8 5 7 3...

คอนกรตผสมเสรจและโทษเนองจากการหยดชะงก เมอเปรยบเทยบกบวธ Uniform ซงคดเปนรอยละ 2.63 และ 60.93 ตามล าดบ เนองจากความสามารถในการโหลดคอนกรตผสมเสรจทเพมขน ท าใหรถคอนกรตผสมเสรจสามารถเดนทางไปไดทนตามระยะเวลายอมรบไดของโครงการกอสราง ประกอบกบการคนหาค าตอบของวธเชงพนธกรรมทพฒนาขน จงท าใหตวชวดประสทธภาพท งสองมคาทดขนกวาทกวธทกลาวมากอนหนาน

6. กตตกรรมประกาศ งานวจยนส าเรจลลวงไดดวยดดวยความอนเคราะหจากหลายฝายในการสนบสนนงานวจย ขอขอบพระคณ ดร .ปณณม สจจกมล ดร .ไอลดา ตรรตนตระกล และภาควชาวศวกรรมอตสาหการ คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเกษตรศาสตร ทงในสวนของค าปรกษาทด เสนอแนะแนวทางในการท าว จย ตลอดจนแกไขขอบกพรองตางๆ และขอบพระคณบรษทกรณศกษาทอนญาตใหท าการศกษางานวจยตลอดระยะเวลาทไดด าเนนการในครงนรวมท งบคคลทยงไมไดกลาวถงไว ณ ท น ทคอยใหการสนบสนน ผ วจย รสกซาบซงเปน อยางยง จงใครขอขอบพระคณเปนอยางสงไว ณ โอกาสน

เอกสารอางอง

[1] ส านกงานสถตเศรษฐกจและสงคม. การส ารวจอตสาหกรรมกอสราง พ.ศ. 2557. ส านกสถตพยากรณ ส านกงานสถตแหงชาต, กรงเทพฯ, 2557.

[2] กรมโรงงานอตสาหกรรม. คมอมาตรฐานการตรวจสอบโรงงานผลตคอนกรตผสมเสรจ. ส านกโรงงานอตสาหกรรมสาขา 3 กรมโรงงานอตสาหกรรม, กรงเทพฯ, 2549.

[3] ส านกงานเศรษฐกจอตสาหกรรม. ภาวะเศรษฐกจอตสาหกรรม เดอนมนาคม 2558. ส านกงานเศรษฐกจอตสาหกรรม กระทรวงอตสาหกรรม, กรงเทพฯ, 2558.

[4] ปารเมศ ชตมา. เทคนคการจดตารางการด าเนนงาน. ส านกพมพแหงจฬาลงกรณมหาวทยาลย, กรงเทพฯ, 2555.

[5] ระพพนธ ปตาคะโส. วธการเมตาฮวรสตกเพอแกปญหาการวางแผนผลตและการจดการโลจสตกส. ส านกพมพ ส.ส.ท., กรงเทพฯ, 2554.

[6] สายชล การพจน. การจดตารางเวลาเดนรถเพอลดปญหาความลาชาในการขนสงเพมขดความสามารถในการท าก าไร.

วทยานพนธวทยาศาสตรมหาบณฑต, มหาวทยาลยธรกจบณฑตย, 2553. [7] กาญจนา เศรษฐนนท. เมตะฮวรสตกสและการประยกตใชในอตสาหกรรม . โรงพมพคลงนานา-วทยา, ขอนแกน,

2558. [8] Chung-Wei Feng. Optimizing the schedule of dispatching RMC trucks through genetic algorithm.

Automation in Construction, 2004(13): 327-340. [9] ลดดา ตนวาณชกล และอรรถพล ศรสวรรณ. ตารางจดสงคอนกรตผสมเสรจทเหมาะสมทสดโดยเจเนตกอลกอรทม.

วศวกรรมสารฉบบวจยและพฒนา, 2553; 21(1). [10] Liu, Z. Integrated Scheduling of Ready-Mixed Concrete Production and Delivery. Automation in

Construction, 2014; 48: 31-43. [11] Feng, C.W. Integrating fmGA and CYCLONE to optimize the schedule of dispatching RMC trucks.

Automation in Construction. 2006; 15: 186–199. [12] อภรกษ ขดวลาศ. การประยกตวธเชงพนธกรรมส าหรบปญหาการหาคาทเหมาะสมทสด. วารสารวชาการและวจย

มทร. พระนคร, 2011; 5(2): 153-163

สมรรถนะและการปลอยสารมลพษของเครองยนตดเซลทใชปาลมเอทลเอสเทอร

Performance and emissions of a diesel engine using palm ethyl ester

เอกชย สธรศกด* และ เจรญ ชนวานชยเจรญ

Ekkachai Sutheerasak* and Charoen Chinwanitcharoen คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา 169 ถนนลงหาดบางแสน ต าบลแสนสข อ าเภอเมอง จงหวดชลบร 20131

Faculty of Engineering, Burapha University, 169 long-Hard Bangsaen road, Saensuk, Muang, Chonburi, 20131, Thailand

*E-mail: [email protected], Tel : 08-2453-3848

บทคดยอ ในประเทศไทย ปาลมเปนพชเศรษฐกจทมผลตผลตลอดป และการใชน ามนปาลมเพอสงเคราะหเปนปาลมเอทล

เอสเตอร (POEE) มการวจยตอเนอง อยางไรกตาม การตรวจสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตดเซล เมอใช POEE มการศกษาเพยงบางสวน ดงนน วตถประสงคหลกของงานวจยน น าเสนอเกยวกบการตรวจสอบคณสมบตของเชอเพลง และสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตดเซล เมอใชน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10 ถง 50 และ POEE บรสทธ ขณะทผลของคณสมบตทางกายภาพของน ามนเหลานเมอเทยบกบน ามนดเซล พบวา ความหนาแนนเพมขนรอยละ 1.45 ถง 5.33 ความหนดเพมขนรอยละ 7.14 ถง 71.43 และคาความรอนของเชอเพลงลดลงรอยละ 2.43 ถง 10.56 ผลการทดสอบเครองยนต พบวา การเพม POEE ในการผสมกบน ามนดเซลน าไปสการลดลงของประสทธภาพทางความรอน และการเพมขนของความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ และการวดสารมลพษตางๆ บงชวา มการปลอย CO และควนด าลดลง และมการปลอย CO2 และ NO เพมขนตามการเพม POEE ในการผสมกบน ามนดเซล ค าหลก: ปาลมเอทลเอสเตอร น ามนดเซล เครองยนตดเซล สมรรถนะ การปลอยสารมลพษ

ABSTRACT In Thailand, palm is an economical crop which has been produced throughout the year. Use of palm oil as a feed stock to synthesize the palm-oil ethyl ester (POEE) have been continuously studied. However, investigation of performance and emissions of diesel engine using POEE were not reported in many studies. Therefore, the main objective of this study reports on the investigation of fuel properties and diesel-engine performance and emissions using diesel fuel mixed with POEE from 10 to 50% and pure POEE. Results of physical properties of these fuels compared with diesel fuel found that the density increased from 1.45 to 5.33%, viscosity increased from 7.14 to 71.43%, and heating value decreased from 2.43 to 10.56%. Results of engine testing showed that increasing POEE in blending with diesel fuel led to the decrease of thermal efficiency and the increase of specific fuel consumption. Measurement of emissions indicated that there were the release of CO and black smoke decreasing and the release of CO2 and NO increasing with increasing POEE in mixing with diesel fuel. Keywords: palm oil ethyl ester, diesel fuel, diesel engine, performance, emissions

216 217

8573 วารสารวศวกรรมศาสตร

ม ห า ว ท ย า ล ย เ ช ย ง ใ ห ม

Received 24 January 2018Accepted 10 April 2018

1. บทน า เชอเพลงทดแทนส าหรบเครองยนตดเซลก าลงไดรบ

ความสนใจมากขน เนองจากปรมาณส ารองปโตรเลยมทลดลงและผลกระทบจากการปลอยสารมลพษตางๆ จากแกสไอเสยของเครองยนตน โดยเฉพาะอยางยง การปลดปลอยปรมาณออกไซดของไนโตรเจน และควนด า ซงท าลายสภาวะแวดลอมและสขภาพของมนษย [1] ขณะทอลคลเอสเตอร หรอไบโอดเซล เปนเชอเพลงทางเลอกหนง ซ งผลตจากน ามน ทสกดจากพช ผลผลตทางการเกษตรทเปนอาหารและไมไดเปนอาหาร โดยน าน ามนเหลาน และแอลกอฮอล (เอทานอลหรอเมทานอล) มาท าปฏกรยาทรานสเอสเตอรฟเคชน (Transesterification)

โดยใชกรดหรอดางเปนตวเ รงปฏกรยาไดเปนเอทล

เอสเตอรหรอเมทลเอสเตอร และใชทดแทนน ามนดเซล เชอเพลงน มคณสมบตของเชอเพลงใกลเคยงกบน ามนดเซล และลดการปลอยสารมลพษจากการเผาไหม เนองจากมปรมาณออกซเจน (O2) ทสง ท าใหมการเผาไหมสมบรณมากขน [1, 2]

ส าหรบการผลตเมทลเอสเตอรจากเมทานอลน น มการวจยอยางตอเนอง เ นองจากเมทานอลหาไดงาย

มราคาถก การท าปฏกรยาไมซบซอน ท าใหบรสทธไดงาย โดยสง เคราะหเปนเมทลเอสเตอร แตเมทานอลผลตจากการกลนปโตรเลยม มความเปนพษสง และสามารถดดซมเขาสผวหนงไดงาย ยงไปกวานน เมอละลายในน าสามารถคงสภาพเปนสารละลายเนอเดยวกน และถามการรวไหลใดๆ สามารถน าไปสอนตรายขนรายแรงได [3] ในทางตรงกนขาม เอทานอลไดมาจากการหมกพชผลทางการเกษตรภายในประเทศ และมความเปนพษต ากวาเมทานอล ดงนน การผลตเอสเตอรจากเอทานอลซงผลผลตทไดคอเอทลเอสเตอร ก าลงไดรบความสนใจในการพฒนาเปนเชอเพลงทางเลอกใหมในอนาคตส าหรบเครองยนตดเซล [3, 4] ในประเทศไทย น ามนพชทใชเปนสารตงตนในการผลตเอทลเอสเตอร นนคอ น ามนปาลม เนองจากปาลมมการเพาะปลกในหลายภมภาค เปนพชเศรษฐกจทมผลผลต

ตลอดป และมปรมาณน ามนตอพนทการผลตมากกวาพชชนดอน ๆ เชน ถวเหลอง ทานตะวน เมลดเรพ อน ๆ [5, 6]

ส าหรบงานวจยการสงเคราะหเอทลเอสเตอรจากน ามนปาลมนน ในป 2007 Alamu และคณะ [5] สงเคราะหปาลมเอทลเอสเตอร (POEE) จากอตราสวนโมลของ เอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5 ตอน ามนจากเนอปาลมระหวาง 6:1 ถง 18:1 ทอณหภมการท าปฏกรยา 60 oC ระยะเวลาการท าปฏกรยา 120 นาท

และใชตวเรงปฏกรยาโพแทสเซยมไฮดรอกไซด (KOH)

รอยละ 1 โดยน าหนก พบวา มปรมาณ POEE โดยเฉลยรอยละ 95.8 ตอมาในป 2013 นชญา พฒนชนะ และมาล สนตคณาภรณ [6] สงเคราะห POEE จากน ามนปาลมและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.9 ใชตวเรงปฏกรยาคอ KOH รอยละ 1 อตราสวนโมลของ เอทานอลตอน ามนปาลมทเหมาะสมคอ 9:1 ระยะเวลาการท าปฏกรยาทเหมาะอยในชวง 30-45 นาท และมปรมาณของ POEE รอยละ 96.0-96.5 และในป 2014 Noipin

