ก๊าซ – เส้นทางสู่อนาคต

เครื่องยนต์รุ่นใหม่ซึ่งใช้ก๊าซสร้างความท้าทายให้กับทีมวิศวกรของวอลโว่ ทรัคส์ นั่นคือการพัฒนาระบบขับเคลื่อนแบบใหม่ซึ่งสามารถลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้ในทันทีเพื่อมอบโซลูชันที่มีประสิทธิภาพสูงเทียบเท่ากับเครื่องยนต์ดีเซล ตลอดจนเป็นทางออกที่ยั่งยืนสำหรับอนาคต ผลลัพธ์การออกแบบขั้นสุดท้ายหมายถึงการพิจารณาการใช้หลักการระบบดีเซลใหม่ทั้งหมด

Volvo FH LNG ท่ามกลางเขตชนบท

รถ Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG คือรถบรรทุกสำหรับใช้งานหนักรุ่นแรกในตลาดที่ใช้ก๊าซและมีขุมพลังมากเพียงพอตอบโจทย์การใช้งานหนักระหว่างภูมิภาคและการขนส่งระยะไกล

ความสนใจที่เพิ่มขึ้นต่อประเด็นปัญหาโลกร้อนกำลังสร้างแรงกดดันให้มีการยกเลิกการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลมากขึ้น ภายในหลายเมืองทั่วโลก หน่วยงานด้านเทศบาลของเมืองต่างกำลังเสาะหาหนทางเพื่อห้ามการใช้รถยนต์ดีเซล ซึ่งในบางกรณีอาจเริ่มบังคับใช้ภายในไม่กี่ปีข้างหน้าเท่านั้น

แต่คำถามก็คือ อะไรคือทางเลือกที่เรามี แหล่งเชื้อเพลิงใดที่สามารถลดการปล่อยก๊าซ CO2 และมอบพลังงานตลอดจนประสิทธิภาพการใช้งานที่จำเป็น เพื่อสามารถเป็นตัวเลือกที่มีโอกาสอยู่รอดทางธุรกิจสำหรับบริษัทด้านการขนส่งทั่วไปได้ วอลโว่ ทรัคส์ เชื่อว่าก๊าซคือคำตอบดังกล่าว อย่างน้อยก็ในส่วนหนึ่ง

รถ Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG คือรถบรรทุกสำหรับใช้งานหนักรุ่นแรกในตลาดที่ใช้ก๊าซและมีขุมพลังมากเพียงพอตอบโจทย์การใช้งานหนักระหว่างภูมิภาคและการขนส่งระยะไกล รถบรรทุกทั้งสองรุ่น ซึ่งมีให้เลือกใช้งานที่อัตรากำลัง 420 หรือ 460 แรงม้า มอบประสิทธิภาพการทำงานและความสามารถด้านการขับขี่เทียบเท่ารถรุ่นเดียวกันที่ใช้เชื้อเพลิงดีเซล รวมทั้งสามารถวิ่งได้ไกลสูงสุดถึง 1,000 กม. ระหว่างรอบการเติมเชื้อเพลิง 

ลาร์ มาร์เทนซัน

ลาร์ มาร์เทนซัน ผู้อำนวยการฝ่ายสิ่งแวดล้อมและนวัตกรรมประจำวอลโว่ ทรัคส์ เชื่อมั่นว่าก๊าซธรรมชาตินั้นมอบศักยภาพอันยอดเยี่ยม ทั้งในด้านการลดปริมาณก๊าซ CO2 และการเป็นทางออกระยะยาวสำหรับระยะเวลา 20-30 ปีข้างหน้าเป็นอย่างต่ำ

อันที่จริง ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือประเภทเชื้อเพลิงที่ใช้ในรถทั้งสองรุ่น นั่นคือ ก๊าซธรรมชาติเหลว (LNG) ซึ่งช่วยลดต้นทุนค่าเชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซ CO2 ลงได้อย่างมาก เมื่อใช้ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งในระยะสั้นเป็นทางเลือกที่เหมาะสมกว่าสำหรับผู้ประกอบการด้านการขนส่ง อัตราการปล่อยก๊าซ CO2 นั้นลดลงถึง 20 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงดีเซล สำหรับรถบรรทุกในภาคการขนส่งสินค้าหนักซึ่งวิ่งเป็นระยะทาง 120,000 กม. ในแต่ละปี ตัวเลขนี้หมายถึงการลดปริมาณการปล่อย CO2 ลง 18-20 ตันต่อปี แต่ความสามารถในการประหยัดต้นทุนนั้นจะสูงที่สุดเมื่อรถใช้เชื้อเพลิงก๊าซชีวภาพ ซึ่งสามารถลดอัตราการปล่อยก๊าซ CO2 จากถังน้ำมันส่งไปยังล้อรถได้ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ ยิ่งไปกว่านั้น แม้อัตราการใช้เชื้อเพลิงจะเท่ากับเครื่องยนต์ดีเซลของวอลโว่ ทรัคส์ แต่เมื่อเทียบกับเครื่องยนต์ก๊าซในรถทั่วไป อัตราการใช้เชื้อเพลิงยังต่ำกว่า 15 ถึง 25 เปอร์เซนต์ 

