป็นน้ำมันมากกว่า ส่วนน้ำมันเบนซินเป็นส่วนกลั่นที่เบากว่าและระเหยง่ายกว่า น้ำมันดีเซลจัดระดับด้วยค่าซีเทน ซึ่งวัดความสามารถในการจุดระเบิดเอง ส่วนน้ำมันเบนซินจัดระดับด้วยค่าออกเทน ซึ่งวัดความสามารถในการต้านทานการจุดระเบิดเอง
นี่คือเหตุผลที่เชื้อเพลิงทั้งสองชนิดใช้แทนกันไม่ได้ น้ำมันเบนซิน (เชื้อเพลิงไร้สารตะกั่ว) ในถังดีเซลจะไม่จุดระเบิดอย่างเหมาะสม และทำลายคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ปั๊มฉีดเชื้อเพลิงต้องอาศัย ส่วนน้ำมันดีเซลในเครื่องยนต์เบนซินจะระเหยหรือเผาไหม้ไม่ถูกต้อง ที่สถานีเติมน้ำมัน หัวจ่ายดีเซลมักใหญ่กว่าหรือใช้สีต่างกัน แต่รูปแบบแตกต่างกันไปในแต่ละประเทศ ผู้ขับขี่และเจ้าหน้าที่ท่าเติมเชื้อเพลิงจึงควรตรวจสอบทุกครั้ง
เชื้อเพลิงทั้งสองยังต่างกันด้านความปลอดภัย น้ำมันเบนซินปล่อยไอไวไฟแม้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็งมาก ขณะที่น้ำมันดีเซลหมายเลข 2 ตาม ASTM D975 ต้องมีจุดวาบไฟอย่างน้อย 52 °C นี่คือเหตุผลที่เรือพาณิชย์แทบทั้งหมดใช้เครื่องยนต์ดีเซลติดตั้งในเรือ และกฎของสหรัฐฯ ตาม 33 CFR Part 183 กำหนดให้ห้องเครื่องยนต์เบนซินติดตั้งในเรือต้องมีระบบระบายอากาศแบบใช้กำลังขับ
ดีเซลมีประสิทธิภาพสูงกว่าเบนซินหรือไม่?
ใช่ เครื่องยนต์ดีเซลมีประสิทธิภาพสูงกว่าด้วยเหตุผลสามประการ: กำลังอัดที่สูงกว่าดึงงานจากความร้อนแต่ละหน่วยได้มากกว่า การทำงานโดยไม่ใช้ลิ้นปีกผีเสื้อควบคุมอากาศช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียจากการสูบอากาศที่โหลดบางส่วน และน้ำมันดีเซลแต่ละแกลลอนมีพลังงานมากกว่าประมาณ 14 เปอร์เซ็นต์
ความแตกต่างมากที่สุดเกิดขึ้นที่โหลดบางส่วนและงานหนักคงที่ เช่น การลากจูง การขับเคลื่อนเรือ หรือการขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเบรกสูงสุดของเครื่องยนต์เบนซินที่ดีโดยทั่วไปอยู่ในช่วงกลางของช่วง 30 กว่าเปอร์เซ็นต์ ส่วนเครื่องยนต์ดีเซลงานหนักอยู่ในช่วง 40 กว่าเปอร์เซ็นต์ แต่ค่าที่แน่นอนขึ้นอยู่กับการออกแบบ ในการใช้งานเบาที่หยุดและเริ่มบ่อย ข้อได้เปรียบจะลดลง และราคาซื้อที่สูงกว่าอาจไม่คุ้มทุนเลย
ดีเซลสะอาดกว่าเบนซินหรือไม่ และชนิดใดดีกว่าต่อสิ่งแวดล้อม?
