ඉන්ධන දහනයේ උත්ප්‍රේරණ මොඩියුලයේ කාර්යභාරය

දහන ආරම්භනයේ දී උත්ප්‍රේරණ මොඩියුලයේ මූලික කාර්යය

අඩු වෝල්ටීයතා සංඥාවෙන් සිට ඉහළ ශක්ති ස්පාක් දක්වා: උත්ප්‍රේරණ මොඩියුලයේ ශක්ති පරිවර්තන ක්‍රියාවලිය

ආලෝකන ඒකකයක් යනු මෝටර් රථයේ ඉන්ධනය දැල්වීම සඳහා අවශ්‍ය බලවත් ප්‍රචණ්ඩතා සහ කාර් එකේ සම්මත 12 වෝල්ට් විදුලි පද්ධතිය අතර ප්‍රධාන සම්බන්ධතා ලක්ෂ්‍යය ලෙස ක්‍රියා කරයි. මෙම ඒකක උත්ප්‍රේරණ කුණ්ඩලියේ ප්‍රාථමික කුණ්ඩලිය හරහා ධාරාව පෙරලීම සඳහා ඝන තත්ත්ව ඉලෙක්ට්‍රොනික උපාංග මත රඳා පවතී. මෙය සිදු වූ විට, චුම්බක ක්ෂේත්‍රය අක෌ෂිතව කඩා වැටී, ද්විතීය කුණ්ඩලියේ සාමාන්‍යයෙන් 30 දහස් වෝල්ට් ට වැඩි වෝල්ටීයතා උච්චාවචනයක් ඇති කරයි. මෙම සම්පූර්ණ සැකසුම කාලයත් ක්ක අඩු වීම හේතුවෙන් කාලීන ගැටළු ඇති කළ පැරණි යාන්ත්‍රික සම්බන්ධතා ලකුණු ප්‍රතිස්ථාපනය කර ඇත. වාසිය නම්? ප්‍රචණ්ඩතා කාලීන කිරීම මයික්‍රෝ තත්පර මට්ටම දක්වාම ස්ථාවරව පවතී. බොහෝ නවීන ආලෝකන ඒකක ඔවුන්ගේ ක්‍රියාකාරිත්වයේ අඩුවීමක් හෝ පැහැදිලි ලක්ෂණ පෙන්වීමට පෙර දහයින් දස ලක්ෂ චක්‍ර දක්වාම විශ්වසනීයව ක්‍රියා කළ හැක.

කාලීන කිරීමේ නිරවද්‍යතාව, වෝල්ටීයතා ඉහළ යාමේ වේගය සහ ධාරා පැවැත්ම පාලනය කිරීම ජ්වාලා න්‍යෂ්ටිය සෑදීමට කෙ‍සේ කෙලින්ම බලපායි

සාර්ථක ගිනි කේන්ද් රය ආරම්භ කිරීම සඳහා දැල්වීමේ මොඩියුලය මගින් පාලනය කරන ලද දැඩි ලෙස නියාමනය කරන ලද පරාමිතීන් තුනක් මත රඳා පවතී:

• කාල නිරවද් යතාවය (±0.1° ක් රන්ක් කෝණය): පීස්ට්න් ස්ථානය සමඟ නිවැරදි සමමුහුර්තකරණයක් අවශ් ය වන ගැසට් ප් රවේශය සමඟ 40% කින් අඩු කරන පටු ස්පන්දන කවුළු ඇති CNG ක් රියාකාරිත්වය සඳහා තීරණාත්මකයි
• වෝල්ටීයතා වැඩිවීමේ වේගය (> 1 kV/μs): 300 psi දක්වා සිලින්ඩරයේ පීඩන උච්චාවචනයන් නොතකා ස්ථාවර ගිනි පුපුර පරතරය බිඳවැටීම සහතික කරයි
• නිරෝධායනය (1.53.5 ms): තාප බර පාලනය කරමින් ≥3.0 mJ ගිනි පුපුරක් ශක්තිය ලබා දීම සඳහා ස්පන්දන සංතෘප්ත කාලය ගතිකව සකසයි

EPA විසින් සහතික කරන ලද වායුමය ඉන්ධන පරීක්ෂණ වලින් ලැබෙන ක්ෂේත් ර දත්ත වලින් පෙනී යන්නේ මෙම පරාමිතීන්හි 5% ඉක්මවන අපගමනයන් මගින් EGR දියර සහිත, කෙට්ටු දැවෙන තත්වයන් යටතේ අක් රීය ගිනි ගැනීමේ සංඛ් යාතය 17

