อิทธิพลของน้ำมันเบนซินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงร่วมในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัด

DOI: 10.14416/j.ind.tech.2020.08.001

ผู้แต่ง

  • มานิดา ทองรุณ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล, คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา
  • ศักดิ์ดา ธงชาย ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล, คณะวิศวกรรมศาสตร์ศรีราชา, มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ วิทยาเขตศรีราชา

คำสำคัญ:

การใช้เชื้อเพลิงร่วม; น้ำมันเบนซิน; น้ำมันดีเซล; คุณลักษณะการเผาไหม้

บทคัดย่อ

ปัญหาทางด้านมลพิษที่ออกมาจากยานยนต์และความไม่สมดุลในด้านปริมาณการใช้เชื้อเพลิงดีเซลและเบนซิน ทำให้เกิดแนวคิดและงานวิจัยในการนำเชื้อเพลิงเบนซินมาประยุกต์ใช้ในเครื่องยนต์ดีเซล งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาผลกระทบของการใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิงร่วมที่สัดส่วนต่าง ๆ ต่อสมรรถนะ ประสิทธิภาพ ปริมาณสารมลพิษ ตลอดจนคุณลักษณะการเผาไหม้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัด การทดสอบกระทำในเครื่องยนต์ดีเซลสูบเดียว สี่จังหวะ โดยน้ำมันดีเซลจะถูกฉีดตรงเข้าไปในกระบอกสูบด้วยระบบฉีดเชื้อเพลิงความดันสูงแบบรางร่วมที่ควบคุมด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์ ในขณะที่น้ำมันเบนซินที่สัดส่วนร้อยละ 10, 20, 30, 40, 50 และ 60 ของค่าพลังงาน จะถูกฉีดเข้าไปในท่อไอดีด้วยหัวฉีดความดันต่ำที่ 3 บาร์เพื่อให้เกิดการระเหยและผสมกับอากาศเป็นเนื้อเดียวกันก่อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ทั้งนี้ผลการทดสอบทั้งหมดจะถูกเปรียบเทียบกับค่าที่ได้ในกรณีที่เครื่องยนต์ทำงานด้วยน้ำมันดีเซลแบบปกติ ผลการทดสอบพบว่าการใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิงร่วมส่งผลให้ แรงบิด กำลัง ค่าความดันยังผลเฉลี่ยและประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์มีค่าเพิ่มสูงขึ้นมากกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลปกติ โดยร้อยละการเพิ่มขึ้นจะขึ้นอยู่กับสัดส่วนของน้ำมันเบนซินที่ใช้ อย่างไรก็ตามเมื่อมีการใช้น้ำมันเบนซินเพิ่มสูงขึ้น ค่าสมรรถนะและประสิทธิภาพจะมีแนวโน้มคงที่และลดลง และเครื่องยนต์เกิดการน็อกในที่สุด สำหรับปริมาณสารมลพิษ การใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิงร่วมที่สัดส่วนต่ำสามารถลดปริมาณ คาร์บอนมอนอกไซด์ ออกไซด์ของไนโตรเจน สารประกอบไฮโดรคาร์บอนและควันดำได้เป็นอย่างดี ในขณะที่คุณลักษณะการเผาไหม้ของการใช้น้ำมันเบนซินเป็นเชื้อเพลิงร่วมบ่งชี้ถึงการลดลงของช่วงล่าช้าในการจุดระเบิด และการเพิ่มขึ้นของอัตราการปลดปล่อยพลังงานความร้อนในช่วงการเผาไหม้สารผสมที่ผสมไว้ก่อนแล้วอย่างชัดเจน