“LNG ดูจะเป็นทางเลือกที่จะมาทดแทนเชื้อเพลิงดีเซล เพราะระบบดังกล่าวมอบข้อดีทั้งในแง่ธุรกิจและสภาพแวดล้อมอย่างลงตัว” ลาร์ มาเทนซัน ผู้อำนวยการฝ่ายสิ่งแวดล้อมและนวัตกรรมของวอลโว่ ทรัคส์ กล่าว “ก๊าซธรรมชาตินั้นมีอยู่มากมายทั่วโลกและเครือข่ายระบบโครงสร้างพื้นฐานสำหรับเชื้อเพลิง LNG ก็กำลังขยายตัวเพิ่มขึ้น”

อันเนลลี ซอปปิ

อันเนลลี ซอปปิ หัวหน้าผู้จัดการโครงการประจำวอลโว่ กรุ๊ป ทรัคส์ เทคโนโลยี คือผู้รับผิดชอบดูแลการพัฒนาระบบขับเคลื่อนที่ใช้เชื้อเพลิงก๊าซ

LNG นั้นไม่ใช่เชื้อเพลิงแบบใหม่แม้แต่น้อย ถึงอย่างนั้นวอลโว่ ทรัคส์ ก็เป็นผู้ผลิตรายแรกที่ใช้เชื้อเพลิงนี้เพื่อมอบอัตราแรงม้าในระดับนี้ให้กับรถบรรทุกสำหรับภาคการใช้งานหนักที่ใช้เชื้อเพลิงก๊าซ ความสำเร็จดังกล่าวเกิดขึ้นได้ด้วยการนำหลักการของดีเซลมาใช้แทนเทคโนโลยีของออทโต ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พบได้ทั่วไปในระบบเครื่องยนต์ก๊าซ ความแตกต่างที่สำคัญคือเครื่องยนต์ระบบออทโตนั้นใช้ตัวจุดระเบิดด้วยหัวเทียน ซึ่งมีข้อจำกัดด้านพลังงาน แรงบิดและความน่าเชื่อถือ ตลอดจนมีโอกาสในการทำงานสะดุดมากกว่า ในทางกลับกัน เครื่องยนต์ที่ใช้หลักการดีเซลสามารถผลิตแรงม้าและแรงบิดได้สูงกว่าด้วยการใช้ระบบหัวฉีดแบบตรง รวมถึงใช้การบีบอัดด้วยความร้อนเพื่อเป็นตัวจุดระเบิด 

“ที่ผ่านมา ความท้าทายคือเราไม่สามารถจุดระเบิดก๊าซได้ด้วยการใช้การบีบอัดเพียงอย่างเดียว คุณจำเป็นต้องมีบางอย่างเพื่อเริ่มต้นกระบวนการเผาไหม้ก๊าซ เชื้อเพลิงดีเซลฉีดล่อที่จุดระเบิดได้ด้วยแรงบีบอัด คือสิ่งที่เป็นตัวจุดระเบิดก๊าซภายในเครื่องยนต์” อันเนลลี ซอปปิ หัวหน้าผู้จัดการโครงการประจำวอลโว่ กรุ๊ป ทรัคส์ เทคโนโลยี อธิบาย “แต่นั่นก็สร้างความท้าทายใหม่ นั่นคือเราจะฉีดเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันสองชนิดลงในกระบอกสูบได้อย่างไร เพราะการใช้หัวฉีดสองชุดเป็นเรื่องยากมาก”

LNG ดูจะเป็นทางเลือกที่จะมาทดแทนเชื้อเพลิงดีเซล เพราะระบบดังกล่าวมอบข้อดีทั้งในแง่ธุรกิจและสภาพแวดล้อมอย่างลงตัว

