คุณลักษณะการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงผสมปาล์มไบโอดีเซล-เอทานอลในเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็ก

จากการศึกษางานวิจัยที่ผ่านมา พบว่า การใช้ปาล์มไบโอดีเซลในเครื่องยนต์ดีเซลประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์ลดลง เนื่องจากมีการจุดระเบิดเร็วกว่าดีเซล งานวิจัยนี้จึงได้ผสมเอทานอลเพื่อหน่วงการจุดระเบิดให้ช้าลง โดยการศึกษาคุณลักษณะการเผาไหม้ของน้ำมันผสมระหว่างปาล์มไบโอดีเซลกับเอทานอลที่อัตราส่วนร้อยละ 5, 10, 15 และ 20 (BE5, BE10, BE15 และ BE20) โดยปริมาณ ทดสอบในเครื่องยนต์ดีเซลหนึ่งสูบ แบบฉีดตรง ที่ยังไม่ได้ปรับแต่งเครื่องยนต์และติดตั้งอุปกรณ์วัดสมรรถนะ ความดันในห้องเผาไหม้และมลพิษของไอเสียที่ความเร็วรอบของเครื่องยนต์ 1300-2100 rmp แรงบิด 0-23.4 N.m จากการศึกษา พบว่าเมื่ออัตราส่วนของเอทานอลเพิ่มขึ้น ช่วงล่าช้าการเผาไหม้จะเพิ่มขึ้น เนื่องจากผลการหน่วงการเผาไหม้ของเอทานอล ทำให้ตำแหน่งเริ่มต้นการเผาไหม้เลื่อนเข้าไปใกล้จุดศูนย์ตายบน ทำให้ได้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงกว่าดีเซล โดยที่อัตราส่วน BE5, BE10 และ BE15 ในช่วงความเร็วรอบ 1300 rpm แรงบิด 18.8 N.m จะมีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงกว่าดีเซล ร้อยละ 4.9, 4.4 และ 2.9 ตามลำดับ ผลการวิเคราะห์ไอเสีย พบว่า เมื่ออัตราส่วนของเอทานอลเพิ่มขึ้นออกไซด์ของไนโตรเจนจะสูงขึ้น เนื่องจากปริมาณออกซิเจนในเอทานอลช่วยให้เกิดการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ขึ้น ส่งผลให้อุณหภูมิในห้องเผาไหม้สูงขึ้น ขณะที่ก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) ลดลง ดังนั้น แสดงให้เห็นว่าในช่วงความเร็วรอบ 1300-1700 rpm BE5 และ BE10 สามารถนำมาใช้ทดแทนดีเซลได้โดยที่ประสิทธิภาพเชิงความร้อนของเครื่องยนต์สูงกว่าดีเซลเล็กน้อย