Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/14478
| Title: | การประยุกต์ใช้เชื้อเพลิง DME ผสมปาล์มไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซลชนิดห้องเผาไหม้ส่วนหน้า |
| Other Titles: | Application of DME blending with palm biodiesel in an IDI compression ignition engine |
| Authors: | วาทิต ตั้งพิสิฐโยธิน |
| Advisors: | คณิต วัฒนวิเชียร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | fmekwt@eng.chula.ac.th, Kanit.W@chula.ac.th |
| Subjects: | เชื้อเพลิงไบโอดีเซล ไดเมทิลอีเทอร์ เครื่องยนต์ดีเซล |
| Issue Date: | 2551 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของสัดส่วนการผสมระหว่าง DME กับ ปาล์มไบโอดีเซลที่มีต่อสมรรถนะ และปรากฏการณ์การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กชนิดห้องเผาไหม้ล่วงหน้า โดยทดสอบกับเครื่องยนต์ Kubota รุ่น RT 120 IDI ขนาด 0.624 ลิตร ซึ่งจะทำการทดสอบ DME ผสมปาล์มไบโอดีเซลที่สัดส่วน 50%DME, 40%DME และ 30%DME แล้วทำการบันทึกข้อมูลสมรรถนะและความดันในกระบอกสูบเพื่อวิเคราะห์พฤติกรรมการเผาไหม้ ผลที่ได้จากงานวิจัยนี้แบ่งการนำเสนอออกเป็น 2 ส่วน กล่าวคือ ส่วนแรกแสดงผลด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์เมื่อใช้ปาล์มไบโอดีเซลเปรียบเทียบกับกรณีใช้ DME ผสมปาล์มไบโอดีเซลที่สัดส่วน 50%DME,40%DME และ 30%DME และส่วนที่สองแสดงผลปรากฏการณ์การเผาไหม้ของ DME ผสมปาล์มไบโอดีเซลที่สัดส่วน 50%DME,40%DME และ 30%DME จากผลการศึกษาวิเคราะห์อัตราการปล่อยความร้อนเนื่องจากการเผาไหม้จากข้อมูลความดันภายในกระบอกสูบและความดันเชื้อเพลิงที่ทางเข้าหัวฉีด รวมทั้งวิเคราะห์อัตราการฉีดเชื้อเพลิง ช่วงล่าช้าการจุดระเบิด และสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ จากผลการทดสอบสมรรถนะที่สภาวะภาระสูงสุด พบว่าเมื่อมีการผสม DME ลงในปาล์มไบโอดีเซล แรงบิดเบรกสูงสุดจากการใช้ปาล์มไบโอดีเซลจะมีค่าต่ำลง โดยจะมีค่าต่ำลงตามสัดส่วนการผสม DME ทีเพิ่มขึ้น ส่วนค่าควันดำที่สภาวะภาระสูงสุดจะลดลงตามสัดส่วนการผสม DME ที่เพิ่มขึ้น โดยสัดส่วน 50%DME มีค่าควันดำต่ำที่สุด ที่สภาวะภาระบางส่วนโดยภาพรวมพบว่า ที่สัดส่วน 30%DME และ 40%DME มีอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานรวมจำเพาะต่ำที่สุดต่ำกว่าการใช้ปาล์มไบโอดีเซล โดยสัดส่วน 40%DME มีอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานรวมจำเพาะต่ำที่สุดต่ำกว่าสัดส่วน 30%DME เล็กน้อย และที่สัดส่วน 50%DME มีอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานรวมจำเพาะสูงสุดสูงกว่าการใช้ปาล์มไบโอดีเซล อุณหภูมิไอเสียที่สภาวะภาระบางส่วนจะสูงขึ้นตามสัดส่วน DME ที่สูงขึ้น ส่วนค่าควันดำที่สภาวะภาระบางส่วนมีแนวโน้มเดียวกับที่สภาวะภาระสูงสุด จากผลการทดสอบและวิเคราะห์ข้อมูลความดันในห้องเผาไหม้พบว่าความดันในห้องเผาไหม้สูงสุดของสัดส่วน 30%DME กับ 40 %DME มีค่าใกล้เคียงกัน และมีแนวโน้มสูงกว่า 50%DME การเพิ่มสัดส่วน DME มีผลทำให้จุดเริ่มต้นการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้า โดยที่สัดส่วน 50%DME มีแนวโน้มในการสร้างแรงดันการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้าที่สุด ในขณะที่สัดส่วน 30%DME และ 40%DME มีแนวโน้มในการสร้างแรงดันการฉีดเชื้อเพลิงใกล้เคียงกันและมีแนวโน้มในการสร้างแรงดันการฉีดเชื้อเพลิงก่อนสัดส่วน 50%DME ประมาณ 0.4-2.4 องศาเพลาข้อเหวี่ยง การเพิ่มสัดส่วน DME มีผลทำให้จุดเริ่มต้นการเผาไหม้ล่าช้าขึ้น โดย 30%DME และ 40%DME มีจุดเริ่มต้นการเผาไหม้ใกล้เคียงกัน ส่วน 50%DME มีจุดเริ่มต้นการเผาไหม้ล่าช้ากว่า 30%DME และ 40%DME ประมาณ 0.4-1.6 องศาเพลาข้อเหวี่ยง การเพิ่มสัดส่วน DME มีผลทำให้จุดสิ้นสุดการเผาไหม้ล่าช้า โดย 50%DME มีจุดสิ้นสุดการเผาไหม้ล่าช้าที่สุด ส่งผลให้มีอุณหภูมิไอเสียสูงขึ้น ซึ่งสอดคล้องกับผลการทดสอบสมรรถนะ การปล่อยความร้อนสุทธิของสัดส่วน 50%DME มีแนวโน้มสูงที่สุด และสัดส่วน 30%DME มีการปล่อยความร้อนสุทธิต่ำที่สุด การเพิ่มสัดส่วน DME มีผลทำให้จุดศูนย์กลางการปล่อยความร้อนห่างจากจุดศูนย์ตายบนมากขึ้น โดย 30%DME มีจุดศูนย์กลางการปล่อยความร้อนใกล้จุดศูนย์ตายบนมากที่สุด ส่วน 50%DME มีจุดศูนย์กลางการปล่อยความร้อนห่างจากจุดศูนย์ตายบนมากที่สุด สัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ของสัดส่วน 40%DME มีค่าสูงที่สุด โดยสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ของสัดส่วน 30%DME และ 50%DME มีค่าใกล้เคียงกัน ซึ่งกล่าวได้ว่าสอดคล้องกับประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงเบรก ผลการวิจัยนี้สรุปได้ว่าการนำ DME มาผสมปาล์มไบโอดีเซลสามารถนำมาใช้ในเครื่องยนต์ดีเซลได้ และพบว่าหากนำเครื่องยนต์รุ่นที่ใช้ในการวิจัยนี้ไปใช้ในงานทั่วไปนั้น สัดส่วน 40%DME มีความเหมาะสมที่สุดเนื่องจากมีประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงและสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้สูงที่สุด |
