डिजेल इंजेक्शन प्रणाली। डिजाइन, फाइदा र बेफाइदा

पेट्रोल इन्जिनको विपरीत, डिजेल इन्जिनहरूमा सुरुदेखि नै इन्धन इन्जेक्सन थियो। केवल इन्जेक्शन प्रणाली, फिटिंग र सिलिन्डरहरूमा आपूर्ति गरिएको इन्धनको दबाब परिवर्तन भयो।

डिजेल इन्जिनको कार्य सिद्धान्त, सामान्यतया डिजेल इन्जिन भनेर चिनिन्छ, पेट्रोल इन्जिन भन्दा पूर्ण रूपमा फरक छ। इन्धन ट्रकहरूमा, इन्धन-हावा मिश्रण पिस्टन माथिको दहन कक्षमा प्रवेश गर्दछ। कम्प्रेसन पछि, स्पार्क प्लगको इलेक्ट्रोडमा विद्युतीय स्पार्कको ब्रेकडाउनको कारणले मिश्रणलाई प्रज्वलित गरिन्छ। यसैले पेट्रोल इन्जिनहरूलाई स्पार्क इग्निशन (SI) इन्जिन पनि भनिन्छ।

डिजेल इन्जिनहरूमा, दहन कक्षमा पिस्टनले मात्र हावालाई कम्प्रेस गर्दछ, जुन ठूलो दबाबको प्रभावमा (कम्तिमा 40 बार - त्यसैले नाम "उच्च दबाव") 600-800 डिग्री सेल्सियसको तापक्रममा तातो हुन्छ। यस्तो तातो हावामा इन्धनको इन्जेक्सनले दहन कक्षमा इन्धनको तुरुन्तै स्व-इग्निशनमा परिणाम दिन्छ। यस कारणका लागि, डिजेल पावरट्रेनहरूलाई कम्प्रेसन इग्निशन (CI) इन्जिनहरू पनि भनिन्छ। सुरुदेखि नै, तिनीहरू दहन कक्षमा ईन्धन इन्जेक्सन गरेर आपूर्ति गरिएको थियो, र इन्टेक मेनिफोल्डमा होइन, जसले इन्जिनलाई मात्र हावा आपूर्ति गर्दछ। दहन कक्ष विभाजित गरिएको थियो वा छैन भन्ने आधारमा, डिजेल इन्जिनहरू अप्रत्यक्ष वा प्रत्यक्ष इंजेक्शनको साथ पावर एकाइहरूमा विभाजित गरिएको थियो।

अप्रत्यक्ष इंजेक्शन

डिजेल, यद्यपि यो प्रत्यक्ष इन्जेक्शन प्रणालीको साथ सुरु भयो, तर लामो समयसम्म प्रयोग गरिएको थिएन। यो समाधानले धेरै समस्याहरू निम्त्यायो र मोटर वाहन उद्योगमा यसलाई 1909 मा अप्रत्यक्ष इंजेक्शन पेटेन्टद्वारा प्रतिस्थापित गरियो। प्रत्यक्ष इंजेक्शन ठूला स्थिर र समुद्री इन्जिनहरू, साथै केही ट्रकहरूमा रह्यो। यात्रु कार डिजाइनरहरूले सहज सञ्चालन र कम आवाजको साथ, अप्रत्यक्ष-इंजेक्शन डिजेललाई मन पराए।

डिजेल इन्जिनहरूमा "अप्रत्यक्ष" शब्दको अर्थ पेट्रोल इन्जिनहरू भन्दा पूर्ण रूपमा फरक हुन्छ, जहाँ अप्रत्यक्ष इंजेक्शन भनेको इन्टेक मेनिफोल्डमा हावा-ईन्धन मिश्रणको इंजेक्शन हो। अप्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजेल इन्जिनहरूमा, प्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजाइनहरूमा जस्तै, इन्जेक्टरद्वारा एटमाइज गरिएको ईन्धन पनि दहन कक्षमा प्रवेश गर्दछ। यो मात्र हो कि यसलाई दुई भागहरूमा विभाजित गरिएको छ - एक सहायक भाग, जसमा ईन्धन इन्जेक्ट गरिएको छ, र मुख्य भाग, अर्थात्। पिस्टनको सिधा माथिको ठाउँ जसमा इन्धन दहनको मुख्य प्रक्रिया हुन्छ। च्यानलहरू वा च्यानलहरूद्वारा चेम्बरहरू आपसमा जोडिएका हुन्छन्। फारम र प्रकार्य अनुसार, कक्षहरू प्रारम्भिक, भोर्टेक्स र हावा जलाशयहरूमा विभाजित छन्।

