เครื่องยนต์ทดลองวิจัยคุณภาพเชื้อเพริงสบู่ดำ

๑.๑ งานวิจัยของระพีพันธุ์ ภาสบุตร และสุขสันต์ สุทธิผลไพบูลย์ เรื่อง “การใช้นํ้ามันสบู่ดํากับเครื่องยนต์ดีเซลในไร่นา” ได้ทำการทดสอบนํ้ามันสบู่ดำที่สกัดได้กับเครื่องยนต์ดีเซลคูโบต้า ๑ สูบแบบลูกสูบนอนระบบ ๔ จังหวะ ระบายความร้อนด้วยนํ้า ปริมาตรกระบอกสูบ ๔๐๐ ซี.ซี. ๗ แรงม้า ๒,๒๐๐ รอบต่อนาทีและเปรียบเทียบผลการทดลองที่ได้กับนํ้ามันดีเซล ผลการทดลองคือ
- ผลการทดลองเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันสบู่ดํา ไม่ว่าจะเดินเครื่องปกติหรือเร่งครื่องก็ตาม การเดินเครื่องเป็นไปอย่างสมํ่าเสมอ ไม่มีการน็อคแต่อย่างใด อัตราการเร่งเท่ากัน ความสิ้นเปลืองของนํ้ามันสบู่ดําน้อยกว่านํ้ามันดีเซลเล็กน้อย
- ผลการวิเคราะห์ไอเสียจากปลายท่อไอเสียเครื่องยนต์ ด้วยการเปรียบเทียบการใช้น้ำมันดีเซลกับน้ำมันสบู่ดำ พบว่าควันดำจากเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันสบู่ดำมีค่าเฉลี่ยร้อยละ ๑๓.๔๒ ในขณะที่นํ้ามันดีเซลมีค่าเฉลี่ยร้อยละ ๑๓.๖๗ สำหรับการทดสอบหาคาร์บอนมอนนอกไซด์เมื่อใช้น้ำมันสบู่ดำมีค่าเฉลี่ยประมาณ ๕๘๗ ppm. ขณะที่นํ้ามันดีเซลมีค่าเฉลี่ยประมาณ ๕๘๓ ppm.
- ผลตรวจสอบหาซัลเฟอร์ไดออกไซด์จากปลายท่อไอเสียของเครื่องยนต์ พบว่าเครื่องยนต์ที่เดินด้วยนํ้ามันสบู่ดําไม่พบซัลเฟอร์ไดออกไซด์เลย ในขณะที่นํ้ามันดีเซลพบ ๑๒๕ ppm.
- งานวิจัยนี้สรุปว่านํ้ามันสบู่ดําสามารถแทนน้ำมันดีเซลได้ นอกจากนี้ยังใช้กับเครื่องสูบนํ้า เครื่องเกี่ยว เครื่องนวด รถอีแต๋นเดินทางขนส่งพืชผล และเครื่องปั่นไฟได้อีกด้วย
๑.๒ งานวิจัยของอาจารย์วิชัย กนกพิทยาทร และดร.อุดมชัย จินะดิษฐ์ เรื่อง “สมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซลเล็กที่ใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิง” ในการทดสอบได้ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเล็กมิตซูบิชิ ชนิด ๑ สูบ รุ่น D 1200 โดยทดสอบสมรรถนะของเครื่องยนต์ ผลการทดลองคือ
- เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงจะมีความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรคน้อยกว่าการใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงในทุกๆ ภาระโหลด และจากการคำนวณถ้าใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงจะทำให้ความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกเพิ่มขึ้นร้อยละ ๒๔.๑๔โดยเฉลี่ยทุกภาระ
- เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงจะมีแรงบิด กำลังม้าเบรค และความดันเฉลี่ยเบรค ใกล้เคียงกับการใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงทุกๆ ภาระโหลด และจากการคำนวณถ้าใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงจะทำให้แรงบิด กำลังม้าเบรค และความดันเฉลี่ยเบรคของเครื่องยนต์ลดลงร้อยละ ๑.๐๔ โดยเฉลี่ยทุกภาระ
- เครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลเป็นเชื้อเพลิงจะมีปริมาณแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์ใกล้เคียงกันการใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงทุกๆ ภาระโหลดจนถึง ๔,๐๐๐ วัตต์ และหากให้ภาระโหลดจนเกิน ๔,๐๐๐ วัตต์ ปริมาณแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว จากการคำนวณถ้าใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงช่วง ๐ ถึง ๔,๐๐๐ วัตต์จะทำให้ปริมาณแก๊สคาร์บอนมอนนอกไซด์ลดลงร้อยละ ๑๓.๒๒ โดยเฉลี่ยทุกภาระ