และ Kumar [3] สงเคราะห POEE จากน ามนปาลมกลนและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.8 โดยศกษาการเปลยนแปลงอณหภมการท าปฏกรยาระหวาง 40 ถง 75 oC อตราสวนโมลของเอทานอลตอน ามนปาลมระหวาง 6:1 ถง 18:1 ใช KOH ระหวางรอยละ 0.4-2.0

โดยน าหนก ผลลพธทไดพบวา ม POEE เกดขนมากทสด เมออณหภมการท าปฏกรยาสงกวา 60 oC และใช KOH

ประมาณรอยละ 0.5-0.8 โดยน าหนก

ส าหรบการทดสอบเครองยนตดเซลจากการศกษางานวจยทผานมาพบวา ในป 2008 Alamu และคณะ [7]

สงเคราะห POEE จากอตราสวนโมลของเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5 ตอน ามนจากเนอปาลม 6:1 อณหภมการท าปฏกรยา 60°C ตวเรงปฏกรยาคอ NaOH รอยละ 1 เวลาการท าปฏกรยาทเหมาะอยในชวง 90 นาท และม POEE สงสดรอยละ 95.4 หลงจากนน ตรวจสอบก าลงงานของเครองยนตดเซล แบบฉดตรง สสบ สจงหวะ ทความเรวรอบ 1,300-2,500 รอบตอนาท

ณ ภาระงานสงสด โดยใช POEE เทยบกบน ามนดเซล

ผลลพธทไดพบวา ก าลงงานลดลงรอยละ 9.38 เนองจากน ามน POEE มคาความรอนของเชอเพลงต ากวารอยละ 10.72 คาความหนดสงกวา 2 เทา และคาความหนาแนนสงกวารอยละ 3.52 ในป 2009 ถง 2017 การศกษาวจย [1, 2, 8-15] ตรวจสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตดเซล แบบฉดตรง หนงและสสบ ทความเรวรอบตางๆ ณ ภาระงานสงสด และทความเรวรอบคงท เปลยนแปลงภาระงานตางๆ โดยใชเอทลเอสเตอรทสงเคราะหจากอตราสวนโมลของเอทานอลปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5-99.9 ตอน ามนพชทานไดและทานไมไดตางๆ (ไดแก น ามนจากพชสบด า, ตนหยน า (Karanja), ตนคาโนลา (Canola), ดอกยโถ (Nerium), ตนยคาลปตส, ดอกทานตะวน, ตนสะเดา (Neem), เมดมะมวงหมพานต (Cardanol), ตนคาเมลนา (Camelina),

และเมดฝาย) ระหวาง 6:1 ถง 12:1 ทอณหภมการท าปฏกรยา 40-75 oC และตวเรงปฏกรยาคอ โพแทสเซยมเมทอกไซด (CH3OK), โซเดยมเอธอกไซค (NaCH3O)

และ NaOH เทยบกบน ามนดเซล

ผลลพธทไดพบวา ประสทธภาพทางความรอนจากการใชเอทลเอสเตอรต ากวาจากงานวจย [2, 9, 10, 12-14]

ขณะทการใชเอทลเอสเตอรใหคาความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะเบรก (BSFC) สงกวาจากงานวจย [1, 2, 8-15] ท งนเนองจากเอทลเอสเตอรมคาความหนดและความหนาแนนมากกวา และคาความรอนของเชอเพลงต ากวาน ามนดเซล ส าหรบการวดปรมาณของสารมลพษตางๆ เมอเทยบกบน ามนดเซล พบวา การใชเอทลเอสเตอรมการปลอยคารบอนมอนนอกไซด (CO) ไฮโดรคารบอนทเผาไหมไมหมด (UHC) และควนด าลดลงจากงานวจย [2,

8-10, 12-14] ในทางตรงกนขาม มการปลดปลอยไนทรกออกไซด (NO) เพมขนจากงานวจย [2, 8-10, 12, 14]

และมการปลอยคารบอนไดออกไซด (CO2) เพมขนดวยจากงานวจย [13] ท ง น เ นองจากปรมาณของ O2 ในองคประกอบทางเคมของเอทลเอสเตอร ท าใหเกดการเผาไหมแบบสารผสมบาง และมการเผาไหมสมบรณมากขน ขณะทการใช POEE กบเครองยนตดเซลน น ยงไมพบ

ผลงานวจยทวดการปลอยสารมลพษตางๆ แตมเฉพาะผลการตรวจสอบก าลงงานจากเครองยนตจากงานวจย [7]

อยางไรกตาม จากการศกษางานวจย Mendow และคณะ [16] น าเสนอวาการใชตวเรงปฏกรยา CH3OK จะไดผลดกวาการใชตวเรงปฏกรยา NaCH3O, KOH และ

NaOH โดยชวยลดปรมาณไตรกลเซอไรดทเหลออยในเอทลเอสเตอรในปรมาณมาก ซงตวเรงปฏกรยาทเปน เมทอกไซดจะท าใหเกดปฏกรยา (Conversion) ไปเปน เอสเตอรไดมากกวาตวเรงปฏกรยาทเปนไฮดรอกไซด นอกจากน ในป 1999 Wu และคณะ [17] น าเสนอการสง เคราะห เอทลเอสเตอรจากน ามนพชใชแลวและ

เอทานอลความบรสทธรอยละ 95 โดยใชอตราสวนโมล

ของเอทานอลตอน ามนพชใชแลว 6.6:1 อณหภมการท าปฏกรยาทเหมาะสม 38.4oC ใชเอนไซมเรงปฏกรยาคอ เอนไซม PS-30 และ SP435 พบวา มปรมาณเอทล

เอสเตอรสงสดรอยละ 85.4 และมปรมาณไตรกลเซอไรดออกมาสง ซงมคาต ากวามาตรฐานการผลตไบโอดเซลทสถาบนวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทยก าหนดไวตองมคาเอสเตอรอยระหวางรอยละ 97-100 [18]

วตถประสงคหลกของงานวจยน เปนการน าเสนอการสงเคราะห POEE จากน ามนปาลมและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธ รอยละ 99.9 โดยใชสาร CH3OK เปนตวเรงปฏกรยา และตรวจสอบคณสมบตเชอเพลง สมรรถนะ และการปลอยสารมลพษตางๆ จากเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา ทความเรวรอบคงท และเปลยนแปลงภาระงาน โดยใช POEE บรสทธ และน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10 ถง 50 เทยบกบน ามนดเซล

2. วธการวจย

2.1 ขนตอนการเตรยมปาลมเอทลเอสเตอร การวจยน มการเตรยมกระบวนการผลต POEE ดง

แสดงในรปท 1 ณ หองปฏบตการวจยเ ชอเพลงและพ ล ง ง า น ช ว ม ว ล ภ า ค ว ช า ว ศ ว ก ร ร ม เ ค ม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา โดยใชปฏกรยา

อ.สธรศกด และ จ.ชนวานชยเจรญ

218

1. บทน า เชอเพลงทดแทนส าหรบเครองยนตดเซลก าลงไดรบ

ความสนใจมากขน เนองจากปรมาณส ารองปโตรเลยมทลดลงและผลกระทบจากการปลอยสารมลพษตางๆ จากแกสไอเสยของเครองยนตน โดยเฉพาะอยางยง การปลดปลอยปรมาณออกไซดของไนโตรเจน และควนด า ซงท าลายสภาวะแวดลอมและสขภาพของมนษย [1] ขณะทอลคลเอสเตอร หรอไบโอดเซล เปนเชอเพลงทางเลอกหนง ซ งผลตจากน ามน ทสกดจากพช ผลผลตทางการเกษตรทเปนอาหารและไมไดเปนอาหาร โดยน าน ามนเหลาน และแอลกอฮอล (เอทานอลหรอเมทานอล) มาท าปฏกรยาทรานสเอสเตอรฟเคชน (Transesterification)

โดยใชกรดหรอดางเปนตวเ รงปฏกรยาไดเปนเอทล

เอสเตอรหรอเมทลเอสเตอร และใชทดแทนน ามนดเซล เชอเพลงน มคณสมบตของเชอเพลงใกลเคยงกบน ามนดเซล และลดการปลอยสารมลพษจากการเผาไหม เนองจากมปรมาณออกซเจน (O2) ทสง ท าใหมการเผาไหมสมบรณมากขน [1, 2]

ส าหรบการผลตเมทลเอสเตอรจากเมทานอลน น มการวจยอยางตอเนอง เ นองจากเมทานอลหาไดงาย

มราคาถก การท าปฏกรยาไมซบซอน ท าใหบรสทธไดงาย โดยสง เคราะหเปนเมทลเอสเตอร แตเมทานอลผลตจากการกลนปโตรเลยม มความเปนพษสง และสามารถดดซมเขาสผวหนงไดงาย ยงไปกวานน เมอละลายในน าสามารถคงสภาพเปนสารละลายเนอเดยวกน และถามการรวไหลใดๆ สามารถน าไปสอนตรายขนรายแรงได [3] ในทางตรงกนขาม เอทานอลไดมาจากการหมกพชผลทางการเกษตรภายในประเทศ และมความเปนพษต ากวาเมทานอล ดงนน การผลตเอสเตอรจากเอทานอลซงผลผลตทไดคอเอทลเอสเตอร ก าลงไดรบความสนใจในการพฒนาเปนเชอเพลงทางเลอกใหมในอนาคตส าหรบเครองยนตดเซล [3, 4] ในประเทศไทย น ามนพชทใชเปนสารตงตนในการผลตเอทลเอสเตอร นนคอ น ามนปาลม เนองจากปาลมมการเพาะปลกในหลายภมภาค เปนพชเศรษฐกจทมผลผลต

ตลอดป และมปรมาณน ามนตอพนทการผลตมากกวาพชชนดอน ๆ เชน ถวเหลอง ทานตะวน เมลดเรพ อน ๆ [5, 6]

ส าหรบงานวจยการสงเคราะหเอทลเอสเตอรจากน ามนปาลมนน ในป 2007 Alamu และคณะ [5] สงเคราะหปาลมเอทลเอสเตอร (POEE) จากอตราสวนโมลของ เอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5 ตอน ามนจากเนอปาลมระหวาง 6:1 ถง 18:1 ทอณหภมการท าปฏกรยา 60 oC ระยะเวลาการท าปฏกรยา 120 นาท

และใชตวเรงปฏกรยาโพแทสเซยมไฮดรอกไซด (KOH)

รอยละ 1 โดยน าหนก พบวา มปรมาณ POEE โดยเฉลยรอยละ 95.8 ตอมาในป 2013 นชญา พฒนชนะ และมาล สนตคณาภรณ [6] สงเคราะห POEE จากน ามนปาลมและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.9 ใชตวเรงปฏกรยาคอ KOH รอยละ 1 อตราสวนโมลของ เอทานอลตอน ามนปาลมทเหมาะสมคอ 9:1 ระยะเวลาการท าปฏกรยาทเหมาะอยในชวง 30-45 นาท และมปรมาณของ POEE รอยละ 96.0-96.5 และในป 2014 Noipin

และ Kumar [3] สงเคราะห POEE จากน ามนปาลมกลนและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.8 โดยศกษาการเปลยนแปลงอณหภมการท าปฏกรยาระหวาง 40 ถง 75 oC อตราสวนโมลของเอทานอลตอน ามนปาลมระหวาง 6:1 ถง 18:1 ใช KOH ระหวางรอยละ 0.4-2.0

โดยน าหนก ผลลพธทไดพบวา ม POEE เกดขนมากทสด เมออณหภมการท าปฏกรยาสงกวา 60 oC และใช KOH

