น้ำมันดีเซล

น้ำมันดีเซล

          น้ำมันดีเซล (Diesel Fuel) คือ

                    น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลเป็นส่วนหนึ่งของผลิตภัณฑ์น้ำมันดิบที่ได้จากโรงกลั่นเช่น  เดียวกับน้ำมันเบนซินซึ่งเป็นน้ำมันที่เรียกว่า น้ำมันใส หรือ Distillate Fuel มีช่วงจุดเดือดประมาณ 180-370 องศาเซลเซียสน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลซึ่งเป็นเครื่องยนต์แรงอัดสูง

(High Copression) และจุดระเบิดเอง (Self Ignition Engine) ซึ่งการจุดระเบิดของเชื้อเพลิงเกิดขึ้นจากความร้อนจากแรงอัดสูงของอากาศในกระบอกสูบโดยไม่ต้องใช้หัวเทียน

ที่มีจำหน่ายในปัจจุบันนี้แบ่งออกได้เป็น  2 ประเภท คือ

          1. น้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลรอบหมุนเร็วที่ใช้กับยานยนต์ (Automotive Diesel Oil หรือ   Gas Oil) เช่น รถยนต์, รถบรรทุก, เรือประมง, เรือโดยสาร, รถแทรกเตอร์ และเครื่องจักรกลหนักทุก ชนิดที่มีรอบหมุนเร็วเกิน 1,000 รอบต่อนาที เครื่องยนต์ประเภทนี้จำเป็นต้องใช้น้ำมันที่มีค่าซีเทนสูง และมีการะเหยเร็ว มิฉะนั้นเครื่องยนต์จะเดินไม่สะดวก น้ำมันเชื้อเพลิงประเภทนี้เรียกว่าน้ำมันดีเซล  หมุนเร็ว (HSD; High Speed Diesel Oil) แต่ในตลาดเป็นที่รู้จักกันในชื่อของน้ำมันโซล่า ถ้าใช้กับ เรือเดินสมุทรมักเรียกว่า Marine Gas Oil

 2. น้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลรอบหมุนปานกลางหรือหมุนช้า (Industrial Diesel Oil) เช่นเครื่อง
ยนต์ดีเซลขับส่งกำลังติดตั้งอยู่กับที่ตามโรงงานต่างๆ ซึ่งมีรอบการทำงานต่ำ ประมาณ 500-1,000 รอบต่อนาทีเครื่องยนต์ประเภทนี้ไม่ต้องการน้ำมันดีเซลที่มีค่าซีเทนสูงมากนักและการระเหยอาจช้ากว่าน้ำมันเชื้อเพลิงประเภทนี้เรียกว่า น้ำมันดีเซลหมุนช้า (LSD; Low Speed Diesel Oil) ซึ่งในตลาดเป็น ที่รู้จักกันว่า น้ำมันขี้โล้ ถ้าใช้กับเรือเดินสมุทรมักเรียกว่า Marine Diesel Oil) เป็นน้ำมันผสมระหว่างน้ำมันดีเซลหมุนเร็ว (Distillate Fuel) และน้ำมันเตา (Fuel Oil, FO หรือ Heavy Fuel Oil, HFO) ในอัตราส่วนที่มีคุณสมบัติตรงตามข้อกำหนดของหระทรวงพาณิชย์
       

   คุณสมบัติที่สำคัญของน้ำมันดีเซล

          1. ความถ่วงจำเพาะ (Specific Gravity)เป็นการวัดความหนักเบาของน้ำมันถ้าน้ำมันหนักมากค่าความร้อนของน้ำมันต่อหน่วยน้ำหนักจะลดลดค่าซีเทนลคลง การเผาไหม้ไม่สมบูรณ์เกิดคราบเขม่าคาร์บอนสะสมได้มาก
           2. ความหนืด หรือ ความข้นใส (Viscosity)คือ แรงต้านทานภายในตัวของน้ำมันต่อการไหลน้ำมันใสไหลง่าย น้ำมันข้นไหลช้าความหนืดต้องเหมาะ สม เพื่อให้ระบบการฉีดน้ำมัน (Injection System) ฉีดเป็นฝอยได้ละเอียดดี ในขณะเดียวกันก็ช่วยหล่อลื่นปั๊มหัวฉีดด้วยถ้าน้ำมันข้นเกินไปจะกระจายตัวเป็นฝอยไม่ดี แต่ถ้าใสเกินไปก็จะให้การหล่อลื่นไม่พอ ลูกปั๊มหัวฉีดอาจติดตายหรือเกิดความสึกหรอจนทำให้ปั๊มรั่วได้ ค่าความหนืดวัดเป็น Kinematic Viscosity