पछिल्लो प्रयोग गर्न सकिँदैन, किनभने तिनीहरूको उत्पादन व्यावहारिक रूपमा बन्द भएको छ। प्रिचेम्बर र घुमाउरो चेम्बरहरूको अवस्थामा, नोजल सहायक च्याम्बरको छेउमा स्थापित हुन्छ र यसमा इन्धन इन्जेक्ट गर्दछ। त्यहाँ, इग्निशन हुन्छ, त्यसपछि आंशिक रूपमा जलेको ईन्धन मुख्य कक्षमा प्रवेश गर्छ र त्यहाँ जलाउँछ। प्रिचेम्बर वा घुमाउरो चेम्बर भएका डिजेलहरू सहज रूपमा चल्छन् र हल्का तौल क्र्याङ्क प्रणालीहरू हुन सक्छन्। तिनीहरू ईन्धनको गुणस्तरमा संवेदनशील छैनन् र साधारण डिजाइनको नोजलहरू हुन सक्छन्। यद्यपि, तिनीहरू प्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजेलहरू भन्दा कम कुशल छन्, अधिक इन्धन खपत र चिसो इन्जिन सुरु गर्न समस्या छ। आज, यात्री कारहरूमा अप्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजेल इन्जिनहरू विगतको कुरा हुन् र अब उत्पादन हुँदैनन्। तिनीहरू आज बजारमा आधुनिक कारहरूमा विरलै पाइन्छ। तिनीहरू केवल भारतीय हिन्दुस्तान र टाटा, रूसी UAZ, ब्राजिलमा बेचेको पुरानो पुस्ताको मित्सुबिशी पजेरो, वा अर्जेन्टिनामा प्रस्तावित फक्सवागन पोलो जस्ता डिजाइनहरूमा फेला पार्न सकिन्छ। तिनीहरू पछि बजार सवारी साधनहरूमा धेरै ठूलो मात्रामा प्रयोग गरिन्छ।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन

यो सबै उहाँबाट सुरु भयो। यद्यपि, प्रत्यक्ष इंजेक्शनको फाइदाहरू सुरुमा शोषण गरिएको थिएन। इन्धनको उचित घुमाउरोको महत्त्व थाहा थिएन र यसको दहन इष्टतम थिएन। इन्धन लम्पहरू गठन गरियो, जसले कालिको गठनमा योगदान पुर्‍यायो। पिस्टनमा प्रक्रियाहरू धेरै छिटो गयो, इन्जिनहरूले कडा परिश्रम गरे, चाँडै क्र्याङ्कशाफ्ट असरलाई नष्ट गर्यो। यस कारणका लागि, अप्रत्यक्ष इंजेक्शनलाई प्राथमिकता दिँदै, प्रत्यक्ष इंजेक्शन त्यागिएको थियो।

जराहरूमा फिर्ता, तर आधुनिक संस्करणमा, 1987 मा मात्र भयो, जब Fiat Croma 1.9 TD ठूलो उत्पादनमा प्रवेश गर्यो। प्रत्यक्ष इन्धन इन्जेक्सनको लागि कुशल इन्जेक्शन उपकरण, उच्च इन्जेक्सन दबाब, राम्रो गुणस्तरको इन्धन, र धेरै बलियो (र त्यसैले भारी) क्र्याङ्कसेट चाहिन्छ। यद्यपि, यसले उच्च दक्षता र चिसो इन्जिनको सजिलो सुरुवात प्रदान गर्दछ। प्रत्यक्ष इन्जेक्शन डिजेल इन्जिनहरूको लागि आधुनिक समाधानहरू मुख्यतया पूर्ण रूपमा फ्ल्याट हेडहरू र उचित आकारको चेम्बरहरू (गुहाहरू) भएको पिस्टनमा आधारित हुन्छन्। चेम्बरहरू इन्धनको सही अशान्तिको लागि जिम्मेवार छन्। यात्री कार डिजेल इन्जिनहरूमा आज प्रत्यक्ष इंजेक्शन व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन - पम्प इन्जेक्टरहरू

परम्परागत डिजेल इन्जिनहरूमा, विभिन्न प्रकारका पम्पहरू इन्धन आपूर्ति गर्न जिम्मेवार हुन्छन्। अग्रगामी समयमा, कम्प्रेस्ड हावाको साथ ईन्धन इन्जेक्सन गरिन्थ्यो; 20 को दशकमा, यो पुन: डिजाइन गरिएको तेल पम्पहरूको साथ गरिएको थियो। 300s मा, डिजेल इन्जिन लागि डिजाइन विशेष पम्प पहिले नै व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको थियो। सुरुमा, यो सीरियल पम्पहरूमा आधारित थियो जसले कम दबाव (60 बार सम्म) सिर्जना गर्दछ। यो 1000 को दशकमा मात्र थियो कि अधिक कुशल अक्षीय वितरक पम्पहरू (80 पट्टी भन्दा बढी) देखा पर्‍यो। सत्तरीको दशकको मध्यमा उनीहरूले मेकानिकल इंजेक्शन नियन्त्रण प्राप्त गरे, र मध्य अस्सीको दशकमा उनीहरूले इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण प्राप्त गरे (BMW 524td, 1986)।