ประมาณรอยละ 0.5-0.8 โดยน าหนก

ส าหรบการทดสอบเครองยนตดเซลจากการศกษางานวจยทผานมาพบวา ในป 2008 Alamu และคณะ [7]

สงเคราะห POEE จากอตราสวนโมลของเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5 ตอน ามนจากเนอปาลม 6:1 อณหภมการท าปฏกรยา 60°C ตวเรงปฏกรยาคอ NaOH รอยละ 1 เวลาการท าปฏกรยาทเหมาะอยในชวง 90 นาท และม POEE สงสดรอยละ 95.4 หลงจากนน ตรวจสอบก าลงงานของเครองยนตดเซล แบบฉดตรง สสบ สจงหวะ ทความเรวรอบ 1,300-2,500 รอบตอนาท

ณ ภาระงานสงสด โดยใช POEE เทยบกบน ามนดเซล

ผลลพธทไดพบวา ก าลงงานลดลงรอยละ 9.38 เนองจากน ามน POEE มคาความรอนของเชอเพลงต ากวารอยละ 10.72 คาความหนดสงกวา 2 เทา และคาความหนาแนนสงกวารอยละ 3.52 ในป 2009 ถง 2017 การศกษาวจย [1, 2, 8-15] ตรวจสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตดเซล แบบฉดตรง หนงและสสบ ทความเรวรอบตางๆ ณ ภาระงานสงสด และทความเรวรอบคงท เปลยนแปลงภาระงานตางๆ โดยใชเอทลเอสเตอรทสงเคราะหจากอตราสวนโมลของเอทานอลปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.5-99.9 ตอน ามนพชทานไดและทานไมไดตางๆ (ไดแก น ามนจากพชสบด า, ตนหยน า (Karanja), ตนคาโนลา (Canola), ดอกยโถ (Nerium), ตนยคาลปตส, ดอกทานตะวน, ตนสะเดา (Neem), เมดมะมวงหมพานต (Cardanol), ตนคาเมลนา (Camelina),

และเมดฝาย) ระหวาง 6:1 ถง 12:1 ทอณหภมการท าปฏกรยา 40-75 oC และตวเรงปฏกรยาคอ โพแทสเซยมเมทอกไซด (CH3OK), โซเดยมเอธอกไซค (NaCH3O)

และ NaOH เทยบกบน ามนดเซล

ผลลพธทไดพบวา ประสทธภาพทางความรอนจากการใชเอทลเอสเตอรต ากวาจากงานวจย [2, 9, 10, 12-14]

ขณะทการใชเอทลเอสเตอรใหคาความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะเบรก (BSFC) สงกวาจากงานวจย [1, 2, 8-15] ท งนเนองจากเอทลเอสเตอรมคาความหนดและความหนาแนนมากกวา และคาความรอนของเชอเพลงต ากวาน ามนดเซล ส าหรบการวดปรมาณของสารมลพษตางๆ เมอเทยบกบน ามนดเซล พบวา การใชเอทลเอสเตอรมการปลอยคารบอนมอนนอกไซด (CO) ไฮโดรคารบอนทเผาไหมไมหมด (UHC) และควนด าลดลงจากงานวจย [2,

8-10, 12-14] ในทางตรงกนขาม มการปลดปลอยไนทรกออกไซด (NO) เพมขนจากงานวจย [2, 8-10, 12, 14]

และมการปลอยคารบอนไดออกไซด (CO2) เพมขนดวยจากงานวจย [13] ท ง น เ นองจากปรมาณของ O2 ในองคประกอบทางเคมของเอทลเอสเตอร ท าใหเกดการเผาไหมแบบสารผสมบาง และมการเผาไหมสมบรณมากขน ขณะทการใช POEE กบเครองยนตดเซลน น ยงไมพบ

ผลงานวจยทวดการปลอยสารมลพษตางๆ แตมเฉพาะผลการตรวจสอบก าลงงานจากเครองยนตจากงานวจย [7]

อยางไรกตาม จากการศกษางานวจย Mendow และคณะ [16] น าเสนอวาการใชตวเรงปฏกรยา CH3OK จะไดผลดกวาการใชตวเรงปฏกรยา NaCH3O, KOH และ

NaOH โดยชวยลดปรมาณไตรกลเซอไรดทเหลออยในเอทลเอสเตอรในปรมาณมาก ซงตวเรงปฏกรยาทเปน เมทอกไซดจะท าใหเกดปฏกรยา (Conversion) ไปเปน เอสเตอรไดมากกวาตวเรงปฏกรยาทเปนไฮดรอกไซด นอกจากน ในป 1999 Wu และคณะ [17] น าเสนอการสง เคราะห เอทลเอสเตอรจากน ามนพชใชแลวและ

เอทานอลความบรสทธรอยละ 95 โดยใชอตราสวนโมล

ของเอทานอลตอน ามนพชใชแลว 6.6:1 อณหภมการท าปฏกรยาทเหมาะสม 38.4oC ใชเอนไซมเรงปฏกรยาคอ เอนไซม PS-30 และ SP435 พบวา มปรมาณเอทล

เอสเตอรสงสดรอยละ 85.4 และมปรมาณไตรกลเซอไรดออกมาสง ซงมคาต ากวามาตรฐานการผลตไบโอดเซลทสถาบนวทยาศาสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทยก าหนดไวตองมคาเอสเตอรอยระหวางรอยละ 97-100 [18]

วตถประสงคหลกของงานวจยน เปนการน าเสนอการสงเคราะห POEE จากน ามนปาลมและเอทานอลทปราศจากน าความบรสทธ รอยละ 99.9 โดยใชสาร CH3OK เปนตวเรงปฏกรยา และตรวจสอบคณสมบตเชอเพลง สมรรถนะ และการปลอยสารมลพษตางๆ จากเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา ทความเรวรอบคงท และเปลยนแปลงภาระงาน โดยใช POEE บรสทธ และน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10 ถง 50 เทยบกบน ามนดเซล

2. วธการวจย

2.1 ขนตอนการเตรยมปาลมเอทลเอสเตอร การวจยน มการเตรยมกระบวนการผลต POEE ดง

แสดงในรปท 1 ณ หองปฏบตการวจยเ ชอเพลงและพ ล ง ง า น ช ว ม ว ล ภ า ค ว ช า ว ศ ว ก ร ร ม เ ค ม คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา โดยใชปฏกรยา

218 219

85

ทรานสเอสเตอรฟเคชนจากการน าน ามนปาลมโอเลอนบรสทธจากเนอปาลมเปนวตถดบ ซงมสวนประกอบของกรดไขมนตาง ๆ ดงตารางท 1

ขนตอนแรก เรมตนจากการน าน ามนปาลมบรสทธมาลดความชนทอณหภม 120oC ในเวลาประมาณ 30 นาท ตอมาจดเตรยมเอทานอลเพอใชในการท าปฏกรยา โดยเอทานอลทใชเปนเอทานอลปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.9 และใช CH3OK เปนตวเรงปฏกรยา โดยก าหนดสดสวนการใชตวเรงปฏกรยา CH3OK ปรมาณรอยละ 1

โดยน าหนกของน ามนปาลมละลายในเอทานอลปรมาณ 7

mmol ผสมให เขากนในเวลาประมาณ 30 นาท ใชอตราสวนโมลของเอทานอลตอน ามนปาลม 6:1 และท าการกวนเพอใหเกดปฏกรยาอยางทวถงเปนเวลา 60 นาท ดวยอตราการกวน 500 รอบตอนาท โดยใชเครองปฏกรณแบบใชใบกวนเชงกล และควบคมอณหภมท 65oC โดยศกษาจากงานวจยท [3, 5, 6]

ตารางท 1 องคประกอบกรดไขมนของน ามนปาลม [19]

กรดไขมน รอยละโดยน ำหนก ลอรก C12:0 0.1

ไมรสตก C14:0 0.7

ปำลมตก C16:0 36.7

ปำลมโทเลอก C16:1 0.1

สเตยรก C18:0 6.6

โอเลอก C18:1 46.1

ไลโนเลอก C18:2 8.6

ไลโนเลนก C18:3 0.3

อะรำชโดนก C20:0 0.4

กำโดเลอก C20:1 0.2

บฮนก C22:0 0.1

ลกโนซรก C24:0 0.1

หลงจากนน น าใสกรวยแยกได POEE และกลเซอรน ซงจะแยกช นออกจากช น POEE โดยแยกตวลงมาทดานลางของกรวยแยกแสดงในรปท 2 จากนนท าการแยก

POEE มาลางดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอลกเขมขนรอยละ 10 โดยน าหนก แลวลางดวยน าบรสทธอก 4 ครง และขจดน าทหลงเหลอในช น POEE ออกโดยการใหความรอนจนถงอณหภม 120oC เปนเวลา 20 นาท

หลงจากนน วเคราะหคณสมบตของเชอเพลงดวยวธแกสโครมาโตกราฟ (Gas chromatography, GC) เพอหาปรมาณ POEE ทสงเคราะหออกมา

รปท 1 กระบวนการผลต POEE

รปท 2 การแยกชนในกรวยแยก


220

ทรานสเอสเตอรฟเคชนจากการน าน ามนปาลมโอเลอนบรสทธจากเนอปาลมเปนวตถดบ ซงมสวนประกอบของกรดไขมนตาง ๆ ดงตารางท 1

ขนตอนแรก เรมตนจากการน าน ามนปาลมบรสทธมาลดความชนทอณหภม 120oC ในเวลาประมาณ 30 นาท ตอมาจดเตรยมเอทานอลเพอใชในการท าปฏกรยา โดยเอทานอลทใชเปนเอทานอลปราศจากน าความบรสทธรอยละ 99.9 และใช CH3OK เปนตวเรงปฏกรยา โดยก าหนดสดสวนการใชตวเรงปฏกรยา CH3OK ปรมาณรอยละ 1

โดยน าหนกของน ามนปาลมละลายในเอทานอลปรมาณ 7

mmol ผสมให เขากนในเวลาประมาณ 30 นาท ใชอตราสวนโมลของเอทานอลตอน ามนปาลม 6:1 และท าการกวนเพอใหเกดปฏกรยาอยางทวถงเปนเวลา 60 นาท ดวยอตราการกวน 500 รอบตอนาท โดยใชเครองปฏกรณแบบใชใบกวนเชงกล และควบคมอณหภมท 65oC โดยศกษาจากงานวจยท [3, 5, 6]

ตารางท 1 องคประกอบกรดไขมนของน ามนปาลม [19]

กรดไขมน รอยละโดยน ำหนก ลอรก C12:0 0.1

ไมรสตก C14:0 0.7

ปำลมตก C16:0 36.7

ปำลมโทเลอก C16:1 0.1

สเตยรก C18:0 6.6

โอเลอก C18:1 46.1

ไลโนเลอก C18:2 8.6

ไลโนเลนก C18:3 0.3

อะรำชโดนก C20:0 0.4

กำโดเลอก C20:1 0.2

บฮนก C22:0 0.1

ลกโนซรก C24:0 0.1

หลงจากนน น าใสกรวยแยกได POEE และกลเซอรน ซงจะแยกช นออกจากช น POEE โดยแยกตวลงมาทดานลางของกรวยแยกแสดงในรปท 2 จากนนท าการแยก

POEE มาลางดวยสารละลายกรดไฮโดรคลอลกเขมขนรอยละ 10 โดยน าหนก แลวลางดวยน าบรสทธอก 4 ครง และขจดน าทหลงเหลอในช น POEE ออกโดยการใหความรอนจนถงอณหภม 120oC เปนเวลา 20 นาท

หลงจากนน วเคราะหคณสมบตของเชอเพลงดวยวธแกสโครมาโตกราฟ (Gas chromatography, GC) เพอหาปรมาณ POEE ทสงเคราะหออกมา

