แผนกวิชาช่างยนต์ วิทยาลัยเทคนิคราชบุรี

1. การใช้ก๊าซธรรมชาติในยานยนต์ ( NGV) โดย นายกฤษณะพันธุ์ พลายบัว แผนกวิชาช่างยนต์ วิทยาลัยเทคนิคราชบุรี

2. NGV คืออะไร • NGV มาจากคำว่า Natural Gas for Vehicles • NGV เป็นก๊าซธรรมชาติชนิดเดียวกันกับที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงในการผลิตไฟฟ้า • NGV ทำให้เกิดมลพิษต่ำ • ส่วนประกอบหลักของ NGV คือก๊าซมีเทน • ในต่างประเทศมีการใช้ NGV มาแล้วกว่า 50 ปี • ในปัจจุบันมีรถใช้ NGV กว่าล้านคันทั่วโลก

3. เทคโนโลยีที่มีในปัจจุบันเทคโนโลยีที่มีในปัจจุบัน เครื่องยนต์ NGV • Dedicated Natural Gas Engine • Diesel Dual Fuel ( DDF ) Engine • Gasoline Bi–fuel Engine • สถานีเติมก๊าซธรรมชาติ NGV • เติมเร็ว ( 5 นาที ) • เติมช้า ( 2-8 ชั่วโมง )

4. สถานีเติมก๊าซแบบเติมเร็วสถานีเติมก๊าซแบบเติมเร็ว • มีต้นทุนการก่อสร้างสูง • ไม่สามารถเติมก๊าซได้เต็มความจุของถังก๊าซ เนื่องจาก ทำให้เกิดอุณหภูมิสูงในขณะเติม • แต่สถานีทั่วไปจำเป็นต้องเป็นแบบเติมเร็ว • ระยะเวลาการเติมขึ้นอยู่กับความต้านทานการไหล ของระบบท่อในรถ

5. สถานีเติมก๊าซแบบเติมช้า • เหมาะกับการเติมก๊าซแก่รถที่จอดพักอยู่กับที่ที่แน่นอนเป็นเวลานาน เช่น รถประจำทาง ขสมก. • สามารถเติมก๊าซได้เต็มความจุของถังเนื่องจากอุณหภูมิก๊าซไม่สูง • มีต้นทุนการก่อสร้างและการใช้งานต่ำ • ระยะเวลาในการเติมขึ้นอยู่กับขนาดของเครื่องอัดก๊าซ ความจุของถังก๊าซในรถ และ ความต้านทานการไหลของระบบท่อ

6. รูปแบบของสถานีเติมก๊าซแม่รูปแบบของสถานีเติมก๊าซแม่ 6 รถเทรเล่อร์ขน NGV ท่อก๊าซ 1 เครื่องอัดก๊าซ 2 ความจุ 4000 NCM (i)อัดด้วยความดัน 250 บาร์ (ii) ขีดความสามารถ 500 ลบม. / ชั่วโมง NGV ถังเก็บจ่ายก๊าซ 3 4 รถ NGV ตู้จ่ายก๊าซ 5

7. รูปแบบของสถานีเติมก๊าซลูกรูปแบบของสถานีเติมก๊าซลูก <1500 psig PRS 3600 - เครื่องอัดก๊าซ 3 2 1500 psig 1 รถเทรเล่อร์ ขน NGV เครื่องลดความดันก๊าซ . NGV 5 ตู้จ่ายก๊าซ 4 6 รถ NGV ถังเก็บจ่ายก๊าซ

8. สถานีเติมก๊าซแบบธรรมดาสถานีเติมก๊าซแบบธรรมดา NGV ถังเก็บจ่าย ก๊าซ ตู้จ่ายก๊าซ ท่อก๊าซ 3 รถ NGV 1 2 4 5 เครื่องอัดก๊าซ

9. ถังบรรจุก๊าซในรถยนต์

10. Dedicated Natural Gas Engine • เป็นเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยหัวเทียน • อัตราส่วนอัด 10 -13 • Lean burn หรือ stochiometric • อัตราการใช้เชื้อเพลิงสูงกว่าเครื่องยนต์ดีเซล 25-40 % • มีเครื่องยนต์ประเภทนี้ผลิตจำหน่ายแล้ว • มีมลพิษจากไอเสียต่ำกว่าเครื่องยนต์ที่ใช้เชื้อเพลิงอื่น

11. เป็นเครื่องยนต์ที่จุดระเบิดด้วยการอัด เป็นเครื่องยนต์ที่จุดระเบิดด้วยการอัด • เครื่องยนต์ประเภทนี้ใช้ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงหลักโดยมีน้ำมันดีเซล เป็นตัวเริ่มจุดระเบิด • มีการใช้งานมาแล้วกว่า 50 ปี • สามารถลดควันดำจากเครื่องยนต์เมื่อใช้น้ำมันดีเซลเกือบหมด • อัตราการใช้เชื้อเพลิงสูงกว่าเมื่อใช้น้ำมันดีเซลอย่างเดียว 5-15 % • มีข้อเสีย คือ เกิดไฮโดรคาร์บอนสูง • มีผลกระทบสูงจากคุณภาพก๊าซธรรมชาติ Diesel Dual Fuel Engine

