ใช้ไฮโดรเจนเป็นตัวเพิ่ม การเผาไหม้ในห้องเครื่อง

การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซลนั้น ใช้การอากาศ และ การฉีดน้ำมันมันเข้ามาในกระบอกสูบ โดยใช้วิธีการอัด ทำให้พื้นผิวบนหยดแต่ละหยดของน้ำมัน จะเริ่มมีความร้อนสูงขึ้นก่อนที่จะระเหยและลุกเป็นไฟ ซึ่งอุณหภูมิของอากาศรอบๆ หยดเหล่านี้จะลดลงเพราะถูกดึงเอาความร้อนไปใช้ทำให้น้ำมันระเหย การเผาไหม้ในช่วงแรกๆ จึงไม่สมบูรณ์เพราะความร้อนไม่พอ แต่พอมันเริ่มลุกไหม้ไปแล้วอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นทำให้การลุกไหม้ของน้ำมันหยดที่เหลือทำได้ดีขึ้น สมบูรร์ขึ้น แต่ออกซิเยนในบริเวณนั้นก็อาจลดลงจนเหลือน้อยกว่าความต้องการ ทำให้มันเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ได้อีก

แต่ความจริงแล้ว ก่อนที่มันจะลุกไหม้ มันต้องระเหยจากหยดน้ำมันที่เป็นของเหลวเป็นกาซก่อนแล้วต้องแยกตัวออกเป็นโมเลกุลของ ไฮโดรเจน กับ คาร์บอน (เชื้อเพลิงคือ ไฮโดรคาร์บอน) ก่อนเข้าทำปฎิกิริยากับออกซิเยน ซึ่งเวลาเหล่านี้เองที่ยังทำให้ดีเซลไม่สามารถเผาไหม่ได้เร็วอย่างที่หลายคนคิด

ทีนี้เราใช้ก็าซไฮโดรเจนเข้าไป เป็นส่วนประกอบในการเผาไหม้ โดยนำก็าซ ผสมเข้าไปในไอดี ก็เพราะว่า ความไวในการเผาไหม้ของไฮโดรเจนเอง สามารถลดเวลาการเผาไหม้ของดีเซลลงได้ และเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ขึ้นได้จากความร้อนที่เพิ่มขึ้น ก็จะทำให้ได้แรงเพิ่มขึ้นโดยไม่ต้องใส่น้ำมันเพิ่ม เมื่อการเผาไหม้สมบูรณ์ขึ้น สิ่งที่ตามาคือการ ระยะทางที่เพิ่มขึ้นจาการใช้น้ำมันที่เท่าเดิม อัตราเร่งที่เพิ่มขึ้น รถมีความแรงเพิ่มขึ้น ควันดำที่ลดลง ลดมลพิษ  

การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์ในเครื่องยนต์ดีเซล

มาดูกันครับ สาเหตุ แห่งคัวนดำ และ การสิ้นเปลืองน้ำมันจากการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ ของรถกะบะเครื่องยนต์ดีเซล 

อธิบายง่าย ตามลักษณะการเผาไหม้ในห้องเครื่องยนต์ดีเซล ทำให้เกิดคัวนดำ และการสิ้นเปลืองน้ำมันโดยการเผาไหม้ไม่สมบูรณ์

การเผาไหม้ของเครื่องยนต์ดีเซล ต่างกับเบนซิน อย่างมากตรงที่ น้ำมันเบนซินมีโอกาสผสมกับอากาศก่อนเข้ากระบอกสูบ แล้วลุกไหม้ด้วยประกายไฟจากหัวเทียน แต่ดีเซลจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบ และเริ่มเผาไหม้ทันทีด้วยความร้อนของอากาศที่ถูกอัดตัวในกระบอกสูบ  ดังนั้นการที่น้ำมันดีเซลไม่มีโอกาสผสมกับอากาศได้ดีก่อนการลุกไหม้ ทำให้การเผาไหม้ไม่มีความสมบูรณ์เท่ากับเบนซิน

โดยปกติแล้ว การเผาไหม้ที่สมบูรณ์ หรือการเกิดปฏิกิริยาเคมีที่สมบูรณ์ เรียกกันว่า STOCHIOMETRIC ซึ่งอธิบายง่ายๆ ว่า สารตั้งต้นทั้งหมด เปลี่ยนไปเป็นสารสุดท้ายได้ครบทั้งหมด

การที่เราไม่สามารถให้เครื่องยนต์ดีเซลเผาไหม้ให้เต็ม100% ตามอัตราส่วน ก็เพราะว่า ดีเซลจะไม่มีโอกาสเผาไหม้ได้อย่างสมบูรณ์ ทั้งนี้เพราะว่า ในขณะที่มันถูกฉีดเข้ามาในกระบอกสูบ พื้นผิวบนหยดแต่ละหยดของน้ำมัน จะเริ่มมีความร้อนสูงขึ้นก่อนที่จะระเหยและลุกเป็นไฟ ซึ่งอุณหภูมิของอากาศรอบๆ หยดเหล่านี้จะลดลงเพราะถูกดึงเอาความร้อนไปใช้ทำให้น้ำมันระเหย การเผาไหม้ในช่วงแรกๆ จึงไม่สมบูรณ์เพราะความร้อนไม่พอ แต่พอมันเริ่มลุกไหม้ไปแล้วอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นทำให้การลุกไหม้ของน้ำมันหยดที่เหลือทำได้ดีขึ้น สมบูรร์ขึ้น แต่ออกซิเยนในบริเวณนั้นก็อาจลดลงจนเหลือน้อยกว่าความต้องการ ทำให้มันเผาไหม้ไม่สมบูรณ์ได้อีกและก่อนที่เชื้อเพลิงเหลวจะลุกไหม้ มันก็จะต้องระเหยเป็นไอไปอยู่ในสถานะกาซก่อนเสมอ

ดังนั้นการเพิ่มแรงให้กับเครื่องยนต์ จึงไม่ได้หมายถึงการเพิ่มเชื้อเพลิงเสมอไป แต่สามารถใช้เชื้อเพลิงที่มีอยู่อย่างมีประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น