รปท 1 กระบวนการผลต POEE

รปท 2 การแยกชนในกรวยแยก

โดยการสงเคราะห POEE ในงานวจยน ท าการสงเคราะหทงหมด 8 ครง และน าไปทดสอบดวย GC เพอหาปรมาณเอสทลเอสเตอรเฉลย โดยเอสทลเอสเตอรทสามารถน าไปใชงานไดนน จะตองมคาอยระหวางรอยละ 97-100 [18] ขณะทผลการทดสอบดวย GC แสดงในรปท 3 ซงแสดงรอยละของเอทลเอสเตอร (Percent of

ethyl ester) ทสงเคราะหจากน ามนปาลมจ านวนทงหมด (Number of analysis) 8 ครง

รปท 3 ปรมาณเอสเตอรทสงเคราะหจากน ามนปาลม

ผลลพธทไดพบวา ปรมาณของ POEE อยในชวง

ระหวางรอยละ 97.36-99.97 โดยมระยะเวลาการท าปฏกรยาทเหมาะสม 60 นาท และอณหภมการท าปฏกรยาทเหมาะสม 65oC และคาของเอสทลเอสเตอรเฉลยรอยละ 98.53 ซงอยในเกณฑมาตรฐานและมผลลพธใกลเคยงกบงานวจยนชญา พฒนชนะ และมาล สนตคณาภรณ [6] และ Noipin และ Kumar [3]

หลงจากน น ตรวจสอบคณสมบตเ ชอเพลง โดยวเคราะหจากคณสมบตทางกายภาพตาง ๆ ไดแก คาความหนาแนน คาความหนด และคาความรอนของเชอเพลง โดยใชมาตรฐานการทดสอบ ASTM D1298, ASTM

D445 และ ASTM D 240 เมอใชน ามน POEE บรสทธ และน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10-50 เทยบกบน ามนดเซล ผลลพธตาง ๆ ดงแสดงในตารางท 2 ซงแสดงผลการตรวจสอบคณสมบตความเปนเชอเพลงของน ามนดเซล (D100) น ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10-

50 (B10-B50) และน ามน POEE บรสท ธ (B100) โดยเปรยบเทยบกบประกาศกรมธรกจพลงงาน เ รอง ก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556

[20] และผลการวจยของ Noipin และ Kumar [3] ผลลพธทไดพบวา คาความหนาแนนของน ามน B10-

B50 เพ ม ขน รอยละ 1.45-2.66 ตามอตราสวนของ POEE ทเพมขน และคาความหนาแนนของน ามน B100 เพมขนรอยละ 5.33 เมอเทยบกบน ามน D100 ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบกบกรมธรกจพลงงาน พ.ศ. 2556 [20] พบวา คาความหนาแนนของน ามน B10-B50 และน ามน

B100 อยในเกณฑมาตราฐานตามขอก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556 ส าหรบการเปรยบ เ ทยบน ามน B100 กบผลการวจยของ Noipin และ

Kumar [3] พบวา น ามน B100 ในงานวจยน มคาความหนาแนนนอยกวารอยละ 0.26 และอยในเกณฑมาตรฐานของ EE ซงอยในชวงระหวาง 860-900 kg/m3 [3] ตารางท 2 การตรวจสอบคณสมบตความเปนเชอเพลง

คณสมบตทำงกำยภำพ

ควำมหนำแนน ณ 15oC (kg/m3)

ควำมหนดจลนศำสตร ณ 40°C (mm2/s)

คำควำมรอน

เชอเพลง (MJ/kg)

วธทดสอบ ASTM D 1298

ASTM D 445

ASTM D 240

มำตรฐำนน ำมนดเซล

[20] 810-870 1.8-4.1 -

D100 826 2.8 44.03 B10 838 3.0 42.96 B20 840 3.1 42.42 B30 843 3.3 41.57 B40 846 3.4 40.34 B50 848 3.5 40.09 B100 870 4.8 39.38

มำตรฐำน EE [3]

860-900 1.9-8.0 -

ส าหรบการเปรยบเทยบคาความหนดของเชอเพลง

พบวา น ามน B10-B50 มคาความหนดเพมขนรอยละ

99.86 99.9799.64 99.48

98.06

97.36 97.37

98.22

96

96.5

97

97.5

98

98.5

99

99.5

100

1 2 3 4 5 6 7 8

Perc

ent o

f eth

yl e

ster

, %

Number of analysis

220 221

85

7.14-25.00 ตามอตราสวนของ POEE ทเพมขน และคาความหนดของน ามน B100 เพมขนรอยละ 71.43 เมอเทยบกบน ามน D100 ตามล าดบ ส าหรบการเปรยบเทยบคาความหนดของน ามน B100 กบผลการวจยของ Noipin

และ Kumar [3] พบวา น ามน B100 ในงานวจยน มคาความหนดนอยกวารอยละ 2.04 และอยในเกณฑมาตรฐานในชวงระหวาง 1.9-8.0 mm2/s [3] อยางไรกตาม เมอเปรยบเทยบกบกรมธรกจพลงงาน พ.ศ. 2556 [20] พบวา คาความหนดของน ามน B10-B50 อยในเกณฑมาตราฐานตามขอก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556 ขณะทน ามน B100 ในงานวจยน มคาความหนดมากกวามาตรฐานน ามนดเซล 0.7 mm2/s

สดทาย การเปรยบเทยบคาความรอนของเชอเพลงพบวา น ามน B10-B50 มคาความรอนของเชอเพลงลดลงรอยละ 2.43-8.95 ตามอตราสวนของ POEE ทเพมขน และน ามน B100 มคาความรอนของเชอเพลงลดลงรอยละ

10.56 เมอเทยบกบน ามน D100 ตามล าดบ ส าหรบการเปรยบเทยบน ามน B100 กบผลการวจยของ Noipin และ

Kumar [3] พบวา น ามน B100 ในงานวจยน มคาความรอนของเชอเพลงนอยกวารอยละ 2.09

ส าหรบสดสวนทเหมาะสมและสามารถน าไปใชส าหรบเค รองยนตด เซลคอ น ามน B10 เ นองจากมคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงใกลเคยงกบน ามนดเซลตามประกาศกรมธรกจพลงงาน เรอง ก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556 [20]

2.2 ชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต

การทดสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตดเซลนน การวจยน มการจดท าชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต โดยน าเครองยนตดเซลตดตงบนแทนทดสอบ และทดสอบ ณ หองปฏบตการวจย Automotive biofuels and combustion engineering research laboratory ภาควชาวศวกรรม เครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา ดงแสดงในรปท 4 ซงแสดงแผนภาพของชดทดสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตดเซลทจดท าขน โดยน า

เครองยนตดเซล แบบฉดตรง หนงสบ สจงหวะ และระบายคว าม ร อนดว ย อ าก าศขน าด 8.5 kW ขอ งบ รษท MITSUKI ซงมขอมลตางๆ ดงแสดงในตารางท 3 ตอกบเครองก าเนดไฟฟาขนาด 5 kWe (หมายเลขท 1) และตดตงอปกรณและเครองมอวดตางๆ ส าหรบชดภาระงานทใชในการทดสอบน ใชชดภาระงานทางไฟฟา (หมายเลขท 2) ซงเปนหลอดไฟตอกบตวตานทานแบบปรบคา เพอปรบก าลงไฟฟาสงสด 5 kWe

รปท 4 ชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต

นอกจากน ภายในชดทดสอบ มการตดต งอปกรณตาง ๆ ไดแก อปกรณวดอตราการไหลของอากาศโดยใชทอเวนทร (หมายเลขท 3) ตอกบมานอมเตอร (หมายเลขท

4) กระบอกวดอตราการไหลน ามนเชอเพลงขนาด 1,000

ml (หมายเลขท 5) จ านวน 2 กระบอก เพอวดปรมาณน ามนดเซล (หมายเลขท 6) และน ามนดเซลผสม POEE

และ POEE บรสทธ (หมายเลขท 7) และเครองบนทกอณหภม (หมายเลขท 8) ตอกบเทอรโมคปเปล (ชนดของไสแบบ K ขนาดของไส 0.65 mm และมอณหภมใชงานสงสด 1300oC) เพอตรวจสอบอณหภมตาง ๆ ไดแก อณหภมอากาศเขาทอไอด (หมายเลขท 9) อณหภมแกส

ไอเสย (หมายเลขท 10) และอณหภมครบระบายความรอน

(หมายเลขท 11) โดยอณหภมหองทดสอบ ตรวจสอบจากเทอรโมมเตอร (หมายเลขท 12)

ส าหรบการตรวจสอบความเรวรอบของเครองยนต ใชเครองแสดงผลแบบดจตอล รน PM digital indicator

RPM meter (หมายเลขท 13) ทมความเทยงตรงในการวด 0.05% ตดตงภายในตควบคม โดยตอกบ Proximity

switch ร น SC40P-AE-35 NC ของบรษท AECO

(หมายเลขท 14) ทมระยะตรวจจบ 0-35 mm ความไวในการท างาน 10 Hz และ ระยะท าซ า <10% SN ขณะทการวดก าลงไฟฟาในการวจยน ใชเครองวเคราะหก าลงไฟฟาของบรษท RICHTMASS รน RP-963 (หมายเลขท 15)

ตอกบ อปกรณแปลงกระแสไฟฟา RICHTMASS

RMBO โดยประมวลผลทอปกรณแปลงสญญาณแบบ Hardlock ซ ง ต อ ก บ RS48S แ บ บ USB data

convertor RP-series (หมาย เลข ท 16) และ ตอ เขาคอมพวเตอร (หมายเลขท 17) ตารางท 3 ขอมลของเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา

ขอมล รายละเอยด 1. ขอมลของเครองยนต รน MIT-186FG

ลกษณะของเครองยนต 4 จงหวะ ฉดตรง ระบายความรอนดวยอากาศ

กระบอกสบ, cyl 1

เสนศนยกลางกระบอกสบ x ระยะชก, mm

86x70

ความจ, l 0.406

อตราสวนการอด 19:1

ก าลงงานสงสด, kW 8.5

ความเรวรอบ, rpm 3,000

ตารางท 3 (ตอ) ขอมลของเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา ขอมล รายละเอยด

2. ขอมลของเครองก าเนดไฟฟา รน MIT 5GF-ME


ก าลงไฟฟาสงสด, kWe 5

แรงเคลอนไฟฟา, V 230

กระแสไฟฟา, A 21.8

สดทาย มการตดตงเครองวเคราะหสารมลพษตางๆ ข อ ง บ ร ษ ท Cosber ร น KWQ-5 Automotive

emission analyzes (หมายเลขท 18) ท าการวเคราะหปรมาณของ CO2 และ CO โดยใชวธ Non-disperse

infrared (NDIR) method และท าการวเคราะหปรมาณของ NO โดยใชว ธ Electrochemical cell method ดงแสดงตารางท 4 ซงแสดงความละเอยดของเครองวเคราะหองคประกอบแกสไอเสย ขณะทเครองวเคราะหดงกลาวถกใชรวมกบเครองวดความเขมของควนด าของบรษท Cosber รน KYD-6 Opacimeter (หมายเลขท

19) โดยใชวธวดแบบ Opacity เพอวดเปอรเซนตความเขมของควนด า (Smoke opacity) ตารางท 4 ความละเอยดของการวเคราะหแกสไอเสย

สารมลพษ ความละเอยด CO2, %vol 0.3x10-2 CO, %vol 0.06x10-2 NO, ppm vol 25x10-6 N, % 2%

2.3 วธการทดสอบ เ รมตนจากการอนเครองยนตเปนเวลา 15 นาท ความเรวรอบของการทดสอบ 3,00050 rpm และการทดสอบ เ รมตนจากการใชน ามนดเซล (D100) เปนเชอเพลง ปรบภาระงานทางไฟฟาเ รมตนรอยละ 20