ลาร์ มาร์เทนซัน

ผู้อำนวยการฝ่ายสิ่งแวดล้อมและนวัตกรรมประจำวอลโว่ ทรัคส์

คำตอบดังกล่าวคือชุดหัวเข็มสองชุดที่ทำงานบนจุดศูนย์กลาง ซึ่งสามารถฉีดเชื้อเพลิงดีเซลและก๊าซเข้าไปโดยตรงได้ ด้วยเทคโนโลยีแบบใหม่ที่ไม่เหมือนใคร เชื้อเพลิงดีเซลจำนวนเล็กน้อยจะถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบก่อนเชื้อเพลิงก๊าซเพื่อเริ่มการจุดระเบิด 

“เชื้อเพลิงดีเซลทำหน้าที่เหมือนเป็นหัวเทียนแบบของเหลว” อันเนลลี ซอปปิ กล่าว “เครื่องยนต์นี้ใช้เชื้อเพลิงก๊าซเป็นหลัก อันที่จริงเครื่องยนต์ดังกล่าวใช้งานเชื้อเพลิงดีเซลน้อยกว่าเครื่องยนต์ดีเซลแบบทั่วไปถึง 90 เปอร์เซ็นต์ แต่เราก็ยังได้ประโยชน์ทั้งหมดเสมือนใช้เครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งรวมถึงพลังงานเครื่องยนต์และแรงบิดที่สูง”

Volvo FH LNG ขณะแล่นออกจากตัวเมือง

ทุกวันนี้ อุปสรรคที่สำคัญที่สุดในการใช้งาน LNG ก็คือการขาดแคลนโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการกระจายและเติมเชื้อเพลิง อย่างไรก็ดี ทั้งหน่วยงานภาครัฐและเอกชนก็กำลังเพิ่มการลงทุนในระบบดังกล่าว




ถ้าเป็นเช่นนั้น หมายความว่าก๊าซธรรมชาติคืออนาคตของระบบขนส่งใช่ไหม มุมมองที่ได้รับความนิยมคือระบบไฟฟ้าจะกลายเป็นทางออกสำหรับอนาคต แต่ถึงแม้แนวคิดดังกล่าวอาจทำได้จริงกับรถยนต์โดยสารทั่วไป เทคโนโลยีการขับเคลื่อนด้วยพลังงานไฟฟ้าก็ยังห่างไกลจากการพัฒนาให้เป็นตัวเลือกที่มีโอกาสอยู่รอดทางธุรกิจสำหรับรถบรรทุกสำหรับงานหนักที่ใช้ในการขนส่งระยะไกล 

“เชื้อเพลิงที่จะกลายเป็นเชื้อเพลิงแห่งอนาคตได้นั้นจะต้องเป็นเชื้อเพลิงที่มอบประสิทธิภาพด้านพลังงานได้ดี รวมถึงส่งผลกระทบต่อสภาพแวดล้อมต่ำ” ลาร์ มาร์เทนซัน ผู้อำนวยการฝ่ายสิ่งแวดล้อมและนวัตกรรมประจำวอลโว่ ทรัคส์กล่าว “เราจะยังคงเห็นการพัฒนาเชื้อเพลิงทางเลือกแบบใหม่ๆ รวมถึงระบบไฟฟ้า และเชื้อเพลิงประเภทต่างๆ ก็จะถูกนำไปใช้ในรูปแบบที่แตกต่างกัน จะยังคงมีการใช้เชื้อเพลิงดีเซลอย่างกว้างขวางไปอีกนานหลายปีระหว่างที่เราก้าวผ่านช่วงการเปลี่ยนแปลงนี้ อย่างไรก็ตาม หากมองถึงงานขนส่งหนักระหว่างภูมิภาคและการขนส่งระยะทางไกล จะเห็นได้ชัดเจนว่า LNG อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดในการเป็นเชื้อเพลิงทางเลือกที่พร้อมใช้งานแทนดีเซลได้อย่างรวดเร็วทั่วโลก” 

เนื่องจากความเป็นไปได้ในการใช้ก๊าซชีวภาพแทนก๊าซธรรมชาติ เชื้อเพลิง LNG จึงมอบความสามารถในการลดการปล่อยมลพิษลงได้อีกในระยะยาว “การปรับเปลี่ยนสู่การใช้ก๊าซชีวภาพจะเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไปในอนาคต ดังนั้น เชื้อเพลิงชีวภาพที่จะประสบความสำเร็จมากที่สุด คือเชื้อเพลิงที่สามารถรองรับกับเชื้อเพลิงฟอสซิลประเภทเดียวกันระหว่างช่วงการปรับเปลี่ยนดังกล่าวได้” ลาร์ มาร์เทนซัน กล่าวเสริม “ตัวอย่างเช่น ก๊าซธรรมชาติจะช่วยรับรองความปลอดภัยของปริมาณเชื้อเพลิงสำหรับยานพาหนะใดๆ ที่ใช้ก๊าซชีวภาพ และเมื่อกระบวนการผลิตและการกระจายเชื้อเพลิงก๊าซชีวภาพดีขึ้นและมีราคาต่ำลง ความเป็นไปได้ในการใช้งานก๊าซชีวภาพก็จะเพิ่มขึ้นตามไปเช่นกัน กล่าวโดยสรุปก็คือ คุณสามารถลดการปล่อยก๊าซ CO2 ได้อย่างมากง่ายๆ เพียงแค่เปลี่ยนประเภทของเชื้อเพลิง”

