খবর
সূক্ষ্ম কারুশিল্পের সাথে চমৎকার পণ্য।
ফুয়েল ইনজেক্টর হল সেই উপাদান যা দহন প্রক্রিয়ায় জ্বালানীর প্রবর্তন করে সঠিক সময়, নিয়ন্ত্রিত স্প্রে পরিমাণ এবং দ্রুত মিশ্রণ এবং সম্পূর্ণ দহনের জন্য অপ্টিমাইজ করা একটি ফোঁটা বর্ণালী। বিগত তিন দশকে ইনজেক্টর প্রযুক্তির বিবর্তন -- সাধারণ পোর্ট ইনজেকশন থেকে শুরু করে সরাসরি ইনজেকশনের মাধ্যমে বর্তমান প্রজন্মের পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর যা 2,500 বারের উপরে ইনজেকশন চাপে প্রতি চক্রে একাধিক ইনজেকশন দিতে সক্ষম -- ক্রমবর্ধমান চাহিদার নির্গমন বিধি, জ্বালানী অর্থনীতির লক্ষ্য এবং উচ্চতর ইঞ্জিনের ছোট শক্তির জন্য নির্দিষ্ট স্থানের অনুসন্ধানের দ্বারা চালিত হয়েছে।
ডাইরেক্ট ইনজেকশন এবং পাইজোইলেকট্রিক ইনজেকশন প্রতিদ্বন্দ্বী বিকল্প নয় -- তারা একই প্রযুক্তি শ্রেণিবিন্যাসের দুটি স্তরের প্রতিনিধিত্ব করে। একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টর হল এক ধরণের সরাসরি-ইনজেকশন ইনজেক্টর যা সুই ভালভ নিয়ন্ত্রণ করতে সোলেনয়েডের পরিবর্তে একটি পাইজোইলেক্ট্রিক অ্যাকুয়েটর ব্যবহার করে। সরাসরি ইনজেকশন হল আবেদন প্রসঙ্গ; পাইজোইলেক্ট্রিক অ্যাকচুয়েশন হল এমন একটি প্রক্রিয়া যা সরাসরি ইনজেকশনের সর্বোচ্চ-কর্মক্ষমতা সম্পাদন করতে সক্ষম করে।
প্রতিটি প্রযুক্তি কীভাবে কাজ করে, কেন পাইজোইলেক্ট্রিক অ্যাকচুয়েশন সোলেনয়েড-চালিত সরাসরি ইনজেকশনের উপর কার্যকারিতা সুবিধা প্রদান করে এবং ইঞ্জিনের কার্যকারিতা, ডায়াগনস্টিকস এবং মেরামতের জন্য ব্যবহারিক প্রভাব কী তা বোঝা ইঞ্জিন ডিজাইন, যানবাহন নির্বাচন, এবং পরিষেবার কাজে জ্ঞাত সিদ্ধান্তের ভিত্তি প্রদান করে।
একটি ডাইরেক্ট-ইনজেকশন ইনজেক্টর ইনটেক ভালভের ইনটেক পোর্ট আপস্ট্রিমের পরিবর্তে সরাসরি দহন চেম্বারে জ্বালানি ইনজেক্ট করে। ইনজেকশন অবস্থানে এই মৌলিক পার্থক্য -- দহন চেম্বার বনাম ইনটেক পোর্ট -- দহন সিস্টেম বৈশিষ্ট্যগুলির একটি পরিসর সক্ষম করে যা পোর্ট ইনজেকশন প্রদান করতে পারে না, যার মধ্যে রয়েছে উচ্চ ইনজেকশন চাপে একজাতীয় চার্জ গঠন, অংশ লোডে স্তরিত চার্জ অপারেশন (এই এফ কম্যুয়েল মোড থেকে সরাসরি চার্জিং কুলপোরেশনের জন্য ডিজাইন করা গ্যাসোলিন ডাইরেক্ট ইনজেকশন সিস্টেমে), চেম্বার, এবং সুনির্দিষ্ট সাইকেল-বাই-সাইকেল নিয়ন্ত্রণ ইনজেকশনের জ্বালানী ভরের ইনটেক ম্যানিফোল্ড গতিবিদ্যা থেকে স্বাধীন।
গ্যাসোলিন ডাইরেক্ট ইনজেকশন (GDI) ইঞ্জিনে, আধুনিক সিস্টেমে সাধারণত 100 বার থেকে 350 বার পর্যন্ত চাপে জ্বালানি ইনজেকশন করা হয়, কিছু উন্নত ইঞ্জিন 500 বার পর্যন্ত চাপ ব্যবহার করে। উচ্চ ইনজেকশন চাপ একটি সূক্ষ্ম ফোঁটা স্প্রে তৈরি করে যা সিলিন্ডারের মধ্যে গরম, সংকুচিত চার্জে দ্রুত অ্যাটমাইজ করে। দহন চেম্বারে জ্বালানী ফোঁটাগুলির বাষ্পীভবন সরাসরি চার্জ থেকে তাপ শোষণ করে, চার্জের তাপমাত্রা হ্রাস করে এবং অস্বাভাবিক দহন (নক) শুরু না করে উচ্চ কম্প্রেশন অনুপাতের অনুমতি দেয় (যা থার্মোডাইনামিক দক্ষতা উন্নত করে) যা সমতুল্য ইঞ্জিনে কম্প্রেশন অনুপাতকে সীমাবদ্ধ করে।
জিডিআই ইনজেকশন সিস্টেমগুলি তাদের ইনজেকশন চাপ ডেলিভারি দ্বারা চিহ্নিত করা হয় (ক্যামশ্যাফ্ট থেকে চালিত একটি উচ্চ-চাপের জ্বালানী পাম্পের মাধ্যমে), প্রতি চক্রে ইনজেকশন ইভেন্টের সংখ্যা (যা বর্তমান প্রজন্মের সিস্টেমে একক ইনজেকশন থেকে ক্রমান্বয়ে পাঁচ বা তার বেশি বেড়েছে), এবং ইনজেক্টর অগ্রভাগের স্প্রে জ্যামিতি -- একটি মাল্টি-হোটেল প্যাটার্ন, যেটি একটি মাল্টি-হোল প্যাটার্ন। ইনজেক্টর একটি ফাঁপা শঙ্কু স্প্রে, বা একটি সাম্প্রতিক বাহ্যিক খোলার পিন্টেল ভালভ নকশা উত্পাদন.