หลงจากนน บนทกขอมลตาง ๆ ไดแก ก าลงไฟฟาทใหออกมา เวลาการใชน ามนเชอเพลง 20 ml อตราการไหลของอากาศ อณหภมตาง ๆ ไดแก อากาศเขาทอรวมไอด


222

7.14-25.00 ตามอตราสวนของ POEE ทเพมขน และคาความหนดของน ามน B100 เพมขนรอยละ 71.43 เมอเทยบกบน ามน D100 ตามล าดบ ส าหรบการเปรยบเทยบคาความหนดของน ามน B100 กบผลการวจยของ Noipin

และ Kumar [3] พบวา น ามน B100 ในงานวจยน มคาความหนดนอยกวารอยละ 2.04 และอยในเกณฑมาตรฐานในชวงระหวาง 1.9-8.0 mm2/s [3] อยางไรกตาม เมอเปรยบเทยบกบกรมธรกจพลงงาน พ.ศ. 2556 [20] พบวา คาความหนดของน ามน B10-B50 อยในเกณฑมาตราฐานตามขอก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556 ขณะทน ามน B100 ในงานวจยน มคาความหนดมากกวามาตรฐานน ามนดเซล 0.7 mm2/s

สดทาย การเปรยบเทยบคาความรอนของเชอเพลงพบวา น ามน B10-B50 มคาความรอนของเชอเพลงลดลงรอยละ 2.43-8.95 ตามอตราสวนของ POEE ทเพมขน และน ามน B100 มคาความรอนของเชอเพลงลดลงรอยละ

10.56 เมอเทยบกบน ามน D100 ตามล าดบ ส าหรบการเปรยบเทยบน ามน B100 กบผลการวจยของ Noipin และ

Kumar [3] พบวา น ามน B100 ในงานวจยน มคาความรอนของเชอเพลงนอยกวารอยละ 2.09

ส าหรบสดสวนทเหมาะสมและสามารถน าไปใชส าหรบเค รองยนตด เซลคอ น ามน B10 เ นองจากมคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลงใกลเคยงกบน ามนดเซลตามประกาศกรมธรกจพลงงาน เรอง ก าหนดลกษณะและคณภาพของน ามนดเซล พ.ศ. 2556 [20]

2.2 ชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต

การทดสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตดเซลนน การวจยน มการจดท าชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต โดยน าเครองยนตดเซลตดตงบนแทนทดสอบ และทดสอบ ณ หองปฏบตการวจย Automotive biofuels and combustion engineering research laboratory ภาควชาวศวกรรม เครองกล คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา ดงแสดงในรปท 4 ซงแสดงแผนภาพของชดทดสอบสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตดเซลทจดท าขน โดยน า

เครองยนตดเซล แบบฉดตรง หนงสบ สจงหวะ และระบายคว าม ร อนดว ย อ าก าศขน าด 8.5 kW ขอ งบ รษท MITSUKI ซงมขอมลตางๆ ดงแสดงในตารางท 3 ตอกบเครองก าเนดไฟฟาขนาด 5 kWe (หมายเลขท 1) และตดตงอปกรณและเครองมอวดตางๆ ส าหรบชดภาระงานทใชในการทดสอบน ใชชดภาระงานทางไฟฟา (หมายเลขท 2) ซงเปนหลอดไฟตอกบตวตานทานแบบปรบคา เพอปรบก าลงไฟฟาสงสด 5 kWe

รปท 4 ชดทดสอบสมรรถนะของเครองยนต

นอกจากน ภายในชดทดสอบ มการตดต งอปกรณตาง ๆ ไดแก อปกรณวดอตราการไหลของอากาศโดยใชทอเวนทร (หมายเลขท 3) ตอกบมานอมเตอร (หมายเลขท

4) กระบอกวดอตราการไหลน ามนเชอเพลงขนาด 1,000

ml (หมายเลขท 5) จ านวน 2 กระบอก เพอวดปรมาณน ามนดเซล (หมายเลขท 6) และน ามนดเซลผสม POEE

และ POEE บรสทธ (หมายเลขท 7) และเครองบนทกอณหภม (หมายเลขท 8) ตอกบเทอรโมคปเปล (ชนดของไสแบบ K ขนาดของไส 0.65 mm และมอณหภมใชงานสงสด 1300oC) เพอตรวจสอบอณหภมตาง ๆ ไดแก อณหภมอากาศเขาทอไอด (หมายเลขท 9) อณหภมแกส

ไอเสย (หมายเลขท 10) และอณหภมครบระบายความรอน

(หมายเลขท 11) โดยอณหภมหองทดสอบ ตรวจสอบจากเทอรโมมเตอร (หมายเลขท 12)

ส าหรบการตรวจสอบความเรวรอบของเครองยนต ใชเครองแสดงผลแบบดจตอล รน PM digital indicator

RPM meter (หมายเลขท 13) ทมความเทยงตรงในการวด 0.05% ตดตงภายในตควบคม โดยตอกบ Proximity

switch ร น SC40P-AE-35 NC ของบรษท AECO

(หมายเลขท 14) ทมระยะตรวจจบ 0-35 mm ความไวในการท างาน 10 Hz และ ระยะท าซ า <10% SN ขณะทการวดก าลงไฟฟาในการวจยน ใชเครองวเคราะหก าลงไฟฟาของบรษท RICHTMASS รน RP-963 (หมายเลขท 15)

ตอกบ อปกรณแปลงกระแสไฟฟา RICHTMASS

RMBO โดยประมวลผลทอปกรณแปลงสญญาณแบบ Hardlock ซ ง ต อ ก บ RS48S แ บ บ USB data

convertor RP-series (หมาย เลข ท 16) และ ตอ เขาคอมพวเตอร (หมายเลขท 17) ตารางท 3 ขอมลของเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา

ขอมล รายละเอยด 1. ขอมลของเครองยนต รน MIT-186FG

ลกษณะของเครองยนต 4 จงหวะ ฉดตรง ระบายความรอนดวยอากาศ

กระบอกสบ, cyl 1

เสนศนยกลางกระบอกสบ x ระยะชก, mm

86x70

ความจ, l 0.406

อตราสวนการอด 19:1

ก าลงงานสงสด, kW 8.5


ตารางท 3 (ตอ) ขอมลของเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา ขอมล รายละเอยด

2. ขอมลของเครองก าเนดไฟฟา รน MIT 5GF-ME


ก าลงไฟฟาสงสด, kWe 5

แรงเคลอนไฟฟา, V 230

กระแสไฟฟา, A 21.8

สดทาย มการตดตงเครองวเคราะหสารมลพษตางๆ ข อ ง บ ร ษ ท Cosber ร น KWQ-5 Automotive

emission analyzes (หมายเลขท 18) ท าการวเคราะหปรมาณของ CO2 และ CO โดยใชวธ Non-disperse

infrared (NDIR) method และท าการวเคราะหปรมาณของ NO โดยใชว ธ Electrochemical cell method ดงแสดงตารางท 4 ซงแสดงความละเอยดของเครองวเคราะหองคประกอบแกสไอเสย ขณะทเครองวเคราะหดงกลาวถกใชรวมกบเครองวดความเขมของควนด าของบรษท Cosber รน KYD-6 Opacimeter (หมายเลขท

19) โดยใชวธวดแบบ Opacity เพอวดเปอรเซนตความเขมของควนด า (Smoke opacity) ตารางท 4 ความละเอยดของการวเคราะหแกสไอเสย

สารมลพษ ความละเอยด CO2, %vol 0.3x10-2 CO, %vol 0.06x10-2 NO, ppm vol 25x10-6 N, % 2%

2.3 วธการทดสอบ เ รมตนจากการอนเครองยนตเปนเวลา 15 นาท ความเรวรอบของการทดสอบ 3,00050 rpm และการทดสอบ เ รมตนจากการใชน ามนดเซล (D100) เปนเชอเพลง ปรบภาระงานทางไฟฟาเ รมตนรอยละ 20

หลงจากนน บนทกขอมลตาง ๆ ไดแก ก าลงไฟฟาทใหออกมา เวลาการใชน ามนเชอเพลง 20 ml อตราการไหลของอากาศ อณหภมตาง ๆ ไดแก อากาศเขาทอรวมไอด

222 223

85

หลอเยน และแกสไอเสย และปรมาณสารมลพษตาง ๆ ไดแก ปรมาณของ CO2, CO, NO และความเขมของควนด า ตอมา เพมภาระงานทางไฟฟารอยละ 40, 60, 80 และ

100 ตามล าดบ และบนทกขอมลตาง ๆ หลงจากน น ท าการทดสอบการใชน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10-

50 (B10, B20, B30, B40 และ B50) และ POEE

บรสทธ (B100) ตามล าดบ โดยใชเงอนไขการทดสอบเดยวกบการใชน ามน D100 และบนทกขอมลตางๆ เพอใชวเคราะหสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตตอไป

2.4 การวเคราะหสมรรถนะของเครองยนต

การวเคราะหสมรรถนะของเครองยนต [21] นนถกพจารณาจากประสทธภาพทางความรอน (Electric-

thermal efficiency, ETE) ซงค านวณจากก าลงไฟฟาทผลตได (Pele) ณ ภาระงานตางๆ ตอพลงงานของเชอเพลงทปอนเขาไป ขณะทความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ (Specific fuel consumption, SFC) ถกค านวณจากอตราสวนของอตราการใชเชอเพลงตอก าลงไฟฟาทผลตได ณ ภาระงานตางๆ ซงสามารถค านวณไดดงน

LHVm

PETEf

.ele (1)

ele

f

.

PmSFC (2)

โดยท

f

.m คอ อตราการใชเชอเพลง (kg/sec)

LHV คอ คาความรอนของน ามนเชอเพลง (MJ/kg) 3. ผลการวจย

จากการทดสอบเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา เมอใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 ทความเรวรอบ 3,00050 รอบตอนาท โดยการเพมภาระงานจากรอยละ 20-100 พบวา ก าลงไฟฟาเพมขนจาก 1-5

kWe โดยมคาความคลาดเคลอนของก าลงไฟฟาทให

ออกมาอยระหวาง 0.02 ถง 0.2 kWe และมผลลพธตาง ๆ ของการทดสอบดงน

3.1 ประสทธภาพทางความรอน

ประสทธภาพทางความรอน (ETE) ทก าลงไฟฟาตาง ๆ ถกแสดงในรปท 5 พบวา การใชน ามน D100 น ามน B10-B50 และน ามน B100 มคา ETE เพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50

และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 แสดงใหเหนวา คา ETE ลดลงตามปรมาณของ POEE ทเพมขน ทกภาระงานททดสอบ

เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 และ B100 มค า ETE รอยละ 26.27, 25.63, 24.76, 24.24, 24.12,

23.97 และ 23.45 ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 แสดงใหเหนวา คา ETE ลดลงรอยละ 0.64-2.30 และการใชน ามน B100

เทยบกบน ามน D100 มคา ETE ลดลงรอยละ 2.82 โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย [1, 9, 10, 12-14]

รปท 5 ประสทธภาพทางความรอน

เนองจากเอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองค ประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอท าปฏกรยากบอากาศ ท าใหกระบวนการเผาไหมรวดเรวขน สงผลใหเกดการสญเสยงานในชวงจงหวะขยาย (Work in expansion

stroke) มากขน ท าใหงานสทธภายในกระบอกสบลดลง

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6

Elec

tric-

ther

mal

eff

icie

ncy,

%

Electrical power, kWe

D100B10B20B30B40B50B100

ขณะทเอทลเอสเตอรบรสทธ และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 มคาความรอนของเชอเพลงนอยกวาน ามนดเซล เมอทดสอบทภาระงานเทากน ท าใหอตราการใชเชอเพลงเพมขนตามปรมาณของเอทลเอสเตอรทเพมขน

