เรื่องต่างๆ ของชีววิทยา

ลำดับตอนที่ #11 : เกร็ดความรู้เรื่องควันขาว

ควันขาวจากรถจักรยานยนต์

ในปัจจุบันรถจักรยานยนต์ที่ใช้งานที่อยู่ 2 ประเภท คือ รถจักรยานยนต์ 2 จังหวะ และรถจักรยานยนต์ 4 จังหวะ ซึ่งรถจักรยานยนต์ 2 จังหวะ ได้รับความนิยมมากกว่า เนื่องจากให้สมรรถนะเป็นที่พอใจแก่ผู้ขับขี่ มีขนาดกะทัดรัดซ่อมแซมได้ง่าย แต่ในทางตรงข้ามพบว่ารถจักรยานยนต์ 2 จังหวะ จะปล่อยมลพิษออกมา มากกว่ารถจักรยานยนต์ 4 จังหวะ โดยเฉพาะก๊าซไฮโดรคาร์บอนและควันขาว

ควันขาวคือ กลุ่มของละอองน้ำมันหล่อลื่นที่ยังไม่เผาไหม้หรือเผาไหม้เพียงบางส่วนเมื่อกระทบกับ บรรยากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าก็จะควบแน่น มองเห็นเป็นควันขาวออกมาจากท่อไอเสีย

สาเหตุของการเกิดควันขาว

เนื่องจากรถจักรยานยนต์ 2 จังหวะ มีระบบหล่อลื่นเครื่องยนต์ ที่เรียกว่า "ออโต้ลูบ" ซึ่งทำหน้าที่ผสมน้ำมันหล่อลื่นเข้ากับน้ำมันเชื้อเพลิง ซึ่งจำเป็นต้องมีการหล่อลื่นชิ้นส่วนเคลื่อนไหวต่างๆ เช่น เพลาข้อเหวี่ยง ลูกสูบ ผนังกระบอกสูบ ตลับลูกปืน ฯลฯ  ส่วนผสมของอากาศ น้ำมันเชื้อเพลิงและ น้ำมันหล่อลื่นถูกดูดเข้าไปในห้องเพลาข้อเหวี่ยง น้ำมันเชื้อเพลิงและน้ำมันหล่อลื่นที่อยู่ในส่วนผสมก็จะมีโอกาส สัมผัสกับชิ้นส่วนต่างๆ เพื่อทำหน้าที่ในการหล่อลื่นและระบายความร้อน ต่อมาเมื่อส่วนผสมไหลออก จากห้องเพลาข้อเหวี่ยงเข้าไปในห้องเผาไหม้ น้ำมันหล่อลื่นที่มีส่วนประกอบหลักเป็น mineral oil เช่น bright stock ซึ่งเป็นสารที่เผาไหม้ยากจะไม่ถูกเผาไปพร้อมกับน้ำมันเชื้อเพลิง  จึงทำให้บางส่วนของน้ำมันหล่อลื่นเกาะอยู่ตามผนังห้องเผาไหม้และช่องระบายไอเสีย  ขณะที่อีกส่วนหนึ่งจะระเหยแล้วผสมกับไอเสียไหล ออกสู่บรรยากาศ ไอน้ำมันหล่อลื่นที่ยังไม่เผาไหม้เมื่อกระทบกับบรรยากาศภายนอกที่มีอุณหภูมิต่ำกว่าก็จะควบแน่นเป็นละออง น้ำมันมองเห็นเป็นควันขาวที่ออกจากท่อไอเสียอย่างชัดเจน

น้ำมันหล่อลื่น

โดยทั่วไปคุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่นที่ดี ควรมีความสามารถในการหล่อลื่นสูง มีความต้องทานการครูดกร่อน ของกระบอกสูบได้ดี มีความต้านทานต่อการติดเกาะของแหวนลูกสูบ ไม่ทำให้เกิดเขม่าแข็งอุดตันที่ช่องระบายไอเสีย และทำให้เกิดควันขาวน้อย แต่น้ำมันหล่อลื่นแบบธรรมดาส่วนใหญ่มักใช้ Mineral oil เป็นองค์ประกอบหลัก ซึ่งจะให้สมรรถนะในการหล่อลื่นที่ดี แต่มีข้อเสีย คือ ทำให้เกิดควันขาวมากและเกิดเขม่าแข็งอุดตันช่องระบาย ไอเสีย ปัจจุบันได้กำหนดมาตรฐานน้ำมันหล่อลื่นแบบลดควันขาว  (Low Smoke) เป็นมาตรฐานบังคับ  ซึ่งน้ำมันหล่อลื่นที่ได้มาตรฐานต้องทำให้เกิดควันขาวน้อยกว่าร้อยละ 30