ขึ้นอยู่กับชนิดของมลพิษ และต้องเปรียบเทียบการปล่อยมลพิษของดีเซลกับเบนซินต่อหน่วยงาน ไม่ใช่ต่อแกลลอน ดีเซลปล่อย CO2 ต่อแกลลอนมากกว่า แต่เนื่องจากใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าสำหรับงานเท่ากัน ปริมาณ CO2 ต่อไมล์หรือต่อกิโลวัตต์-ชั่วโมงจึงมักใกล้เคียงหรือต่ำกว่าเบนซิน ในทางกลับกัน การเผาไหม้ดีเซลก่อให้เกิดไนโตรเจนออกไซด์และเขม่ามากกว่าโดยธรรมชาติ
ระบบบำบัดไอเสียสมัยใหม่ช่วยลดความแตกต่างนี้ได้มาก:
- ตัวกรองฝุ่นละอองดีเซล (DPF) ดักจับเขม่าและเผากำจัดเป็นระยะ
- ระบบลดมลพิษด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกจำเพาะ (SCR) ฉีดน้ำยาบำบัดไอเสียดีเซล (สารละลายยูเรีย) เพื่อเปลี่ยน NOx เป็นไนโตรเจนและน้ำ
- ตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันสำหรับดีเซล ลดคาร์บอนมอนอกไซด์และไฮโดรคาร์บอน
เครื่องยนต์เบนซินใช้เครื่องฟอกไอเสียแบบตัวเร่งปฏิกิริยาสามทาง ซึ่งมีราคาถูกกว่าและไม่ต้องเติมน้ำยาสิ้นเปลือง ดังนั้นคำตอบตรงไปตรงมาสำหรับคำถามว่า "ดีเซลเผาไหม้สะอาดกว่าเบนซินหรือไม่" คือ: สำหรับ CO2 ต่อหน่วยงาน มักใช่ แต่สำหรับ NOx และฝุ่นละออง จะเป็นเช่นนั้นก็ต่อเมื่อติดตั้งและบำรุงรักษาระบบบำบัดไอเสียสมัยใหม่ เครื่องยนต์ดีเซลรุ่นเก่าที่ไม่มีระบบเหล่านี้ปล่อยมลพิษมากกว่าอย่างชัดเจน
เครื่องยนต์ดีเซลมีอายุใช้งานยาวนานกว่าเครื่องยนต์เบนซินหรือไม่?
ในการใช้งานเชิงพาณิชย์ส่วนใหญ่ ใช่ เครื่องยนต์ดีเซลมีโครงสร้างหนักกว่าเพื่อรองรับความดันในกระบอกสูบที่สูงกว่า ทำงานที่ rpm ต่ำกว่า และไม่มีระบบจุดระเบิดด้วยประกายไฟ ดังนั้นแบริ่ง เพลาข้อเหวี่ยง และเสื้อสูบจึงมักมีอายุยาวนานกว่าของเครื่องยนต์เบนซินที่ทำงานแบบเดียวกัน
เครื่องยนต์ดีเซลงานหนักมักออกแบบให้ยกเครื่องและประกอบใหม่ได้ โดยมีปลอกสูบและแบริ่งที่เปลี่ยนได้ เครื่องยนต์รถบรรทุกและเครื่องยนต์เรือสามารถทำงานได้หลายพันชั่วโมงระหว่างการยกเครื่องใหญ่แต่ละครั้ง อายุใช้งานแตกต่างกันมากตามการออกแบบ รอบการทำงาน และการบำรุงรักษา จึงควรเปรียบเทียบระยะยกเครื่องที่ผู้ผลิตคาดหมายแทนการใช้หลักทั่วไป เครื่องยนต์ดีเซลยังทนต่อเชื้อเพลิงคุณภาพต่ำได้น้อยกว่า น้ำและสิ่งสกปรกในดีเซลทำให้ระบบฉีดเชื้อเพลิงเสียหายอย่างรวดเร็ว นี่คือเหตุผลที่ เครื่องแยกน้ำออกจากเชื้อเพลิง มีความสำคัญมาก
ดีเซลดีกว่าเบนซินหรือไม่? ควรเลือกชนิดใด?
