Please use this identifier to cite or link to this item:
https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19541
| Title: | การศึกษาผลการปรับค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิง DME ผสมปาล์มไบโอดีเซล ในเครื่องยนต์ดีเซลชนิดห้องเผาไหม้ส่วงหน้า |
| Other Titles: | The study on effect of DME blended with palm biodiesel's injection timing in an IDI compression ignition engine |
| Authors: | ชลมิตร ทิพย์สิงห์ |
| Advisors: | คณิต วัฒนวิเชียร |
| Other author: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์ |
| Advisor's Email: | Kanit.W@Chula.ac.th |
| Subjects: | เครื่องยนต์ดีเซล -- ระบบเชื้อเพลิง เชื้อเพลิงไบโอดีเซล เมทิลอีเทอร์ Diesel motor -- Fuel systems Biodiesel fuels Methyl ether |
| Issue Date: | 2553 |
| Publisher: | จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย |
| Abstract: | งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลของการปรับค่าองศาการฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงเมื่อใช้เชื้อเพลิง DME ผสมปาล์มไบโอดีเซล ที่มีต่อปรากฏการณ์เผาไหม้และสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก ชนิดห้องเผาไหม้ล่วงหน้า เมื่อใช้ชุดขับปั๊มเชื้อเพลิงมาตรฐาน โดยการทดสอบได้ใช้เครื่องยนต์ดีเซลชนิดห้องเผาไหม้ล่วงหน้า Kubota รุ่น RT120 ขนาด 0.624 ลิตร เมื่อใช้ น้ำมันดีเซล น้ำมันปาล์มไบโอดีเซลและน้ำมันปาล์มไบโอดีเซลผสม DME (DME-PME) ในสัดส่วนโดยมวล 40% DME เป็นเชื้อเพลิง เพื่อหาสมรรถนะและบันทึกความดันในกระบอกสูบเพื่อวิเคราะห์ปรากฏการณ์การเผาไหม้ ผลที่ได้จากงานวิจัยนี้ได้แบ่งการนำเสนอออกเป็น 2 ส่วน คือ ส่วนแรกเป็นผลการทดสอบเมื่อใช้เพลาลูกเบี้ยวค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐาน STD และส่วนที่สองศึกษาอิทธิพลของการปรับค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงที่มีต่อสมรรถนะและปรากฏการณ์การเผาไหม้ จากการทดสอบเพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะโดยใช้น้ำมันดีเซล น้ำมันปาล์มไบโอดีเซลและ DME-PME ในสัดส่วนโดยมวล 40% DME เป็นเชื้อเพลิง เมื่อใช้เพลาลูกเบี้ยวค่าองศามาตรฐาน STD ที่สภาวะภาระสูงสุด พบว่าการใช้ DME-PME ในสัดส่วน 40% DME จะให้ค่าแรงบิดเบรกสูงสุดมีค่าลดต่ำลง แต่มีค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงเพิ่มสูงขึ้น ส่วนผลของการทดสอบสมรรถนะที่สภาวะภาระบางส่วน พบว่าการใช้ DME-PME ในสัดส่วน 40% DME เป็นเชื้อเพลิงจะมีค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงมีต่ำกว่าการใช้ปาล์มไบโอดีเซลและดีเซลในทุกจุดทดสอบ และจากการวิเคราะห์ปรากฏการณ์การเผาไหม้ พบว่าการใช้ DME-PME ในสัดส่วน 40% DME มีจุดเริ่มต้นการฉีดเชื้อเพลิงล่าช้าที่สุด มีผลทำให้ค่าความดันสูงสุดภายในห้องเผาไหม้และงานอินดิเคทมีค่าต่ำสุด และเมื่อพิจารณารูปแบบของอัตราการปล่อยความร้อน พบว่ากรณีน้ำมันดีเซลจะมีลักษณะการเผาไหม้ที่มีความชันของอัตราการปล่อยความร้อนในช่วงเริ่มต้นสูงกว่า DME-PME ในสัดส่วน 40% DME ทำให้การเผาไหม้ในช่วงเริ่มต้นทำได้รวดเร็วกว่าและมีการปล่อยความร้อนสุทธิกับมีค่าสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้สูงกว่า ในส่วนของการศึกษาอิทธิพลของการปรับค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิง ที่มีต่อเครื่องยนต์เมื่อใช้ DME-PME ในสัดส่วน 40% DME เป็นเชื้อเพลิงที่สภาวะภาระสูงสุด พบว่าการปรับใช้เพลาลูกเบี้ยวเพื่อเพิ่มค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า ADV4 มีค่าแรงบิดเบรกสูงสุดใกล้เคียงกับที่ค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงมาตรฐาน และให้ประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงสูงที่สุดในทุกความเร็วรอบ และยังพบว่ามีแนวโน้มลักษณะเดียวกันกับการทดสอบที่สภาวะภาระบางส่วนกล่าวคือ การใช้เพลาลูกเบี้ยวเพื่อเพิ่มค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า ADV4 มีค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงสูงที่สุด มีอุณหภูมิไอเสียต่ำที่สุด และจากการวิเคราะห์ปรากฏการณ์การเผาไหม้ พบว่าการใช้เพลาลูกเบี้ยวเพื่อเพิ่มค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า ADV4 มีจุดเริ่มต้นการฉีดเชื้อเพลิงเกิดขึ้นเร็วที่สุด และมีปริมาณการฉีดเชื้อเพลิงต่อวัฏจักรที่ต่ำที่สุด มีแนวโน้มให้ค่าความดันภายในห้องเผาไหม้สูงสุดและงานอินดิเคทมีค่าสูงสุด และมีลักษณะการเผาไหม้ที่มีความชันของอัตราการปล่อยความร้อนในช่วงเริ่มต้นสูงทำให้การเผาไหม้ในช่วงเริ่มต้นทำได้รวดเร็วและมีการปล่อยความร้อนสุทธิกับสัดส่วนมวลเชื้อเพลิงที่เผาไหม้มีค่าสูงที่สุด ซึ่งส่งผลสอดคล้องกันกับค่าประสิทธิภาพการเปลี่ยนพลังงานเชื้อเพลิงที่ได้ค่าสูงสุดด้วย ผลการวิจัยสรุปได้ว่า การนำ DME-PME ในสัดส่วน 40%DME มาใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนกับเครื่องยนต์รุ่นที่ใช้ในการวิจัยนี้จะมีความเหมาะสมและเกิดประโยชน์สูงสุด ถ้ามีการใช้เพลาลูกเบี้ยวเพื่อเปลี่ยนค่าองศาการฉีดเชื้อเพลิงล่วงหน้า ADV4 |