อันตรายของควันขาว

ต่อร่างกาย

·  ทำให้มีอาการแสบและระคายเคืองตา

·  ระคายเคืองในระบบทางเดินหายใจ

·  ทำให้เกิดโรคมะเร็ง

ต่อสภาพแวดล้อม

·  ทำให้เกิดสภาพหมอกควัน บดบังทัศนวิสัยในการมองเห็น

·  เป็นสารตั้งต้นของการเกิดก๊าซโอโซนในบรรยากาศ

ต่อเครื่องยนต์

·  เกิดการอุดตันที่ช่องระบายไอเสียในเวลาอันรวดเร็ว ทำให้ไอเสียระบายออกได้ลำบาก

·  จังหวะการระบายไอเสียผิดไปจากเดิม

·  เครื่องยนต์มีสมรรถะต่ำ แรงม้าลดลง

·  ต้องทำการซ่อมบำรุงบ่อย

วิธีการลดปริมาณควันขาว

·  การปรับปรุงคุณภาพของเครื่องยนต์ให้สามารถควบคุมปริมาณการจ่ายน้ำมันหล่อลื่นได้อย่างเหมาะสมกับ การทำงานทุกความเร็ว

·  การลดอัตราส่วนผสมระหว่างน้ำมันหล่อลื่นต่อน้ำมันเชื้อเพลิง แต่ยังคงรักษาสมรรถนะในการหล่อลื่นให้คงที่ ซึ่งทำให้คงที่ซึ่งทำให้ต้องมีการปรับปรุงคุณภาพน้ำมันหล่อลื่นและวัสดุที่ใช้ผลิตเครื่องยนต์ให้ดีขึ้นตาม คำแนะนำของบริษัทผู้ผลิต

·  การลดหรือเปลี่ยนองค์ประกอบหลักส่วนที่เป็นน้ำมันตามธรรมชาติ ( mineral oil) โดยใช้สารหล่อลื่นสังเคราะห์ตัวใหม่ เช่น สาร polyisobutene (PIB) ซึ่งสามารถทำหน้าที่ในการหล่อลื่นได้เหมือนกับ mineral oil และเผาไหม้ได้ง่ายกว่าก่อให้เกิดควันขาวน้อย

ประชาชนควรบำรุงรักษาเครื่องยนต์เพื่อป้องกันและลดควันขาว ดังนี้

·  ไม่ปรับแต่งวาล์วจ่ายน้ำมันหล่อลื่นให้มากขึ้นกว่าเดิมจากที่บริษัทกำหนดไว้

·  ใช้น้ำมันหล่อลื่นชนิดลดควันขาว (Low Smoke Oil ) ที่ได้รับมาตรฐาน สมอ.(สำนักงานมาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรม)

·  ไม่เติมน้ำมันหล่อลื่นในถังน้ำมันเชื้อเพลิง

·  หมั่นตรวจสอบและบำรุงรักษาเครื่องยนต์ตามคำแนะนำของผู้ผลิตอยู่เสมอ

หลักการทำงานของเครื่องมือตรวจวัดควันขาว

เครื่องมือตรวจวัดควันขาว ใช้ระบบวัดความทึบแสงแบบแสงแบบไหลผ่านทั้งหมด (Full Flow Opacity) มีหลักการทำงาน คือ การให้ควันขาวผ่านช่องวัดควันซึ่งอยู่ระหว่างแหล่งกำเนิดแสงและตัวรับแสง ควันขาวจะไปบดบังแสง ที่ออกจากแหล่งกำเนิดแสง ทำให้แสงที่ส่องผ่านไปยังตัวรับแสงมีปริมาณน้อยลงขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ ปริมาณควันขาว ในกรณีที่แสงไม่ถูกบดบังเลย ค่าที่อ่านได้จะเป็นร้อยละ 0 และในกรณีที่แสงถูกบดบังหมด ค่าที่อ่านได้จะเป็นร้อยละ 100

ค่ามาตรฐานควันขาวต้องไม่เกินร้อยละ 30

วิธีการตรวจวัดควันขาว

1. จอดรถจักรยานยนต์อยู่กับที่ในตำแหน่งเกียร์ว่าง เครื่องยนต์อยู่ในอุณหภูมิใช้งานปกติ

2. ทำความสะอาดและปรับแต่งเครื่องมือวัดควันขาวให้ถูกต้อง

3. ติดตั้งอุปกรณ์เสริมต่อปลายท่อไอเสียที่มีลักษณะเป็นท่อกลมขนาด เส้นผ่าศูนย์กลาง ภายใน 2 นิ้ว เข้ากับปลายท่อไอเสีย โดยให้ระยะระหว่างปลายท่อไอเสียและปลายอุปกรณ์เสริม ห่างกันไม่เกิน 4 นิ้ว

4. ติดตั้งหัววัดของเครื่องมือวัดควันขาวเข้ากับปลายอุปกรณ์เสริมที่ต่อกับปลายท่อไอเสีย โดยให้ทางผ่านของแสงอยู่กึ่งกลางท่ออุปกรณ์เสริมและห่างจากปลายท่อุปกรณ์เสริมไม่เกิน 5 ซม.

5. เร่งเครื่องยนต์อย่างรวดเร็วจนถึงที่ความเร็วรอบ 3 ใน 4 ของความเร็วรอบที่ให้กำลังสูงสุด จากนั้นปล่อยคันเร่งเพื่อให้เครื่องยนต์กลับมาสู่รอบเดินเบา

6. เร่งเครื่องยนต์ตามวิธีในข้อ 5 ซ้ำกันทั้งสิ้น 15 ครั้ง โดยให้บันทึกค่าสูงสุดของควันขาวที่ตรวจวัดได้ ในครั้งที่ 11-15 มาคำนวณหาค่าเฉลี่ยเพื่อใช้เป็นเกณฑ์ตัดสิน