ස්ථාවර CNG ගිනි දැමීම සඳහා ඇති ගිනිගැනීමේ ශක්ති අවශ් යතා

සාමාන්‍ය පෙට්‍රෝලයට වඩා සම්පීඩිත ස්වාභාවික ගෑස් (CNG) දැල්වීමට අවශ්‍ය ශක්තිය දෙගුණේ සිට තුන් ගුණ පමණ වැය වන්නේ කාරණා කිහිපයක් නිසාය. පළමුව, CNG පෙට්‍රෝලයට වඩා බෙහෙවින් සෙමින් දැල්වේ, ලැමිනාර් දැල් වේගය මීටර් ප්‍රතිසෙක්කන්ඩ 0.38 ක් පමණ වන අතර, පෙට්‍රෝලය සඳහා එය මීටර් ප්‍රතිසෙක්කන්ඩ 0.8 ක් පමණ වේ. ඊට අමතරව, CNG හි දැල්වීමේ පරාසය පෙට්‍රෝලයට වඩා බෙහෙවින් පුළුල් වන අතර, එය 5% සිට 15% දක්වා පවතී, පෙට්‍රෝලය සඳහා එය 1.4% සිට 7.6% දක්වා පමණක් වේ. එමෙන්ම, දහන කුටිය තුළ ඉතා දුර්වල හා චංචල තත්ත්වයන් ඇති වූ විට, CNG සම්පූර්ණයෙන්ම නිවී යාමට බෙහෙවින් අවදානම් වේ. මෙම සියලු ලක්ෂණ නිසා, දැල් ප්‍රථමකය ආරම්භ කිරීමටත්, දැල් චක්‍රය පුරාම එය ස්ථායී කර තබා ගැනීමටත් ස්පාක් ප්ලග් වැඩි වැඩක් හා දීර්ඝ කාලයක් ක්‍රියා කළ යුතු වේ. විශේෂයෙන්ම අද වැනි එන්ජින් වල දැල්වීමේ මට්ටම බෙහෙවින් ඉහළ අගයන් දක්වා පවතී.

අත්දැකීම් මත පදනම් වූ තීරු: දුර්වල, ඉහළ දැල්වීමේ තත්ත්වයන් යටතේ CNG හි දැල් කේන්ද්‍රය වර්ධනය සඳහා 2.5–4.5 mJ
SAE International Technical Paper 2021-01-0556 ඇතුළු සහ-peer-reviewed අධ්‍යයන පැවසුවේ, ස්ථායී CNG දහනය සඳහා 2.5–4.5 mJ ක ලබා දී යා යුතු ස්පාර්ක් බලශක්තිය අවශ්‍ය බවයි. මෙම ඉහළ තැන්පතුම ආවේශණය වූයේ අන්තර් සම්බන්ධිත සාධක තුනක් නිසා ය:

• ප්‍රමුඛ-දහන සීමා : අතිරික්ත වායුව මිශ්‍රණ ප්‍රතික්‍රියාකාරිත්වය අඩු කරයි, න්‍යෂ්ටිය වර්ධනය වීමට අවශ්‍ය කාලය දීර්ඝ කරයි
• ආරෝපණ දියවීම : EGR මිශ්‍රණ උෂ්ණත්වය සහ රේඩිකල් එකාග්‍රතාව අඩු කිරීමෙන් දහන බලශක්ති ඉල්ලීම 30–40% කින් වැඩි කරයි
• පීඩන ගතිකත්වය : ඉහළ සංපීඩන-අනුපාත එන්ජින් වලදී ස්පාර්ක් අතර ප්‍රමාණය 300 psi ට වැඩි පීඩනයට භාජනය වන අතර, ඩයි ඉලෙක්ට්‍රික් ශක්තිය ඉහළ යාමෙන් මුල් දැල්වීමේ දැල්වීම අඩු වේ

මෙම අවශ්‍යතාව සපුරාලීම සඳහා, නවීන දහන මොඩියුල භාවිතා කරන්නේ බහු-හිට් අනුක්‍රමණය සහ දීර්ඝ ස්පාර්ක් කාල සीතු ( >1.5 ms), λ = 1.5 ට වැඩි වායු-ධූමක අනුපාත වලදී පවා ශක්තිමත් දහනය සහතික කර ගැනීම සඳහා ය.

