การศึกษาเปรียบเทียบสมรรถนะรถมอเตอร์ไซด์ 4 จังหวะที่ใช้ E85 กับ น้ำมันแก๊สโซลีน 91
A Comparative Study of a 4-Stroke Motorcycle Engine Performance Using E85 and Gasoline 91

 

       จากการศึกษาเปรียบเทียบการใช้เชื้อเพลิง E85 ทดแทนน้ำมันแก๊สโซลีน 91 ในรถจักรยานยนต์ 4 จังหวะแบบใช้คาร์บูเรเตอร์ที่ออกแบบเพื่อใช้น้ำมันแก๊สโซลีน  พบว่า E85 สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทน ได้ ้เป็นอย่างดี ถ้าคาร์บูเรเตอร์ได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสม ด้วยการปรับจูนรถจักรยานยนต์ทดสอบ Honda Nice 100S บนเครื่อง Dyno ที่อัตราส่วนอากาศ เชื้อเพลิงสัมพัทธ์ (lambda) หนาเท่ากับ 0.85 ซึ่งโดยทฤษฎี จะให้กำลังสูงสุด พบว่าต้องเพิ่มขนาดนมหนู +12% จากขนาดเดิม 0.75 mm ที่ใช้ สำหรับน้ำมันแก๊สโซลีน 91 สมรรถนะที่ได้ไม่แตกต่างจากที่ใช้น้ำมันแก๊สโซลีนมากนัก โดยที่กำลังสูงสุด ลดลง 16.7% จาก 6 hp @5395 rpm เป็น 5 hp @6330 rpm และแรงบิดสูงสุดลดลง 14.3% จาก 7 N-m @5421 rpm เป็น 6 N-m @5395 rpm เมื่อทำการทดสอบขับขี่ทั้งในเมืองที่มีการจราจร ไม่แน่นอน ที่ความเร็วเฉลี่ย 60 km/L และที่ระยะทางคงที่ด้วย ความเร็วคงที่ 60 km/L อัตราสิ้นเปลือง E85 โดยเฉลี่ยเท่ากับ 56.9 km/L ประมาณ 10.7% มากกว่า เมื่อใช้แก๊สโซลีน 91 ที่มีีอัตราสิ้ิ้นเปลืองเชื้อเพลิง โดยเฉลี่ยเท่ากับ 63.7 km/L  แม้ว่า E85 มีค่าความร้อน 29.3 MJ/kg คิดเป็น 31.8% ต่ำกว่าค่าความร้อนของแก๊สโซลีน 43 MJ/kg  แต่ประสิทธิภาพการแปลงเชื้อเพลิง E85  สูงกว่าน้ำมันแก๊สโซลีนอยู่ 16.4% จากการสุ่มวัดปริมาณมลพิษในไอเสียที่เกิดจากการใช้ E85 นั่นคือ มีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) 0.71 %vol  และปริมาณ ไฮโดรคาร์บอน (HC) เท่ากับ 192 ppm ซึ่งสูงกว่าปริมาณที่วัดได้เมื่อใช้เชื้อเพลิงแก๊สโซลีน 91 เพียงเล็กน้อยที่มีปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) 0.67%vol และปริมาณ ไฮโดรคาร์บอน (HC) เท่ากับ 120 ppm ขณะที่กฎหมายกำหนดปริมาณคาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) <4.5%vol และปริมาณไฮโดรคาร์บอน (HC) เท่ากับ 10000 ppm

รูปที่ 1 รถจักรยานยนต์ทดสอบ
Honda Nice 100S

C:\Documents and Settings\Luck\Desktop\โปรเจ็ก\S5004096.JPGรูปที่ 2  Dynamometer (Dyno)

SDC10055

รูปที่ 3   เครื่องวัดแลมด้า (lambda) ของ MoTeC

C:\Documents and Settings\Luck\Desktop\โปรเจ็ก\S5003967.JPGรูปที่ 4 เครื่องวัดมลพิษ OPUS 20