เครื่องยนต์เชื้อเพลิง LNG

ด้วยการนำหลักการของดีเซลแทนเทคโนโลยีออทโต เครื่องยนต์ระบบเชื้อเพลิงก๊าซของวอลโว่ ทรัคส์จึงผลิตแรงม้าและแรงบิดได้สูงกว่า




ทุกวันนี้ อุปสรรคที่สำคัญที่สุดในการใช้งาน LNG ไม่ว่าจะเป็นก๊าซธรรมชาติหรือก๊าซชีวภาพก็คือการขาดแคลนโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการกระจายและเติมเชื้อเพลิง อย่างไรก็ดี เมื่อมีการหันมาสนใจเรื่องการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศมากขึ้น รัฐบาลของประเทศต่างๆ จึงเริ่มสนับสนุนการลงทุนในโครงสร้างพื้นฐานระบบ LNG และนั่นหมายความว่าผู้ให้บริการก๊าซมีโอกาสทางด้านการค้าอันมหาศาลในการให้บริการเชื้อเพลิงแก่อุตสาหกรรมการขนส่ง 

“เราเชื่อมั่นว่าก๊าซธรรมชาตินั้นมอบศักยภาพที่ดีที่สุด ทั้งในด้านการลดปริมาณก๊าซ CO2 และการเป็นทางออกในระยะยาวสำหรับระยะเวลา 20-30 ปีข้างหน้าเป็นอย่างต่ำ” ลาร์ มาร์เทนซัน กล่าว “การขาดแคลนโครงสร้างพื้นฐานก็เป็นความท้าทายอย่างหนึ่ง แต่นั่นไม่ใช่ความท้าทายที่เราต้องเผชิญเพียงลำพัง ตัวอย่างเช่น ทางสหภาพยุโรปเองก็ตระหนักถึงปัญหานี้และเริ่มให้การสนับสนุนโครงการและการช่วยเหลือทางด้านการเงิน นอกจากนี้ การพัฒนารถบรรทุกเช่น Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG ก็ช่วยเร่งการผลิต LNG ด้วย ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้มากมาย 

ที่ผ่านมา ความท้าทายคือเราไม่สามารถจุดระเบิดก๊าซได้ด้วยการใช้การบีบอัดเพียงอย่างเดียว คุณจำเป็นต้องมีบางอย่างเพื่อเริ่มต้นกระบวนการเผาไหม้

อันเนลลี ซอปปิ

หัวหน้าผู้จัดการโครงการของวอลโว่ กรุ๊ป ทรัคส์ เทคโนโลยี

แมทส์ ฟรานเซน

แมทส์ ฟรานเซน ผู้จัดการด้านผลิตภัณฑ์ของเครื่องยนต์วอลโว่ ทรัคส์ กล่าวว่าเมื่อขึ้นไปขับ ไม่ว่าใครก็แยกไม่ออกแน่นอนว่ากำลังขับรถบรรทุกเชื้อเพลิงดีเซลหรือเชื้อเพลิงก๊าซอยู่

ด้วยเหตุดังกล่าว Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG จึงได้รับการพัฒนาโดยคำนึงถึงการใช้งานระยะยาว และมีการร่วมงานของทีมวิศวกรของวอลโว่ ทรัคส์จากหลายๆ แห่งรอบโลก “เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเรื่องที่วอลโว่ ทรัคส์ คุ้นเคยเป็นอย่างดี เนื่องจากเราพัฒนาและปรับปรุงเครื่องยนต์เหล่านี้มานานกว่า 70 ปี แต่การพัฒนาระบบขับเคลื่อนที่ใช้เชื้อเพลิง LNG ผลักให้เราก้าวเข้าสู่ขอบเขตใหม่ ซึ่งนั่นทำให้เราต้องเสียเวลาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ เนื่องจากจำเป็นต้องสร้างองค์ความรู้และความเชี่ยวชาญเพิ่มเติม” แมทส์ ฟรานเซน ผู้จัดการผลิตภัณฑ์เครื่องยนต์ของวอลโว่ ทรัคส์ กล่าว

