COMMON RAIL DIRECT FUEL INJECTION SYSTEMS.........

ඔයගොල්ලො සමහරු දැකල ඇති, Toyota Hilux කැබ් වල ඉස්සරහ දොරේ D-4D, Mitsubishi කැබ් වල DI-D, අලුතෙන් එන Tata කැබ් වල DICOR, Mahindra බට්ට ලොරියේ CRDe, කියල ගහල තියෙනවා. මේ කියල තියෙන්නෙ Common rail direct injection කියන අලුත් තාක්ශනය ගැනයි. අදාල සමාගම් තම තමන්ගෙ වෙළඳ නාමයන් පාවිච්චි කරනවා.

මේ තාක්ෂණය Diesel හා Petrol එන්ජින් දෙවර්ගයටම යොදාගන්න පුලුවන්. නමුත් වැඩි වශයෙන් යොදාගන්නෙ Diesel engine වලට. Petrol engine වලට වඩා Diesel engine වලට මේ තාක්ශනය වඩාත් ගැලපෙන එක තමයි ඒකට හේතුව.

 දන්නෙ නැති අයට දැනගන්න ඩීසල් එන්ජින් ගැනත් කෙටි හැදින්වීමක් කරන්නම්කෝ,

ඩීසල් කියන ඉන්ධනය, පෙට්ට්‍රල් වගේ spark plug එකකින් අවුලවන්න බෑ. ඒකට හේතුව තමයි ඩීසල් වල ජ්වලන උෂ්ණත්වය ඉහල අගයක පැවතීම. ඒ නිසා ඩීසල් එන්ජිමක ඩීසල් දහනය කරන්නෙ සම්පීඩන ජ්වලන ක්‍රමයකින්(compression ignition method). ඒකෙදි වෙන්නෙ සිලින්ඩරය තුල තියෙන වායු පරිමාවක් කෙටි කාලයක් තුලදී අධි පීඩනයකට(4‍‍MPa) ලක් කිරීමෙන් වායු පරිමාවේ උෂ්ණත්වය 550 °C ට විතර ගේනවා(හුලන් පොම්පයකින් බයිසිකලයකට හුලන් ගහද්දි පොම්පයේ පහල රත් වෙන්නෙත් මෙන්න මේ තියරිය නිසා තමයි). මේ වෙලාවෙ ඩීසල්, සිලින්ඩරය තුලට විදිනවා. එතකොටම ඒ අධික උෂ්ණත්වය යටතේ ඩීසල් දහනය වෙනවා. ඩීසල් සිලින්ඩරය තුලට විදින්න සාමන්‍යයෙන් යොදාගත්නෙ යාන්ත්‍රික පොම්පයක්. මේ පොම්පයෙන් වෙන වෙනම ඉන්ධන නල එක් එක් සිලින්ඩරය වෙත යැවෙනවා. මේ නල සිලින්ඩර වෙත සම්බන්ධ වෙන්නෙ විදිනයකින්(Injector එකකින්). මේ Injectors එක් පීඩන අගයකදි(පොම්පයෙන් ඇතිකරන) විවෘත වෙලා ඩීසල් සිලින්ඩරය තුලට විදිනවා. මේ ඩීසල් විදින පද්ධති(Injection systems) පසුගිය කාලය පුරාවට එක එක විදිහට අලුත් වුනා. මේවයින් දැනට භාවිතා කරන අලුත්ම ක්‍රමය තමයි common rail direct injection ක්‍රමය.

මේ ක්‍රමය මුලින්ම හොයාගත්තෙ 1960 ගනන්වල Robert Huber කියන ස්විට්සර්ලන්ත ජාතිකයා විසින්. නමුත් සාර්ථකව මෙය රථවාහන නිශ්පාදනය සඳහා යොදාගත්තේ 1995 දී ජපානයේදි, Hino Rising Ranger කියන truck එකට. මේ සඳහා යොදා ගත්තෙ Denso corporation එකේ වැඩ කරපු Dr. Shohei Itoh සහ Masahiko Miyaki කියන ඉන්ජිනේරුවො වැඩිදියුනු කරපු ECD-U2 common-rail system එක.

