ข้อมูลผลงานวิจัยของคณาจารย์ คณะวิทยาศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย

ชื่อผลงานวิจัย : การศึกษาการเผาไหม้ของระบบเชื้อเพลิงร่วมที่ใช้ก๊าซหุงต้มในเครื่องยนต์ดีเซลชนิดห้องเผาไหม้ล่วงหน้า
Library Call : 491654 
สถานที่ตั้งห้องสมุด : หอสมุดกลาง สำนักงานวิทยทรัพยาก
ตัวอย่างบทคัดย่อ : ศึกษาผลของการใช้ไบโอดีเซลเป็นเชื้อเพลิงช่วยจุดระเบิดในเครื่องยนต์ระบบเชื้อเพลิงร่วม โดยแบ่งการวิจัยออกเป็น 3 ส่วน ส่วนแรกเป็นการศึกษาการเผาไหม้ของระบบเชื้อเพลิงคู่ LPG-ดีเซล ตามด้วยการศึกษาการเผาไหม้ของระบบเชื้อเพลิงคู่ LPG-ปาล์มไบโอดี (PME) และส่วนสุดท้ายจะเป็นการศึกษาผลจากการปรับค่าองศาการฉีด ซึ่งงานวิจัยนี้จะใช้เครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบ IDI โดยดำเนินการบนแท่นทดสอบที่สภาวะคงตัว ตามจุดทดสอบที่เลือกจากวัฏจักร ECE15 + EUDC ในช่วง 10-17 N.m ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 1250-2750 รอบต่อนาที โดยใช้วงจรควบคุมการจ่าย LPG อีเลคทรอนิค โดยจัดเก็บข้อมูลความดันในท่อจ่ายเชื้อเพลิง ความดันในห้องเผาไหม้และภาพถ่ายละอองฝอย และการเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ เพื่อนำมาวิเคราะห์เปรียบเทียบหาประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงรวม ปริมาณการทดแทนดีเซล การปลดปล่อยความร้อนสุทธิ รวมทั้งภาพปรากฏการณ์ของละอองฝอยจากการฉีด การเผาไหม้ ความน่าจะเป็นของเปลวไฟ อุณหภูมิการเผาไหม้ ปริมาณ soot ในเปลวไฟ และได้นำเสนอแนวทางใหม่สำหรับพิจารณาจุดเริ่มต้นการฉีดของเชื้อเพลิง จากข้อมูลความดันในท่อจ่ายเชื้อเพลิง การใช้ทั้งดีเซลและปาล์มไบโอดีเซล เครื่องยนต์เดินเรียบปราศจากการเขกทุกจุดที่ทำการทดสอบและทุกค่าส่วนผสมของ LPG ที่ใช้ แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงานต่ำกว่า ซึ่งจะลดลงเมื่อความเร็วรอบหรือภาระต่ำลง และเมื่อสัดส่วนของ LPG เพิ่มขึ้น การใช้ LPG ร่วมดีเซลสามารถทดแทนดีเซลได้ราว 26-27% ที่ความเร็วรอบและภาระสูง และราว 60-65% ที่ภาระต่ำ (โดยการใช้ LPG-PME จะสามารถทดแทนได้น้อยกว่า) พบว่าช่วงการติดไฟล่าช้า เพิ่มขึ้นราว 0.6 ํ CA เมื่อใช้ LPG ร่วมดีเซล และเพิ่มมากขึ้นถึง 1.2 ํ CA เมื่อใช้ LPG-PME โดยเฉพาะที่ความเร็วรอบต่ำ และเมื่อเพิ่มปริมาณ LPG พบว่าจุดเริ่มต้นการเผาไหม้ล่าช้าลงเมื่อใช้ LPG-ดีเซล ซึ่งส่วนใหญ่เนื่องมาจากการฉีดที่ล่าช้า จากการลดปริมาณการฉีด ขณะที่จุดเริ่มต้นการเผาไหม้ของ LPG-PME จะเร็วกว่าเนื่องมาจากผลของการฉีดที่เร็วขึ้นจากผลของ bulk modulus และความหนืดที่สูงกว่าของ PME ทั้ง LPG-ดีเซล และ LPG-PME มีช่วยเวลาการเผาไหม้ที่สั้นลง เมื่อเปรียบเทียบกับการเผาไหม้ของดีเซล เป็นผลให้อุณหภูมิไอเสียมีค่าต่ำลง และทำให้จุดกึ่งกลางของการปลดปล่อยความร้อนเลื่อนเข้าหา TDC มากขึ้น แม้ว่าในกรณีของ LPG-PME จะให้ผลชัดกว่า (เลื่อนไปถึง 2.8 ํ CA) แต่กลับพบว่าช่วงเวลาการเผาไหม้มีระยะเวลายาวกว่าเมื่อเทียบกับ LPG-ดีเซล เนื่องจากอิทธิพลของค่าความร้อนและคุณสมบัติการระเหยที่ต่ำกว่าดีเซลของ PME แม้การเผาไหม้ทั้งสองจะให้ค่า IMEP ที่มีค่า COV ที่ไม่แตกต่างกัน แต่พบว่า LPG-PME มีความแปรปรวนของการเผาไหม้สูงกว่าเล็กน้อย มีเสถียรภาพต่ำกว่าและเปลวไฟที่มีอุณหภูมิสูงปรากฏในบริเวณที่แคบกว่า ทั้งนี้เนื่องมาจากคุณสมบัติของ PME อาทิ ค่าความร้อนที่ต่ำกว่า ค่าอุณหภูมิอะเดียบาติกของเปลวไฟต่ำกว่า และความหนาแน่นที่สูงกว่า ความเข้มข้นของ soot ในเปลวไฟมีปริมาณลดลงเมื่อปริมาณสัดส่วนของ LPG มีค่าสูงขึ้น โดยสัดส่วนการลดเมื่อใช้ LPG-PME ให้ค่าการลดลงที่สูงกว่า ผลจากการฉีดล่วงหน้า 1.2 ํ CA จะให้การเผาไหม้ใน LPG-ดีเซล ที่ดีกว่า ขณะที่องศาการฉีดที่แนะนำโดยผู้ผลิตเหมาะสมกับการเผาไหม้ของกรณี LPG-PME ผลการวิจัยนี้สามารถสรุปได้ว่า การนำระบบเชื้อเพลิงร่วมมาใช้งานให้เกิดประโยชน์สูงสุด จะต้องคำนึงถึงค่าใช้จ่ายที่ลดลงควบคู่ไปกับการพิจารณาประสิทธิภาพเชิงพลังงานที่ลดต่ำลง