การปลดปล่อยฝุ่นละอองจากเครื่องยนต์ดีเซลที่ใช้นอนเทอร์มอลพลาสม่าในท่อไอดี

Particulate matter emission from diesel engine with intake non-thermal plasma

Name: กังสดาล สมจินดา

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ -- วิทยานิพนธ์. วศ.ม. (วิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ) 2564.

Classification :.LCCS: TJ797

ThaSH: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. -- สาขาวิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ -- วิทยานิพนธ์

ThaSH: เครื่องยนต์ดีเซล

ThaSH: เครื่องยนต์ดีเซล -- การเผาไหม้

ThaSH: เชื้อเพลิงไบโอดีเซล

ThaSH: พลาสมา

Abstract: การศึกษาวิจัยอนุภาคฝุ่นละอองที่ปล่อยออกมาจากห้องเผาไหม้มีความสำคัญเพิ่มมากขึ้น เนื่องจากรูปทรงเรขาคณิตทางกายภาพเป็นส่วนที่เกิดการเผาไหม้เชิงเร่งปฏิกิริยาและอาจส่งผลต่ออุปกรณ์บำบัดไอเสีย งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์และคุณลักษณะของการเผาไหม้ รวมถึงการปลดปล่อยมลพิษและอนุภาคฝุ่นละอองจากเครื่องยนต์ดีเซล เมื่อได้ทำการติดตั้งอุปกรณ์สร้างความต่างศักย์สูง (อุปกรณ์เอ็นทีพี) ไว้ในท่อร่วมไอดีที่ทำให้ไอดีอยู่ในภาวะนอนเทอร์มอลพลาสม่า การศึกษานี้ได้ทดลองกับเครื่องยนต์ดีเซล 4 สูบเรียง โดยใช้เชื้อเพลิงดีเซลและเชื้อเพลิงไบโอดีเซลโดยไม่ใช้ระบบการนำไอเสียกลับมาใช้ใหม่ ซึ่งงานวิจัยนี้ได้ทดลองกับเครื่องยนต์ที่ภาระ 25% และ 50% ความเร็วรอบคงที่ 1,500 rpm ผลจากการทดลองแสดงให้เห็นว่าอุปกรณ์เอ็นทีพีส่งผลต่อการเพิ่มอัตราการบริโภคเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกในเชื้อเพลิงไบโอดีเซลมากกว่าเชื้อเพลิงดีเซลที่ภาระ 25% และประสิทธิภาพเชิงความร้อนเบรกลดลงในเชื้อเพลิงไบโอดีเซลมากกว่าเชื้อเพลิงดีเซลที่ภาระ 50% การเผาไหม้เชื้อเพลิงดีเซลมีอัตราการบริโภคเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกน้อยกว่าและประสิทธิภาพความร้อนเบรกสูงกว่าเมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงไบโอดีเซล รวมทั้งส่งผลต่ออัตราการปลดปล่อยความร้อนสูงสุดเพิ่มขึ้นในเชื้อเพลิงไบโอดีเซลมากกว่าเชื้อเพลิงดีเซล อย่างไรก็ตาม ความดันในกระบอกสูบของทั้ง 2 เชื้อเพลิงมีค่าใกล้เคียงกัน การเผาไหม้เชื้อเพลิงไบโอดีเซลเกิดความล่าช้าในการจุดระเบิดที่สั้นลงมากกว่าเชื้อเพลิงดีเซล สำหรับการปลดปล่อยก๊าซมลพิษและควันดำของเชื้อเพลิงทั้งสองนั้น เมื่อใช้อุปกรณ์เอ็นทีพีจะช่วยลดก๊าซไฮโดรคาร์บอนและควันดำจากเชื้อเพลิงไบโอดีเซลได้มากกว่าเชื้อเพลิงดีเซล ส่วนก๊าซไนตริกออกไซด์มีค่าเพิ่มขึ้น ก๊าซไฮโดรคาร์บอนมีแนวโน้มคงที่โดยเชื้อเพลิงดีเซลจะสูงกว่าไบโอดีเซล การกระจายความเข้มข้นของอนุภาคฝุ่นละอองขนาดนาโนเมตรถูกวัดด้วยเครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาคเคลื่อนที่แบบส่องกราดและเครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาคด้วยแสง การกระจายตัวของอนุภาคฝุ่นละอองส่วนใหญ่อยู่ในช่วงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 12-50 นาโนเมตร (โหมดนิวคลีเอชัน) และกระจายอยู่ในช่วงขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางขนาด 50-1,000 นาโนเมตร (โหมดแอคคิวมูเลชัน) เมื่อใช้งานอุปกรณ์เอ็นทีพีพบว่าค่าความเข้มข้นของจำนวน พื้นที่ผิว และมวลของอนุภาคฝุ่นละอองรวมมีแนวโน้มลดลงแปรผันตามจำนวนการใช้อุปกรณ์เอ็นทีพี การใช้งานอุปกรณ์เอ็นทีพีจำนวน 1 ตัวมีความเหมาะสมกับเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงดีเซล ในขณะที่การใช้งานอุปกรณ์เอ็นทีพีสำหรับเชื้อเพลิงไบโอดีเซลจำนวน 2 