การประยุกต์ใช้ก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้มในระบบเชื้อเพลิงคู่กับเครื่องยนต์สันดาปภายในแบบจุดระเบิดด้วยหัวเทียน

Abstract

วิทยานิพนธ์นี้จะแสดงให้เห็นถึงการประหยัดเชื้อเพลิงและมลภาวะของเครื่องยนต์ SI เมื่อมีการเปลี่ยนเชื้อเพลิงจากน้ำมันเบนซินมาใช้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติและก๊าซหุงต้ม ด้วยการดัดแปลงอุปกรณ์ gas mixer เป็นระบบจ่ายเชื้อเพลิงก๊าซทั้งสองชนิดแบบ Fumigation โดยไม่มีการปรับแต่งองศาจุดระเบิดเครื่องยนต์ การทดสอบได้กระทำทั้งการขับขี่บนถนน (road test) ด้วยความเร็วคงที่ 60,70,80 และ 90 กม./ชม. เพื่อเปรียบเทียบค่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง (fuel consumption) และการทดสอบบนแท่นทดสอบ (Chassis Dynamometer) เพื่อเปรียบเทียบค่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงและมลภาวะที่สภาวะการขับขี่จริง โดยใช้การขับขี่ตามรูปแบบ Bangkok Driving Mode ซึ่งจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัยได้พัฒนาร่วมกับ Japan Transportation Cooperation Association (JTCA) ซึ่งจัดแบ่งลักษณะการขับขี่ในกรุงเทพมหานครออกเป็น 6 กลุ่มลักษณะ (cycle) ผลการทดสอบการขับขี่ด้วยความเร็วคงที่สรุปได้ว่าค่า อัตราการสิ้นเปลืองของเชื้อเพลิงก๊าซทั้งสองจะเพิ่มขึ้นตามความเร็วรถยนต์ โดยที่ 60,70,80และ 90 กม./ชม. ก๊าซธรรมชาติมีการใช้พลังงานต่อระยะทางเป็น 1.518, 1.621, 1.652, 2.090 MJ/km และก๊าซหุงต้มมีการใช้พลังงานต่อระยะทางเป็น 1.511, 1.555, 1.606, 1.800 MJ/km ตามลำดับ ส่วนผลการทดสอบบนแท่นทดสอบพบว่า อัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจะขึ้นอยู่กับลักษณะของรูปแบบการขับขี่ โดยในกลุ่มลักษณะการขับขี่ที่ 1 - 6 การใช้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติจะมีการใช้พลังงานต่อระยะทาง (MJ/km.) มากกว่าการใช้ก๊าซหุงต้ม 9.70%, 8.62%, 6.70%, 7.02%, 12.97% และ 3.85% ตามลำดับ การใช้เชื้อเพลิงก๊าซโซลีนจะมีการใช้พลังงานต่อระยะทาง (MJ/km.) มากกว่าการใช้ก๊าซธรรมชาติ 44.66%, 52.03%, 52.31%, 49.25%, 47.27% และ 54.61% ตามลำดับ และการใช้เชื้อเพลิงก๊าซโซลีนจะมีการใช้พลังงานต่อระยะทาง (MJ/km.) มากกว่าการใช้ก๊าซหุงต้ม 60.21%, 66.37%, 63.24%, 60.53%, 69.23% และ 60.80% ตามลำดับ สำหรับผลการวัดและวิเคราะห์ด้านมลพิษพบว่าปริมาณสารมลพิษจะขึ้นอยู่กับลักษณะของรูปแบบการขับขี่ โดยการใช้เชื้อเพลิงก๊าซโซลีนมีแนวโน้มการปลดปล่อยปริมาณไฮโดรคาร์บอนที่ยังไม่เผาไหม้ (UHC) สูงที่สุด รองลงมาได้จากการใช้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติ ส่วนปริมาณที่เกิดขึ้นจากเชื้อเพลิงก๊าซหุงต้มมีค่าน้อยที่สุด ส่วนแนวโน้มการปลดปล่อยปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) พบว่าเกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงก๊าซโซลีนสูงสุด รองลงมาได้จากการใช้เชื้อเพลิงก๊าซหุงต้ม ส่วนปริมาณที่เกิดขึ้นจากเชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติมีค่าน้อยที่สุดในขณะที่มีปริมาณการปล่อยไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ที่เกิดขึ้นจากการใช้เชื้อเพลิงก๊าซหุงต้มมีค่ามากที่สุด รองลงมาได้จากการใช้เชื้อเพลิงก๊าซธรรมชาติ โดยปริมาณที่เกิดขึ้นจากเชื้อเพลิงก๊าซโซลีนมีค่าต่ำที่สุด