4. จุดไหลเท (Pour Point) เป็นอุณหภูมิต่ำสุดที่น้ำมันเริ่มไม่ไหลบริเวณภาคเหนือของประเทศในช่วงฤดูหนาวอุณหภูมิต่ำมากน้ำมันจะก่อตัวเป็นเกล็ดขี้ผึ้งติดที่กรองน้ำมันดีเซล ขัดขวางการไหลของน้ำมันไปป้อนปั๊มหัวฉีด และถ้าสตาร์ท เครื่องไม่ติดอยู่นานปั๊มหัวฉีดอาจติดตายได้

  5. ปริมาณกำมะถัน (Sulphur Content) กำมะถันในน้ำมันดีเซลเมื่อเผาไหม้กับอากาศจะกลายเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (SO2) และซัลเฟอร์ ไตรออกไซด์ (SO3) เป็นไอเสียที่ถูกปล่อยทิ้งออกสู่อากาศภายนอกเป็นส่วนที่ทำให้สภาวะแวดล้อมเป็นพิษ บางส่วนของ SO3 จะรวมตัวกับน้ำหรือความชื้นกลายเป็นกรดกำมะถันกัดกร่อนชิ้นส่วนเครื่องยนต์เกิดการสึกหรอตั้งแต่ 1 มกราคม 2542 รัฐบาลโดยเฉพาะกระทรวงพาณิชย์ได้กำหนดให้มีปริมาณกำมะถันในน้ำมันดีเซลได้ไม่เกิน 0.05 % โดยน้ำหนัก เพื่อลดมลภาวะอากาศเป็นพิษ
                          
6. จุดวาบไฟ (Flash Point) เป็นอุณหภูมิที่ไอระเหยน้ำมันดีเซลเกิดจุดติดไฟขึ้นเมื่อมีไฟเข้ามาจุดคุณสมบัติข้อนี้จะเกี่ยวข้องกับ ความปลอดภัยในการเก็บสำรองน้ำมัน น้ำมันดีเซลหมุนเร็ว ถือเป็นน้ำมันไม่น่ากลัวอันตรายสามารถ เก็บในถังบนดินได้โดยปลอดภัย

เพิ่มเติม

  ความหมายของวัสดุหล่อลื่น

วัสดุหล่อลื่น  หมายถึง  วัสดุที่ผลิตขึ้นมาเพื่อจุดประสงค์ในการลดความฝืดและการสึกหรอ  ทำให้เครื่องมือ – เครื่องจักรกล  ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ   ส่วนวัตถุประสงค์รองลงมา  คือช่วยระบายความร้อนและชะล้างสิ่งสกปรกออกจากบริเวณผิวสัมผัสที่ต้องการหล่อลื่น  ลักษณะงานของเครื่องมือเครื่องจักรที่ต้องใช้วัสดุหล่อลื่น  เช่น  แบริ่ง  (Bearing)  เฟือง  (Gears)  ชนิดต่าง ๆ ชิ้นส่วนเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่ต้องมีวัสดุหล่อลื่นบริเวณผิวสัมผัส  ดังแสดงในรูป

