แอดมินคิดว่ายังมีหลายคนยังเข้าใจว่าเราควรเติมน้ำมันที่ค่าออกเทนสูงๆเข้าไว้ โดยเฉพาะคนที่ชอบความเร็วเน้นความแรง ทำให้เชื่อว่าเราควรเลือกน้ำมันดีเกรดออกเทนสูง วันนี้แอดมินจะพาไปรู้จักกับค่าออกเทนกันค่ะ แล้วค่านี้เกี่ยวข้องอย่างไรกับเครื่อง CHNS/O Analyzer

ค่าออกเทนนี้คืออะไร แล้วทำให้รถแรงจริงหรือ???

          ค่าออกเทน คือ ค่ามาตรฐานกลางที่ใช้กำหนดความสามารถของเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์ ว่าจะมีความสามารถใช้กับเครื่องยนต์ที่มีกำลังสูงโดยไม่จุดระเบิดตัวเอง (self-ignition) ก่อนการจุดระเบิดตามกลวัตรการทำงานของเครื่องยนต์

          ตัวเลขออกเทนเป็นค่าที่เกิดขึ้นจากกระบวนการกลั่นน้ำมันของหอกลั่นตามกระบวนการกลั่นน้ำมันดิบ โดยในแต่ละโมเลกุลของน้ำมันนั้นจะประกอบด้วยธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจน ร้อยเรียงต่อกัน ซึ่งค่าที่นำมากำหนดและใช้ในน้ำมันเชื้อเพลิง เราเรียกว่า Iso-octane ซึ่งทนความร้อนและแรงกดดันที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติที่พบได้ในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์ นอกจากนี้ยังมีค่า Heptane ที่นำมาใช้ในน้ำมันเชื้อเพลิง แต่มันจะมีความอ่อนไหว มากกว่า จนสามารถชิงจุดระเบิดตัวเองได้ ดังนั้นค่าออกเทนจึงเป็นค่าที่เกิดขึ้น เพื่อบอกว่า น้ำมันเชื้อเพลิงที่ถูกทดสอบมานั้นสามารถทนต่อการชิงจุดระเบิดมากเพียงใด ยกตัวอย่างเช่น น้ำมันเบนซิน 95 มี Iso-octane 95 ส่วนและมี Heptane 5 ส่วน นั่นหมายถึงน้ำมันชนิดนี้สามารถต่อต้านการชิงจุดระเบิดของน้ำมันเองได้ถึง 95% นั่นเองค่ะ ซึ่งจะเห็นว่าค่าออกเทนสูงไม่เกี่ยวข้องกับให้ความเร็วแรงมากกว่าเลย

แล้วน้ำมันชิงจุดระเบิดคืออะไร?? และทำไมเราไม่อยากให้มันชิงจุดระเบิด??

          เนื่องจากเครื่องยนต์ประกอบด้วยการทำงานของหลายชิ้นส่วน มีการเสียดทาน ความร้อนในการทำงาน และจะมีค่าหนึ่งที่เหมือนกันคือ อัตราการอัด (Compression Ratio) คือค่ากำลังอัดจากจังหวะจุดระเบิด ซึ่งจะขยายตัวส่งลูกสูบลงไปหมุนเพลาเพื่อเป็นแรงบิดไปสู่ชุดเกียร์และไปยังล้อนั่นเอง ยิ่งกำลังอัดเครื่องยนต์มาก การทำงานของเครื่องยนต์ก็ยิ่งมีแรงดันภายในเผาไหม้และอุณหภูมิสูงมาก ทำให้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์จำเป็นต้องต่อต้านการชิงจุดระเบิดนั่นเอง แต่ถ้าหากเราไปใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนต่ำกว่าเครื่องยนต์กำหนด เมื่อหัวฉีดเชื้อเพลิงจ่ายน้ำมันลงไปในห้องเผาไหม้ มันจะจุดระเบิดตัวเองทันทีก่อนที่หัวเทียนจะจุดระเบิด จะทำให้เครื่องยนต์มีแรงดันภายในห้องเผาไหม้มากเกินไป ทำให้ชิ้นส่วนต่างๆของเครื่องยนต์ทำงานผิดพลาด เรียกอาการที่ว่าเกิดการ Knocking ซึ่งจะทำให้เครื่องยนต์กลับบ้านเก่าก่อนเวลาอันคววรนั่นเองค่ะ

          โดยกระบวนการผลิตน้ำมันเบนซินของโรงกลั่นน้ำมัน จะมีการเพิ่มค่าออกเทน ด้วยการเติมสารที่มีค่าออกเทนสูง เช่น สารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่มีออกซิเจน (Oxygen) เป็นองค์ประกอบ หรือปฏิกิริยา Oxygenated ได้แก่ Methanol, Tertiary buthanol (TBA), Methyl Tertiary butyl ether (MTBE), Isopropanol,  เป็นต้น ดังนั้นการใช้น้ำมันที่มีค่าออกเทนที่เหมาะสม จึงมีผลดีต่อการทำงานของเครื่องยนต์ เช่นการเผาไหม้สมบูรณ์ เครื่องยนต์สะอาดปราศจากเขม่า ประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง ลดมลภาวะในสิ่งแวดล้อม และยังยืดอายุการใช้งานของเครื่องยนต์และน้ำมันเครื่อง ค่าออกเทนในน้ำมันจึงเป็นเรื่องที่สำคัญที่ผู้ผลิตจะต้องปรับปรุงคุณภาพของน้ำมันให้เหมาะสมกับการใช้งานของเครื่องยนต์ เพื่อให้ใข้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด ซึ่งปริมาณ Total Oxygen คือค่าหนึ่งที่ใช้ควบคุมคุณภาพของน้ำมันตามวิธีมาตรฐาน ASTM D 5622-95

          เราสามารถหาค่า Oxygen เพื่อควบคุมกระบวนการผลิตน้ำมันให้ได้คุณภาพดี ได้ด้วยเครื่อง Flashsmart ยี่ห้อ Thermo Scientific หรือ CHNS/O Analyzer โดยตัวอย่างจะถูกฉีดด้วยเข้าไปยัง Pyrolysis reactor ที่อุณหภูมิ 1060 ^oC ออกซิเจนในตัวอย่างจะรวมตัวกับคาร์บอนใน Reactor ได้เป็น CO ซึ่งจะถูกแยกด้วยคอลัมน์และตรวจวัดด้วย TCD ปริมาณของตัวอย่างที่ใช้วิเคราะหืเพียง 2-3 ไมโครลิตรและใช้เวลาในการวิเคราะห์เพียง 5 นาทีต่อตัวอย่างเท่านั้น สามารถวิเคราะห์ตัวอย่างได้อย่างต่อเนื่องด้วยเครื่องป้อนตัวอย่างอัตโนมัติ (Autosampler) ถึง 105 Vial

ผู้อ่านสามารถอ่าน Application Note ฉบับเต็มนี้เพิ่มเติมได้ตามลิงค์เลยค่ะ  https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/Application-Notes/AN-42222-EA-Oxygen-Gasoline-AN42222-EN.pdf หรือ Application Note ที่น่าสนใจอื่นๆใน http://www.scispec.co.th/portfolio_app.html