คำตอบที่ 122
Hydrogen Fuel
คอลัมน์ เก็บตกเทคโนโลยี
โดย ธเนศร์ เสนีวงศ์ ณ อยุธยา
ผมไม่รู้จริงๆ ว่าเรื่องราวของรถยนต์เหล่านี้หายเงียบไปได้อย่างไร ? และทำไม ? นานมาแล้วรถยนต์เชฟโรเลต ค.ศ.1973 เครื่องยนต์ V8 ขนาดความจุกระบอกสูบ 350 CID หรือ 5.6 ลิตร ได้รับการปรับเปลี่ยนให้ใช้ hydrogen เหลวเป็นเชื้อเพลิง ได้ระยะทาง 483 กิโลเมตร โดยเชื้อเพลิงที่ใช้เท่าเทียมกับการใช้น้ำมันเชื้อเพลิงที่ 11 กิโลเมตรต่อลิตร
และ Datsun B210 ของปี ค.ศ.1975 เครื่องยนต์ 1.4 ลิตร ถูกทดสอบใช้งานเป็นระยะทาง 2,784 กิโลเมตร โดยเชื้อเพลิงไฮโดรเจนเหลวจำนวน 231 ลิตร
แล้วก็มีอีกหลายต่อหลายคัน รวมถึงบิวอิก เซ็นจูรี่ ปี 1979 จากบริษัท Billing Energy ด้วย
แต่รายงานที่ได้มาในครอบครองก็มีเพิ่มเติมอีกไม่เท่าไร ส่วนมากก็จะเป็นขนาดของถังบรรจุไฮโดรเจน และอัตราสิ้นเปลืองเพิ่มขึ้นเท่านั้นนะครับ ไม่ทราบเหมือนกันว่าพัฒนาการของเขาไปถึงไหนแล้วในปัจจุบันนี้
รู้แต่ของ Mazda ที่เอา Capella Cargo เครื่องยนต์โรตารี ใช้ hydrogen เป็นเชื้อเพลิงออกมาทดสอบบนถนนหลวง ถือเป็นคันแรกของญี่ปุ่นที่ทดสอบรวมกัน 2 คัน เป็นระยะทาง 400,000 กิโลเมตร เริ่มต้นตั้งแต่ปี ค.ศ.1995
และในปี ค.ศ.2003 Mazda ก็มีรถ RX-8 ใช้เครื่องยนต์โรตารีที่เลือกใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน หรือเชื้อเพลิงเบนซิน ได้ออกมาทดสอบบนถนนหลวงอีกคันหนึ่ง เริ่มต้นปี ค.ศ.2004
จนในปี ค.ศ.2006 Mazda ก็นำ RX-8 เครื่องยนต์โรตารีใช้ไฮโดรเจนออกมาให้องค์กรธุรกิจเช่าไปใช้งานได้ในญี่ปุ่น
ส่วนปี ค.ศ.2008 นั้น Mazda นำรถ Premacy Hydrogen RE Hybrid ออกมาเสนอและได้รับอนุญาตจากรัฐบาลญี่ปุ่นให้ใช้บนถนนหลวงได้เช่นกันอีก 1 รุ่น ที่ผมเห็นเป็นพัฒนาการต่อเนื่องของการใช้ไฮโดรเจนเป็นเชื้อเพลิงให้กับเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในกันอย่างจริงจัง
ก็ไม่ได้ลืมนะครับสำหรับ BMW ที่นำรถเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจนออกมาให้ใช้กันเป็นกิจจะลักษณะหลายปีแล้วเหมือนกัน แต่ของ BMW ทำท่าจะไม่เอาจริงเอาจังมากนัก เพราะต้องแก้ปัญหาการ preignition และ back-fire กันอยู่แทบไม่รู้จบ เนื่องจากเชื้อเพลิงไฮโดรเจนมีค่าพลังงานต่อปริมาตรต่ำ ต้องการอัตราส่วนการอัดสูง และยังต้องใช้แรงดันเชื้อเพลิงมาก เพื่อให้ไม่เสียกำลังไปในการเลือกใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน
และที่สำคัญก็คือการลุกไหม้ง่ายของไฮโดรเจน หากจะให้มีอัตราส่วนการอัดสูงเพื่อให้ไม่เสียกำลังไป ก็จะต้องเสี่ยงกับการเกิด preignition อันเป็นการลุกไหม้ของเชื้อเพลิงในกระบอกสูบขณะที่วาล์วไอดียังเปิดอยู่
ซึ่งอาการอย่างนี้ไม่เกิดขึ้นกับเครื่องยนต์โรตารีที่ไม่มีวาล์ว ด้วยว่าลูกสูบหมุนผ่านช่องเปิดของไอดีแล้วนำเอาไอดีไปอัดตัวในอีกส่วนหนึ่งของผนังเสื้อสูบกับลูกสูบสามเหลี่ยมของเครื่องโรตารีนั่นเอง
ยิ่งกว่านั้นเครื่องยนต์โรตารีแบบหัวฉีดยังใช้ระบบฉีดเชื้อเพลิงตรงเข้าห้องเผาไหม้ได้เลยอีกด้วย อันเป็นการกันไม่ให้อากาศผสมกับเชื้อเพลิงก่อน ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญทีเดียวโดยเฉพาะกับเชื้อเพลิงที่ลุกไหม้ได้เร็วเช่นไฮโดรเจนนี่
แต่ผมก็ได้ยินจากวิศวกรของมาสด้านะครับว่า ก่อนหน้าไอดีจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้นั้นก็มีหัวฉีดจ่ายไฮโดรเจนให้ไอดีอยู่ก่อนแล้วด้วย อันนี้ก็เป็นเรื่องน่าสงสัยมากหน่อยครับว่า แล้วจะป้องกันการลุกไหม้ของไฮโดรเจนก่อนเวลาอันควรอย่างไร หรือว่าจะเป็นไฮโดรเจน ส่วนน้อยคือไม่มากพอสำหรับการลุกไหม้เมื่อจ่ายเข้าห้องเผาไหม้
หรือจะเป็นด้วยว่าห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์โรตารีนั้นยังไม่ได้มีการอัดตัวจนกว่าจะหมุนผ่านช่องเปิดของไอดีไปก่อน
ผมสงสัยว่าจะเป็นด้วยเหตุนี้มากกว่า แต่ผ่าลืมถามวิศวกรมาสด้าไปเสียอีก คงจะต้องเขียน E-mail ไปถามเสียแล้วละครับ
แล้วค่อยมาตอบกันในที่นี้อีกครั้ง สำหรับไฮโดรเจนเชื้อเพลิงทางเลือกและเครื่องยนต์เผาไหม้ภายในที่เหมาะสมที่สุด