Hino Rising Ranger

Common rail system එකෙත් දැනට generation තුනක් ඇවිල්ල තිබුනත් ඔක්කොම වැඩ කරන්නෙ එකම තියරියට. දැන් බලමු මේ ක්‍රමය අනිත් ඒවගෙන් වෙනස් වෙන්නෙ කොහොමද කියලා.

මේ ක්‍රමයෙදි Disel Injectors වලට යන ඉන්ධන නල(fuel lines) සම්බන්ධ වෙලා තියෙන්නෙ තනි නලයකට. ඒ කියන්නෙ ඔක්කොම Injectors වලට Diesel දෙන්නෙ තනි නලයකින්. Common rail එක කියන්නෙ ඒ නලයට(රූපය බලන්න).

Common Rail Direct Injection System

  
මේ common rail එක තුල තියෙන Diesel, අධි පීඩන පොම්පයක් භාවිතයෙන් අධි පීඩනයට ලක් කරල තියෙනවා(200MPa). එන්ජිම ක්‍රියාත්මක වෙනකොට, යාන්ත්‍රික හෝ විද්‍යුත් ක්‍රමයකින් හරි වෙලාවටම(correct timing) Injectors ඇරීම හා වැසීම සිදුවෙනවා. Injector එක විවෘතව පවතින කාලය අනුව සිලින්ඩරය තුලට යන Diesel ප්‍රමානය රඳා පවතිනවා. මේ Injector එකකින් විදින Diesel පාර අතකට වැදුනොත්, අත හිල්වී යන තරමට එය ප්‍රබලයි.

High Pressure Pump

මුල් කාලයේදි Injectors ඇරීමට හා වැසීමට යාන්ත්‍රික ක්‍රම භාවිතා කලත් තාක්ෂණයේ දියුනුවත් සමඟ මේ සියල්ලම ඉලෙක්ට්‍රොනික් ක්‍රමයට පාලනය වීමට සැකසුවා.

Common Rail Diesel Injector

නවීන common rail පද්ධති සම්පූර්ණයෙන්ම පාලනය වෙන්නෙ ECU(Electronic control unit) එකකින්. Radiator coolant උෂ්ණත්වය, වාතයේ උෂ්ණත්වය, ඉන්ධන වල උෂ්ණත්වය, ත්වරකයේ(accelerator) පිහිටීම, එන්ජිම කරකැවෙන වේගය, common rail එක තුල පීඩනය, ආදිය පිළිබඳ තොරතුරු සංවේදක(sensors) මගින් ECU එකට ලබාදෙනවා. ඉන්පසු ECU එක මගින් අදාල තත්වයන්ට අනුකූලව Injectors වලට වෝල්ටීයතා ස්පන්ධ ලබාදී ඒවා ඇරීම වැසීම පාලනය කරනවා. උදාහරනයක් ලෙස, එන්ජිම සිසිල්ව ඇති විට එය පණ ගැන්වීමට අවශ්‍ය විශේෂ තත්වයන් ECU එක මගින් ලබාදෙනවා. තවද ECU එකට සම්බන්ධව ඇති pressure regulating valve එක මගින් common rail එක තුල පීඩනයද අවශ්‍ය තත්වයන්ට අනුකූලව පාලනය කරනු ලබනවා. 

A-Primary Filter
B-Final Filter C-Diagnostic Port
D-Transfer Pump E-High Press. Pump
F-Overflow Valve G-Common Rail
H-Relief Valve I-Fuel Return Line
J-Electronic Injector L-Flow Limiter
M-Control Valves N-Check Valves
O-Hand Primer Pump P-Transfer Pump-Out
Q-Transfer Pump-In

Toyota 1KD-FTV 3.0L Engine(Hilux, Hiace, Land Cruiser Prado, Fortuner)