সাধারণ রেল ব্যবস্থার মাধ্যমে ডিজেল সরাসরি ইনজেকশন হল যাত্রীবাহী গাড়ি, হালকা বাণিজ্যিক যানবাহন এবং ভারী-শুল্ক প্রয়োগে ক্রমবর্ধমানভাবে প্রভাবশালী ডিজেল ইনজেকশন আর্কিটেকচার। সাধারণ রেল একটি শেয়ার্ড অ্যাকিউমুলেটর ভলিউমে - রেল - যেখান থেকে পৃথক ইনজেক্টর জ্বালানী আঁকতে লক্ষ্যমাত্রা ইনজেকশন চাপে (প্রাথমিক সিস্টেমে 1,600 বার থেকে বর্তমান প্রজন্মের হেভি-ডিউটি সিস্টেমে 2,700 বার পর্যন্ত) জ্বালানী সঞ্চয় করে। রেলের উচ্চ-চাপের সঞ্চয়স্থান ইঞ্জিনের গতি থেকে ইনজেকশন চাপকে ডিকপল করে, যা পূর্ববর্তী পাম্প-লাইন-নজল ইনজেকশন সিস্টেমগুলির মতো উচ্চ-গতির অবস্থার মধ্যে সীমাবদ্ধ না হয়ে যেকোন ইঞ্জিন অপারেটিং পয়েন্টে সর্বাধিক ইনজেকশন চাপ ব্যবহার করার অনুমতি দেয়।
সাধারণ রেল ডিজেল ইনজেক্টরগুলিকে অবশ্যই অলস অবস্থা থেকে পূর্ণ-লোডের সর্বোচ্চ চাপ পর্যন্ত চাপের পরিসরে নির্ভরযোগ্যভাবে কাজ করতে হবে, সুনির্দিষ্ট ইনজেকশনের সময় এবং সময়কাল অর্জন করতে মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিলিসেকেন্ড পরিসরে প্রতিক্রিয়া সময় সহ সুই ভালভ খুলতে এবং বন্ধ করতে হবে এবং মিনি ড্রিফ্ট পারফরম্যান্সের সাথে লক্ষ লক্ষ ইনজেকশন ইভেন্টের উপর ইনজেকশন পরিমাণ নির্ভুলতা বজায় রাখতে হবে। এই প্রয়োজনীয়তাগুলির জন্য নির্ভুল উত্পাদন সহনশীলতা, সর্বোচ্চ-মানের উপকরণ এবং একটি অ্যাকচুয়েশন মেকানিজম প্রয়োজন যা সম্পূর্ণ অপারেটিং পরিসর জুড়ে প্রতিক্রিয়া সময় এবং জোরের প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে সক্ষম।
ইনজেক্টর বডির ডগায় থাকা সুই ভালভ হল সেই উপাদান যা উচ্চ-চাপের জ্বালানী সিস্টেম থেকে দহন চেম্বারে জ্বালানি প্রবাহ নিয়ন্ত্রণ করে। যখন সুচ তার আসন থেকে উত্তোলন করে, তখন উচ্চ-চাপের জ্বালানী অগ্রভাগের ডগায় থলির আয়তনের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় এবং নির্দিষ্ট সংখ্যক গর্তের মধ্য দিয়ে বেরিয়ে যায় (সাধারণত আধুনিক ডিজেল অগ্রভাগে 5 থেকে 10, GDI অগ্রভাগে 3 থেকে 12) উচ্চ-বেগ জেট যা সূক্ষ্ম ড্রপলেটে পরমাণু তৈরি করে এবং বায়ু চার্জের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। সিলিন্ডার
সুই ভালভ উত্তোলন, খোলার এবং বন্ধ করার গতি, এবং খোলার মুহুর্তে অগ্রভাগের ছিদ্র জুড়ে চাপের পার্থক্য সবই প্রাথমিক ফোঁটা আকারের বন্টন, স্প্রে অনুপ্রবেশ (বেগ হারানোর আগে এবং চার্জের সাথে মিশে যাওয়ার আগে স্প্রে জেটগুলি কতদূর ভ্রমণ করে), এবং প্রতি ইভেন্টে জ্বালানি ইনজেকশনের পরিমাণকে প্রভাবিত করে। ইনজেক্টর অ্যাকচুয়েশন মেকানিজম -- সোলেনয়েড হোক বা পাইজোইলেকট্রিক -- সরাসরি সুই ভালভ গতির গতি এবং নির্ভুলতা নিয়ন্ত্রণ করে, এটিকে ইনজেকশন মানের মূল নির্ধারক করে তোলে।
বর্তমানে সার্ভিসে থাকা বেশিরভাগ ডাইরেক্ট-ইনজেকশন ইনজেক্টর অ্যাকিউয়েশন মেকানিজম হিসেবে সোলেনয়েড ভালভ ব্যবহার করে। 1990-এর দশকে সাধারণ রেল ইঞ্জেকশনের প্রবর্তনের পর থেকে সোলেনয়েড ইনজেক্টরটি প্রভাবশালী ডিজাইন হয়েছে এবং বিশ্বব্যাপী সর্বাধিক ব্যাপকভাবে উত্পাদিত সরাসরি ইনজেকশন ইনজেকশনের ধরণ রয়েছে।
একটি সোলেনয়েড-অ্যাকুয়েটেড সাধারণ রেল ডিজেল ইনজেক্টরে, সুই ভালভ সরাসরি সোলেনয়েড দ্বারা চালিত হয় না। পরিবর্তে, সোলেনয়েড ইনজেক্টর বডির মধ্যে উচ্চ-চাপের জ্বালানী সার্কিটে একটি ছোট কন্ট্রোল ভালভ (টু-ওয়ে বা থ্রি-ওয়ে কন্ট্রোল ভালভ) পরিচালনা করে। কন্ট্রোল ভালভ সূচের উপরে একটি হাইড্রোলিক কন্ট্রোল চেম্বারে চাপ পরিচালনা করে, যা নিয়ন্ত্রণ করে যে সুচের নেট হাইড্রোলিক বলটি আসনের দিকে নির্দেশিত (সুই বন্ধ, ইনজেকশন বন্ধ) বা আসন থেকে দূরে (সুই খোলা, ইনজেকশন চলছে)।