แรงเสียดทานหรือความฝืด

แรงเสียดทานหรือความฝืด คือ แรงซึ่งต่อต้านการเครื่องที่ของผิวหน้าหนึ่งบนอีกผิวหน้าหนึ่งในเครื่องจักรกล  พลังงานที่ต้องเสียไปเพื่อเอาชนะความฝืดทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรต่ำลง  และพลังงานที่สูญเสียไปอยู่ในรูปของความร้อนที่อาจจะเป็นอันตรายและผลเสียต่อเครื่องจักรได้แรงเสียดทานเกิดจากความขรุขระของผิวหน้าที่มาสัมผัสกันและการหลอมตัวติดกันเป็นจุด ๆ  ผิวหน้าของโลหะที่แม้จะได้รับการขัดมันมาอย่างดีเมื่อนำมาส่องดูด้วยกล้องขยายกำลังสูงจะเห็นว่าประกอบไปด้วยยอดแหลมและหลุมลึกอีกมากมาย  ดังนั้นเมื่อผิวหน้าหนึ่งถูกนำมาสัมผัสกับอีกผิวหน้าหนึ่ง  บริเวณที่สัมผัสกันจริง ๆ นั้นจึงเป็นจุดเล็ก ๆ   ที่ยอดแหลมไปแตะกับผิวตรงข้าม จุดที่เล็กมาก ๆ เหล่านี้ต้องรับน้ำหนักที่กดหน้าสัมผัสทั้ง  2  เข้าด้วยกัน  และแรงกดที่สูงมากนี้ก็ทำให้จุดสัมผัสเหล่านั้นหลอมติดกันได้  แรงเสียดทานของการเสียดสีระหว่างผิวหน้าเช่นนี้จึงเป็นแรงที่ต้องใช้ในการหักและฉีกจุดเชื่อมติดให้ขาดจากกัน  นอกจากนั้นแล้วในขณะที่กำลังเคลื่อนที่  ยอดสูง ๆ ก็ยังสามารถกีดขวางซึ่งกันและกัน  เช่น  ชนกันแตกหัก  หรือต้องครูดไถไปบนอีกผิวหน้าหนึ่งที่แข็งน้อยกว่าด้วยแรงเสียดทานจึงขึ้นอยู่กับน้ำหนักหรือโหลดซึ่งกำหนดพื้นที่รวมที่หลอมติดกัน  และชนิดของสารที่เป็นหน้าสัมผัสว่ามีความแข็งเพียงใด  ยากต่อการฉีกหักหรือครูดไถเพียงใด

ชนิดของวัสดุหล่อลื่น

วัสดุหล่อลื่นแบ่งตามสถานะในการใช้งานได้  3  ชนิด  คือ 

1.  วัสดุหล่อลื่นชนิดของเหลว  ที่พบและใช้กันทั่ว ๆ ไปคือ  น้ำมันชนิดต่าง  เช่น  น้ำมันพืช  น้ำมันสัตว์  และน้ำมันที่ได้จากการกลั่นน้ำมันดิบ  หรือน้ำมันปิโตเลียม  มีอยู่หลายชนิด  และเป็นเกรดต่าง ๆ ตามความหนืด ความหนืดถูกกำหนดค่ามาตรฐานโดยสมาคมวิศวกรรมยายยนต์ (Soeiety of Automotive  Engineers)

มีชื่อย่อว่า  SAE  โดยกำหนดค่าไว้เป็นเบอร์  (NO.)  ดังนี้

เบอร์   NO.

การใช้งาน

No. 10 No. 20W/50 No.30 No.40 No.90 No.140

ความหนืดน้อยมากใช้สำหรับหล่อลื่นชิ้นส่วนที่หมุนรอบสูง ๆ รับภาระน้อย  เช่น  จักรเย็บผ้า ความหนืดอยู่ในช่วง  20-50  เป็นน้ำมันหล่อลื่นชนิดพิเศษ (ผสมสารประเภทโพลิเมอร์)  ณ อุณหภูมิต่ำมีความหนืดเท่ากับ No.20 ถ้าอุณหภูมิปกติจะมีความหนืดเท่ากับเบอร์ 50 มีความหนืดปานกลาง  ใช้ในการหล่อลื่นเครื่องจักรทั่วไป ความหนืดปานกลาง  ใช้สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไป ความหนืดสูงใช้หล่อชุดเฟืองทดของเครื่องจักรใหญ่ที่รับภาระมากหรือใช้กับเฟืองท้ายรถยนต์