ในการเลือกระหว่างดีเซลกับเบนซิน ดีเซลเหมาะกว่าเมื่อเครื่องยนต์ทำงานหนักเป็นเวลานาน ส่วนเบนซินเหมาะกว่าเมื่อใช้งานเบา ใช้งานช่วงสั้น หรือต้องการน้ำหนักเบาและราคาไม่สูง ใช้ตารางด้านล่างเป็นแนวทางเบื้องต้น
| การใช้งาน | ตัวเลือกที่มักเหมาะกว่า | เหตุผล |
|---|---|---|
| รถบรรทุกหนักและรถโดยสาร | ดีเซล | แรงบิด ความประหยัดเชื้อเพลิง และอายุใช้งานเมื่อวิ่งระยะทางมาก |
| ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำหรับกำลังหลักหรือกำลังต่อเนื่อง | ดีเซล | ประสิทธิภาพที่โหลดคงที่และระยะใช้งานยาวนานก่อนยกเครื่อง |
| ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่มีชั่วโมงใช้งานน้อยมาก | ดีเซล เบนซิน หรือก๊าซธรรมชาติ | พิจารณาจากการจัดเก็บเชื้อเพลิงและข้อกำหนดด้านการปล่อยมลพิษ |
| เรือทำงานเชิงพาณิชย์และเรือยอชต์เครื่องยนต์ติดตั้งในเรือ | ดีเซล | ความปลอดภัยจากอัคคีภัยและประสิทธิภาพเมื่อรับโหลดต่อเนื่อง |
| เครื่องยนต์ติดท้ายเรือขนาดเล็กและขนาดกลาง | เบนซิน | อัตราส่วนกำลังต่อน้ำหนักและต้นทุน |
| เครื่องจักรก่อสร้างและเครื่องจักรกลการเกษตร | ดีเซล | แรงบิดที่ความเร็วรอบต่ำและความทนทาน |
| รถตู้ขนาดเล็กและรถยนต์ที่ใช้งานระยะสั้น | เบนซิน | ต้นทุนต่ำกว่าและระบบควบคุมมลพิษเรียบง่ายกว่า |
| รถยกและอุปกรณ์ภายในอาคาร | ขึ้นอยู่กับเงื่อนไข | ดีเซลสำหรับภายนอกอาคาร; LPG เบนซิน หรือไฟฟ้าสำหรับภายในอาคารภายใต้ข้อกำหนดการระบายอากาศ |
ก๊าซธรรมชาติเป็นทางเลือกที่สามสำหรับเครื่องยนต์ประจำที่และยานพาหนะในกลุ่มรถ เมื่อมีก๊าซจากท่อส่งพร้อมใช้งาน ดูการเปรียบเทียบได้ที่ เครื่องยนต์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าก๊าซธรรมชาติกับดีเซล
ในงานทางทะเล การแบ่งประเภทชัดเจน เครื่องยนต์ติดท้ายเรือ เช่น เครื่องยนต์ติดท้ายเรือสี่จังหวะ 115 hp แทบทั้งหมดใช้เบนซิน เพราะน้ำหนักที่ท้ายเรือมีความสำคัญ ขณะที่เรือทำงานเครื่องยนต์ติดตั้งในเรือและเรือยอชต์แบบระวางขับน้ำใช้ดีเซล คู่มือเปรียบเทียบเครื่องยนต์ติดตั้งในเรือ เครื่องยนต์ติดท้ายเรือ และระบบขับเคลื่อนท้ายเรือ อธิบายข้อดีข้อเสียเหล่านี้
เครื่องยนต์แต่ละประเภทมีต้นทุนการเป็นเจ้าของอย่างไร?