| Other Abstract: | This research is aimed to study the effects of DME blending with palm biodiesel on engine performance and engine combustion phenomenon. This study had been conducted with the CI engine, KUBOTA model RT120 IDI 0.624 liters engine and test with 50%DME, 40%DME and 30%DME blended with palm biodiesel to obtain engine performance. The combustion phenomena were analyzed using in-cylinder pressure data. The result showed in this research was divided into two parts. First part is about comparative engine performance between using different blending ratio such as 50%DME, 40%DME and 30%DME blended with palm biodiesel and using palm biodiesel on a dynamometer. The second part, combustion phenomenon of 50%DME, 40%DME and 30%DME blended with palm biodiesel were evaluated by employing rate of heat release that using in-cylinder pressure and fuel line pressure data, fuel injection rate, ignition delay and mass fraction burned. The result of full load engine performance had shown that maximum torque and smoke density will be decreased with higher blended DME ratio. The 50%DME gives lowest smoke density. The part load engine performance revealed that 30%DME and 40%DME gives lower specific total energy consumption than that of palm biodiesel, 40%DME gives lowest specific total energy consumption but 50%DME gives higher specific total energy consumption than palm biodiesel. Exhaust gas temperature will be increased with higher blended DME ratio. Smoke density will also decrease with higher blended DME ratio as at full load. It was found that maximum in-cylinder pressure will be obtained with 30%DME and 40%DME which was higher than 50%DME. Increasing of DME blend ratio will result in retarded start of injection, 50%DME is the most retarded. The start of injection of 30%DME and 40%DME are similar but more advanced than 50%DME within the range between 0.4 to 2.4 °CA. Increasing of DME blended ratio was resulted in retarded start of combustion. The start of combustion with 30%DME and 40%DME are the same but more retarded with 50%DME than 30%DME and 40%DME within the range between 0.4-1.6 °CA. Increasing of DME also shows retarded end of combustion, 50%DME is the most retarded that result in higher exhaust gas temperature. Net heat release of 50%DME is the highest. The 30%DME gives lowest net heat release. Increasing of DME blended were found that the center of heat release is shifted away from TDC, 30%DME has center of heat release closed to TDC but 50%DME has center of heat release further away from TDC. The mass fraction burned of 40%DME is the highest but the mass fraction of 30%DME and 50%DME are similar. Finally, this study can be concluded that diesel could be replaced by DME blending with palm biodiesel. The study have also shown that, if the engine’s model using in this study was brought to regular used, the 40%DME would be the best match for optimum energy conversion efficiency and mass fraction burned. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2551 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเครื่องกล |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/14478 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2008.799 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2008.799 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Wathit_ta.pdf | 3.47 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.