หมายเหตุ  

-                   มาตรฐาน  SAE  แบ่งความหนืดออกเป็น  10  เกรดคือ  0W,  5W,  10W,  15W,  20W,  20, 30, 40, 50  เกรดที่มี  W  ต่อท้าย  หมายถึง  ต้องผ่านการทดสอบค่าแรงเสียดทานและง่ายต่อการปั๊มที่  ณ  อุณหภูมิต่ำ ส่วนเกรด  No.90 ,140  ผลิตเพื่อใช้สำหรับหล่อลื่นชุดเฟืองเป็นส่วนใหญ่

-                   การเลือกใช้น้ำมันหล่อลื่นยังมีอีกมาก  การเลือกควรพิจารณาจากคู่มือเครื่องจักร/เครื่องยนต์ ที่บริษัทผู้ผลิตจะเป็นผู้แนะนำมาให้

คุณสมบัติน้ำมันหล่อลื่นที่ดี

-                   ให้การหล่อลื่นหรือลดแรงเสียดทานได้มากที่สุด

-                   ระบายความร้อนได้ดี

-                   ไม่เป็นสนิม

-                   ความหนืดไม่เปลี่ยนแปลงที่อุณหภูมิสูง

-                   จุดวาบไฟสูง

-                   อุณหภูมิหยุดไหลต่ำที่สุด

2.  วัตถุหล่อลื่นประเภทกึ่งเหลว   ได้แก่ประเภท จาระบี  เหมาะสำหรับใช้ในการหล่อลื่นในที่ที่น้ำมันไม่สามารถหล่อลื่นได้อย่างสมบูรณ์  เช่น  ตลับลูกปืนบางชนิด  เฟืองเปิด  ฯลฯ  การใช้จาระบีอาจมีปัญหาคือเรื่องการกระเด็นออก  ฝุ่นเจือปนลงในจาระบี   ซึ่งทำให้การหล่อลื่นมีประสิทธิภาพลดลง  แต่ข้อดีของจาระบีก็คือจะจับติดกับชิ้นส่วนได้ดี  ไหลตัวได้ยากเมื่อเทียบกับน้ำมัน  จึงทำให้ใช้ได้เป็นเวลานาน ๆ

จาระบีมีโดยทั่ว ๆ ไปเป็นสารประกอบของน้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานสารอุ้มน้ำมันและสารเพิ่มคุณภาพน้ำมัน  ทั้ง  3  อย่างนำมาประกอบกัน  มีลักษณะเป็นกึ่งของเหลวที่เรียกว่า จาระบี

- น้ำมันหล่อลื่นพื้นฐานที่ใช้ทำจาระบีได้แก่  น้ำมันแร่  น้ำมันสังเคราะห์  โดยทั่วไปแล้วจะใช้เป็นน้ำมันแร่  ส่วนน้ำมันสังเคราะห์จะใช้ในอุณหภูมิสูง และมีราแพง

- สารเพิ่มคุณภาพ  ซึ่งเป็นสารเพิ่มคุณภาพทางด้านป้องกันสนิม  สารรับแรงกดสูง  สารขับน้ำ  สารเกาะเหนียว  เป็นต้น

- สารอุ้มน้ำมัน  เป็นสารที่ผลทางด้านอุณหภูมิการใช้งานของของจาระบี  ส่วนใหญ่จะเป็นสบู่  ซึ่งผลิตง่าย  คุณภาพดี  ราคาถูก  ส่วนชนิดอื่น ได้แก่  สารอนินทรีย์  ได้แก่  พวกดินเหนียว,  เบนโทไนท์  หรือสารอินทรีย์ ได้แก่  โปลียูเรีย  เป็นต้น

3.  วัสดุหล่อลื่นชนิดของแข็ง  ได้แก่  ผงกราไฟท์   โบลิปดินั่ม  ส่วนใหญ่จะใช้ร่วมกับจาระบี  ทำให้คุณสมบัติทางด้านการเกาะติดผิวเพิ่มขึ้น  และทนอุณหภูมิได้สูงขึ้น  เช่น  งานหล่อลื่นชุดเฟืองขนาดใหญ่ ๆ เป็นต้น

อ่านเพิ่มเติม