วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาลักษณะการเผาไหม้และผลกระทบขององศาการฉีดเชื้อเพลิงต่อการเผาไหม้ของเชื้อเพลิง DME ในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กชนิดฉีดเชื้อเพลิงโดยตรงเมื่อใช้ชุดขับปั๊มเชื้อเพลิงมาตรฐาน จากการวิเคราะห์การปล่อยความร้อนเนื่องจากการเผาไหม้จากข้อมูลความดันภายในกระบอกสูบ ในงานวิจัยนี้จะใช้เครื่องยนต์ Kubota รุ่น RT 140 ขนาด 0.709 ลิตร ซึ่งจะทำการทดสอบที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐานแล้วทำการบันทึกค่าสมรรถนะและความดันภายในกระบอกสูบเพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมการเผาไหม้และหลังจากนั้นจะทำการเปลี่ยนค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงต่างๆอันได้แก่องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า STD-4, องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า STD-2และองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้า STD+2 แล้วทำการเปรียบเทียบผลกระทบขององศาการฉีดเชื้อเพลิงต่อสมรรถนะและพฤติกรรมการเผาไหม้ ผลที่ได้จากงานวิจัยนี้แบ่งการนำเสนอออกเป็น 2 ส่วน คือส่วนแรกแสดงผลด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์เมื่อใช้ DME ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงต่างๆและผลการพิจารณาองศาการฉีดเชื้อเพลิงที่เหมาะสม ส่วนที่สองแสดงลักษณะการเผาไหม้ของ DME ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงต่างๆ จากผลการศึกษาวิเคราะห์อัตราการปล่อยความร้อนเนื่องจากการเผาไหม้จากข้อมูลความดันภายในกระบอกสูบและความดันเชื้อเพลิงที่ทางเข้าหัวฉีด รวมทั้งผลการวิเคราะห์อัตราการฉีดเชื้อเพลิง, ช่วงล่าช้าการจุดระเบิด, การปล่อยความร้อนสุทธิ และสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ เป็นต้น จากผลการวิจัยพบว่าเมื่อพิจารณาในทุกจุดทดสอบนั้นองศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐานให้ค่าอัตราสิ้นเปลืองจำเพาะเบรกต่ำที่สุดโดยมีค่า 494 g/kW-hr และให้ค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงเบรกมากที่สุดโดยมีค่า 25.6% สำหรับอุณหภูมิไอเสียที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงต่างๆพบว่าที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้า STD+2 มีอุณหภูมิไอเสียสูงที่สุด แต่ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐาน, องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า STD-4 และองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า STD-2 นั้นมีอุณหภูมิไอเสียใกล้เคียงกัน เมื่อพิจารณาอัตราสิ้นเปลืองจำเพาะเบรกร่วมกับความถี่จากการใช้งานตามมาตรฐาน ESC Test Cycle พบว่าที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐานนั้นเป็นองศาการฉีดเชื้อเพลิงที่เหมาะสมที่สุด สำหรับผลของการปรับเปลี่ยนองศาการฉีดเชื้อเพลิงต่อการเผาไหม้นั้นพบว่าจะทำให้มีแนวโน้มของการสร้างแรงดันในท่อส่งเชื้อเพลิงเกิดขึ้นก่อนหลังตามลำดับขององศาการฉีดเชื้อเพลิง สำหรับปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงในแต่ละวัฏจักรเมื่อพิจารณาที่ความเร็วรอบต่างๆพบว่าที่ความเร็วรอบ 1700 rpm จะมีปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงในแต่ละวัฏจักรต่ำที่สุด เป็นผลให้สมรรถนะที่ความเร็วรอบดังกล่าวมีค่าสูงสุด องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้าจะให้ค่าความดันสูงสุดในห้องเผาไหม้สูงกว่าที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้า สำหรับค่าสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้นั้นพบว่าที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้าจะมีค่ามากที่สุด ช่วงล่าช้าการจุดระเบิดนั้นในแต่ละองศาการฉีดเชื้อเพลิงจะมีค่าแตกต่างกัน โดยในกรณีที่มีการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้ามากขึ้น จะมีช่วงล่าช้าการจุดระเบิดที่ยาวมากขึ้น แต่เมื่อพิจารณาที่ความเร็วรอบต่างๆแล้วพบว่าที่ความเร็วรอบ 1700 rpm นั้นมีช่วงล่าการจุดระเบิดยาวที่สุด จากผลการวิจัยสามารถสรุปได้ว่าถึงแม้ที่องศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐานจะมีค่าอัตราสิ้นเปลืองจำเพาะเบรกที่ต่ำที่สุด แต่ถ้าพิจารณาในด้านการเผาไหม้โดยการพิจารณาจากค่าสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้นั้นพบว่าไม่ได้มีค่าที่สูงที่สุด ดังนั้นจึงควรพิจารณาหาวิธีการที่จะทำให้มีการเผาไหม้ให้มีประสิทธิภาพสูงขึ้นต่อไป