สงผลใหประสทธภาพทางความรอนต ากวาน ามนดเซล

3.2 ความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ

ในรปท 6 แสดงความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ (SFC) ทก าลงไฟฟาตาง ๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มคา SFC ลดลงตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา คา SFC เพมขนตามปรมาณของ POEE ท เพมขนทกภาระงานททดสอบ

เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 และ B100 มค า

SFC เ ท า ก บ 311.23, 327.11, 342.97, 357.35,

370.24, 374.85 และ 389.87 g/kWe.h ตามล า ดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา คา SFC เพมขนรอยละ 5.10-20.44 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มคา SFC

เพมขนรอยละ 25.27

รปท 6 ความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ

โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย [1, 9, 10,

12-15] และมสาเหตมาจากการใชเอทลเอสเตอรบรสทธ

และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 นน มคาความหนาแนนและคาความหนดของเชอเพลงสงกวา และคาความรอนของเชอเพลงต ากวาน ามนดเซล ท าใหอตราการใชเชอเพลงเพมขนตามปรมาณของเอทลเอสเตอร ทเพมขน เมอรบภาระงานเทากน ท าใหคา SFC สงกวาน ามนดเซล 3.3 อณหภมแกสไอเสย

ในรปท 7 แสดงผลการตรวจสอบอณหภมของแกสไอเสย (Exhaust gas temperature, Texh) ทก าลงไฟฟาตางๆ แสดงใหเหนวา การใชน ามนเหลาน มคา Texh

เพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-

B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา คา Texh เพมขนตามปรมาณของ POEE ทเพมขน ทกภาระงานททดสอบ


Texh เ ท ากบ 367, 369.43, 373.90, 380.23, 386.80,

392.90 และ 399.90oC ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา คา Texh

เพมขน 2.43-25.90oC และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มค า Texh เพม ขนรอยละ 32.90oC ซ งสอดคลองกบงานวจย Sakthivel และคณะ [22]

รปท 7 อณหภมของแกสไอเสย

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 1 2 3 4 5 6

SFC

, g/k

We.h


D100B10B20B30B40B50B100

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6

Exha

ust g

as te

mpe

ratu

re, o C


D100B10B20B30B40B50B100


224

หลอเยน และแกสไอเสย และปรมาณสารมลพษตาง ๆ ไดแก ปรมาณของ CO2, CO, NO และความเขมของควนด า ตอมา เพมภาระงานทางไฟฟารอยละ 40, 60, 80 และ

100 ตามล าดบ และบนทกขอมลตาง ๆ หลงจากน น ท าการทดสอบการใชน ามนดเซลผสม POEE รอยละ 10-

50 (B10, B20, B30, B40 และ B50) และ POEE

บรสทธ (B100) ตามล าดบ โดยใชเงอนไขการทดสอบเดยวกบการใชน ามน D100 และบนทกขอมลตางๆ เพอใชวเคราะหสมรรถนะและการปลอยสารมลพษตาง ๆ ของเครองยนตตอไป

2.4 การวเคราะหสมรรถนะของเครองยนต

การวเคราะหสมรรถนะของเครองยนต [21] นนถกพจารณาจากประสทธภาพทางความรอน (Electric-

thermal efficiency, ETE) ซงค านวณจากก าลงไฟฟาทผลตได (Pele) ณ ภาระงานตางๆ ตอพลงงานของเชอเพลงทปอนเขาไป ขณะทความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ (Specific fuel consumption, SFC) ถกค านวณจากอตราสวนของอตราการใชเชอเพลงตอก าลงไฟฟาทผลตได ณ ภาระงานตางๆ ซงสามารถค านวณไดดงน

LHVm

PETEf

.ele (1)

ele

f

.

PmSFC (2)

โดยท

f

.m คอ อตราการใชเชอเพลง (kg/sec)

LHV คอ คาความรอนของน ามนเชอเพลง (MJ/kg) 3. ผลการวจย

จากการทดสอบเครองยนตดเซลก าเนดไฟฟา เมอใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 ทความเรวรอบ 3,00050 รอบตอนาท โดยการเพมภาระงานจากรอยละ 20-100 พบวา ก าลงไฟฟาเพมขนจาก 1-5

kWe โดยมคาความคลาดเคลอนของก าลงไฟฟาทให

ออกมาอยระหวาง 0.02 ถง 0.2 kWe และมผลลพธตาง ๆ ของการทดสอบดงน

3.1 ประสทธภาพทางความรอน

ประสทธภาพทางความรอน (ETE) ทก าลงไฟฟาตาง ๆ ถกแสดงในรปท 5 พบวา การใชน ามน D100 น ามน B10-B50 และน ามน B100 มคา ETE เพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50

และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 แสดงใหเหนวา คา ETE ลดลงตามปรมาณของ POEE ทเพมขน ทกภาระงานททดสอบ

เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 และ B100 มค า ETE รอยละ 26.27, 25.63, 24.76, 24.24, 24.12,

23.97 และ 23.45 ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 แสดงใหเหนวา คา ETE ลดลงรอยละ 0.64-2.30 และการใชน ามน B100

เทยบกบน ามน D100 มคา ETE ลดลงรอยละ 2.82 โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย [1, 9, 10, 12-14]

รปท 5 ประสทธภาพทางความรอน

เนองจากเอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองค ประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอท าปฏกรยากบอากาศ ท าใหกระบวนการเผาไหมรวดเรวขน สงผลใหเกดการสญเสยงานในชวงจงหวะขยาย (Work in expansion

stroke) มากขน ท าใหงานสทธภายในกระบอกสบลดลง

0

5

10

15

20

25

30

0 1 2 3 4 5 6

Elec

tric-

ther

mal

eff

icie

ncy,

%


D100B10B20B30B40B50B100

ขณะทเอทลเอสเตอรบรสทธ และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 มคาความรอนของเชอเพลงนอยกวาน ามนดเซล เมอทดสอบทภาระงานเทากน ท าใหอตราการใชเชอเพลงเพมขนตามปรมาณของเอทลเอสเตอรทเพมขน

สงผลใหประสทธภาพทางความรอนต ากวาน ามนดเซล

3.2 ความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ

ในรปท 6 แสดงความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ (SFC) ทก าลงไฟฟาตาง ๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มคา SFC ลดลงตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา คา SFC เพมขนตามปรมาณของ POEE ท เพมขนทกภาระงานททดสอบ


SFC เ ท า ก บ 311.23, 327.11, 342.97, 357.35,

370.24, 374.85 และ 389.87 g/kWe.h ตามล า ดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา คา SFC เพมขนรอยละ 5.10-20.44 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มคา SFC

เพมขนรอยละ 25.27

รปท 6 ความสนเปลองเชอเพลงจ าเพาะ

โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย [1, 9, 10,

12-15] และมสาเหตมาจากการใชเอทลเอสเตอรบรสทธ

และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 นน มคาความหนาแนนและคาความหนดของเชอเพลงสงกวา และคาความรอนของเชอเพลงต ากวาน ามนดเซล ท าใหอตราการใชเชอเพลงเพมขนตามปรมาณของเอทลเอสเตอร ทเพมขน เมอรบภาระงานเทากน ท าใหคา SFC สงกวาน ามนดเซล 3.3 อณหภมแกสไอเสย

ในรปท 7 แสดงผลการตรวจสอบอณหภมของแกสไอเสย (Exhaust gas temperature, Texh) ทก าลงไฟฟาตางๆ แสดงใหเหนวา การใชน ามนเหลาน มคา Texh


B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา คา Texh เพมขนตามปรมาณของ POEE ทเพมขน ทกภาระงานททดสอบ


Texh เ ท ากบ 367, 369.43, 373.90, 380.23, 386.80,

392.90 และ 399.90oC ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา คา Texh

เพมขน 2.43-25.90oC และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มค า Texh เพม ขนรอยละ 32.90oC ซ งสอดคลองกบงานวจย Sakthivel และคณะ [22]

รปท 7 อณหภมของแกสไอเสย

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 1 2 3 4 5 6

SFC

, g/k

We.h


D100B10B20B30B40B50B100

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 1 2 3 4 5 6

Exha

ust g

as te

mpe

ratu

re, o C


D100B10B20B30B40B50B100

224 225

85

เนองจากเอทลเอสเตอรบรสทธ และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 มคาความหนดของเชอเพลงสงกวาน ามนดเซลตามปรมาณของเอทลเอสเตอรทเพมขน ท าใหระยะเวลาการเผาไหมนานขน จนสนสดการเผาไหมเมอวาลวไอเสยเปด นอกจากน เอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน ท าใหประสทธภาพการเผาไหมดขน อณหภมของการเผาไหมสงขน สงผลใหอณหภมของแกสไอเสยสงกวาน ามนดเซล 3.4 ปรมาณคารบอนไดออกไซด ในรปท 8 แสดงผลการตรวจสอบการปลดปลอยปรมาณของคารบอนไดออกไซด (CO2) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ CO2


B50 และน ามน B100 เ ทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO2 เพมขนตามการเพมปรมาณของ POEE ทกภาระงานททดสอบ

รปท 8 ปรมาณของคารบอนไดออกไซด

เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 แ ล ะ B100 มปรมาณของ CO2 เทากบ 6.34, 6.51, 6.69, 6.86, 6.94,

7.06 และ 7.15 %vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการ

ใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO2 เพมขนรอยละ 2.63-11.35 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของ CO2 เพมขนรอยละ 12.79 ซงสอดคลองกบงานวจย Venkateswara [13] และSakthivel และคณะ [22] เนองจากปรมาณของ CO2

เกดจากการเผาไหมสมบรณระหวางปรมาณของคารบอน (C) จากองคประกอบของเชอเพลงท าปฎกรยากบปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศระหวางปฏกรยาของการเผาไหม ดงนน เอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน ท าใหประสทธภาพของการเผาไหมดขน ปรมาณของ C ท าปฎกรยากบปรมาณของ O2 มากขน และมการปฏกรยาของการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน ท าใหปรมาณของ CO2 เพมขน และสอดคลองกบอณหภมของแกสไอเสยทเพมขนเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.5 ปรมาณคารบอนมอนอกไซด ในรปท 9 แสดงผลการตรวจสอบการปลอยสารมลพษคารบอนมอนอกไซด (CO) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ CO เพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน

รปท 9 ปรมาณของคารบอนมอนอกไซด

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6

CO

2em

issio

n, %

vol


D100B10B20B30B40B50B100

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0 1 2 3 4 5 6

CO

em

issio

n, %

vol


D100B10B20B30B40B50B100

ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO ลดลงตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20,

B30, B40, B50 และ B100 มปรมาณของ CO เทากบ 0.113, 0.095, 0.090, 0.083, 0.080, 0.077 แ ล ะ

0.071 %vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO ลดลงรอยละ 16.18-32.35 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของ CO ลดลงรอยละ 37.65 ซงสอดคลองกบงานวจย Baiju และคณะ [2], Sugözü และคณะ [8], Tarabet และคณะ [10] และ Sakthivel และคณะ [22] เนองจากการเกดสารมลพษ CO ขนกบปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศระหวางปฏกรยาของการเผาไหม ขณะทการใชน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรในอตราสวนทเพมขน และเอทลเอสเตอรบรสทธน น มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ท เปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน ท าใหปรมาณของ CO2 เพมขน สงผลใหการปลดปลอยสารมลพษ CO ลดลงเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.6 ปรมาณควนด า ปรมาณของควนด าในการวจยน ถกวเคราะหออกมาในรปแบบของรอยละความเขมของควนด า (Smoke

opacity) ดงแสดงในรปท 10 ซงแสดงผลการตรวจสอบการปลอยปรมาณของควนด าทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของควนด าเพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของควนด าลดลงตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 และ B100 มรอยละความเขมของควนด าเทากบ 34.45, 30.97, 28.43,