| Other Abstract: | The objective of this work is aimed to study the effects of fuel injection timing on engine’s combustion phenomenon and engine performance of an IDI CI engine fuelled with DME blended with palm biodiesel. The KUBOTA IDI model RT120, 0.624 liters, engine using diesel, palm biodiesel and 40% DME blended with palm biodiesel as a fuel was employed in this work. The engine performance was evaluated and combustion phenomena were analyzed using the captured in-cylinder pressure data. This presentation was divided into two parts. First, results of using different fuels on engine performance and combustion phenomena when using standard fuel injection timing will be presented. Then, effects of DME Blended with palm biodiesel’s injection timing on an IDI engine’s performance and combustion phenomena will be followed.The comparative engine performance test with OEM’s standard fuel injection timing (STD) when using diesel, palm biodiesel and 40% DME blended with palm biodiesel were performed. The full load performance show that the maximum brake torque of engine using 40% DME blended with palm biodiesel is lower than the results of using diesel but their energy conversion efficiencies are higher. The part load performance reveals that engine’s energy conversion efficiency of using 40% DME blended with palm biodiesel are lower than palm biodiesel and diesel at all engine test points. The start of injection of 40% DME blended with palm biodiesel are the most retarded. As a consequence, the maximum in-cylinder pressure and indicated work are the lowest. The combustion’s heat release during the premixed combustion stage show that the slope of heat release rate profile of diesel fuel is higher than that of 40% DME blended with palm biodiesel. Therefore, the start of combustion of diesel is faster thus the higher the net heat released and higher mass fraction burn has been obtained. The investigation result of effects of injection timing when using 40% DME blended with palm biodiesel reveals that the engine’s maximum brake torque obtained from the used of 4 degree advanced injection timing (ADV4) are closed to results from the use of a standard injection timing with the maximum energy conversion efficiency at all test speeds. In addition, with similar trend as at the full load, the engine part load test conditions when using the fuel injection timing of ADV4 will results in the highest the energy conversion efficiency and the lowest exhaust gas temperatures. The results of combustion phenomena analysis are also shown that the engine with fuel injection timing of ADV4 will start to deliver earlier injection with the lowest amount of injected fuel. The obtained maximum in-cylinder pressure and indicated work are also the highest. The combustion’s heat release during the premixed combustion stage of engine using fuel injection timing of ADV4 also shows that the slope of heat release rate profile is also high.Therefore, the start of combustion with ADV4 is faster thus the higher the net heat released and mass fraction burn has been obtained. This is why, with the injection timing of ADV4, the engine has higher energy conversion efficiency.Finally, results from this work can be concluded that the best match and the maximum benefit of using 40% DME blended with palm biodiesel as an alternative fuel in a KUBOTA RT120 engine can be achieved if the advanced engine’s fuel injection timing of ADV 4 has been used. |
| Description: | วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.) -- จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย,2553 |
| Degree Name: | วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต |
| Degree Level: | ปริญญาโท |
| Degree Discipline: | วิศวกรรมเครื่องกล |
| URI: | http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/19541 |
| URI: | http://doi.org/10.14457/CU.the.2010.280 |
| metadata.dc.identifier.DOI: | 10.14457/CU.the.2010.280 |
| Type: | Thesis |
| Appears in Collections: | Eng - Theses |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| chonlamit_ti.pdf | 7.39 MB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.