যখন সোলেনয়েড শক্তিপ্রাপ্ত হয়, তখন এটি নিয়ন্ত্রণ ভালভ খোলে, কন্ট্রোল চেম্বারের চাপকে ফেরাতে (নিম্ন চাপ) বের করে দেয়। কন্ট্রোল চেম্বার এবং অগ্রভাগের চাপের মধ্যে চাপের পার্থক্য সুচের উপর উপরের দিকে কাজ করে, এটিকে তার আসন থেকে তুলে নেয় এবং ইনজেকশন শুরু করে। যখন সোলেনয়েড ডি-এনার্জাইজ করা হয়, তখন কন্ট্রোল ভালভ বন্ধ হয়ে যায়, কন্ট্রোল চেম্বারে চাপ পুনরায় তৈরি হয় এবং হাইড্রোলিক রিস্টোরিং ফোর্স এবং সুই স্প্রিং এর সম্মিলিত ক্রিয়ায় সুইটি তার আসনে ফিরে আসে। তাই ইনজেকশনের সময়কাল হল সোলেনয়েড এনার্জাইজেশন এবং ডি-এনার্জাইজেশনের মধ্যে সময়কাল, এবং ইনজেকশনের পরিমাণ এই সময়ের মধ্যে প্রবাহ হারের অবিচ্ছেদ্য দ্বারা নির্ধারিত হয়।
সরাসরি ইনজেকশনে সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েশনের অন্তর্নিহিত সীমাবদ্ধতা হল সোলেনয়েড-ভালভ-সুই সিস্টেমের যান্ত্রিক প্রতিক্রিয়া সময়। সোলেনয়েড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটের চৌম্বক ক্ষেত্র তৈরি এবং ভেঙে ফেলার জন্য সময় লাগে এবং হাইড্রোলিক অ্যামপ্লিফিকেশন সার্কিট সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েশন এবং সুই ভালভ প্রতিক্রিয়ার মধ্যে অতিরিক্ত বিলম্ব যোগ করে। এটি ন্যূনতম অর্জনযোগ্য ইনজেকশন সময়কাল এবং ধারাবাহিক ইনজেকশনগুলির মধ্যে ন্যূনতম বিচ্ছেদকে সীমিত করে, উচ্চ ইঞ্জিন গতিতে একটি একক ইঞ্জিন চক্রের মধ্যে সঞ্চালিত ইনজেকশন ইভেন্টের সংখ্যাকে সীমাবদ্ধ করে।
একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টর সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েটরকে একটি পাইজোইলেক্ট্রিক স্ট্যাক অ্যাকুয়েটর দিয়ে প্রতিস্থাপন করে -- পাইজোইলেক্ট্রিক সিরামিক উপাদানের একটি কলাম (সবচেয়ে বেশি সীসা জিরকোনেট টাইটানেট, বা PZT) যা তাদের জুড়ে ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে প্রসারিত হয় এবং ভোল্টেজ সরানো হলে সংকুচিত হয়। স্ট্যাকের এই শারীরিক সম্প্রসারণ এবং সংকোচন কার্যকরী শক্তি এবং স্থানচ্যুতি প্রদান করে যা ইনজেক্টর কন্ট্রোল ভালভকে পরিচালনা করে বা কিছু ডিজাইনে সরাসরি সুই ভালভের অবস্থান নিয়ন্ত্রণ করে।
পাইজোইলেকট্রিক সিরামিকগুলি কনভার্স পিজোইলেক্ট্রিক প্রভাব প্রদর্শন করে: যখন একটি বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র সিরামিক জুড়ে প্রয়োগ করা হয়, উপাদানটি যান্ত্রিকভাবে বিকৃত হয়। ফুয়েল ইনজেক্টর অ্যাকচুয়েটরগুলির জন্য ডিজাইন করা PZT স্ট্যাকগুলিতে, 200 থেকে 400 পৃথক সিরামিক ওয়েফারের একটি স্ট্যাক জুড়ে প্রয়োগ করা 100 থেকে 200V এর ভোল্টেজ (প্রতিটি আনুমানিক 0.1 মিমি পুরু) প্রায় 30 থেকে 60 মাইক্রোমিটারের মোট রৈখিক স্থানচ্যুতি তৈরি করে। স্থানচ্যুতিটি ভোল্টেজ প্রয়োগের মাইক্রোসেকেন্ডের মধ্যে ঘটে -- এই কাছাকাছি-তাত্ক্ষণিক প্রতিক্রিয়াটি সরাসরি-ইনজেকশন ইনজেক্টরগুলিতে সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েশনের তুলনায় পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েশনের মৌলিক কর্মক্ষমতা সুবিধা।