26.71, 26.23, 25.64 และ 20.96 ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100

พบวา ปรมาณของควนด าลดลงรอยละ 10.12-25.58 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของควนด าลดลงรอยละ 39.16 โดยสอดคลองกบงานวจย Baiju แ ล ะ ค ณ ะ [2], Tarabet แ ล ะ ค ณ ะ [10],

Venkateswara [13], Chockalingam และ Chowdry [14]

รปท 10 ปรมาณของควนด า

เพราะวาปรมาณ O2 ในเอทลเอสเตอร กอใหเกด การออกซเดชนของเชอเพลงทสมบรณขน นอกจากน เอทลเอสเตอรมองคประกอบของ C ภายในโครงสรางของเชอเพลงทลดลงและไมมสารประกอบประเภทอะโรเมตกสเมอเทยบกบน ามนดเซล ขณะทการใชน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรในอตราสวนทเพมขน และเอทลเอสเตอรบรสทธนน มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ท เ ปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขนดวย สงผลใหปรมาณของ CO ลดลง ท าใหปรมาณควนด าลดลงเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.7 ปรมาณไนทรกออกไซด ในรปท 11 แสดงผลการตรวจสอบการปลอยปรมาณสารมลพษไนทรกออกไซด (NO) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ NO เพมขน ตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6

Smok

e op

acity

, %


D100B10B20B30B40B50B100


226

เนองจากเอทลเอสเตอรบรสทธ และน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรรอยละ 10-50 มคาความหนดของเชอเพลงสงกวาน ามนดเซลตามปรมาณของเอทลเอสเตอรทเพมขน ท าใหระยะเวลาการเผาไหมนานขน จนสนสดการเผาไหมเมอวาลวไอเสยเปด นอกจากน เอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน ท าใหประสทธภาพการเผาไหมดขน อณหภมของการเผาไหมสงขน สงผลใหอณหภมของแกสไอเสยสงกวาน ามนดเซล 3.4 ปรมาณคารบอนไดออกไซด ในรปท 8 แสดงผลการตรวจสอบการปลดปลอยปรมาณของคารบอนไดออกไซด (CO2) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ CO2


B50 และน ามน B100 เ ทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO2 เพมขนตามการเพมปรมาณของ POEE ทกภาระงานททดสอบ

รปท 8 ปรมาณของคารบอนไดออกไซด

เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 แ ล ะ B100 มปรมาณของ CO2 เทากบ 6.34, 6.51, 6.69, 6.86, 6.94,

7.06 และ 7.15 %vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการ

ใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO2 เพมขนรอยละ 2.63-11.35 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของ CO2 เพมขนรอยละ 12.79 ซงสอดคลองกบงานวจย Venkateswara [13] และSakthivel และคณะ [22] เนองจากปรมาณของ CO2

เกดจากการเผาไหมสมบรณระหวางปรมาณของคารบอน (C) จากองคประกอบของเชอเพลงท าปฎกรยากบปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศระหวางปฏกรยาของการเผาไหม ดงนน เอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน ท าใหประสทธภาพของการเผาไหมดขน ปรมาณของ C ท าปฎกรยากบปรมาณของ O2 มากขน และมการปฏกรยาของการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน ท าใหปรมาณของ CO2 เพมขน และสอดคลองกบอณหภมของแกสไอเสยทเพมขนเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.5 ปรมาณคารบอนมอนอกไซด ในรปท 9 แสดงผลการตรวจสอบการปลอยสารมลพษคารบอนมอนอกไซด (CO) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ CO เพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน

รปท 9 ปรมาณของคารบอนมอนอกไซด

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0 1 2 3 4 5 6

CO

2em

issio

n, %

vol


D100B10B20B30B40B50B100

0.00

0.02

0.04

0.06

0.08

0.10

0.12

0 1 2 3 4 5 6

CO

em

issio

n, %

vol


D100B10B20B30B40B50B100

ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO ลดลงตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20,

B30, B40, B50 และ B100 มปรมาณของ CO เทากบ 0.113, 0.095, 0.090, 0.083, 0.080, 0.077 แ ล ะ

0.071 %vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ CO ลดลงรอยละ 16.18-32.35 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของ CO ลดลงรอยละ 37.65 ซงสอดคลองกบงานวจย Baiju และคณะ [2], Sugözü และคณะ [8], Tarabet และคณะ [10] และ Sakthivel และคณะ [22] เนองจากการเกดสารมลพษ CO ขนกบปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศระหวางปฏกรยาของการเผาไหม ขณะทการใชน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรในอตราสวนทเพมขน และเอทลเอสเตอรบรสทธน น มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ท เปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน ท าใหปรมาณของ CO2 เพมขน สงผลใหการปลดปลอยสารมลพษ CO ลดลงเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.6 ปรมาณควนด า ปรมาณของควนด าในการวจยน ถกวเคราะหออกมาในรปแบบของรอยละความเขมของควนด า (Smoke

opacity) ดงแสดงในรปท 10 ซงแสดงผลการตรวจสอบการปลอยปรมาณของควนด าทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของควนด าเพมขนตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50 และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของควนด าลดลงตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 และ B100 มรอยละความเขมของควนด าเทากบ 34.45, 30.97, 28.43,

26.71, 26.23, 25.64 และ 20.96 ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100

พบวา ปรมาณของควนด าลดลงรอยละ 10.12-25.58 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 มปรมาณของควนด าลดลงรอยละ 39.16 โดยสอดคลองกบงานวจย Baiju แ ล ะ ค ณ ะ [2], Tarabet แ ล ะ ค ณ ะ [10],

Venkateswara [13], Chockalingam และ Chowdry [14]

รปท 10 ปรมาณของควนด า

เพราะวาปรมาณ O2 ในเอทลเอสเตอร กอใหเกด การออกซเดชนของเชอเพลงทสมบรณขน นอกจากน เอทลเอสเตอรมองคประกอบของ C ภายในโครงสรางของเชอเพลงทลดลงและไมมสารประกอบประเภทอะโรเมตกสเมอเทยบกบน ามนดเซล ขณะทการใชน ามนดเซลผสมเอทลเอสเตอรในอตราสวนทเพมขน และเอทลเอสเตอรบรสทธนน มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ท เ ปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขนดวย สงผลใหปรมาณของ CO ลดลง ท าใหปรมาณควนด าลดลงเมอเทยบกบการใชน ามนดเซล 3.7 ปรมาณไนทรกออกไซด ในรปท 11 แสดงผลการตรวจสอบการปลอยปรมาณสารมลพษไนทรกออกไซด (NO) ทก าลงไฟฟาตางๆ พบวา การใชน ามนเหลาน มปรมาณของ NO เพมขน ตามก าลงไฟฟาทเพมขน ขณะทการใชน ามน B10-B50

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 1 2 3 4 5 6

Smok

e op

acity

, %


D100B10B20B30B40B50B100

226 227

85

และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ NO เพมขนตามการเพมปรมาณของ POEE ทกภาระงานททดสอบ

รปท 11 ปรมาณของไนทรกออกไซด เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 แ ล ะ B100 มป รมาณของ NO เ ท ากบ 563.60, 593.13, 622.47,

646.53, 669.67, 689.07 แ ล ะ 753.13 ppm vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ NO เพมขนรอยละ 5.24-22.26 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 ปรมาณของ NO เพ ม ขน รอยละ 33.63 โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย Baiju และคณะ [2],

Prabhakar และคณะ [9] และChockalingam และ Chowdry [14] ท งนมสาเหตมาจากการอตราเกดสารมลพษ NO ขนกบอณหภมของการเผาไหม และปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศ ขณะทเอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน น าไปสการเพมอตราสวนของ O2 ของปฏกรยาของการเผาไหม สงผลใหปฏกรยาของการ เผาไหมเกดเรวขน ท าใหการเรมตนของการเผาไหมเรวขน สงผลใหชวงของการเผาไหมแบบ Premixed เกดเรวขน

และมการปลดปลอยพลงงานในชวงนเพมขน สงผลใหอณหภมของการเผาไหมสงขน ท าใหอตราการเกด NO สงกวา และมการปลอยสารมลพษ NO มากกวาการใชน ามนดเซล [2, 9, 14, 21] 4. สรป จ ากผลการทดสอบ คณสมบ ต ขอ ง เ ช อ เพ ล ง สมรรถนะ และการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตเ มอใชน ามนด เซลผสม POEE รอยละ 10-50 และ POEE บรสทธ เทยบกบน ามนดเซล สามารถสรปไดดงน 4.1 น ามน POEE จากงานวจยน มปรมาณของ เอสเตอรในชวงระหวางรอยละ 97.36-99.97 4.2 คาความหนาแนนเพมขนจากรอยละ 1.45-5.33 คาความหนดเพมขนจากรอยละ 7.14-71.43 และคาความรอนของเชอเพลงลดลงจากรอยละ 2.43-10.56 ตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล และใชเปนเชอเพลงทดแทนส าหรบเครองยนตดเซลได 4.3 ประสทธภาพทางความรอนลดลง และคา SFC เพมขนตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล 4.4 การปลอยสารมลพษ CO และปรมาณของควนด าลดลง ในทางตรงกนขาม การปลอยสารมลพษ NO เพมสงขน ตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เพราะวา มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ทเปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน นอกจากน มการปลอยปรมาณของ CO2 และมอณหภมแกสไอเสยเพมขนเมอเทยบกบน ามนดเซลทกภาระงานททดสอบ 4.5 ส าหรบสดสวนของการผสมระหวางน ามนดเซลกบน ามน POEE นน น ามน B10 สามารถน ามาใชกบเครองยนตดเซลไดเหมาะสมทสด เนองจากมคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลง และสมรรถนะของเครองยนตใกลเคยงกบน ามนดเซล

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6

NO

em

issio

n, p

pm v

ol


D100B10B20B30B40B50B100


228

และน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ NO เพมขนตามการเพมปรมาณของ POEE ทกภาระงานททดสอบ

รปท 11 ปรมาณของไนทรกออกไซด เมอพจารณาทภาระงานสงสด พบวา การใชน ามน D100, B10, B20, B30, B40, B50 แ ล ะ B100 มป รมาณของ NO เ ท ากบ 563.60, 593.13, 622.47,

646.53, 669.67, 689.07 แ ล ะ 753.13 ppm vol ตามล าดบ ขณะทเปรยบเทยบการใชน ามน B10-B50 กบน ามน D100 พบวา ปรมาณของ NO เพมขนรอยละ 5.24-22.26 และการใชน ามน B100 เทยบกบน ามน D100 ปรมาณของ NO เพ ม ขน รอยละ 33.63 โดยผลการวจยนสอดคลองกบงานวจย Baiju และคณะ [2],

Prabhakar และคณะ [9] และChockalingam และ Chowdry [14] ท งนมสาเหตมาจากการอตราเกดสารมลพษ NO ขนกบอณหภมของการเผาไหม และปรมาณของ O2 จากองคประกอบของอากาศ ขณะทเอทลเอสเตอรมปรมาณของ O2 เปนองคประกอบหลกของโครงสรางเชอเพลง เมอเพมปรมาณของเอทลเอสเตอรในการผสมกบน ามนดเซลทมากขน น าไปสการเพมอตราสวนของ O2 ของปฏกรยาของการเผาไหม สงผลใหปฏกรยาของการ เผาไหมเกดเรวขน ท าใหการเรมตนของการเผาไหมเรวขน สงผลใหชวงของการเผาไหมแบบ Premixed เกดเรวขน

