Article3:รู้จักรถยนต์FFV
เรียบเรียงโดย วิโรจน์ พุทธวิถี (สิงหาคม 2553)
รถยนต์ฟอร์ด ที (Ford Model T) เป็นรถยนต์รุ่นแรกผลิตตั้งแต่ปี ค.ศ.1908 ถึง 1927 ที่ออกแบบให้สามารถใช้เชื้อเพลิงได้อย่างยืดหยุ่น โดยใช้ได้ทั้งน้ำมันเบนซิน เอทานอล หรือ ผสม (Hunt, V, D, The Gasohol Handbook, Industrial Press Inc., 1981) โดยในช่วงเวลานั้นเฮนรี่ฟอร์ดได้พยายามเผยแพร่การใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์เบนซิน (Gasoline) แต่เอทานอลมีราคาสูงกว่าน้ำมันเบนซินซึ่งผลิตได้ในเชิงพาณิชย์แล้วในขณะนั้น ทำให้การใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงไม่ได้รับความนิยม จนกระทั่ง ค.ศ.1973 ที่เกิดสถานการณ์วิกฤตพลังงานและทุกคนตระหนักถึงความเสี่ยงในการพึ่งพาพลังงานจากปิโตรเลียมมากเกินไป ตั้งแต่นั้นมาการพัฒนาพลังงานทดแทนหลายชนิดเริ่มได้รับการขับเคลื่อนให้ก้าวหน้าอย่างต่อเนื่อง เช่น เอทานอล เมทานอล และแก๊ส NGV เป็นต้น
รถยนต์ FFV โดยความหมายแล้วเป็นรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในที่สามารถใช้เชื้อเพลิงได้มากกว่า 1 ชนิด เช่น สามารถใช้น้ำมันเบนซิน เอทานอล เมทานอล แก๊สแอลพีจี เอ็นจีวี จนกระทั่งไฮโดรเจนได้ ซึ่งอาจเป็นการผสมเชื้อเพลิงรวมกันในถังเดียวหรือแยกถังแล้วผสมกันในการฉีดเข้าสู่ห้องเผาไหม้ แต่นิยามสำหรับรถยนต์ FFV ที่ใช้เรียกกันและมีจำหน่ายทั่วไปจะเป็นเครื่องยนต์เบนซินที่ใช้เชื้อเพลิงน้ำมันเบนซินหรือเบนซินผสมเอทานอลในสัดส่วนต่างๆได้ ปริมาณและสัดส่วนการฉีดเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเผาไหม้ และการจุดระเบิดภายในห้องเผาไหม้นิยมใช้ระบบอิเลคทรอนิกส์ควบคุม ซึ่งจะต้องตรวจวัดอัตราส่วนผสมของเชื้อเพลิงและตัวแปรอื่นๆอีกหลายตัวแปร เช่น อุณหภูมิเครื่องยนต์ ปริมาณ CO ในไอเสีย เป็นต้น แล้วใช้ข้อมูลส่วนผสมเพื่อควบคุมระบบ ซึ่งไม่รวมถึงเครื่องยนต์ที่ใช้แก๊สชนิดต่างๆ
รถยนต์ FFV เชิงพาณิชย์ในท้องตลาดซึ่งมีทั้งรถยนต์นั่งและรถยนต์บรรทุกขนาดเล็กในปี 2009 มีมากกว่า 17 ล้านคันทั่วโลก โดยส่วนมากจะอยู่ใน 4 พื้นที่ คือ บราซิล สหรัฐอเมริกา แคนนาดา และยุโรปที่นำโดยสวีเดน และรถยนต์ FFV ในบางพื้นที่ประสบความสำเร็จในการทดสอบด้วยเมทานอล 85 เปอร์เซ็นต์ด้วย (M85)
ในหลายประเทศประสบความสำเร็จในการทดสอบรถยนต์ FFV ด้วยเชื้อเพลิงเอทานอล 100 เปอร์เซ็นต์ (E100) แล้ว แต่ในเชิงพาณิชย์ยังคงใช้ E85 เพราะหลีกเลี่ยงปัญหาการระเหยของเอทานอลและการสตาร์ทเครื่องยนต์ยากในอุณหภูมิต่ำ ซึ่งในหลายประเทศที่มีอุณหภูมิต่ำในฤดูหนาวยิ่งต้องลดสัดส่วนของเอทานอลลงมาอีก
