การศึกษาเปรียบเทียบผลกระทบที่มีต่อเครื่องยนต์ขนาดเล็กเมื่อใช้น้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันปาล์มโอเลอีน

Abstract

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบสมรรถนะของเครื่องยนต์ ควันดำ และความทนทานของเครื่องยนต์ เมื่อนำน้ำมันปาล์มดิบและเมื่อนำน้ำมันปาล์มโอเลอีน มาใช้ในเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัดขนาดเล็ก อีกทั้งทำการติดตามผลการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของน้ำมันหล่อลื่นและการเปลื่ยนแปลงของสารเจือปนในน้ำมันหล่อลื่นตลอดการทดสอบความทนทาน โดยที่น้ำมันปาล์มดิบที่ใช้ในงานวิจัยได้ผ่านการอุ่นให้ความร้อนให้มีอุณหภูมิ 45±5oC ตลอดทั้งงานวิจัยนี้ งานวิจัยแบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนแรกเป็นการทดสอบเครื่องยนต์เพื่อเปรียบเทียบระหว่างผลด้านสมรรถนะ จากการใช้น้ำมันปาล์มดิบและจากการใช้น้ำมันปาล์มโอเลอีน กับการใช้น้ำมันดีเซล บนแท่นทดสอบ ที่สภาวะคงตัวและความเร็วคงที่ ซึ่งผลด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์จะพบว่า แรงบิดสูงสุดของเครื่องยนต์จากการใช้น้ำมันปาล์มดิบและจากการใช้น้ำมันปาล์มโอเลอีน มีค่าใกล้เคียงกับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลในขณะที่ค่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะ ค่าอุณหภูมิไอเสียและควันดำ ที่ได้จากการใช้น้ำมันปาล์มทั้งสองชนิดมีค่าสูงกว่าการใช้น้ำมันดีเซลอย่างเห็นได้ชัด โดยที่ผลดังกล่าวของการใช้น้ำมันปาล์มทั้งสองชนิดนี้มีค่าไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ส่วนที่สองเป็นการทดสอบความทนทานของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันปาล์มดิบกับ เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันปาล์มโอเลอีนในระยะเวลา 320 ชั่วโมงเพื่อเปรียบเทียบผลในด้านการใช้งานในระยะยาวด้วยวัฏจักรภาระจำลอง พบว่าเมื่ออายุการทำงานของเครื่องยนต์เพิ่มขึ้น สมรรถนะของเครื่องยนต์เมื่อใช้น้ำมันดีเซล น้ำมันปาล์มดิบและน้ำมันปาล์มโอเลอีนมีการตกลง โดยหลังเสร็จสิ้นการทดสอบ พบว่าสมรรถนะของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลมีการตกลงเพียงเล็กน้อย ส่วนสมรรถนะของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันปาล์มดิบมีการตกลงจากก่อนการทดสอบอยู่ในช่วง 10% – 20% ส่วนกรณีน้ำมันปาล์มโอเลอีนสมรรถนะก็ตกลงกว่าก่อนการทดสอบความทนทานอยู่ในช่วง 5% - 14% นอกจากนั้นยังได้ติดตามผลการเปลี่ยนแปลงของน้ำมันหล่อลื่นตลอดการทดสอบความทนทาน ซึ่งพบการปนเปื้อนของปริมาณซิลิกอนในน้ำมันหล่อลื่นเพิ่มขึ้นอย่างผิดปกติ ทำให้พบปริมาณเหล็ก โครเมียม และอลูมิเนียมปนเปื้อนในน้ำมันหล่อลื่นสูงผิดปกติ จึงน่าจะเห็นว่ามีการสึกหรอที่สูงผิดปกติเฉพาะสำหรับเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันปาล์มดิบเท่านั้น และยังพบคราบเขม่าติดตามหัวฉีดโดยที่ในกรณีน้ำมันดีเซลพบคราบเขม่าเพียงเล็กน้อย ซึ่งน้อยกว่ากรณีน้ำมันปาล์มโอเลอีนและกรณีน้ำมันปาล์มดิบ ตามลำดับ ซึ่งจากคราบเขม่าเหนียวปริมาณมากของกรณีน้ำมันปาล์มดิบ อาจจะทำให้เกิดการชำรุดของเครื่องยนต์ได้ โดยเฉพาะชิ้นส่วนหัวฉีด สรุปได้ว่า การนำน้ำมันปาล์มดิบไปใช้ในเครื่องยนต์ จะต้องทำการอุ่นน้ำมันปาล์มดิบก่อนการใช้งาน และต้องทำการบำรุงรักษาในช่วงเวลาที่สั้นกว่ากำหนดปกติของการใช้ดีเซล อาทิ การเปลี่ยนถ่ายน้ำมันหล่อลื่นที่เร็วขึ้น หรือการถอดล้างชิ้นส่วนจำพวกหัวฉีดเมื่อใช้งานไปในระยะเวลาหนึ่งๆ ส่วนการนำน้ำมันปาล์มโอเลอีนไปใช้งานสามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนได้ตามปกติทั่วไป