นวัตกรรมต้นแบบเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลและแอลพีจีเป็นเชื้อเพลิงสำหรับการเกษตร

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อ 1) ดัดแปลงเครื่องยนต์เล็กเพื่อการเกษตรให้สามารถรองรับการใช้เชื้อเพลิงได้ทั้งน้ำมันดีเซลและแอลพีจีในลักษณะการใช้เชื้อเพลิงทั้งสองชนิดที่แยกเป็นอิสระต่อกัน และ 2) เปรียบเทียบอัตราการใช้เชื้อเพลิงน้ำมันดีเซลและแอลพีจี โดยการนำเครื่องยนต์เล็กดีเซลเพื่อการเกษตร ยี่ห้อ Yanmar รุ่น TF120DI มาดัดแปลงติดตั้งระบบเชื้อเพลิงแอลพีจี ระบบจุดระเบิด และสร้างห้องเผาไหม้เสริมสำหรับติดตั้งเข้าแทนที่ในตำแหน่งของหัวฉีดน้ำมันดีเซลเดิม ห้องเผาไหม้เสริมจะทำหน้าที่ลดอัตราส่วนการอัดลงให้สามารถรองรับการใช้แอลพีจีเป็นเชื้อเพลิง ซึ่งจะเป็นลักษณะการทำงานแบบเครื่องยนต์แก๊สโซลีน การกลับไปใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงนั้น ทำได้โดยการถอดห้องเผาไหม้เสริมออก แล้วติดตั้งหัวฉีดน้ำมันดีเซลแทนที่ห้องเผาไหม้เสริม ซึ่งจะเป็นลักษณะการทำงานแบบเครื่องยนต์ดีเซล จากการทดสอบใช้เป็นเครื่องยนต์ต้นกำลังในการสูบน้ำด้วยท่อพญานาคขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางท่อ 8 นิ้ว ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์คงที่ 1,000 รอบต่อนาที พบว่าใช้น้ำมันดีเซลเฉลี่ย 0.92 กิโลกรัมต่อชั่วโมง หรือ 1.09 ลิตรต่อชั่วโมง คิดเป็นค่าใช้จ่าย 28.35 บาทต่อชั่วโมง และหากใช้แอลพีจีเป็นเชื้อเพลิงจะใช้แอลพีจีเฉลี่ย 0.53 กิโลกรัมต่อชั่วโมง คิดเป็นค่าใช้จ่าย 12.91 บาทต่อชั่วโมง ซึ่งสามารถประหยัดค่าใช้จ่ายได้ร้อยละ 54.46 อย่างไรก็ตามขณะเครื่องยนต์ทำงานในแบบเครื่องยนต์ดีเซล พบว่าไอเสียมีค่าควันดำร้อยละ 46.7 และ 59.6 ที่ความเร็วรอบ 1,800 และ 2,400 รอบต่อนาที ตามลำดับ ขณะเครื่องยนต์ทำงานในแบบเครื่องยนต์แก๊สโซลีน พบว่าอุณหภูมิห้องเผาไหม้เสริมเปรียบเทียบกับอุณหภูมิฝาสูบเครื่องยนต์เล็กแก๊สโซลีน Honda GX160 ที่ความเร็วรอบสูงสุด มีค่า 302 และ 188 องศาเซลเซียส ตามลำดับ และพบว่าในไอเสียมีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ร้อยละ 0.69 และไฮโดรคาร์บอน 1,893 ส่วนในล้านส่วน