วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2552

ศึกษาลักษณะการเผาไหม้ของการใช้ DME จากการวิเคราะห์อัตราการปล่อยความร้อน และภาพถ่ายปรากฏการณ์การเผาไหม้ในเครื่องยนต์ดีเซลชนิดห้องเผาไหม้ล่วงหน้า โดยแบ่งการวิจัยออกเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนแรกทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์เมื่อใช้เชื้อเพลิง DME ส่วนที่สองทดสอบเพื่อศึกษาลักษณะการเผาไหม้จากการวิเคราะห์อัตราการปล่อยความร้อน ส่วนที่สามศึกษาปรากฏการณ์การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง DME จากภาพถ่าย จากการทดสอบสมรรถนะที่สภาวะภาระสูงสุดพบว่า แรงบิดเบรกสูงสุดและประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงที่ได้ จะมีค่าเพิ่มสูงขึ้นในทุกองศาการฉีดเชื้อเพลิง เมื่อลดอัตราส่วนกำลังอัดลงจากค่ามาตรฐาน (21:1) โดยที่อัตราส่วนกำลังอัดเป็น 16.1:1 เครื่องยนต์จะให้แรงบิดเบรกสูงสุดที่ความเร็วรอบ 1000 rpm คือ 12.04 Nm ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 24 BTDC และทั้งความเร็วรอบ 1200 rpm และ 1400 rpm คือ 11.56 Nm ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 26 BTDC โดยที่ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงจะมีค่าสูงสุดที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 28 BTDC ในทุกความเร็วรอบ ผลของการทดสอบสมรรถนะที่สภาวะภาระบางส่วนแสดงให้เห็นว่า ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงมีค่าสูงสุดในทุกจุดทดสอบ เมื่อปรับองศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 28 BTDC นอกจากนี้เครื่องยนต์ยังทำงานโดยปราศจากเขม่าควันในทุกจุดทดสอบ จากการทดสอบลักษณะการเผาไหม้ พบว่า ความดันภายในห้องเผาไหม้สูงสุดจะมีค่าเพิ่มสูงขึ้นเมื่อปรับให้องศาการฉีดเชื้อเพลิงมีค่าล่วงหน้ามากขึ้น และสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้มีค่าสูงที่สุดที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 28 BTDC ในส่วนของการศึกษาภาพถ่ายปรากฏการณ์การเผาไหม้พบว่า เมื่อถ่ายภาพโดยใช้แสงแฟลชช่วย จะเห็นเชื้อเพลิงที่ออกจากรูหัวฉีดหลังจากเริ่มการฉีดราว 15-20 องศาเพลาข้อเหวี่ยง และมีระยะพุ่งของสเปรย์ที่สั้น เนื่องจากเชื้อเพลิงจะระเหยกลายเป็นไอพร้อมผสมกับอากาศและเกิดการเผาไหม้ทันที การดูดความร้อนของเชื้อเพลิงขณะเปลี่ยนสถานะ จะทำให้อุณหภูมิภายในห้องเผาไหม้ลดต่ำลงจนสามารถสังเกตเห็นลำของสเปรย์เชื้อเพลิงได้ และจากภาพถ่ายเมื่อไม่ใช้แสงแฟลชช่วยพบว่า จะเริ่มเห็นเปลวไฟตั้งแต่เริ่มต้นการฉีด โดยการเผาไหม้ DME มีเปลวไฟเป็นสีน้ำเงิน เนื่องจากมีปริมาณเขม่าในเปลวไฟที่ต่ำ จึงไม่เห็นเปลวไฟที่เปล่งแสงเช่นเชื้อเพลิงดีเซล ผลการวิจัยสรุปได้ว่า เชื้อเพลิง DME เป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่สะอาด ช่วยลดปัญหาด้านมลพิษ และพบว่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงและสัดส่วนมวลเชื้อเพลิง ที่เผาไหม้ของเครื่องยนต์รุ่นที่ใช้ในการวิจัยนี้จะมีค่าสูงสุด เมื่อมีการลดอัตราส่วนกำลังอัดเหลือ 16.1:1 และปรับแก้ให้มีองศาการฉีดเชื้อเพลิงเป็น 28 BTDC