ปัญหาและอุปสรรคที่เกิดในการทดสอบ                                 
         
1.ขณะที่เครื่องเย็น รถจักรยานยนต์จะมีอาการสะดุดเล็กน้อยจึงจำเป็นที่จะต้องใช้โช๊คช่วยในการวิ่ง
          2. กรณีที่ต้องจอดรถจักรยานยนต์มากกว่า 3 วันควรที่จะต้องใช้โช๊คในการช่วยสตาร์ทเครื่องยนต์
      
    3. กรณีที่ขับขี่ในสภาวะฝนตก รถจักรยานยนต์อาจจะมีอาการสะดุด บ้างเป็นครั้งคราว แต่ยังคงขับขี่ได้ตลอดระยะทาง

E85 perform

รูปที่ 5 กราฟแสดงแรงบิดและกำลังของรถจักรยานยนต์ 4 จังหวะ บนเครื่อง Dynamometer

 

ข้อเสนอแนะ                
          1. ทดสอบโดยเพิ่มไฟและองศาการจุดระเบิดล่วงหน้าของเครื่องยนต์ เพราะ E85 มีค่าออกเทน105 สูงกว่าแก๊สโซลีน 91
     
    2. ถ้าต้องการยืดอายุใช้งานชิ้นส่วนต่างๆ ชิ้นส่วนที่มีทองแดง เป็นส่วนประกอบควรนำไปชุบนิกเกิลก่อน ราคาประมาณ 10-20 บาทต่อชิ้น ส่วนที่เป็นยางและพลาสติกก็สามารถเปลี่ยนได้ ในราคา 10 – 30 บาทต่อชิ้น หากไม่มีการทำความสะอาดคาร์บูเรเตอร์ก็ไม่จำเป็นที่จะต้องเปลี่ยน ในส่วนที่เป็นยางและพลาสติก
          3. เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมัน E85 อาจจะทำให้น้ำมันเครื่องเสื่อมเร็วกว่า เครื่องยนต์ที่ใช้ แก๊สโซลีน 91 เพื่อให้ได้ผลที่แน่นอนควรทำการทดสอบเพิ่ม
        4. ถ้าต้องจอดรถจักรยานยนต์ไว้นานกว่า 3 วันขึ้นไป ต้องใช้โช๊ค(choke) ช่วยในการสตาร์ท เครื่องยนต์
        5. เนื่องจากอัตราสิ้นเปลือง E85 มากกว่าแก๊สโซลีน 91 ประมาณ 12% ดังนั้นการกำหนดราคา E85 ควรต่ำกว่า ราคาแก๊สโซลีน 91 อย่างน้อย 12% เช่น ราคาขายปลีก ณ วันที่18 ธ.ค. 52
                         ราคาแก๊สโซลีน 91               34.84      บาทต่อลิตร
              ดังนั้น   ราคา E85 ประมาณ              30.65      บาทต่อลิตร

RON91_E85 consume

รถทดสอบ Honda Nice 100S

รูปที่ 6 กราฟเปรียบเทียบอัตราการสิ้นเปลืองของเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สโซลีน 91กับ E85

 

E85_RON91 City test

รถทดสอบ Honda Nice 100S

รูปที่ 7 กราฟเปรียบเทียบอัตราการสิ้นเปลืองของเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สโซลีน 91 กับ E85

CO from E85 

รถทดสอบ Honda Nice 100S

รูปที่ 8 เปรียบเทียบปริมาณก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ของเครื่องยนต์ 4 จังหวะที่ใช้แก๊สโซลีน 91 กับ E85

HC from E85

รถทดสอบ Honda Nice 100S

รูปที่ 9 เปรียบเทียบปริมาณไฮโดรคาร์บอนของเครื่องยนต์ที่ใช้ แก๊สโซลีน 91 กับ E85