ผลของการใช้น้ำมันดีเซลทางเลือกในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก

Abstract

ศึกษาผลกระทบจากการใช้น้ำมันดีเซลทางเลือกต่อเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กที่ใช้ในการเกษตร โดยแบ่งการวิจัยออกเป็นสามส่วนคือ ส่วนแรกทดสอบเพื่อหาส่วนผสมที่เหมาะสม ระหว่างน้ำมันเตาและเคโรซีนที่ใช้ในงานวิจัย พบว่าส่วนผสมที่เหมาะสมที่สุดอยู่ที่น้ำมันเตา 30% ผสมกับเคโรซีน 70% ส่วนที่สองทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์บนแท่นทดสอบ ที่สภาวะภาระสูงสุดและที่สภาวะภาระบางส่วน ความเร็วรอบต่างๆ เพื่อเปรียบเทียบระหว่างการใช้น้ำมันดีเซลทางเลือกและน้ำมันดีเซล ซึ่งผลการทดสอบที่ได้ เมื่อนำมาปรับค่าเทียบกับอุณหภูมิและความดันบรรยากาศมาตรฐาน พบว่าที่สภาวะภาระสูงสุดแรงบิดเบรกของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซล ทางเลือกมีค่าใกล้เคียงกับน้ำมันดีเซล ค่าอัตราสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะและค่าควันดำมีค่าสูงกว่าค่าจากการใช้น้ำมันดีเซลที่ทุกความเร็วรอบ ค่าอุณหภูมิไอเสียพบว่ามีค่าใกล้เคียงกับค่าที่ได้จากการใช้น้ำมันดีเซล ส่วนที่สภาวะภาระบางส่วนพบว่า ส่วนใหญ่ค่าอัตราสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะและค่าควันดำ มีค่าสูงกว่าค่าที่ได้จากการใช้น้ำมันดีเซลและค่าอุณหภูมิไอเสียมีค่าใกล้เคียงกัน ส่วนที่สามทำการทดสอบความทนทานของเครื่องยนต์จากการใช้งานต่อเนื่อง ภายใต้วัฏจักรภาระการทำงานซึ่งดัดแปลงมาจากวัฏจักรการทดสอบเครื่องยนต์ของ EMA อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 320 ชั่วโมง ผลจากการเฝ้าศึกษาติดตามพบว่าเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลทางเลือก มีอัตราสิ้นเปลืองนำมันเชื้อเพลิงและปริมาณควันดำเพิ่มสูงขึ้นตามชั่วโมงการทำงาน และสูงกว่าเมื่อใช้น้ำมันดีเซล การสุ่มวิเคราะห์น้ำมันหล่อลื่นพบว่าความหนืดของน้ำมันหล่อลื่นมีค่าเกินระดับการเตือนขั้นวิกฤต ในชั่วโมงการใช้งานน้ำมันหล่อลื่นที่เร็วกว่าปกติ โดยสาเหตุสำคัญเกิดจากปริมาณเขม่าจากการเผาไหม้ที่สูง จากการพินิจชิ้นส่วนพบสภาพการสึกหรอในก้านวาล์ว แบริ่งก้านสูบ มีปริมาณเขม่าจับตัวหนาภายในกระบอกสูบและที่ปลายหัวฉีด และพบคราบตะกอนสีแดงที่ฝาสูบของเครื่องยนต์ อีกทั้งยังพบว่าสมรรถนะของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลทางเลือก หลังผ่านการทดสอบความทนทานมีค่าแรงบิดเบรกลดลง ค่าอัตราสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ ค่าควันดำและค่าอุณหภูมิไอเสียมีค่าสูงขึ้นอย่างชัดเจน สรุปได้ว่าน้ำมันดีเซลทางเลือกมีราคาต่ำกว่าน้ำมันดีเซลประมาณ 25% สามารถนำมาใช้งานได้ดี หากใช้ช่วงการเปลี่ยนถ่ายน้ำมันหล่อลื่นที่เร็วกว่าคือครึ่งหนึ่งของข้อแนะนำเมื่อใช้น้ำมันดีเซล หรือเลือกนำเอาน้ำมันหล่อลื่นที่มีค่าความหนืดต่ำมาใช้งาน