NGV กับเครื่องยนต์ดีเซล

NGV กับเครื่องยนต์ดีเซล

การใช้ก๊าซ NGV กับเครื่องดีเซล มิใช่เป็นของใหม่ ได้มีการค้นคว้าทดลองกันมานานนับสิบๆปีมาแล้วเพราะหากจะมีวิธีให้มันทำงาน ร่วมกันได้ ก็จะสามารถประหยัดค่าดัดแปลงเครื่องยนต์ไปได้มาก อีกทั้งยังสามารถจะใช้เชื้อเพลิงได้ทั้งสองชนิด หากว่าก๊าซหมดเสียก่อน ระหว่างทาง ก็จะสามารถวิ่งต่อไปได้ด้วยดีเซลเดิมจนถึงสถานีเติมก๊าซ ผิดกันกับเครื่องยนต์ที่ถูกแปลงไปใช้ก๊าซล้วน ที่จะต้องผ่าเครื่อง ลดกำลังอัดในกระบอกสูบ และเอาชุดปั๊มดีเซลออกทั้งหมด แล้วเอาจานจ่ายเข้าแทน ส่วนใหญ่รูหัวฉีดก็ทำอุปกรณ์เสริมเพื่อการติดตั้ง หัวฉีดเข้าไปแทน เมื่อแปลงเครื่องยนต์ไปแล้ว ก็ไม่สามารถใช้ดีเซลได้อีก ดังนี้หากก๊าซหมดก่อนถึงสถานีเติม ทีนี้เป็นเรื่องใหญ่ เพราะไม่ สามารถหิ้วแกลลอนมาเติมได้ ดังนี้ก็มีอยู่สองวิธี คือ การใช้รถบริการแก๊สที่เติมมาด้วยแรงดันเต็มที่ แล้วมาถ่ายใส่ในถังของรถอีกที การ ถ่ายแก๊สก็ถ่ายได้ส่วนหนึ่งเท่านั้น เพราะรถบริการแก๊สไม่ได้มีปั๊มอัดแรงดันที่จะสูบแก๊สออกจากถังเซอร์วิส เพื่ออัดเข้าถังในรถอีกทีหนึ่ง ดังนั้นก็จะถ่ายได้เพียงส่วนหนึ่งเท่านั้นเอง อีกวิธีก็คือ การลากจูงไปสถานีบริการแก๊ส เพื่อได้รับการบรรจุก๊าซเข้าไปใหม่ ถ้าเป็นรถบัส รถบรรทุก ก็จะยิ่งโกลาหลกันใหญ่ ดังนั้นจึงต้องระวัง อย่าปล่อยให้ก๊าซหมดกลางทางโดยเด็ดขาด

สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลที่พัฒนามาใช้ก๊าซ ก็ไม่ได้หมายความว่าจะใช้ก๊าซได้ 100% เป็นเพราะเครื่องยนต์ชนิดนี้ยังต้องอาศัยดีเซล เป็นตัวจุดไฟ คือทำหน้าที่เป็นหัวเทียนอย่างในเครื่องเบนซิน เหตุเพราะน้ำมันดีเซลสามารถจุดติดไฟได้ที่อุณหภูมิห้องเผาไหม้ที่ต่ำ คืออยู่ ที่โดยประมาณ 300๐ C ก็สามารถจุดไฟให้น้ำมันดีเซลได้แล้ว ส่วนก๊าซ NGV จะต้องใช้ความร้อนสูงถึงเกือบ 1,000 ๐ C ถึงจะติดไฟ ดังนี้คือ ผสมก๊าซกับอากาศให้เรียบร้อยในท่อไอดี เมื่อเครื่องยนต์หายใจเอาส่วนผสมที่ปรุงมาให้พอดีกับการสันดาปเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ผ่านการดูด การอัด และจุดไฟด้วยน้ำมันดีเซลเพียงเล็กน้อย เมื่อส่วนผสมติดไฟก็เกิดจังหวะที่เรียกว่าระเบิด การระเบิดในหัวลูกสูบ ทำให้ เกิดการผลักดันลูกสูบลงมาและถ่ายทอดผ่านข้อเหวี่ยง ทำให้เกิดพลังงานขับเคลื่อนขึ้น จังหวะสุดท้ายคือ จังหวะคายไอเสียทิ้ง และก็เริ่ม ต้นจังหวะที่ 1 อีกครั้ง ดูแล้วมันก็ง่ายๆ ทางความคิด แต่ในภาคปฏิบัติจริง กลับเป็นตรงกันข้าม เพราะความละเอียดและซับซ้อน ของเชื้อเพลิงทั้งสองชนิด ที่มีลักษณะตรงข้ามกันโดยสิ้นเชิง เพราะการใช้ก๊าซก็เหมือนกับการใช้เบนซิน คือผสมเชื้อเพลิงกับอากาศให้อยู่ในสัดส่วนที่ เหมาะสม เสียก่อน ถ้าเป็นเบนซินก็คือ 14.7 ต่อ 1 โดยประมาณ โดยน้ำหนัก คืออากาศ 14.7 เท่าของน้ำหนักเบนซิน ส่วน LPG ก็จะอยู่ที่ 25 ต่อ 1 โดยปริมาตร ส่วน NGV ก็น้อยหน่อย คือมีสัดส่วนที่ 10 ต่อ 1 โดยปริมาตร เมื่อผสมกันดีแล้ว จึงเอาเข้าไปในห้องเผาไหม้ และทำให้ ติดไฟขึ้น ไม่ว่าจะเป็นประกายไฟจากหัวเทียน หรือแปลงไฟจากน้ำมันดีเซลจากหัวฉีด มันก็ติดไฟขึ้นละส่งผ่านกำลังงานกันต่อไป

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดก็คือ การควบคุมแรงของเครื่อง ระหว่างเครื่องดีเซลกับเครื่องก๊าซ เพราะเครื่องยนต์ที่ใช้ก๊าซเป็นเชื้อเพลิง คือลด ส่วนผสมที่ผสมมาพอดีแล้ว ให้เข้าสู่เครื่องยนต์น้อยลง โดยการใช้ลิ้นปีกผีเสื้อหรี่ให้เข้าน้อยทั้งหมด และไม่สามารถลดสัดส่วนการผสม เชื้อเพลิงกับอากาศได้ ยิ่งถ้าเป็น NGV แล้ว ส่วนผสมระหว่างอากาศกับก๊าซมีความสำคัญมากคือ มากหรือน้อยไปจากนี้ เพียงเล็กน้อยก็จะ ไม่ติดไฟด้วยประการทั้งปวง ส่วนผสมที่ไม่พอดี สามารถผ่านประกายไฟหรือเปลวไฟได้ โดยตัวมันจะไม่ติดไฟให้ สำหรับเบนซิน อัตรา ส่วนผสมสามารถปรับให้ต่างได้ ตั้งแต่ 10 : 1 จนถึง 16 : 1 ก็ยังสามารถติดไฟได้อยู่ โดยเหตุผลของความละเอียดในการผสมอากาศ ระบบหัวฉีดก๊าซจึงมีความสำคัญ เพราะสามารถโปรแกรมการจ่ายได้ละเอียดกว่าระบบอื่นๆ ที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ การควบคุมแรงของเครื่องยนต์ดีเซล ทำงานไปในทิศทางตรงกันข้าม คือ การควบคุมการฉีดเชื้อเพลิงเข้าไป มากหรือน้อย ส่วนอากาศ ก็จะต้องปล่อยให้เข้าเครื่องได้อย่างเต็มที่ เพื่อผลประโยชน์จากการอัดกากาศให้ได้ความร้อนที่พอเหมาะกับการติดไฟ เพราะถ้าไปลด อากาศเข้ามากเกินไป ความร้อนที่จะต้องเกิดในจังหวะอัดมันจะลดลงไปด้วยจนถึงเกณฑ์ที่ความร้อนไม่เพียงพอที่จะทำให้เชื้อเพลิงติดไฟ เครื่องยนต์มันจะน็อกและมีควันดำในไอเสีย เพราะเผาไหม้ไม่หมดจากการขาดอากาศ ท่อไอดีของเครื่องดีเซล ส่วนใหญ่ไม่มีลิ้นปีกผีเสื้อ เพื่อลดอากาศ คงปล่อยให้อากาศไหลเข้าไปได้อย่างเต็มที่ สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลสมัยใหม่ อาจมีลิ้นปีกผีเสื้อเข้ามาร่วม แต่การไปในทาง ควบคุมมลภาวะของไอเสีย คือในบางช่วงของการใช้งาน อาจจะต้องลดอากาศเพื่อลดอุณหภูมิของการจุกระเบิดลงไป ตรงนี้เพื่อลดก๊าซ ที่เรียกว่าออกไซด์ของไนโตรเจน NO อากาศในบรรยากาศของโลกนี้ จะมีไนโตรเจนผสมอยู่ในสัดส่วนที่สูง คือประมาณ 78% ออกซิเจน 21% ที่เหลือเป็นก๊าซอื่นๆ เจ้าไนโตรเจนนี้เป็นก๊าซที่ไม่ติดไฟ แต่เมื่อร้อนก็จะขยายตัวไปผลักดันอะไรต่อมิอะไรได้ แต่เมื่อร้อนจัดเกินไป แล้ว ก็จะแปลงร่างไปเป็นออกไซด์ของไนโตรเจน และเท่าที่ทราบ ก๊าซที่เปลี่ยนไปแล้ว ไม่สามารถกลับมาเป็นไนโตรเจนธรรมดาได้อีก นอกจากนี้ยังแยกตัวและลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดอากาศเรือนกระจก ทำให้โลกร้อน ก๊าซนี้จึงถือว่ามีอันตรายต่อโลกใบนี้ การควบ คุมมลพิษด้านนี้คือมีความสำคัญยิ่ง