เครื่องยนต์ดีเซลมักมีต้นทุนเริ่มต้นสูงกว่า แต่ต้นทุนต่อชั่วโมงของงานหนักต่ำกว่า ส่วนเครื่องยนต์เบนซินเป็นตรงกันข้าม แทนที่จะยึดตัวเลขตายตัว ให้พิจารณาปัจจัยที่กำหนดต้นทุน:
- ราคาซื้อ เครื่องยนต์ดีเซลต้องใช้ชิ้นส่วนที่แข็งแรงกว่า ระบบเชื้อเพลิงแรงดันสูง และในเครื่องยนต์สมัยใหม่ต้องมีอุปกรณ์ DPF และ SCR
- เชื้อเพลิง ข้อได้เปรียบของดีเซลเพิ่มขึ้นตามชั่วโมงใช้งานต่อปีและโหลด ราคาหน้าปั๊มของดีเซลและเบนซินแตกต่างกันตามประเทศและฤดูกาล
- การบำรุงรักษา เครื่องยนต์ดีเซลต้องเปลี่ยนไส้กรองเชื้อเพลิงบ่อยกว่า และเครื่องยนต์รุ่นใหม่ต้องใช้น้ำยาบำบัดไอเสียดีเซล ส่วนเครื่องยนต์เบนซินต้องใช้หัวเทียนและชิ้นส่วนระบบจุดระเบิด
- การยกเครื่องและการขายต่อ เครื่องยนต์ดีเซลงานหนักหลายรุ่นยกเครื่องได้โดยไม่ต้องยกออกจากโครงรถ และรักษามูลค่าขายต่อได้ดี
สำหรับผู้ดูแลกลุ่มยานพาหนะและผู้ผลิตอุปกรณ์ที่กำลังพิจารณาทั้งสองแบบ Shanghai Mars Industrial (MARS) จำหน่ายเครื่องยนต์ดีเซล เบนซิน และก๊าซธรรมชาติ รวมถึง เครื่องยนต์เบนซินแบบลองบล็อก 2.0 L และ เครื่องยนต์เทอร์โบดีเซลแบบลองบล็อก 2.0 L สำหรับรถตู้ขนาดเล็ก ติดต่อ MARS พร้อมข้อมูลรอบการทำงานของคุณ แล้วทีมงานจะแนะนำทางเลือกที่เหมาะสม
คำถามที่พบบ่อย
ดีเซลดีกว่าเบนซินสำหรับการลากจูงหรือไม่?
โดยทั่วไปใช่ เครื่องยนต์ดีเซลให้แรงบิดสูงที่ rpm ต่ำ และรักษาประสิทธิภาพได้เมื่อรับโหลดต่อเนื่อง จึงเหมาะกับการลากจูงและขนบรรทุกมากกว่าเครื่องยนต์เบนซินส่วนใหญ่ที่มีขนาดใกล้เคียงกัน
เครื่องยนต์ดีเซลต้องบำรุงรักษามากกว่าเครื่องยนต์เบนซินหรือไม่?
ไม่ได้มากกว่า แต่ต่างกัน เครื่องยนต์ดีเซลต้องเปลี่ยนไส้กรองเชื้อเพลิงและระบายน้ำเป็นประจำ และเครื่องยนต์สมัยใหม่ต้องเติมน้ำยาบำบัดไอเสียดีเซลและดูแลตัวกรองฝุ่นละออง ส่วนเครื่องยนต์เบนซินต้องเปลี่ยนหัวเทียนและบำรุงรักษาระบบจุดระเบิด
จะเกิดอะไรขึ้นหากเติมดีเซลในเครื่องยนต์เบนซิน?
เครื่องยนต์จะทำงานผิดปกติหรือดับ เพราะดีเซลไม่ระเหยและจุดระเบิดแบบเบนซิน อย่าเดินเครื่องต่อ ให้ระบายเชื้อเพลิงออกจากถังและท่อเชื้อเพลิง แล้วเปลี่ยนไส้กรองเชื้อเพลิง
ทำไมเครื่องยนต์ดีเซลจึงมีเสียงดังกว่าเบนซิน?
การเผาไหม้ดีเซลเริ่มด้วยความดันที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อเชื้อเพลิงจุดระเบิดเอง ทำให้เกิดเสียงเคาะที่คุ้นเคย เครื่องยนต์คอมมอนเรลสมัยใหม่ใช้การฉีดนำร่องเพื่อลดความรุนแรงของการเพิ่มความดัน จึงเงียบกว่าเครื่องยนต์ดีเซลรุ่นเก่ามาก
เรือใหม่ยังใช้เครื่องยนต์ดีเซลอยู่หรือไม่?
ใช่ ดีเซลยังเป็นมาตรฐานสำหรับเรือพาณิชย์และเรือยอชต์เครื่องยนต์ติดตั้งในเรือส่วนใหญ่ เนื่องจากประสิทธิภาพและความเสี่ยงไฟไหม้ต่ำของน้ำมันดีเซล ขณะที่เบนซินเป็นเชื้อเพลิงหลักของเครื่องยนต์ติดท้ายเรือและเรือขนาดเล็กที่ใช้ระบบขับเคลื่อนท้ายเรือ
