A study of compression ignition engine performance in dual fuel system using diesel and ethanol

การศึกษาผลกระทบทางด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัดที่ใช้เอทานอลร่วมกับน้ำมันดีเซล

Name: Mongkol Dangsunthornchai

LCSH: Spark ignition engines

LCSH: Homogeneous charge compression ignition engines

LCSH: Diesel fuels

LCSH: Ethanol as fuel

Abstract: The objective of this study is to analyze the performance effect of using ethanol- diesel blend on the compression ignition engine within dual fuel. This can be done by adding ethanol and air to the diesel fuel and setting the ethanol injector around the intake manifold before putting into the combustion chamber. The amount of ethanol will be controlled by the ECU. Then the engine with pure diesel fuel can be compared with the engine using dual fuel by testing at constant speed and variable loads. These tests require torque, emission and fuel consumption. To the tests, the amount of ethanol will be adjusted to the maximum by avoid knocking at the round and load in any point. Also the amount and the degree of injection of the diesel must not be adjusted. The results from the experiments at full load shows that the Brake Mean Effective Pressure and Brake Thermal Efficiency of the dual fuel engine has greater than diesel approximate 14.61 % and 17.75 % at 3600 RPM and 13.75 % and 16.02% at 2200 RPM respectively. In emission test of engine the HC and CO emission in dual fueled mode increase approximate 492.75 ppm and 5.2 % at 3600 RPM and 424 ppm and 1.6 % at 2200 RPM respectively, the results from the experiments at speed 2200 RPM and 36 % load shows that the using diesel fueled on the compression ignition engine within dual fuel has reduced by approximate 58 %, but the using ethanol fueled increased by approximate 2 times as much because the LHV of ethanol is lower than diesel fuel.

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระพบทางด้านสมรรถนะของเครื่องยนต์จุดระเบิด ด้วยการอัดที่ใช้เอทานอลร่วมกับน้ำมันดีเซล โดยทำการป้อนเอทานอลร่วมเข้าไปกับอากาศก่อนเข้า ห้องเผาไหม้ด้วยการติดตั้งหัวฉีดบริเวณท่อร่วมไอดีหลังลิ้นปีกผีเสื้อ ซึ่งปริมาณของเอทานอลจะถูก ควบคุมด้วยกล่อง อิเล็กทรอนิกส์ควบคุม จากนั้นทำการทดสอบเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซล เปรียบเทียบกับการใช้ เชื้อเพลิงร่วม (เอทานอลร่วมน้ำมันดีเซล) ทำการทดสอบที่ภาระสูงสุดและที่ ความเร็วรอบคงที่ ณ ภาระงานต่างๆ โดยเก็บค่าแรงบิด, ก๊าซไอเสีย, อัตราการใช้เชื้อเพลิง, ในการ ทดสอบใช้เชื้อเพลิงร่วมจะทำการปรับปริมาณเอทานอสให้ได้มากที่สุดโดยปราศจากการน็อค ณ รอบและภาระงานนั้นๆ โดยไม่ทำการปรับแต่งปริมาณและองศาการฉีดเดิมของน้ำมันดีเซล ผลการ ทดลองพบว่าเมื่อทำการทดสอบแบบภาระสูงสุด กำลังเบรกของเครื่องยนต์โดยเฉถี่ยที่ใช้เชื้อเพลิง ร่วมมีค่าสูงกว่าการใช้เชื้อเพลิงดีเซลเนื่องจากมีการเพิ่มเอทานอลในระบบเชื้อเพลิงร่วมในขณะที่ น้ำมันดีเซลเท่ากับระบบเชื้อเพลิงดีเซล และ ทำการเปรียบเทียบ อัตราการสิ้นเปลืองพลังงานจำเพาะ และประสิทธิภาพทางความร้อนของระบบเชื้อเพลิงร่วม มีค่าเพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยประมาณ 14.61 % และ 17.75 % ตามลำดับ ที่ 3600 รอบต่อนาที และ 13.75 % และ 16.02 % ตามลำดับ ที่ 2200 รอบต่อนาที ในขณะที่ค่ามลพิษ ไฮโดรคาร์บอน (HC) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ก็มีค่า เพิ่มขึ้น 492.75 ppm และ 5.2 % ตามลำดับ ที่ 3600 รอบต่อนาที และ 424 ppm และ 1.6 % ตามลำดับ ที่ 2200 จากผลการทดสอบจะเห็นได้ว่าเราสามารถใช้เอทานอลร่วมน้ำมันดีเซล ใน เครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยการอัดได้ ซึ่งที่รอบ 2200 รอบต่อนาที ภาระงานที่ 36 % สามารถลด การใช้น้ำมันดีเซลลงได้ถึง 58 % แต่จะต้องใส่เอทานอลเพิ่มประมาณ 2 เท่า เนื่องจาก ค่าพลังงาน ความร้อน ของเอทานอลมีค่าต่ำกว่าน้ำมันดีเซล

King Mongkut's University of Technology North Bangkok. Central Library

Address: BANGKOK

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: Suthum Patumsawad

Role: thesis advisors

Email : stt@kmutnb.ac.th

Created: 2009

Modified: 2564-04-16

Issued: 2021-04-16

eng

DegreeName: Master of science

Level: Master's Degree

Descipline: Automotive Engineering (English Program)

Grantor: King Mongkut's University of Technology North Bangkok

©copyrights

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B1750126x.pdf	36.44 MB

ใช้เวลา

0.027663 วินาที