เอกสารอ้างอิง

[1] web.dlt.go.th/statistics/ (Accessed on 11 May 2020)
[2] www.eppo.go .th/index.php/th/component/k2/item/download/17714_56c56033b191d72df776d9395d32188a. (Accessed on 11 May 2020) (in Thai)
[3] J.B. Heywood, Internal combustion engine fundamentals, McGraw-Hill Inc, NY, USA, 1988.
[4] K.D. Rose, J. Ariztegui, R.F. Cracknell, T. Dubois, H.D.C. Hamje, L. Pellegrini and D.J. Rickeard, Exploring a Gasoline Compression Ignition (GCI) Engine Concept, SAE Technical Paper, 2013, No. 2013-01-091.
[5] S. Onishi, S.H. Jo, K. Shoda, P.D. Jo, and S. Kato, Active Thermo-Atmosphere Combustion (ATAC) - A New Combustion Process for Internal Combustion Engines, SAE Transactions, 1979, 88, 1851-1860.
[6] M. Noguchi, Y. Tanaka, T. Tanaka, and Y. Takeuchi, A Study on Gasoline Engine Combustion by Observation of Intermediate Reactive Products during Combustion, SAE Transactions, 1979, 88, 2816-2828.
[7] C. D. Marriott and R. D. Reitz, Experimental Investigation of Direct Injection Gasoline for Premixed Compression Ignited Combustion Phasing Control, SAE Technical Paper, 2002, No. 2002-01-0418.
[8] P. Loeper, Y. Ra, C. Adams, D. Foster, J. Ghandihi, M. Andrie, R. Krieger, R. Durrett, Experimental Investigation of Light –Medium Load Operating Sensitivity in a Gasoline Compression Ignition (GCI) Light-Duty Diesel Engine, SAE Technical Paper, 2013, No. 2013-01-0896.
[9] V. Manente, B. Johansson and P. Tunestal, Partially Premixed Combustion at High Load using Gasoline and Ethanol, a Comparison with Diesel, SAE Technical Paper, 2009, No. 2009-01-0944.
[10] R. F. Cracknell, J. Ariztegui, T. Dubois, H. Hamje, L. Pellegrini, D. Rickeard, and K. D. Rose, Modelling a Gasoline Compression Ignition (GCI) Engine Concept, SAE Technical Paper, 2014, No. 2014-01-1305.
[11] K. Inagaki, T. Fuyuto, K. Nishikawa, K. Nakakita and I. Sakata, Dual-Fuel PCI Combustion Controlled by In-Cylinder Stratification of Ignitability, SAE Technical Paper, 2006, No. 2006-01-0028.
[12] C.A.J. Leemakers, B. Van den Berge, C.C.M. Luijten, L.M.T. Somers, L.P.H. de Goey and B.A. Albrecht, Gasoline-Diesel Dual Fuel: Effect of Injection Timing and Fuel Balance, SAE Technical Paper, 2011, No. 2011-01-2437.
[13] S. Kokjohn, R. Hanson, D. Splitter, and R. Reitz, Experiments and Modeling of Dual-Fuel HCCI and PCCI Combustion Using In-Cylinder Fuel Blending, SAE International Journal of Engines, 2010, 2(2), 24-39.
[14] Z. Sahin and O. Durgun, High speed direct injection (DI) light-fuel (gasoline) fumigated vehicle diesel engine, Fuel, 2007, 86(3), 388-399.
[15] Z. Sahin, O. Durgun and C. Bayram, Experimental investigation of gasoline fumigation in a single cylinder direct injection (DI) diesel engine, Energy, 2008, 33(8), 1298-1310.
[16] J. Sun, J. A. Bittle and T. J. Jacobs, Influencing Parameters of Brake Fuel Conversion Efficiency with Diesel / Gasoline Operation in a Medium-Duty Diesel Engine, SAE Technical Paper, 2013, No. 2013-01-0273.
[17] C. Hepp, M. Krenn, J. Wasserbauer and H. Eichlseder, Dual Fuel Compression Ignition Combustion Concept for Gasoline and Diesel, SAE Technical Paper, 2014, No. 2014-01-1319.

ดาวน์โหลด

เผยแพร่แล้ว

2020-08-26

ฉบับ

ประเภทบทความ

บทความวิจัย (Research article)