- จากผลการทดสอบจะพบว่า การใช้น้ำมันสบู่ดำเป็นเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กนั้นจะใช้ได้ดีที่ภาระโหลด ๓,๐๐๐ วัตต์ ความเร็วรอบเครื่องยนต์ ๑,๘๐๐ รอบต่อนาที เนื่องจากจะให้ค่าความสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงจำเพาะเบรกน้อยที่สุด และให้ประสิทธิภาพเชิงความร้อนเบรคสูงที่สุด
๑.๓ งานวิจัยของ ผศ.ดร.พิชัย สราญรมย์ จากศูนย์ส่งเสริมและพัฒนาอาชีพการเกษตร จังหวัดชัยนาท (จักรกลเกษตร) ซึ่งได้วิจัยเกี่ยวกับสบู่ดำไว้ และเผยแพร่ใน website: http://aopdm01.doae.go.th/data/physicnut21.htm โดยมีรายละเอียดดังนี้
- ได้ทำการสกัดน้ำมันสบู่ดำด้วยเครื่องสกัดน้ำมันสบู่ดำ ตามรูปที่ ๑ ออก ๓ วิธี คือ วิธีที่ ๑ ทำโดยการสกัดในห้องปฏิบัติการโดยใช้วิธีบดให้ละเอียดแล้วสกัดด้วยตัวทำละลายปิโตรเลียมอีเทอร์ จะได้น้ำมันร้อยละ ๓๔.๙๖ จากเมล็ดรวมเปลือก และร้อยละ ๕๔.๖๘ จากเนื้อเมล็ด วิธีที่ ๒ การสกัดด้วยระบบไฮดรอริคจะได้น้ำมันประมาณร้อยละ ๒๕ ถึง ๓๐ และวิธีที่ ๓ การสกัดด้วยระบบอัดเกลียว จะได้น้ำมันประมาณร้อยละ ๒๕ ถึง ๓๐ มีน้ำมันตกค้างในกากร้อยละ ๑๐ ถึง ๑๕
- น้ำมันที่ได้จากการสกัดเมล็ดสบู่ดำ สามารถใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลที่เกษตรกรใช้อยู่ได้เลย โดยไม่ต้องใช้น้ำมันชนิดอื่นผสมอีก ส่วนการนำน้ำมันสบู่ดำมาทดสอบโดยใช้เครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กคูโบต้า ET 70 ปรากฏว่าเครื่องยนต์เดินเรียบสม่ำเสมอ ไม่มีการน๊อค สามารถเร่งเครื่องยนต์ได้ตามปกติและการใช้น้ำมันสบู่ดำสิ้นเปลืองน้อยกว่าน้ำมันดีเซลเล็กน้อย
- จากการทดสอบและวิเคราะห์ไอเสียของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันสบู่ดำ และที่ใช้น้ำมันดีเซล พบว่าค่าควันดำของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันสบู่ดำเฉลี่ยร้อยละ ๑๓.๔๒ ส่วนค่าควันดำของเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันดีเซลมีปริมาณร้อยละ ๑๓.๖๗ ส่วนคาร์บอนมอนนอกไซด์จากเครื่องยนต์ที่ใช้น้ำมันสบู่ดำเฉลี่ย ๕๘๗ ppm. ดีเซล ๕๘๓ ppm.
- ผลกระทบต่อเครื่องยนต์เมื่อเดินเครื่องยนต์ด้วยน้ำมันสบู่ดำครบ ๑,๐๐๐ ชั่วโมง ได้ถอดชิ้นส่วนของเครื่องยนต์ออกมาตรวจสอบ เสื้อสูบ ลูกสูบ แหวน ลิ้น หัวฉีด และอื่น ๆ ไม่พบยางเหนียวจับ ทุกชิ้นยังคงสภาพดีเหมือนเดิม แสดงว่าน้ำมันสบู่ดำสามารถใช้กับเครื่องยนต์ดีเซลขนาดเล็กเพื่อการเกษตรได้
๑.๔ นายสมศักดิ์ ศิริรักษ์ นิสิตชั้นปีที่ ๒ ตามโครงการความร่วมมือทางวิชาการหลักสูตรวิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมเครื่องกล รร.จปร. และ มศว. “ศึกษาการใช้เชื้อเพลิงชีวภาพจากเมล็ดสบู่ดำสำหรับเครื่องยนต์ ๔ สูบ” โดยนำเสนอเป็นหัวข้อปริญญานิพนธ์ มีวัตถุประสงค์ของการวิจัยเพื่อศึกษาคุณสมบัติของน้ำมันที่ได้จากเมล็ดสบู่ดำในการนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงทดแทนน้ำมันดีเซลสำหรับเครื่องยนต์ ๔ สูบ และศึกษาผลของการใช้น้ำมันจากเมล็ดสบู่ดำหลังจากนำมาใช้ในเครื่องยนต์ ๔ สูบ ในขณะนี้กำลังดำเนินการวิจัยให้สำเร็จภายในระยะเวลา ๑๒ เดือน หลังจากการอนุมัติแต่งตั้งคณะกรรมการควบคุมการทำปริญญานิพนธ์และขออนุมัติดำเนินการทำปริญญานิพนธ์ต่อบัณฑิตวิทยาลัย มศว.