ตั้งแต่ ค.ศ.1975 ช่วงวิกฤตการณ์น้ำมันครั้งแรก รัฐบาลบราซิลได้เริ่มต้นนโยบายส่งเสริมแอลกอฮอล์จากอ้อยเป็นพลังงานทดแทนน้ำมันเบนซิน ซึ่งเริ่มจากการผสมแอนไฮดรัสแอลกอฮอล์ (Anhydrous alcohol) ในสัดส่วนต่ำ ปี ค.ศ.1979 เริ่มมีรถยนต์ใช้ E100 ออกสู่ท้องตลาด คือ เฟียต 147 (Fiat147) หลังจากทดสอบรถต้นแบบจากหลายยี่ห้อจนมั่นใจแล้วรัฐบาลบราซิลประกาศ 3 นโยบายเพื่อการส่งเสริมเอทานอลเป็นพลังงานทดแทน คือ การประกันการรับซื้อเอทานอลจากผู้ผลิต เงินกู้ดอกเบี้ยต่ำสำหรับอุตสาหกรรมการผลิตเอทานอล และการกำหนดราคาเอทานอลและน้ำมันเบนซินคงที่ จนกระทั่งมีรถยนต์ E100 จำนวนมากในประเทศบราซิลในปี ค.ศ.1980 และมาเกิดเหตุการณ์ราคาน้ำตาลสูงจนทำให้ปริมาณเอทานอลขาดแคลนและการใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงลดลง จากนั้นรัฐบาลมีการผลักดันระลอกที่ 2 โดยมุ่งพัฒนารถยนต์ FFV แทนรถยนต์ E100 จนทำให้มีรถยนต์ FFV ในประเทศบราซิลนับล้านคันและสถานีบริการน้ำมันประเภทเชื้อเพลิงผสมเอทานอล (Flex Fuel) มากกว่า 10,000 สถานีบริการในปัจจุบัน
ในสหรัฐอเมริการการส่งเสริมพลังงานทดแทนก็เริ่มตั้งแต่หลังวิกฤตการณ์น้ำมันครั้งแรก ประกอบกับกระแสการปรับปรุงคุณภาพสิ่งแวดล้อมในประเทศ รัฐแคลิฟลอเนียเริ่มในการส่งเสริมการใช้พลังงานทดแทนเชื้อเพลิงเมทานอล M100 (ซึ่งสามารถใช้ E100 ได้) มีผู้จำหน่ายรถยนต์ FFV นำเสนอรถยนต์เพื่อออกสู่ตลาดหลายรุ่นแต่กลับยังมีสถานีบริการเมทานอลไม่เพียงพอ จนทำให้ฟอร์ดเริ่มการพัฒนารถยนต์ FFV ในปี 1982 และขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ในช่วงแรกมีการใช้ เมทานอลผสมกับน้ำมันเบนซินมากกว่าเอทานอลมาก แต่ในภายหลังที่เอทานอลเริ่มมีการผลิตมากขึ้นเพราะมีไร่เพาะปลูกข้าวโพดในสหรัฐอเมริกามาก ทำให้มีวัตถุดิบเอทานอลป้อนสู่ระบบมากกว่าจึงทำให้ความนิยมเริ่มเปลี่ยนมาเป็นเอทานอล
ความต้องการเชื้อเพลิงจากพืชไร่ในสหรัฐอเมริกาถูกกระตุ้นอย่างแรงในปลายทศวรรษ 1990 ที่มีการค้นพบว่าสาร Methyl Tertiary Butyl Ether (MTBE) และสารเพิ่มค่าออกเทนในน้ำมันเบนซินเป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ทำให้การใช้สารดังกล่าวในน้ำมันเบนซินถูกห้ามใน 20 รัฐทั่วสหรัฐอเมริกาในปี ค.ศ.2006 ซึ่งสถานการณ์ดังกล่าวเป็นการเปิดโอกาสให้เอทานอลถูกนำมาใช้ผสมในน้ำมันเบนซินและมีคุณสมบัติเป็นสารเพิ่มค่าออกเทนไปด้วย จนทำให้การใช้เอทานอลเป็นเชื้อเพลิงเติบโตอย่างรวดเร็วในสหรัฐอเมริกาจนปัจจุบันสูงกว่าบราซิล
(อ่านต่อ ภาษาอังกฤษ ใน http://en.wikipedia.org/wiki/Flexible-fuel_vehicle)
