Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาขีดจำกัดการเผาไหม้ที่ส่วนผสมบางในเครื่องยนต์ เอส ไอ สองจังหวะ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

Lean burn limit study in a two stroke SI engine

Year (A.D.)

2000

Document Type

Thesis

First Advisor

คณิต วัฒนวิเชียร

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.2000.1061

Abstract

การศึกษาขีดจำกัดการเผาไหม้ที่ส่วนผสมบางในเครื่องยนต์ เอส ไอ สองจังหวะนี้ได้ดำเนินการศึกษาและทดสอบกับเครื่องยนต์ Daihatsu รุ่ง ZM-9XK ขนาด 356 cc โดยแบ่งงานวิจัยออกเป็น 3 ส่วนคือ ส่วนที่หนึ่ง ทดสอบสมรรถนะและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงของเครื่องยนต์ OEM ด้วยน้ำมันเบนซิน ออกเทน 91 ส่วนที่สอง ทดสอบหาขีดจำกัดการเผาไหม้ที่ส่วนผสมบางของเครื่องยนต์ ในเชิงสมรรถนะและเสถียรภาพที่ส่วนผสมบาง โดยใช้ระบบจ่ายเชื้อเพลิงด้วยหัวฉีด ซึ่งควบคุมปริมาณการจ่ายเชื้อเพลิงด้วยการควบคุมขนาดของ Duty cycle และส่วนที่สาม นำผลทดสอบของส่วนที่หนึ่งและส่วนที่สองมาวิเคราะห์และเปรียบเทียบผลในเชิงสมรรถนะและการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง อีกทั้งยังได้จำลองการใช้เครื่องยนต์เพื่อขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Electric generator) เป็นกรณีศึกษาเพื่อเปรียบเทียบศักยภาพในเชิงการประหยัดเชื้อเพลิง ผลทดสอบเครื่องยนต์ทั้งหมดถูกแก้ไขตาม AS 2789.1-1985 ก่อนที่นำไปวิเคราะห์และเปรียบเทียบ พบว่าเครื่องยนต์ OEM มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุด 18.7% และอัตราส่วนเชื้อเพลิงอากาศสมมูลต่ำสุด = 1.31 โดยที่เครื่องยนต์มีเสถียรภาพ ส่วนที่สอง หลังจากใช้ชุดหัวฉีดทำให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุด 21.68% และอัตราส่วนเชื้อเพลิงอากาศสมมูลต่ำสุด = 0.93 จากผลของทั้งสองส่วน พบว่าประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงขึ้นในช่วงตั้งแต่ 2.35% ถึง 75.1% และเครื่องยนต์สามารถจ่ายเชื้อเพลิงได้น้อยลงจาก OEM จากการจำลองการใช้เครื่องยนต์เพื่อขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตามเงื่อนไขการเลือกจุดทำงานที่เครื่องยนต์ให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนสูงสุด พบว่าสามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้สูงถึง 5.361 kW และเมื่อพิจารณาในเชิงการประหยัดเชื้อเพลิงเทียบกับเครื่องยนต์ OEM ที่จุดทำงานเดียวกัน พบว่าเครื่องยนต์ที่ทำงานด้วยส่วนผสมบางสามารถให้การประหยัดเชื้อเพลิง ได้ถึง 15.13% เมื่อเทียบกับเครื่องยตน์ OEM โดยที่กำลังเครื่องยนต์ไม่ลดลงมากนัก

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This work is lean burn limit study in a two stroke SI engine, 356 cc. Daihatsu ZM-9XK. The research has been devided into 3 parts. The first part was the test for OEM performance and fuel consumption using gasoline octane 91. The second part was lean burn limit investigation of engine performance and stability condition. To perform this part, a fuel injection system which fuel is metering by adjusting injector duty cycle. In the third part, analytical results of the first and second parts (performance and fuel consumption) were compared. To demonstrate a potential of fuel economy improvement, a model engine driving electric generator was investigated as a case study. Test results in the first and second parts were corrected according to AS2789.1-1985 recommendation before analyzed and compared. It was found that OEM engine has maximum thermal efficiency = 18.7% and lowest equivalence ratio = 1.31 without engine unstable condition. The results of testing with injection system show maximum thermal efficiency = 21.68% and lowest equivalence ratio = 0.93. The results of lean burn operation with injector system show that the obtained engine thermal efficiencies improvement ranges between 2.35% to 75.1% and the engine can be operated with leaner mixture than OEM. A case study of engine driving electric generator when operating at maximum engine thermal efficiency shows that the obtained electricity is 5.361 kW. The lean burn engine can improve fuel economy up to 15.13% compared with OEM while decreased power output is acceptable.

Link to Full Text

Share

COinS