และมการปลดปลอยพลงงานในชวงนเพมขน สงผลใหอณหภมของการเผาไหมสงขน ท าใหอตราการเกด NO สงกวา และมการปลอยสารมลพษ NO มากกวาการใชน ามนดเซล [2, 9, 14, 21] 4. สรป จ ากผลการทดสอบ คณสมบ ต ขอ ง เ ช อ เพ ล ง สมรรถนะ และการปลอยสารมลพษตางๆ ของเครองยนตเ มอใชน ามนด เซลผสม POEE รอยละ 10-50 และ POEE บรสทธ เทยบกบน ามนดเซล สามารถสรปไดดงน 4.1 น ามน POEE จากงานวจยน มปรมาณของ เอสเตอรในชวงระหวางรอยละ 97.36-99.97 4.2 คาความหนาแนนเพมขนจากรอยละ 1.45-5.33 คาความหนดเพมขนจากรอยละ 7.14-71.43 และคาความรอนของเชอเพลงลดลงจากรอยละ 2.43-10.56 ตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล และใชเปนเชอเพลงทดแทนส าหรบเครองยนตดเซลได 4.3 ประสทธภาพทางความรอนลดลง และคา SFC เพมขนตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล 4.4 การปลอยสารมลพษ CO และปรมาณของควนด าลดลง ในทางตรงกนขาม การปลอยสารมลพษ NO เพมสงขน ตามการเพมสวนผสมของ POEE ในน ามนดเซล เพราะวา มการเผาไหมสมบรณมากขนตามปรมาณ O2 ทเปนองคประกอบภายในเอทลเอสเตอร และมการปฏกรยาการเผาไหมแบบสารผสมบางเพมขน นอกจากน มการปลอยปรมาณของ CO2 และมอณหภมแกสไอเสยเพมขนเมอเทยบกบน ามนดเซลทกภาระงานททดสอบ 4.5 ส าหรบสดสวนของการผสมระหวางน ามนดเซลกบน ามน POEE นน น ามน B10 สามารถน ามาใชกบเครองยนตดเซลไดเหมาะสมทสด เนองจากมคณสมบตทางกายภาพของเชอเพลง และสมรรถนะของเครองยนตใกลเคยงกบน ามนดเซล

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 1 2 3 4 5 6

NO

em

issio

n, p

pm v

ol


D100B10B20B30B40B50B100

5. กตตกรรมประกาศ คณะผ จดท างานวจย น ขอขอบพระคณ คณะ

วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยบรพา ทใหการสนบสนนส าหรบการท างานวจยน และขอขอบพระคณ คณณฐภทร

พง เ จยก คณรณรงค อรรถมงคลนาม และคณธมกร ยงพฤกษา ทชวยเกบขอมล และใหความชวยเหลอดานตางๆ จนกระทงการวจยนประสบผลส าเรจ

เอกสารอางอง

[1] Kumar, R., Dixit, A.K. and Sharma, R.K. Properties and use of jatropha curcas ethyl ester and diesel fuel blends in variable compression ignition engine. Journal of Scientific & Industrial Research, 2015; 74: 343-347.

[2] Baiju, B., Naik, M.K. and Das, L.M. A comparative evaluation of compression ignition engine characteristics using methyl and ethyl esters of karanja oil. Renewable Energy, 2009; 34: 1616-1621.

[3] Noipin, K. and Kumar, S. Optimization of ethyl ester production from palm oil. Petroleum&Coal, 2014; 56(3): 249-258.

[4] Anastopoulos, G., Zannikou, Y., Stournas, S. and Kalligeros, S. Transesterification of vegetable oils with ethanol and characterization of the key fuel properties of ethyl esters. Energies, 2009; 2: 362-376.

[5] Alamu, O.J., Waheed, M.A. and Jekayinfa, S.O. Effect of ethanol-palm kernel oil ratio on alkalicatalyzed biodiesel yield. Fuel, 2008; 87: 1529-1533.

[6] นชญา พฒนชนะ และ มาล สนตคณาภรณ. การผลตไบโอดเซลดวยปฏกรยาทรานสเอสเทอรรฟเคชนจากน ามนปาลมโดย เอทานอล . การประชม เค รอข า ยว ชาการบณทต ศกษาแหงชา ตค ร ง ท 1, ธนวาคม 2555,

มหาวทยาลยธรรมศาสตร จงหวดกรงเทพมหานคร, 2555. [7] Alamu, O. J., Adeleke, E. A., Adekunle, N.O. and Ismaila, S.O. Power and torque characteristics

of diesel engine fuelled by palm-kernel oil biodiesel. Leonardo Journal of Sciences, 2009; 14: 66-73.

[8] Sugözü, L., Öner, C. and Altun, S. The performance and emissions characteristics of a diesel engine fueled with biodiesel and diesel fuel. International Journal Engineering Research & Development, 2010; 2(1): 50-53.

[9] Prabhakar, S., Banugopan, V. Annamalai, N.K. and Jayaraj, S. Optimization of esters of nerium biodiesel in a diesel engine. Indian Journal of Science and Technology, 2011; 4(3): 170-172.

[10] Tarabet, L., Loubar, K., Lounici, M.S. Hanchi, S. and Tazerout, M. Eucalyptus biodiesel as an alternative to diesel fuel: preparation and tests on di diesel engine. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 2012.

[11] Açıkkalp, E., Yamık, H. and İçingür, Y. Performance of a compression ignition engine operated with sunflower ethyl ester under different engine loads. Journal of Energy in Southern Africa, 2014; 25(2): 81-90.

[12] Jeffrey, J.A. and Subramanian, M. Experimental analysis of performance and emission parameters of neem oil ethyl ester and HHO gas addition with neem oil ethyl ester in a single cylinder four stroke compression ignition engine. Journal of Engineering Research and Applications, 2014; 4(4): 23-28.

[13] Venkateswara, R. P. Performance analysis of ci engine fuelled with diesel-biodiesel (methyl/ethyl esters) blend of non-edible oil. International Journal of Research-Granthaalayah,2016; 4(7): 20-26.

[14] Chockalingam, S. and Chowdry. S. S. Experimental investigation of cardanol ethyl ester as an alternative fuel for diesel engine. Journal of Chemical and Pharmaceutical Sciences, 2017; 10(2): 212-216.

228 229

85

[15] Akay, H. and Aydoğan, H. The effects of camelina ethyl ester on the performance of diesel engine and combustion characteristics. International Journal of Automotive Engineering and Technologies, 2017; 6(2): 95-103.

[16] Mendow, G., Veizaga, N.S., Sanchez, B.S. and Querini, C.A. Biodiesel production by two-stage transesterification with ethanol. Bioresource Technology, 2011; 102: 10407-10413.

[17] Wu, W.H., Foglia, T.A., Marmer, W.N. and Phillips, J.G. Optimizing production of ethyl esters of grease using 95% ethanol by response surface methodology. Journal of the American Oil Chemists' Society (JAOCS), 1999; 76(4): 517-521.

[18] กำรผลตและกำรตรวจสอบเซลมำตรำฐำนไบโอดเซลเบองตน. สถำบนวทยำศำสตรและเทคโนโลยแหงประเทศไทย (วว.), แหลงทมำ [ระบบออนไลน] http://www.tistr.or.th.

[19] Ramos, M.J., Fernandez, C.M., Casas, A., Rodriguez, L., and Perez, A. Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties. Bioresource Technology, 2009; 100: 261–268.

[20] ประกำศกรมธรกจพลงงำน เรอง ก ำหนดลกษณะและคณภำพของน ำมนดเซล พ.ศ. 2556, แหลงทมำ [ระบบออนไลน] http://www.doeb.go.th/ dtanotice/cancle-diesel25-01-56.pdf.

[21] Heywood, J.B. Internal Combustion Engine Fundamental. McGraw -Hill, New York, 1988. [22] Sakthivel, G., Nagarajan, G., Ilangkumaran, M. and Gaikwad, A.B. Comparative analysis of

performance, emission and combustion parameters of diesel engine fuelled with ethyl ester of fish oil and its diesel blends. Fuel, 2014; 132: 116–124.

ผลกระทบของระยะเวลาบดเถาแกลบทมตอการหดตวแบบ ออโตจนสและก าลงอดของคอนกรตผสมเถาแกลบ

Effect of Rice Husk Ash Grinding Period on Autogenous Shrinkage and Compressive Strength of

Rice Husk Ash Blended Concrete

ชนานนท สงหคศร และ มงคล นามลกษณ* Chananon Singkhasiri and Mongkhon Narmluk*

ภาควชาครศาสตรโยธา คณะครศาสตรอตสาหกรรมและเทคโนโลย มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาธนบร 126 ถนนประชาอทศ แขวงบางมด เขตทงคร กรงเทพฯ 10140

Department of Civil Technology Education, Faculty of Industrial Education and Technology King Mongkut’s University of Technology Thonburi,

126 Pracha-Uthid Rd., Bangmod, Thungkru, Bangkok, 10140, Thailand *E-mail: [email protected], Tel.02-470-8535, Fax.02-470-8532

บทคดยอ

งานวจยนไดใชเถาแกลบทผานการบดดวยระยะเวลาแตกตางกนผสมแทนทปนซเมนตบางสวนในการผลตคอนกรต เพอศกษาผลกระทบของระยะเวลาบดเถาแกลบทมตอการหดตวแบบออโตจนสและก าลงรบแรงอดของคอนกรต ตวแปรในการทดลอง ประกอบดวย ระยะเวลาบดเถาแกลบ (บด 1 ชวโมง และ 2 ชวโมง) และอตราการแทนทปนซเมนตดวยเถาแกลบบด (รอยละ 10 20 และ 30 โดยน าหนกของวสดประสานรวม) โดยก าหนดใชคาอตราสวนน าตอวสดประสานคงทเทากบ 0.42 ผลการศกษาพบวา การผสมเถาแกลบบดในสวนผสมคอนกรตท าใหคาการหดตวแบบออโตจนสลดลงอยางมากเมอเปรยบเทยบกบคอนกรตควบคม เมอพจารณาผลของปรมาณเถาแกลบ พบวาคาการหดตวแบบออโตจนสของคอนกรตทอาย 56 วน มคาลดลงเมออตราการแทนทปนซเมนตดวยเถาแกลบบดเพมขน เมอพจารณาผลของระยะเวลาบดเถาแกลบ พบวาคอนกรตผสมเถาแกลบบด 1 ชวโมง มคาการหดตวแบบออโตจนสต ากวาคอนกรตผสมเถาแกลบบด 2 ชวโมง นอกจากนยงพบวา การใชเถาแกลบบด 2 ชวโมง ท าใหการพฒนาก าลงรบแรงอดในชวงตนดกวาเถาแกลบบด 1 ชวโมง โดยเฉพาะเมอใชในปรมาณมาก (รอยละ 30) อยางไรกตามในระยะยาว ความแตกตางของระยะเวลาบดเถาแกลบไมมผลกระทบตอก าลงรบแรงอดของคอนกรต

ค าส าคญ: เถาแกลบ ระยะเวลาบด การหดตวแบบออโตจนส ก าลงรบแรงอด

ABSTRACT In this research, rice husk ash (RHA) with different grinding periods was used to replace parts of Portland cement in concrete production, to study its effects on autogenous shrinkage and compressive strength of concrete. Experimental parameters included RHA grinding periods (1 and 2 hour-grinding) and RHA replacement ratios (10% 20% and 30% by weight of total binder). The water to binder ratio was kept constant at 0.42 (by weight). Test results revealed that incorporation of ground RHAs in concrete mixture strongly reduced autogenous shrinkage, as compared to control concrete. Considering the effect of RHA dosage, shrinkage magnitudes at 56 days decreased as the RHA replacement ratio


230

8 5 7 3...

Documents