প্রয়োগকৃত ভোল্টেজ এবং স্ট্যাক ডিসপ্লেসমেন্টের মধ্যে সম্পর্ক প্রায় রৈখিক, যার মানে আংশিক ভোল্টেজ প্রয়োগ আনুপাতিক আংশিক স্থানচ্যুতি তৈরি করে। এই বৈশিষ্ট্যটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরকে কন্ট্রোল ভালভ বা সুচের সুনির্দিষ্ট আংশিক লিফটগুলি সম্পাদন করতে সক্ষম করে -- সম্পূর্ণ সুই লিফটের যেকোন ভগ্নাংশে ছোট, সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত পরিমাণে ইনজেকশন দেয় যা একটি সোলেনয়েড সিস্টেম প্রতিলিপি করতে পারে না।
দুটি প্রধান পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর আর্কিটেকচার উত্পাদন যানবাহনে ব্যবহৃত হয়:
ডাইরেক্ট-অ্যাক্টিং পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টরের হাইড্রোলিক কাপলার হল পাইজোইলেকট্রিক স্ট্যাক এবং সুই ভালভ কাপলিং রডের মধ্যে একটি ছোট, সিল করা হাইড্রোলিক চেম্বার। এর প্রাথমিক কাজটি হল স্টিল ইনজেক্টর বডি এবং পিজেডটি সিরামিক স্ট্যাকের মধ্যে তাপীয় প্রসারণের নেট পার্থক্যের জন্য ক্ষতিপূরণ দেওয়া, যা অন্যথায় ওয়ার্ম-আপ এবং ফুল-লোড অপারেশনের সময় তাপমাত্রার পরিবর্তন হিসাবে ইনজেক্টরকে অপ্রত্যাশিত পরিমাণ সরবরাহ করতে পারে। হাইড্রোলিক কাপলারটি ইনজেকশনের দ্রুত গতিশীলতার সময় (মাইক্রোসেকেন্ড থেকে মিলিসেকেন্ড টাইমস্কেল) যান্ত্রিক শক্তিকে স্ট্যাক থেকে সুই কাপলিংয়ে বিশ্বস্তভাবে প্রেরণ করে যখন তাপীয় সম্প্রসারণের পার্থক্য (সেকেন্ড থেকে মিনিট টাইমস্কেল) মিটমাট করার জন্য ধীরে ধীরে লিক হয়। এই মার্জিত যান্ত্রিক নকশা সরাসরি-অভিনয় পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টরের অন্যতম প্রধান ইঞ্জিনিয়ারিং অর্জন এবং এটির দীর্ঘমেয়াদী ইনজেকশন পরিমাণ স্থিতিশীলতার জন্য মৌলিক।
ডাইরেক্ট-ইনজেকশন ইঞ্জেক্টরগুলিতে সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েশনের তুলনায় পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েশনের কার্যকারিতা সুবিধাগুলি সর্বোচ্চ-কর্মক্ষমতা এবং সর্বাধিক নির্গমন-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর গ্রহণকে চালিত করেছে, বিশেষত ডিজেল সাধারণ রেল সিস্টেমে যেখানে ইনজেকশন নির্ভুলতার চাহিদা সবচেয়ে বেশি।
সোলেনয়েড অ্যাকুয়েটরদের মিলিসেকেন্ড টাইমস্কেলের তুলনায় পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকুয়েটররা মাইক্রোসেকেন্ডে প্রতিক্রিয়া জানায়। এই দ্রুত প্রতিক্রিয়া ছোট ন্যূনতম ইনজেকশন সময়কাল সক্ষম করে, যা পাইলট এবং পোস্ট ইনজেকশন ইভেন্টগুলির জন্য গুরুত্বপূর্ণ যেগুলি দহন শব্দ কমাতে, কণা নির্গমন নিয়ন্ত্রণ করতে এবং ডিজেল পার্টিকুলেট ফিল্টার পুনর্জন্মকে সমর্থন করতে উন্নত ডিজেল দহন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়। একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টর নির্ভরযোগ্যভাবে প্রতি স্ট্রোকে 1 মিমি 3 এর কম পরিমাণে ইনজেকশন করতে পারে -- যে পরিমাণগুলি সঠিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে একটি সোলেনয়েড ইনজেক্টরের জন্য ইনজেকশনের সময়কাল খুব কম প্রয়োজন হবে।
