การทดสอบสมรรถนะเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ที่ใช้เชื้อเพลิงดีเซลร่วมกับก๊าซธรรมชาติเหลว

Abstract

เนื่องด้วยความต้องการพลังงานและปัญหาสิ่งแวดล้อมที่เพิ่มขึ้น ก๊าซธรรมชาติได้ถูกศึกษาและนำมาใช้เป็นหนึ่งในเชื้อเพลิงทางเลือกที่สะอาด แต่ทว่าการใช้งานก๊าซธรรมชาติในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงอาการน็อกได้ งานวิจัยนี้จึงต้องการทดสอบการใช้งานก๊าซธรรมชาติเหลวในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดใหญ่โดยใช้เป็นระบบพลังงานร่วม งานวิจัยเริ่มต้นจากการทดสอบหม้อต้ม 2 รุ่นเพื่อเลือกใช้หม้อต้มรุ่นที่เหมาะสมกับเครื่องยนต์มากกว่า จากนั้น จึงเป็นขั้นตอนการทดสอบเปรียบเทียบการใช้เชื้อเพลิงดีเซลและเชื้อเพลิงร่วม ผลการทดสอบพบว่า หม้อต้มที่มีความยาวขดแลกเปลี่ยนความร้อน 3.8 m มีความเหมาะสมพิจารณาจากค่าสมรรถนะต่างๆ หม้อต้มที่มีความยาวขดแลกเปลี่ยนความร้อน 3.8 m จึงถูกติดตั้งในเครื่องยนต์เพื่อทดสอบการใช้งานตลอดช่วงความเร็วรอบ 1100 – 2000 rpm ผลการทดสอบพบว่า เครื่องยนต์ที่ใช้พลังงานร่วมสามารถสร้างแรงบิดและกำลังต่ำกว่าเชื้อเพลิงดีเซลประมาณ 2.10% ซึ่งนับว่ายอบรับได้ในการใช้งานจริง ผลการวิจัยพบว่าการป้องกันการเกิดอาการน็อกของเครื่องยนต์ทำได้โดยการควบคุมปริมาณการจ่ายก๊าซธรรมชาติที่ต้องเปลี่ยนแปลงไปตามความเร็ว โดยเฉลี่ยแล้วการจ่ายก๊าซธรรมชาติเข้าสู่ระบบอยู่ที่ประมาณ 71.32% ทำให้ประสิทธิภาพเชิงปริมาตรและประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์พลังงานร่วมต่ำกว่าการใช้เชื้อเพลิงดีเซลประมาณ 2.73% และ 3.5% ตามลำดับ