สำหรับโครงการนี้ หนึ่งในความท้าทายอันโดดเด่นระหว่างการทำงานกับเครื่องยนต์ก๊าซแรงดันสูง คือการทำให้มั่นใจว่าระบบทั้งหมดมีการซีลอย่างแน่นหนา เราจึงใช้เวลานานมากเพื่อทำให้มั่นใจว่าซีลทั้งหมดไม่มีการรั่วซึม และซีลเหล่านั้นได้รับการทดสอบอย่างเข้มงวดเพื่อรับประกันความทนทานในระยะยาว 

โดยรวมแล้ว รถบรรทุกรุ่นใหม่นี้ผ่านการทดสอบและการรับรองแบบเดียวกับที่วอลโว่ ทรัคส์ ใช้ทดสอบเครื่องยนต์และยานพาหนะทั้งหมดของบริษัท รวมถึงการทดสอบการชนและความทนทาน การทดสอบภาคสนามอย่างครอบคลุมทั้งภายใต้สภาพอากาศร้อนและหนาว ตลอดจนการทดสอบใช้งานที่ระดับความสูงเหนือน้ำทะเลมาก

“กระบวนการเหล่านี้ครอบคลุมมาก แต่ผลลัพธ์ที่ได้ คือรถเหล่านี้จะเป็นรถบรรทุกที่ประสิทธิภาพสูงมากแน่นอน” แมทส์ ฟรานเซน กล่าว “เมื่อขึ้นไปขับ คุณจะแยกไม่ออกเลยว่ากำลังขับรถบรรทุกเชื้อเพลิงดีเซลหรือเชื้อเพลิงก๊าซ รถบรรทุกเหล่านี้ผสมผสานการประหยัดต้นทุนด้านเชื้อเพลิง การลดการปล่อยก๊าซ CO2 และความทนทานประหนึ่งรถบรรทุกดีเซลเข้าด้วยกัน” 

Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG

รุ่น: มีให้เลือกใช้งานทั้งแบบรถหัวลาก (4x2, 6x2, 6x4) และรถบรรทุก (4x2, 6x2, 6x4) ที่มีน้ำหนักรวมของรถไม่เกิน 64 ตัน
เครื่องยนต์: Volvo G13C Euro 6 พร้อมอัตรากำลัง 420 แรงม้า/2100 Nm หรือ 460 แรงม้า/2300 Nm
ระบบเกียร์: เกียร์ I-Shift ของวอลโว่
ถังเชื้อเพลิง: มีให้เลือกแบบ LNG ขนาด 115 กก. (275 ลิตร), 155 กก. (375 ลิตร) หรือ 205 กก. (495 ลิตร) ครอบคลุมระยะทางถึง 1,000 กม. พร้อมถังเชื้อเพลิงดีเซลขนาดเล็ก
ระบบบำบัดไอเสีย: SCR และตัวกรองอนุภาค

รถ Volvo FH LNG และ Volvo FM LNG จะพร้อมวางจำหน่ายในตลาดยุโรปในช่วงครึ่งแรกของปี 2018

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง

Related News

จุดกำเนิดของเครื่องยนต์

เยี่ยมชมโรงงานเครื่องยนต์ของวอลโว่ในสโคฟด์ สวีเดน ที่ซึ่งเครื่องยนต์ทุกชิ้นถูกสร้างขึ้น พร้อมพบกับวิศวกรที่อยู่เบื้องหลังเทคโนโลยี Euro 6...

การปฏิวัติทางดิจิตอลกำลังรุกคืบเข้าใกล้อุตสาหกรรมรถบรรทุกอย่างรวดเร็ว

ระบบเทเลเมติก, การเชื่อมต่อ, Big Data, บริการคลาวด์ และ Internet of things กำลังนำอุตสาหกรรมรถบรรทุกเข้าสู่การปฏิวัติทางด้านดิจิตอล ศักยภาพสูงสุดจึงอยู่ในการบริการของเรา และ วอลโว่ ทรัคส์ ...

ไม่หวั่นต่อกระแสลมด้วยหลักอากาศพลศาสตร์ที่ดีกว่าเดิม

เชื้อเพลิงเป็นหนึ่งในสามของต้นทุนของบริษัทขนส่ง ขณะนี้ วอลโว่ ทรัคส์สามารถประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงได้สูงสุด 3 เปอร์เซ็นต์สำหรับการขนส่งระยะไกลและข้ามภูมิภาค ด้วยการผสมผสานประสิทธิภาพตามหลักอากาศพลศาสตร์ที่ดียิ่งขึ้นกับเครื่องยนต์ EURO 6 step C...

ตัวกรองบทความ

5 true 5