การทำงานของเชื้อเพลิงที่ตรงข้ามกัน ทำให้การควบคุมการใช้เชื้อเพลิงเป็นไปด้วยความยากลำบาก ดังนี้ ในขณะที่เครื่องยนต์ดีเซล เดินเบา ก็จะต้องให้เดินด้วยดีเซลเท่านั้น จนกระทั่งให้แรงไปถึงจุดๆ หนึ่ง จึงสามารถให้ก๊าซผสมเข้าไป เพื่อเป็นกำลังงานหลักและ ควบคุมน้ำมันดีเซลได้ เพื่อหน้าที่ของการจุดไฟเท่านั้น การใช้ NGV ในดีเซลจึงมีสัดส่วนที่ค่อนข้างต่ำ ยิ่งถ้าเป็นการใช้งานในเมืองที่มี การจราจรคับคั่ง โอกาสจะไปใช้ NGV ก็แทบไม่มี จะใช้ได้ก็ต่อเมื่อวิ่งรถออกไปด้วยความเร็วพอสมควรแล้ว จุดอันตรายอีกประการก็คือ ความร้อนจากการอัดอากาศของเครื่องยนต์ดีเซลก็ใกล้ถึงจุดที่ NGV ติดไฟได้แล้ว เมื่อเป็นเช่นนี้มันจะเกิดการชิงจุดขึ้นมาได้เอง ไม่ต่าง จากการเอาน้ำมันเบนซินไปล่อทางไอดี เครื่องยนต์จะเขกและเร่งขึ้นไปเอง ถ้ารุนแรงก็อาจทำให้แหวนลูกสูบหักได้ การใช้เชื้อเพลิงอิ่นๆ ในเครื่องยนต์ดีเซล ม่ใช่ของง่ายๆ ต้องมีการควบคุมที่แม่นยำมาก มิฉะนั้นอาจนำไปสู้การพังของเครื่องยนต์ ได้โดยไม่ยากนัก