ক্রমাগত ইনজেকশন ইভেন্টগুলির মধ্যে ন্যূনতম বিচ্ছেদ (ইনজেকশনগুলির মধ্যে থাকার সময়) সোলেনয়েড ইনজেক্টরগুলির তুলনায় পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টরগুলির জন্য কম কারণ কমান্ড-অফের পরে সুই ভালভ দ্রুত তার সম্পূর্ণ বন্ধ অবস্থানে পৌঁছে যায়। আধুনিক পাইজোইলেকট্রিক সাধারণ রেল ডিজেল ইনজেক্টরগুলি উচ্চ ইঞ্জিন গতিতে প্রতি চক্রে আট বা তার বেশি ইনজেকশন ইভেন্ট (একাধিক পাইলট, প্রধান ইনজেকশন এবং একাধিক পোস্ট ইনজেকশন) সঞ্চালন করতে পারে যেখানে সোলেনয়েড ইনজেক্টরগুলি তাদের ধীর প্রতিক্রিয়া দ্বারা কম ইভেন্টে সীমাবদ্ধ থাকবে। প্রতি চক্রে বর্ধিত ইনজেকশন ইভেন্ট গণনা দহন কৌশলগুলিকে সক্ষম করে যা নাটকীয়ভাবে শব্দ (মূল ইভেন্টের আগে একাধিক ছোট পাইলট ইঞ্জেকশন ইগনিশনের আগে অল্প পরিমাণে জ্বালানী মিশ্রিত করে, চাপ বৃদ্ধির হার হ্রাস করে) এবং নির্গমন (পোস্ট ইনজেকশনগুলি কণা আফটারট্রিটমেন্ট এবং এনওএক্স পুনরুদ্ধারকে সমর্থন করে)।
যেহেতু পিজোইলেকট্রিক স্ট্যাক ডিসপ্লেসমেন্ট প্রয়োগকৃত ভোল্টেজের সমানুপাতিক, তাই সুই ভালভ লিফটকে সম্পূর্ণ খোলা বা সম্পূর্ণরূপে বন্ধ করার জন্য সীমাবদ্ধ না করে মধ্যবর্তী অবস্থানে নিয়ন্ত্রণ করা যেতে পারে। এই আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা একটি ইনজেকশন ইভেন্টের সময় অগ্রভাগের গর্তের মধ্য দিয়ে প্রবাহের হারকে ক্রমাগত পরিবর্তিত হতে দেয় -- একটি ক্ষমতা যাকে রেট শেপিং বলা হয় -- যেখানে জ্বালানী সরবরাহের হার ইচ্ছাকৃতভাবে একটি পছন্দসই প্রোফাইল অনুসরণ করার জন্য নিয়ন্ত্রিত হয় (উদাহরণস্বরূপ, ইনজেকশন শুরুতে একটি র্যাম্প-আপ, প্রধান ইনজেকশনের সময় একটি টেকসই মালভূমি) এবং শেষের দিকে নিয়ন্ত্রণ করা হয়। রেট শেপিং প্রচলিত আয়তক্ষেত্রাকার ইনজেকশন রেট প্রোফাইলের তুলনায় দহন শব্দ এবং NOx নির্গমনকে আরও কমাতে পারে।
পাইজোইলেকট্রিক ক্যাপাসিটিভ অ্যাকচুয়েটরগুলি প্রতিটি ইনজেকশন চক্রের সময় বৈদ্যুতিক শক্তি সঞ্চয় করে এবং ফেরত দেয় (ভোল্টেজ প্রয়োগ করা হলে স্ট্যাক চার্জ হিসাবে শক্তি সঞ্চয় করে এবং ডিসচার্জ করার সময় তা ফেরত দেয়), সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েটরগুলির বিপরীতে যা কয়েল প্রতিরোধে বৈদ্যুতিক শক্তিকে তাপে রূপান্তর করে। এই ক্যাপাসিটিভ শক্তি পুনরুদ্ধারের অর্থ হল ইনজেক্টর ড্রাইভার ইলেকট্রনিক্সের সর্বোচ্চ শক্তির চাহিদা বেশি কিন্তু প্রতি ইনজেকশন ইভেন্টে নেট শক্তি খরচ একটি সমতুল্য সোলেনয়েড সিস্টেমের চেয়ে কম। অ্যাকচুয়েটরে নিম্ন তাপ উত্পাদন নিজেই ইনজেক্টর উপাদানগুলির উপর তাপীয় চাপ কমায় এবং ইনজেক্টর ড্রাইভার ইলেকট্রনিক্সের তাপ ব্যবস্থাপনার প্রয়োজনীয়তাগুলিকে সরল করে।
পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরের জন্য ইঞ্জিন কন্ট্রোল ইউনিটে (ECU) একটি ডেডিকেটেড হাই-ভোল্টেজ ড্রাইভার সার্কিট বা একটি পৃথক ইনজেক্টর ড্রাইভার মডিউল প্রয়োজন। পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর চালানো একটি সোলেনয়েড ইনজেক্টর চালানো থেকে মৌলিকভাবে আলাদা কারণ পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকুয়েটর একটি ইন্ডাকটিভ লোডের পরিবর্তে একটি ক্যাপাসিটিভ লোড।
ইনজেক্টর খোলার জন্য, চালক পাইজোইলেকট্রিক স্ট্যাকটিকে লক্ষ্য ভোল্টেজে চার্জ করে -- সাধারণত 100V থেকে 200V -- একটি বুস্টেড সাপ্লাই ক্যাপাসিটর ব্যাঙ্ক থেকে। চার্জিং কারেন্টটি কাঙ্ক্ষিত ভোল্টেজ বৃদ্ধির হার তৈরি করতে নিয়ন্ত্রিত হয়, যা খোলার ক্ষণস্থায়ী সময় সুই খোলার গতি এবং ইনজেকশনের হার নির্ধারণ করে। ইনজেক্টরটি বন্ধ করার জন্য, পুনরুদ্ধারের জন্য সঞ্চিত চার্জ স্ট্যাক থেকে সরবরাহ ক্যাপাসিটারগুলিতে ফেরত দেওয়া হয়।
