สมรรถนะและการปล่อยสารมลพิษของเครื่องยนต์ดีเซลจากการใช้ดีเซลผสมกับปาล์มเอทิลเอสเตอร์ เอทิลอะซิเตท และเอทานอล

Abstract

การปล่อยออกไซด์ของไนโตรเจนและฝุ่นละอองขนาดเล็กจากเครื่องยนต์ดีเซลส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม เชื้อเพลิงดีเซลผสมกับสารที่มีออกซิเจนเป็นองค์ประกอบ เช่น แอลกอฮอล์และเอสเตอร์กำลังถูกพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อลดการปล่อยสารมลพิษทั้งสอง งานวิจัยนี้ เป็นการศึกษาสมรรถนะและการปล่อยสารมลพิษต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ดีเซลแบบฉีดตรง หนึ่งสูบ สี่จังหวะ ณ ความเร็วรอบ 3,000 rpm และเปลี่ยนแปลงภาระงาน โดยใช้ดีเซลผสมกับปาล์มเอทิลเอ สเตอร์และเอทิลอะซิเตทร้อยละ 5 (PEE5Ea5) และเอทานอล ซึ่งเพิ่มถึงร้อยละ 20 โดยปริมาตร เมื่อเทียบกับดีเซล และดีเซลผสมกับปาล์มเอทิลเอสเตอร์ร้อยละ 5 (PEE5) ผลการทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์ แสดงให้เห็นว่า การใช้ PEE5Ea5 และ เอทานอลซึ่งเพิ่มถึงร้อยละ 20 นำไปสู่การลดลงอย่างต่อเนื่องของสมรรถนะของเครื่องยนต์ตามการเพิ่มเอทานอล อย่างไรก็ตาม งานวิจัยนี้ พบว่า การใช้ PEE5Ea5 ผสมกับเอทานอลร้อยละ 5 มีประสิทธิภาพทางความร้อนเบรคเพิ่มขึ้นถึงร้อยละ 1 เมื่อเทียบกับ PEE5 และใกล้เคียงกับดีเซล ขณะที่การเพิ่มขึ้นของความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรคไม่เกินร้อยละ 6 เมื่อเทียบกับดีเซล ณ กำลังงานเบรค 4 kW ยิ่งไปกว่านั้น การวัดสารพิษต่าง ๆ ของเครื่องยนต์ แสดงให้เห็นว่า การใช้ PEE5Ea5 ผสมกับเอทานอลสูงถึงร้อยละ 20 นำไปสู่การลดลงอย่างต่อเนื่องของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ไนทริกออกไซด์ คาร์บอนมอนอกไซด์ และฝุ่นละออง เนื่องจากการผสมเอทิลอะซิเตท และเอทานอล ทำให้การเผาไหม้สมบูรณ์ และการลดลงของอัตราส่วนคาร์บอนต่อไฮโดรเจน ซึ่งนำไปสู่การลดลงของอุณหภูมิการเผาไหม้ แต่มีการเพิ่มขึ้นของไฮโดรคาร์บอนเมื่อเทียบกับดีเซล และ PEE5