මේ ක්‍රමයේදි වෝල්ටීයතා ස්පන්ධ වලින් පාලනය වන Injectors(විදින) වර්ග දෙකක් යොදාගන්නවා. ඒ Solenoid Injectors සහ Piezoelectric Injectors කියන වර්ග දෙක. නවීනතම තෙවන පරම්පරාවේ common rail පද්ධති වල Piezoelectric Injectors භාවිතා කරනවා. Piezo ස්ෆටික තෙරපුමකට ලක් කිරීම මගින් විද්‍යුත් වෝල්ටීයතාවක් ජනනය කරගන්න පුලුවන්. ඒකෙ විරුද්ධ ක්‍රියාව එනම් වෝල්ටීයතාවක් ලබාදීමෙන් Piezo ස්ෆටිකයේ දිග වැඩි වීමෙන් යෙදෙන කුඩා බලය හයිඩ්‍රොලික් ක්‍රියාවලියකින් විශාල කර විදිනයේ(Injector) ඇරීම වැසීම පාලනය කරනවා. මේ Piezoelectric Injectors, කලින් යොදාගත් Solenoid Injectors වලට වඩා වේගවත්, ඒවගේම වැඩි පීඩයකට ඔරොත්තු දීමේ හැකියාවක් පවතිනවා. ඒවාගේ වේගය කොච්චරද කිව්වොත් 3-5මිලිතත්පර ප්‍රමාණයක් ඇතුලත වෝල්ටීයතා ස්පන්ධ 10ක් පමණ ලබාදිය හැකියි. 

Solenoid Injector

Piezoelectric Injector

මේ නවීනතම ක්‍රමය නිසා Diesel එන්ජින් වල කාර්යක්ෂමතාවය විශාල ලෙස වැඩිවුනා. අඩු එන්ජින් ධාරිතාවයකින් වැඩි බලයක් නිපදවා ගන්න පුලුවන්. මේ එන්ජින් වල ඉන්ධන දහනය ඉතා නිවැරදිව සිදුවෙනවා. අධි පීඩනයක් යටතේ Diesel සිලින්ඩරය තුලට විදින නිසා, වාතයත් සම්ඟ හොදින් diesel මිශ්‍ර වී කාර්යක්ෂම ඉන්ධන දහනයක් සිදුවෙනවා. එවිට පරිසරයට විශ වායු පිටවීමද අවම වෙනවා. තවද මෙම එන්ජින් වල ශබ්දයද කලින් ඩීසල් එන්ජින් වලට වඩා අඩුයි. එන්ජිම සිසිල් විට පණගැන්වීමට heat කිරීම අත්‍යවශ්‍ය නොවේ.
තවද මෙම ඉන්ජින්වලට යෙදිය යුත්තේ සල්ෆර් ප්‍රමාණය අඩු Diesel(Super Diesel) වේ. එයට හේතුව සාමාන්‍ය Diesel මගින් මේ විදුලියෙන් පාලනය වෙන Injectors වල ආයුකාලය අඩුකරනු ලැබීමයි.

පරණ ඩීසල් එන්ජිමක කාර්යක්ෂමතාවත්, අලුත්ම ඩීසල් එජිමක කාර්යක්ෂමතාවත් අතර වෙනස මේ උදාහරණයෙන් හොදට පැහැදිලි කරගන්න පුලුවන්.

Mitsubishi 4D56 එන්ජින් එක ගැන අහල ඇති. ධාරිතාවය 2476cc වෙනවා. ඩෙලිකා වෑන් වල, Pajero වල, L200 කැබ් වල මේ එන්ජින් එක ආවා. 1986 විතර තමයි මුලින්ම නිශ්පාධනය කරේ. ඒත් තවමත් ඒ එන්ජින් එක(4D56) තියල වාහන එනවා. දැන් එන්නෙ ඒ එන්ජින් එකම common rail කරල. Fuel ejection system එක විතරයි වෙනස්. ඒත් පරණ 4D56 එන්ජිමක ජවය 74hp වෙද්දි, අලුත්ම 4D56 3rd Generation DI-D with variable geometry turbo engine එකක ජවය 175hp වෙනවා.
කොහොමද වෙනස.

දැනට Bosch, Delphi, Denso, Siemens VDO යන සමාගම් විසින් common rail පද්ධති නිශ්පාධනය කරනවා.



--------------------------------------------------------------------------------------------------------

ලිපිය ගැන ඔබේ අදහස් වටිනවා....