ตัวจะมีความเหมาะสมมากกว่าเชื้อเพลิงดีเซล Research studies of particulate matter emitted from combustion chambers are becoming increasingly important. This is because the physical geometry is where catalytic combustion takes place and can affect exhaust gas treatment equipment. The objective of this research is to study engine efficiency and combustion characteristics, including emissions of pollutants and particulate matter from a diesel engine where a high voltage generator (NTP device) is installed in the intake manifold and the intake charge is in a non-thermal plasma state. This study was conducted on a four-cylinder inline diesel engine using diesel and biodiesel fuels without exhaust gas recirculation system. This research has been experimented with the engine at 25% and 50% loads at a constant speed of 1,500 rpm. The results of the experiment showed that NTP device resulted in an increase in brake specific fuel consumption for biodiesel than diesel fuel at 25%, and braking thermal efficiency was lower for biodiesel than diesel fuel. At 50% load, diesel fuel combustion was lesser in brake specific fuel consumption and higher in brake thermal efficiency compared to biodiesel. It also affected the maximum heat release rate for biodiesel than diesel fuel. However, the pressures in the cylinder of both fuels were similar. Biodiesel combustion has a shorter ignition delay than diesel fuel. For the emissions of pollutant gases and black smoke from both fuels, when using the NTP device, it reduces hydrocarbon and black smoke from biodiesel more than diesel fuel while nitric oxide was increased. Hydrocarbon gases tend to be stable, with diesel fuel being higher than biodiesel. The concentration distribution of nano-particles was measured by a scanning mobility particle sizer and an optical particle sizer. The distribution of particles was mainly in the diameter range of 12-50 nm (nucleation mode) and in the diameter range of 50-1000 nm (accumulation mode). When using NTP devices, it was found that the concentrations of the number, surface area, and mass of particulate matter tended to decrease in proportion to the number of NTP devices being used. The use of an NTP device is suitable for diesel-fueled engine while the use of two NTP devices for biodiesel fuel is more suitable than diesel fuel.

มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์. สำนักหอสมุด

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: tdckulib@ku.ac.th

Name: สถาพร เชื้อเพ็ง

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์หลัก

Created: 2564

Modified: 2568-07-22

Issued: 2568-07-22

วิทยานิพนธ์/Thesis

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

URL: https://www.lib.ku.ac.th/KUthesis/2564/kungsadan-som-all.pdf

CallNumber: TJ797 .ก112

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมเครื่องกลและการออกแบบ

Grantor: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

©copyrights มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	kungsadan-som-all.pdf	3.48 MB	1	2025-12-17 12:56:19

ใช้เวลา

0.031118 วินาที