ความแตกต่างของรถยนต์ FFV กับรถยนต์เครื่องยนต์เบนซินทั่วไป คือ ชิ้นส่วนประเภทท่อ ยาง แหวน ประเก็น และถังน้ำมัน ทำจากวัสดุที่ทนการกัดกร่อนของแอลกอฮอล์ได้ดีกว่าชิ้นส่วนสำหรับเครื่องยนต์เบนซินทั่วไป นอกจากนั้นชิ้นส่วนเหล่านี้ต้องทำจากวัสดุที่ปลอดภัยจากการเกิดไฟฟ้าสถิต เพราะเอทานอลมีคุณสมบัติค่าความนำไฟฟ้า (Electrical conductivity) สูงกว่าน้ำมันเบนซิน (Gasoline) มาก เพื่อป้องกันอันตรายจากการมีโอกาสเกิดประกายไฟได้ ชิ้นส่วนโลหะสึกหรอ คือ ลูกสูบ แหวนลูกสูบ กระบอกสูบ วาล์ว บ่าวาล์ว และก้านวาล์วที่สัมผัสน้ำมันเชื้อเพลิงในกระบอกสูบ เมื่อใช้แก๊สโซฮอล์ E85 ซึ่งมีคุณสมบัติทำละลาย (Solutable) สูงกว่าเบนซิน จะไปชำระล้างน้ำมันหล่อลื่นซึ่งเคลือบเป็นฟิล์มบางๆอยู่ที่ผิวของชิ้นส่วนเหล่านี้ ทำให้มีการหล่อลื่นน้อยลง ดังนั้นจะต้องเป็นชิ้นส่วนที่มีคุณสมบัติสามารถหล่อลื่นด้วยตัวเองได้ดีกว่า ซึ่งออกแบบมาสำหรับใช้กับน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E85ได้ ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงถูกออกแบบให้ฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงปริมาณแตกต่างจากระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงของรถยนต์เบนซินทั่วไป เพราะค่าพลังงานความร้อนของเบนซิน (Gasoline) และเอทานอล มีความแตกต่างกัน ระบบฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงต้องมีระบบปรับเปลี่ยนองศาจุดระเบิด เพื่อให้เหมาะสมกับคุณสมบัติของเชื้อเพลิงที่อาจมีการใช้ทั้งแก๊สโซฮอล์ E85, E20, E10 หรือสัดส่วนอื่นๆ ซึ่งให้ค่าพลังงานไม่เท่ากัน จึงต้องปรับเปลี่ยนองศาจุดระเบิดให้เหมาะสม ในระบบต้องติดตั้งอุปกรณ์วัดชนิดของเชื้อเพลิง แล้วส่งข้อมูลไปควบคุมการจุดระเบิด
ในประเทศไทยขณะนี้ตรวจสอบคุณสมบัติของรถยนต์ FFV ในแง่การก่อมลพิษทางอากาศของรถยนต์ โดยใช้มาตรฐานเดียวกับมาตรฐานการตรวจสอบมลพิษทางอากาศสำหรับรถยนต์ทั่วไป คือ มอก.2160/2546 ซึ่งมีชื่อเต็มว่า มาตรฐานผลิตภัณฑ์อุตสาหกรรมรถยนต์ที่ใช้เครื่องยนต์เบนซิน เฉพาะด้านความปลอดภัย: สารมลพิษจากเครื่องยนต์ระดับที่ 7 โดยรถยนต์ FFV ที่จะเข้าขอรับการส่งเสริมจากกรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน กระทรวงพลังงาน ต้องทดสอบด้วยวิธีการตามมาตรฐานดังกล่าวโดยใช้น้ำมันเบนซิน (E0) ซึ่งเป็นการทดสอบปกติของรถยนต์ที่จำหน่ายทั่วไปอยู่แล้ว และต้องทดสอบด้วยน้ำมันแก๊สโซฮอล์ E85 โดยผลทดสอบต้องผ่านเกณฑ์มาตรฐานดังกล่าวแล้ว จึงจะได้รับการส่งเสริม