স্ট্যাকের উপর প্রয়োগ করা সুনির্দিষ্ট ভোল্টেজ স্তর সুই উত্তোলনের ডিগ্রি নির্ধারণ করে, যা যেকোন প্রদত্ত ইনজেকশন চাপে ইঞ্জেকশনযুক্ত জ্বালানীর পরিমাণকে সরাসরি প্রভাবিত করে। তাই ECU-কে অবশ্যই উচ্চ নির্ভুলতার সাথে ড্রাইভার আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করতে হবে -- সাধারণত অপারেটিং রেঞ্জ জুড়ে 1 থেকে 2 ভোল্টের মধ্যে -- নির্গমন সম্মতি এবং চালনার জন্য প্রয়োজনীয় ইনজেকশন পরিমাণ নির্ভুলতা অর্জন করতে। একটি প্রবাহ হার পরিমাপ মডিউল বা সুই লিফ্ট সেন্সর থেকে ডেটা ব্যবহার করে ক্লোজড-লুপ ইনজেকশন পরিমাণ সংশোধন সাধারণত ইনজেক্টর থেকে ইনজেক্টর বৈচিত্র এবং স্ট্যাক প্রতিক্রিয়া বৈশিষ্ট্যের দীর্ঘমেয়াদী প্রবাহের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য প্রয়োগ করা হয়।
পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরগুলি উত্পাদনের সময় পৃথকভাবে ক্যালিব্রেট করা হয় এবং সংশোধন কোডগুলির একটি সেট (IMA কোড, C3I কোড, বা প্রস্তুতকারক এবং গাড়ির প্ল্যাটফর্মের উপর নির্ভর করে সমতুল্য) বরাদ্দ করা হয় যা নামমাত্র স্পেসিফিকেশনের সাথে সম্পর্কিত মূল অপারেটিং পয়েন্টগুলিতে ইনজেক্টরের নির্দিষ্ট কার্যকারিতা বৈশিষ্ট্যগুলিকে এনকোড করে। এই সংশোধন কোডগুলি ইসিইউতে প্রোগ্রাম করা হয় যখন একটি ইনজেক্টর ইনস্টল করা হয়, যা ইনজেকশন নিয়ন্ত্রণ সফ্টওয়্যারকে স্বতন্ত্র ইনজেক্টরের বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য ক্ষতিপূরণ দিতে এবং অনুমোদিত সহনশীলতা ব্যান্ডের মধ্যে উত্পাদন বৈচিত্র থাকা সত্ত্বেও সঠিক ইনজেকশন পরিমাণ সরবরাহ করার অনুমতি দেয়। যখন একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টর প্রতিস্থাপন করা হয়, তখন প্রতিস্থাপনকারী ইনজেক্টরের ক্রমাঙ্কন কোডগুলি ECU-তে প্রোগ্রামিং করা একটি অপরিহার্য পদক্ষেপ -- এটি করতে ব্যর্থ হলে ইনজেকশন পরিমাণে ত্রুটি দেখা দেবে যা রুক্ষভাবে চলমান, বর্ধিত নির্গমন এবং অতিরিক্ত জ্বালানি থেকে ইঞ্জিনের সম্ভাব্য ক্ষতির কারণ হবে।
পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরগুলি 2000-এর দশকের গোড়ার দিকে উৎপাদন ডিজেল যাত্রীবাহী গাড়িতে প্রথম চালু করা হয়েছিল এবং তখন থেকে ডিজেল এবং পেট্রল সরাসরি ইনজেকশন অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি বিস্তৃত পরিসরে গৃহীত হয়েছে, বিশেষ করে যেখানে সর্বোচ্চ ইনজেকশন কর্মক্ষমতা এবং নির্গমন ক্ষমতা প্রয়োজন।
পাইজোইলেকট্রিক সাধারণ রেল ইঞ্জেক্টরগুলি যাত্রীবাহী গাড়ি এবং হালকা বাণিজ্যিক ডিজেল ইঞ্জিনে একাধিক নির্মাতাদের মধ্যে ব্যবহৃত হয়। Bosch-এর CRI3 (Common Rail Injector 3) এবং Delphi's DFI1 (পরে DCO) ডাইরেক্ট-অ্যাক্টিং পাইজোইলেকট্রিক সিস্টেমগুলি ছিল প্রথম দিকের উৎপাদন প্রতিনিধি, এবং প্রযুক্তিটি একাধিক প্রজন্মের মাধ্যমে পরিমার্জিত হয়েছে যাতে বর্তমান সিস্টেমে 2,700 বার পর্যন্ত অপারেটিং সিস্টেমে পৌঁছানোর জন্য ইঞ্জেকশন ইভেন্টে সাত থেকে আটটি সাইকেল হয়। যাত্রীবাহী গাড়ি ছাড়াও, ট্রাক এবং অফ-হাইওয়ে সরঞ্জামগুলির জন্য হেভি-ডিউটি ডিজেল ইঞ্জিনগুলিতে পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেকশন প্রয়োগ করা হয় যেখানে নির্গমন সম্মতির জন্য ইনজেকশন কার্যকারিতা সুবিধা (ইউরো VI, EPA 2010 এবং পরবর্তী মান) সোলেনয়েড সিস্টেমের তুলনায় উচ্চতর ইনজেক্টর খরচকে ন্যায্যতা দেয়।
পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েশন পেট্রোল ডাইরেক্ট ইনজেকশন সিস্টেমেও প্রয়োগ করা হয়, যদিও GDI-তে কম ইনজেকশন চাপ (100 থেকে 500 বার বনাম ডিজেলে 1,600 থেকে 2,700 বার) মানে হল যে সোলেনয়েড অ্যাকচুয়েশনের উপর পাইজোইলেকট্রিকের সুবিধাগুলি ডিজেল সাধারণ রেলের তুলনায় কম চরম। উচ্চ-পারফরম্যান্স জিডিআই অ্যাপ্লিকেশন এবং সিস্টেমগুলি টাইটস্ট পার্টিকুলেট নম্বর (পিএন) সীমাকে লক্ষ্য করে -- যেখানে প্রাচীর-ভেজা এবং কণার গঠন কমাতে চক্র প্রতি সুনির্দিষ্টভাবে নিয়ন্ত্রিত একাধিক ইনজেকশন প্রয়োজন -- পেট্রোল প্রসঙ্গে পাইজোইলেকট্রিক অ্যাকচুয়েশন থেকে সর্বাধিক উপকৃত হয়।
অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিনগুলির জন্য হাইড্রোজেন সরাসরি ইনজেকশন - যানবাহন এবং ভারী পরিবহনের জন্য একটি উদীয়মান পাওয়ার ট্রেন প্রযুক্তি - একটি ভবিষ্যতের প্রয়োগের ক্ষেত্রকে প্রতিনিধিত্ব করে যেখানে পিজোইলেকট্রিক ইনজেক্টরের কার্যকারিতা বিশেষভাবে প্রাসঙ্গিক। হাইড্রোজেনের কম শক্তির ঘনত্ব, ব্যাপক দাহ্যতা পরিসীমা এবং খুব উচ্চ শিখার গতি দহন গতিশীলতা তৈরি করে যা অস্বাভাবিক দহন ঘটনা এড়াতে দ্রুত, সুনির্দিষ্ট ইনজেকশন নিয়ন্ত্রণের দাবি রাখে। পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টরগুলির উচ্চ প্রতিক্রিয়া গতি এবং আনুপাতিক নিয়ন্ত্রণ ক্ষমতা তাদের হাইড্রোজেন DI দহনের চাহিদাগুলির জন্য উপযুক্ত করে তোলে।
পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরগুলি নির্দিষ্ট ডায়গনিস্টিক এবং পরিষেবার প্রয়োজনীয়তা উপস্থাপন করে যা সোলেনয়েড ইনজেক্টর থেকে আলাদা। তাদের উচ্চ খরচ - সাধারণত সমতুল্য সোলেনয়েড ইনজেক্টরের খরচের দুই থেকে পাঁচ গুণ - প্রতিস্থাপনের প্রতিশ্রুতি দেওয়ার আগে ইনজেকশন সিস্টেমের ত্রুটিগুলির সঠিক নির্ণয়কে গুরুত্বপূর্ণ করে তোলে। তাদের ক্রমাঙ্কন কোডের প্রয়োজনীয়তা প্রোগ্রামিংকে যেকোনো প্রতিস্থাপন পদ্ধতিতে একটি বাধ্যতামূলক পদক্ষেপ করে তোলে।
পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর বিভিন্ন প্রক্রিয়ার মাধ্যমে ব্যর্থ হতে পারে:
ইসিইউ ফল্ট কোড রিডিং, ফুয়েল ইনজেক্টর কন্ট্রিবিউশন (সিলিন্ডার ব্যালেন্স) টেস্টিং, ফুয়েল রিটার্নের পরিমাণ পরিমাপ এবং ইনজেক্টর ইলেকট্রিকাল রেজিস্ট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স টেস্টিং এর সমন্বয়ের মাধ্যমে পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টরের ত্রুটি নির্ণয় করা হয়। পাইজোইলেক্ট্রিক স্ট্যাকের ক্যাপ্যাসিট্যান্স (গাড়ির জোতা থেকে সংযোগ বিচ্ছিন্ন করা ইনজেক্টর দিয়ে পরিমাপ করা হয়) স্ট্যাকের অখণ্ডতার একটি প্রত্যক্ষ সূচক -- একটি ফাটল বা বিচ্ছিন্ন স্ট্যাক স্পেসিফিকেশন মানের তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম ক্যাপাসিট্যান্স দেখাবে এবং একটি ছোট স্ট্যাক শূন্যের কাছাকাছি ক্যাপাসিট্যান্স দেখাবে। এই ক্যাপাসিট্যান্স পরীক্ষাটি স্ট্যাক ব্যর্থতার জন্য সবচেয়ে নির্দিষ্ট বৈদ্যুতিক পরীক্ষা এবং প্রাসঙ্গিক পরিমাপের পরিসরে সক্ষম একটি স্ট্যান্ডার্ড LCR মিটার দিয়ে সঞ্চালিত হতে পারে।
গাড়ির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ বেশিরভাগ ডায়াগনস্টিক স্ক্যান টুলে উপলব্ধ সিলিন্ডার অবদান ব্যালেন্স টেস্ট ব্যবহার করে ইনজেকশন পরিমাণ নির্ভুলতা মূল্যায়ন করা হয় -- এটি নিষ্ক্রিয় মানের ভারসাম্য রাখতে ইনজেকশন কন্ট্রোল সফ্টওয়্যার দ্বারা প্রতিটি সিলিন্ডারে প্রয়োগ করা নিষ্ক্রিয় গতির সংশোধনের তুলনা করে, সিলিন্ডারের বড় ইতিবাচক সংশোধনের প্রয়োজন যা নির্দেশ করে ইঞ্জেক্টরগুলি লক্ষ্যমাত্রার নিচে এবং নেতিবাচক সংশোধনের চেয়ে নেতিবাচক সংশোধন করে। এই পরীক্ষাটি শনাক্ত করে যে কোন ইনজেক্টরটি সহনশীলতার বাইরে কাজ করছে কিন্তু পরিমাণ ত্রুটির কারণে ব্যর্থতার প্রক্রিয়া চিহ্নিত করে না।
