本研究所使用的實驗設備如表7.1所列，圖7.1係本實驗設備的配置圖，FT柴油或超級柴油與棕櫚油甲酯生質柴油的混合燃料和超級柴油自油箱（1），經三通閥（2）分送到量油計（3）以及穩壓油泵浦（4），再至單汽缸柴油引擎（5）的噴油嘴（6）。引擎汽缸內的燃燒狀態經由壓力轉換器（7）及編碼器（8）。將信號傳送至燃燒分析器（9），並將信號轉換後傳至個人電腦（10），於終端機（11）上顯示每100次燃燒循環的平均引擎汽缸內的燃燒壓力及熱釋放率曲線圖。另引擎廢氣排放的濃度值是經由儲氣筒（12）利用設計在筒內的NOx濃度分析計（13）、煙度計（14）和HC濃度分析計（15）等各採樣管將廢氣棑放濃度量測出。以下分別將各實驗設備分述之：
表7.1 實驗設備一覽表
（2）three way valve
（3）bullet
（4）fuel pump
（5）injector
（6）single diesel engine
（8）rotary encoder
（9）combustion analyzer
（10）PC
（11）monitor
（12）exhaust gas tank
（14）smoke meter
（15）HC meter
（16）surge tank
（17）U gauge
圖7.1實驗設備配置圖
本實驗使用之柴油引擎，為一水平臥式水冷單汽缸引擎，其規格如表7.2所列。該柴油引擎的排氣量583cc，壓縮比17.9，燃料噴射正時及噴射壓力分別為BTDC17°和19.6MPa，此引擎之最大馬力11HP/2400rpm。
表7.2實驗用柴油引擎規格
本實驗採用德國製SCHENCK D230-1E型水制式馬力試驗機為設備，如圖7.2 所示。系統架構分數位控制台（digital controller)與水制式馬力試驗機(dynamometer) 兩部分，由控制台的控制旋鈕來調整引擎轉速、扭力與節氣門開度，另藉水閥控制水制式馬力試驗機。冷卻水管路部分由冷卻水塔及室外水槽供給，水壓部分使用減壓閥控制，機械傳動部分利用聯軸器(coupling)連接傳動軸與柴油引擎。
奧地利製AVL620 Indiset Version 1.2型燃燒分析儀，如圖7.3所示，接收迴轉式編碼器和壓力轉換器傳來的訊號後，經由介面卡將數位信號傳送至個人電腦，再由終端機顯示缸內熱釋放率曲線與燃燒壓力曲線。
型號為日本製 HORIBA MEXA-1160CLT-HA，如圖7.4所示。主要規格如下：
- permissible operating temperature：5°~35℃
- sample gas flow rate：approx. 7 L/min
- relative humidity：80% or less
- dead time in sampling system：approx. 3 sec
- sample gas temperature：60℃ or more
日本製IYASAKA GSM-2型柴油黑煙濃度計，如圖7.5所示。
主要規格如下：
- scale range：0-100%
- minimum reading division：2%
- suction time：1.4 sec±0.2 sec
- repeatability：better than ±3% FS
- sample gas volume：330±15 cc
- accuracy：better than ±3% FS
- response time：better than 3 seconds
- warm-up time：better than 5 minutes
- measuring time：approx. 10 sec/measurement
圖7.6所示，為美製MODEL 300 HFID/MHFID型HC分析儀，主要規格如下：
measuring range :
- 0-10 ppm, 0-100 ppm, 0-1,000 ppm, 1010000 ppm (1%) OR
- 0-100 ppm, 0-1,000 ppm, 0-10,000 ppm(1%), 0-100,000 ppm (10%)
- noise：less than ±0.1 ppm or ± 1% of range，whichever is greater.
- sample flow rate：0.4 - 2.5 litres per min.
- sample flow sensitivity：
less than 4% change in reading from 1 to 2.5 l/min into ambient pressure exhaust. - response timefrom 2 seconds (5%-9.5%) at 2 l/min flow rate, dependant on range.
- environment：ambient temperature 5℃ to 40℃, relative humidity up to 95%, non-condensing ambient temperature 5℃ to 40℃, relative humid.
奧地利AVL製QC43D型汽缸壓力轉換器，如圖7.7中箭頭所示，其功能為轉換曲軸於各轉角位置時汽缸內的壓力，此壓力蛵由壓力轉換器上的壓電 (piezoelectric)晶體將各缸壓變換成電壓信號送至放大器(amplifier)放大信號，再送至個人電腦中演算處理後可得到所需之曲線圖，如缸壓和熱釋放率等。主要規格如下：
- measuring range：0 to 200 bar
- overload ：260 bar
- sensitivity：68 pc/bar
- natural Frequency：50kHz
- acceleration Sensitivity：<0.02 bar/g with cooling water
- temperature coefficient of sensitivity：0.02%/℃ at 20 to 80℃
- cooling water：rate of flow min. 20 L/h ; pressure max. 2.0 bar
- mounting Torque：20Nm
如圖7.8中箭頭所示，可設定曲軸上死點位置，且能將曲軸轉動時所設定的轉動角度，如0.25°、0.5°、1°之信號送至個人電腦中處理。微處理器將壓力轉換器所傳來的汽缸壓力信號與編碼器所送來的曲軸轉角信號送到個人電腦計算後，能在顯示器上繪出汽缸壓力－曲軸角度(P-θ)，然後再轉換為熱釋放率－曲軸角度 (Q-θ)曲線圖，將Q-θ圖及P-θ圖顯示於螢幕上。編碼器及汽缸壓力轉換器是為汽缸壓力信號擷取系統。規格如下所示：
- maximum rpm：12000
- temperature ：operating, 0℃ to 70℃
- shock：50 G’s for 11 m sec duration
- vibration：5 to 2000 Hz @20 G's
- humidity：98% RH
- cycles per shaft turn：1 to 72000
- frequency response：100 kHz
如圖7.9中箭頭所示為量測溫度用感知器，型式為侵入接觸式感溫棒，裝於缸頭排氣歧管上以感測排氣溫度，並將感測後之溫度轉換成電壓訊號，顯示於溫度面板上。可量測最大溫度如下：
- maximum temperature：900℃