30 को दशकमा ट्रकहरूमा प्रयोग गरिएका पम्प-इन्जेक्टरहरू इन्धन इन्जेक्सनको अलि फरक तरिका थिए, तिनीहरू फक्सवागन चिन्ताद्वारा यात्री कारहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको थियो, पहिलो पटक 1998 मा (Passat B5 1.9 TDI)। छोटकरीमा भन्नुपर्दा, पम्प इन्जेक्टर भनेको आफ्नै पम्प भएको इन्जेक्टर हो, जुन क्यामशाफ्टद्वारा सञ्चालित हुन्छ। यसरी, सिलिन्डरमा दबाब र इन्जेक्सन गर्ने सम्पूर्ण प्रक्रिया सिलिन्डर हेडमा सीमित छ। प्रणाली धेरै कम्प्याक्ट छ, पम्पलाई इन्जेक्टरहरूमा जडान गर्ने कुनै इन्धन लाइनहरू छैनन्। त्यसकारण, त्यहाँ कुनै नोजल पल्सेशन छैन, जसले इन्धन र चुहावटको खुराक विनियमित गर्न गाह्रो बनाउँछ। एकाइ इन्जेक्टर च्याम्बरमा इन्धन आंशिक रूपमा वाष्प बन्ने भएकोले, इंजेक्शन समय सानो हुन सक्छ (सजिलो सुरु)। सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण, तथापि, 2000-2200 बार को धेरै उच्च इंजेक्शन दबाव छ। सिलिन्डरमा रहेको इन्धनको मात्रा हावासँग छिट्टै मिसिन्छ र धेरै कुशलतापूर्वक जल्छ।

सामान्यतया, एक पम्प-इंजेक्टर डिजेल इन्जिन उच्च दक्षता, कम ईन्धन खपत, उच्च गति र उच्च शक्ति घनत्व प्राप्त गर्ने सम्भावना द्वारा विशेषता छ। तर एक इकाई इन्जेक्टर इन्जिन उत्पादन गर्न महँगो छ, मुख्यतया सिलिन्डर टाउको को जटिलता को कारण। उनको काम कडा र ठूलो छ। जब एकाइ इन्जेक्टरहरू द्वारा संचालित हुन्छ, उत्सर्जन समस्याहरू पनि उत्पन्न हुन्छन्, जसले VW को यस समाधानको परित्यागमा ठूलो योगदान पुर्‍यायो।

प्रत्यक्ष इंजेक्शन - साझा रेल

साझा रेल इन्जेक्सन प्रणालीको सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण तत्व "सामान्य रेल" हो, ट्याङ्कीको एक प्रकार जसलाई "प्रेसराइज्ड फ्युल एक्युमुलेटर" पनि भनिन्छ, जसमा पम्पले डिजेल इन्धन पम्प गर्छ। प्रत्येक सिलिन्डरको लागि समान दबाब कायम राख्दा यो पम्पबाट सीधा होइन, तर ट्याङ्कीबाट नोजलहरूमा प्रवेश गर्दछ।

लाक्षणिक रूपमा, हामी भन्न सक्छौं कि प्रत्येक इन्जेक्टरले पम्पबाट इन्धनको अंशको लागि पर्खदैन, तर अझै पनि धेरै उच्च दबावमा ईन्धन छ। इन्जेक्टरहरूलाई सक्रिय गर्ने विद्युतीय आवेगहरू दहन कक्षहरूमा इन्धन आपूर्ति गर्न पर्याप्त छन्। यस्तो प्रणालीले तपाईंलाई बहु-चरण इंजेक्शनहरू (प्रति इंजेक्शन 8 चरणहरू पनि) सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ, जसले दबाबमा क्रमिक वृद्धिको साथ ईन्धनको धेरै सटीक दहनमा जान्छ। धेरै उच्च इन्जेक्शन दबाब (1800 बार) ले धेरै सानो ओरिफिसहरू भएका इन्जेक्टरहरू प्रयोग गर्न अनुमति दिन्छ जसले लगभग धुवाँको रूपमा इन्धन प्रदान गर्दछ।

यो सबै उच्च इन्जिन दक्षता, सहज चलिरहेको र कम आवाज स्तर (प्रत्यक्ष इंजेक्शन को बावजूद), राम्रो गतिशीलता र कम निकास उत्सर्जन द्वारा पूरक छ। यद्यपि, सामान्य रेल इन्जिनहरूलाई उच्च गुणस्तरको इन्धन र उत्कृष्ट फिल्टरहरू चाहिन्छ। इन्धनमा भएका प्रदूषकहरूले इन्जेक्टरहरू नष्ट गर्न सक्छन् र क्षति पुर्‍याउन सक्छन् जुन मर्मत गर्न धेरै महँगो हुन्छ।