ส่องโปรเจกต์ เครื่องยนต์ไฮโดรเจน Toyota V6 พลัง 871 ม้า ในร่างรถแข่ง H24EVO อนาคตเครื่องยนต์สันดาปพลังงานสะอาดที่ไม่ต้องพึ่ง Fuel Cell
มีข้อมูลว่า Toyota กำลังซุ่มพัฒนาเครื่องยนต์ V6 3.5 ลิตร รูปแบบใหม่ ที่ใช้พลังงานจากไฮโดรเจนเหลว แทนการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ต่างจากพลังงานไฮโดรเจนเดิม ที่ต้องใช้เซลเชื้อเพลิงที่ดูวุ่นวาย
เครื่องยนต์บล็อกนี้เป็นส่วนหนึ่งของโปรเจกต์ H24EVO ของ MissionH24 ที่ตั้งเป้าจะพัฒนารถแข่งที่มีพละกำลังสูงถึง 871 แรงม้า และจะเป็นโปรเจคที่ทำให้ Toyota พิสูจน์ว่า เครื่องยนต์สันดาปภายในยังคงมีอนาคตอยู่ได้ หากเปลี่ยนชนิดเชื้อเพลิงที่ป้อนเข้าสู่ห้องเผาไหม้ครับ
ก่อนหน้านี้ MissionH24 เคยทดลองใช้ระบบเซลล์เชื้อเพลิงไฮโดรเจน หรือ Hydrogen Fuel Cell กับรถแข่งมาก่อน แต่สุดท้ายต้องพับโครงการนั้นไป เพราะมีข้อจำกัดภายในหลายอย่าง ซึ่งหนึ่งในข้อจำกัดสำคัญ คือเรื่องของวิศวกรรมภายใน
ในรถยนต์ Hydrogen Fuel Cell ทั่วไป ก๊าซไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยาทางเคมีกับออกซิเจนเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า จากนั้นไฟฟ้าจะถูกส่งไปขับเคลื่อนมอเตอร์ที่ล้อ สิ่งเดียวที่ถูกปล่อยออกจากท่อไอเสีย มีเพียงไอน้ำ มันจึงขจัดปัญหาเรื่องมลพิษจากตัวรถได้อย่างสมบูรณ์แบบ ทั้งยังไม่มีการเผาไหม้น้ำมันแบบเดิมและให้ประสิทธิภาพเชิงพลังงานสูง ซึ่งเป็นจุดเด่นหลักของระบบนี้
แต่เมื่อนำเงื่อนไขของการแข่งรถแบบ Endurance Racing มาจับกับระบบ Fuel Cell ทุกอย่างจะเปลี่ยนไปทันที เพราะเซลล์เชื้อเพลิงต้องการมากกว่าแค่ตัวเซลล์เดี่ยวๆ แต่ต้องใช้ชุดแผงเซลล์จำนวนมาก ซึ่งต้องมีขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อรองรับเชื้อเพลิงสำหรับการแข่งขันระยะยาว
นั่นหมายความว่า รถแข่งจำเป็นต้องมีพื้นที่กักเก็บไฮโดรเจนมากขึ้น รวมถึงระบบอัดอากาศขนาดใหญ่ ระบบระบายความร้อนขั้นสูง อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ต้องทนมาก ซึ่งทั้งหมดต้องได้รับการปรับแต่งอย่างหนักหน่วง เพื่อรองรับการใช้งานที่เข้มข้นในระยะเวลาการแข่งที่ยาวนาน ซึ่งทำให้รถมีน้ำหนักมากเกินไป ซึ่งพวกเขาตั้งเป้าจะพัฒนารถแข่งพลังไฮโดรเจนนี้ไว้ไม่เกิน 1,250 กิโลกรัมเท่านั้น
ฉะนั้นแล้ว ส่วนสำคัญของโปรเจคนี้ จึงกลับมาที่เครื่องยนต์ภายใน บทบาทของ Toyota ในโครงการนี้ ก็คือการจัดหาเครื่องยนต์ V6 ขนาด 3.5 ลิตรที่เผาไหม้ด้วยไฮโดรเจนเหลวสำหรับการทดสอบ และหากทุกอย่างเป็นไปได้ด้วยดี ก็จะนำไปใช้ในการแข่งขันจริงได้
ยังไม่มีข้อมูลว่าชัดเจนว่า Toyota จะพัฒนาเครื่องยนต์สันดาปที่เผาไหม้ด้วยไฮโดรเจนขึ้นมาอย่างไร แต่ข้อดีของเครื่องยนต์ใหม่นี้ คือไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนชิ้นส่วนหลักมากมายเพื่อรองรับไฮโดรเจน ชิ้นส่วนสำคัญส่วนใหญ่ยังคงอยู่เหมือนเดิม ไม่ว่าจะเป็นเสื้อสูบ ลูกสูบ เพลาข้อเหวี่ยง และระบบท่อร่วมไอดี
หมายความว่าสถาปัตยกรรมพื้นฐานยังเป็นสิ่งที่วิศวกรส่วนใหญ่คุ้นเคยกันดีอยู่แล้ว แถมยังจับคู่กับระบบส่งกำลังแบบกลไกมาตรฐานได้อีกด้วย ต่างจากแนวคิด Fuel Cell ก่อนหน้านี้ ที่ใต้ฝากระโปรงเต็มไปด้วยชิ้นส่วนเฉพาะทางที่ซับซ้อนจนวิศวกรเครื่องยนต์ดั้งเดิมเข้าถึงได้ยาก
อย่างไรก็ตาม โปรเจคนี้ยังมีข้อจำกัดสำคัญของการใช้เชื้อเพลิงไฮโดรเจน นั่นคือ “การจัดเก็บ” ไฮโดรเจนที่ใช้ ต้องอยู่ในสถานะของเหลว ซึ่งหมายความว่ามันต้องถูกบีบอัดภายใต้แรงดันสูง และต้องควบคุมให้อยู่ในอุณหภูมิเย็นจัด เพื่อรักษาสถานะของเหลวไว้ นอกจากนี้ จากการนำไปป้อนเข้าเครื่องยนต์ ก็ต้องมีความแม่นยำทั้งในเรื่องของอุณหภูมิ และแรงดันที่ละเอียดกว่าน้ำมันเบนซิล ซึ่งนี่ก็คือโจทย์ใหญ่ของ MissionH24 และ Toyota
พวกเขามีแผนจะเปิดตัวรถยนต์นี้ใหม่ในต้นปี 2028 ครับ หากโปรเจกต์ H24EVO ประสบความสำเร็จในสนามแข่ง นั่นหมายความว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน ที่ใช้พลังงานไฮโดรเจนก็มีโอกาสสูง ที่จะถูกนำมาปรับใช้บนท้องถนนจริงได้เช่นกัน
สิ่งนี้จะปลดล็อกให้เครื่องยนต์สันดาปไม่ต้องผูกติดกับเชื้อเพลิงฟอสซิลอีกต่อไป หากเรายังคงใช้โครงสร้างหลักของเครื่องยนต์สันดาปเดิมแล้วเปลี่ยนมาเผาไหม้ด้วยไฮโดรเจน ก็ไม่จำเป็นต้องพัฒนาเทคโนโลยี Fuel Cell ที่ซับซ้อนเกินไป และมันจะเป็นรถยนต์ที่ใช้พลังงานสะอาดมากที่สุด เท่าที่เราเคยมีมาครับ
ที่มา : carbuzz