একটি পাইজোইলেক্ট্রিক ইনজেক্টর প্রতিস্থাপনের সাথে যান্ত্রিক অপসারণ এবং ইনস্টলেশন জড়িত (যা সোলেনয়েড ইনজেক্টর প্রতিস্থাপনের মতো বিস্তৃতভাবে অনুরূপ পদক্ষেপগুলি অনুসরণ করে, তামার সিলিং ওয়াশারের দিকে মনোযোগ দিয়ে, ইনজেক্টর বোর থেকে কার্বন জমা অপসারণ, এবং ক্ল্যাম্পিং ব্যবস্থা বা ইউনিয়ন নাটের জন্য সঠিক টর্ক) এবং প্রোগ্রামের অতিরিক্ত কোড প্রতিস্থাপনের জটিল ধাপে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। ইসিইউ।
ক্রমাঙ্কন কোডগুলি প্রতিস্থাপন ইনজেক্টরের সাথে সরবরাহ করা হয় (হয় ইনজেক্টরের বডির একটি লেবেলে বা প্যাকেজিংয়ের একটি পৃথক ডেটা কার্ডে) এবং নির্দিষ্ট গাড়ির প্ল্যাটফর্মের জন্য ইনজেক্টর কোডিং ফাংশনকে সমর্থন করে এমন একটি সামঞ্জস্যপূর্ণ ডায়গনিস্টিক টুল ব্যবহার করে ECU-তে প্রবেশ করতে হবে। বেশিরভাগ পেশাদার-গ্রেড ডায়াগনস্টিক সিস্টেম প্রধান ইঞ্জিন ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের জন্য পাইজোইলেকট্রিক ইনজেক্টর কোডিং সমর্থন করে (বশ EDC17, ডেলফি ডিসিএম, কন্টিনেন্টাল, ডেনসো এবং অন্যান্য), এবং ফাংশনটি সাধারণত ইঞ্জিন ECU বিশেষ ফাংশন মেনুতে অ্যাক্সেসযোগ্য।
প্রতিস্থাপনের পরে ক্রমাঙ্কন কোডগুলি প্রোগ্রাম করতে ব্যর্থ হওয়ার ফলে নতুন ইনজেক্টর নিয়ন্ত্রণ করতে ECU পূর্ববর্তী ইনজেক্টরের কোডগুলি (বা একটি ডিফল্ট মান) ব্যবহার করবে, ইনজেকশন পরিমাণ ত্রুটি তৈরি করবে যা রুক্ষ অলসতা, নিষ্ক্রিয় বা অংশ লোডের সময় ধোঁয়া, উচ্চতর নির্গমন, এবং ইঞ্জিনের অতিরিক্ত ক্ষতি বা নতুন ইনজেক্টরের ক্ষতি হতে পারে। এক বা একাধিক সিলিন্ডারের। প্রতিস্থাপনের পরে ইনজেক্টর কোডিং একটি অ-ঐচ্ছিক পদক্ষেপ, প্রস্তাবিত সেরা অনুশীলন নয়।
| প্যারামিটার | সোলেনয়েড ডাইরেক্ট ইনজেক্টর | পাইজোইলেকট্রিক ডাইরেক্ট ইনজেক্টর |
|---|---|---|
| অ্যাক্যুয়েশন মেকানিজম | ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সোলেনয়েড (আবরণীয়) | পাইজোইলেকট্রিক সিরামিক স্ট্যাক (ক্যাপাসিটিভ) |
| প্রতিক্রিয়া সময় | 0.3 থেকে 0.8 মিলিসেকেন্ড | 0.05 থেকে 0.15 মিলিসেকেন্ড |
| ন্যূনতম ইনজেকশন পরিমাণ | 1 থেকে 2 মিমি 3 প্রতি স্ট্রোক (সাধারণ) | প্রতি স্ট্রোক 0.5 থেকে 1 মিমি 3 (সাধারণ) |
| প্রতি চক্রে সর্বাধিক ইনজেকশন | 5 থেকে 7 (বর্তমান প্রজন্ম) | 8 বা তার বেশি |
| সুই উত্তোলন নিয়ন্ত্রণ | বাইনারি (খোলা বা বন্ধ) | আনুপাতিক (যেকোন লিফট লেভেল) |
| ড্রাইভ ভোল্টেজ | 48 থেকে 120V পিক (বর্তমান নিয়ন্ত্রণ) | 100 থেকে 200V (ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ) |
| অপারেশন সময় শক্তি পুনরুদ্ধার | কোনটিই নয় (শক্তি তাপ হিসাবে নষ্ট হয়ে যায়) | আংশিক (ক্যাপাসিটিভ চার্জ পুনরুদ্ধার) |
| ক্রমাঙ্কন কোড প্রয়োজনীয়তা | কখনও কখনও (সিস্টেম দ্বারা পরিবর্তিত হয়) | প্রতিস্থাপনের জন্য সর্বদা প্রয়োজন |
| ইউনিট খরচ আপেক্ষিক | নিম্ন | উচ্চতর (2 থেকে 5 বার) |
| প্রাথমিক আবেদন | মূলধারার ডিজেল এবং GDI সিস্টেম | প্রিমিয়াম ডিজেল, উচ্চ-কর্মক্ষমতা জিডিআই |