12. Gasoline Bi-fuel Engine • เป็นเครื่องยนต์จุดระเบิดด้วยหัวเทียน • ปรับเปลี่ยนจากเครื่องยนต์ที่ใช้เบนซิน • ไม่สามารถจูนให้ดีที่สุดสำหรับ NGV ได้ • มีผลดีในเชิงเศรษฐศาสตร์เนื่องจาก NGV มีราคาถูก • เมื่อใช้ NGV เครื่องยนต์จะมีกำลังต่ำลงกว่าเมื่อใช้น้ำมันเบนซิน ประมาณ 20% • อัตราการใช้เชื้อเพลิงเทียบได้กับเมื่อใช้น้ำมันเบนซินอย่างเดียว

13. ชุดอุปกรณ์ก๊าซ NGV

14. European emission standards for HD vehicles (g/kwh)

15. Enhanced Environmentally Friendly Vehicles (EEV) (g/kWh)

16. Comparison of gas engine characteristics

17. สิ่งที่ต้องพิจารณาเกี่ยวกับการใช้ NGV • ประสิทธิภาพ • อัตราส่วนอัด • การน็อค

18. ความเกี่ยวพันระหว่างประสิทธภาพกับอัตราส่วนอัดความเกี่ยวพันระหว่างประสิทธภาพกับอัตราส่วนอัด ตามทฤษฎี ประสิทธิภาพ = 1 – 1/(อัตราส่วนอัด)K-1 K = 1.4

19. สาเหตุของการน็อค • การชิงจุดระเบิด • การจุดระเบิดซ้อน

20. ตัวแปรในการเกิดการน็อคตัวแปรในการเกิดการน็อค • ความต้านทานการน็อคของเชื้อเพลิง • - Octane number ( 130 สำหรับ NGV) • - Methane number ( ~ 90 สำหรับ NGV ) • Mean Effective Pressure (MEP)

21. การปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์NGVการปรับเปลี่ยนเครื่องยนต์NGV • ปรับสภาพเครื่องยนต์ให้เหมาะกับการใช้กับ NGV • มีระบบควบคุมอัตราส่วนผสมอากาศกับเชื้อเพลิง • ติดตั้งระบบจ่าย NGV • ติดตั้งเครื่องลดความดันก๊าซ • ติดตั้งถังบรรจุก๊าซ • มีท่อนำก๊าซความดันสูงและความดันต่ำสู่เครื่องยนต์ • มีอุปกรณ์นิรภัยตามกฏกระทรวงฯ

22. ตัวลดแรงดัน (หม้อต้ม) ตัวผสมก๊าซ กับอากาศ วาล์วควบคุมปริมาณก๊าซ วาล์วตัดก๊าซ ท่อร่วมไอดี ถังบรรจุก๊าซ การทำงานของระบบก๊าซธรรมชาติ(NGV)

23. การบำรุงรักษา • ทำการตรวจการรั่วไหลของก๊าซอย่างสม่ำเสมอ • หมั่นตรวจตราสภาพของหัวเทียน • ทำการตรวจวัดมลพิษในไอเสีย และ ปรับเครื่องยนต์ • ติดตามข้อมูลข่าวสารเกี่ยวกับคุณภาพของก๊าซธรรมชาติ • หมั่นตรวจดูของเหลวที่ตกค้างในระบบก๊าซ • ทำการทดสอบถังบรรจุก๊าซทุก 5 ปี

24. การเปรียบเทียบสมรรถนะการเปรียบเทียบสมรรถนะ • Mean effective pressure (Workdone per unit piston displacement) • Driveability - Starting torque - Peak power - Smoothness of operation - Noise

25. การเปรียบเทียบเชิงเศรษฐศาสตร์กับเครื่องยนต์ดีเซลการเปรียบเทียบเชิงเศรษฐศาสตร์กับเครื่องยนต์ดีเซล

26. ความคุ้มของการใช้ NGV • สามารถลดมลสารอนุภาคในไอเสียได้เป็นอย่างดี • Nox สามารถกำจัดได้โดยการใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม • เครื่องยนต์ NGV จะมีมลพิษในไอเสียต่ำ ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนด ในอนาคตได้ในราคาต่ำกว่าเครื่องยนต์ดีเซล • เป็นเชื้อเพลิงที่มีในประเทศ จึงเป็นการประหยัดเงินตราต่างประเทศ • มีเทคโนโลยีที่ใช้ได้อยู่แล้วถึงแม้ว่าจะต้องมีการปรับแก้ให้เหมาะสมบ้าง • NGV เป็นเชื้อเพลิงที่มีความปลอดภัยสูง

27. สรุป • NGV มีทั้งข้อดี และ ข้อเสีย • จงอย่าท้อถอยหากมีอุปสรรคในการใช้ NGV ทุกปัญหาแก้ไขได้ • เครื่องยนต์ที่ใช้ในประเทศไทยจำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยน ให้เหมาะกับคุณภาพก๊าซของเรา • คุณภาพก๊าซเป็นตัวกำหนดรูปแบบของเครื่องยนต์