ස්පාර්ක් කාල සීතුව සහ එහි දහන ස්ථායිතාවයට ඇති බලපෑම

ගෑස් ඉන්ධන වල මුල් දැල්වීමේ වර්ධනය පවත්වා ගැනීම සඳහා උපරිම ධාරා කාල සීතුව (1.2–2.0 ms)

සම්පීඩිත ස්වාභාවික ගෑස් (CNG) වැනි ගෑස් ඉන්ධන සමඟ ක්‍රියා කරන විට, නිතර පෙට්‍රල් එන්ජින් සඳහා සාමාන්‍යයෙන් භාවිතා වන දීප්ති කාලයට වඩා දීප්තිය දීර්ඝ කාලයක් පවත්වා ගැනීමට අවශ්‍ය වේ, එයට අවශ්‍ය වන්නේ නිවැරදි දීප්ති න්‍යෂ්ටික සංවර්ධනය ලබා ගැනීම සඳහාය. ජාත්‍ර් ජර්නල් ඔෆ් එන්ජින් රිසර්ච්හි සඳහන් පර්යේෂණ අනුව, දැඩි මිශ්‍රණ සහ බහුල ද්‍රාව්‍යකරණය සහිතව CNG භාවිතා කරන විට ස්ථායී දීප්තිය ලබා ගැනීම සඳහා 1.2 සිට 2 මිලි තත්පර දක්වා දීප්ති කාලය පමණක් ප්‍රමාණවත් ය. අමතර කාලය අවශ්‍ය වන්නේ CNG හි සෙමින් දැල්වීමේ ලක්ෂණ ජය ගැනීම සඳහා ය, එයින් කුඩා දීප්ති ප්‍රමාණවත් කාලයක් ලබා ගැනීමට අවශ්‍ය වේ, එයට පෙර උෂ්ණත්වය අහිමි වීම හෝ වායු චලනය වැනි කරුණු ඒවා විනාශ කිරීමට පෙර. දීප්තිය ඉතා කෙටි වූ විට, එනම් 1.2 මිලි තත්පරට අඩු කාලයක් පවත්වා ගැනීමේ දී, එන්ජින් ක්‍රියාකාරිත්වය අස්ථාවර වීම සහ අසම්පූර්ණ දහනය වැනි ගැටළු ඇති වේ. මෙම තත්ත්වය CNG ඉන්ධන පද්ධති සමඟ බල යොදා ඇති ප්‍රවේශ හෝ අපදුෂිත වායු ප්‍රතිචාරක පද්ධති (EGR) සවි කර ඇති වාහන වලදී තවත් දැඩි වේ.

දීර්ඝ කාලයක් දීප්තිය පවත්වා ගැනීම, කෝල් තාප සීමාවන් සහ මොඩියුල් විශ්වසනීයතාව අතර සමබරතාව

මිලිමීටර් 2.0 ට වඩා වැඩි ස්පාර්ක් කාල සීමාවක් දීර්ඝ කිරීමෙන් වැදගත් ඉංජිනේරු විවේචන හඳුන්වා දෙයි:

• සිසිලන ආතතිය : සෑම අතිරේක 0.5 ms කපාටය උෂ්ණත්වය ~ 40 °C කින් ඉහළ නංවයි, පරිවාරක බිඳවැටීම හා ආරුක්කු ඇතිවීමේ අවදානම වැඩි කරයි
• මොඩියුලයේ පරිහානිය : දිගු කාලීන ධාරාව මගින් අර්ධ සන්නායක ඇසුරුම් වේගවත් වේ, විශේෂයෙන් තාප සැලසුම් සීමාවන් අසල ක් රියාත්මක වන IGBT හෝ MOSFET පදනම් කරගත් ධාවකවල
• දැල්වීමේ ශක්තිය අඩු කිරීම : දිගු කාලීන වෝල්ටීයතා පහත වැටීම, උපරිම ගිනි පුපුර බලය අඩු වීම සහ අධි පීඩන පරිසරයන්හි පරතරය පාලනය කිරීමේ අවදානම ඇති කරයි

දියුණු ගිනි අවුලුවන මොඩියුලයන් මගින් මෙම අවදානම් අවම කරගන්නේ තථ් ය කාලීන තාප නිරීක්ෂණය සහ අනුකූල වන නිවසේ ඇල්ගොරිතම මගින් දිගු කාලීන විශ්වසනීයත්වය අවදානමට ලක් නොකර ගිනි දැල්ලේ තිරස

FAQ

ප් රධානම කාර්යභාරය මොකක්ද?

ස්පන්දන මොඩියුලයක් මෝටර් රථයේ විදුලි පද්ධතිය සම්බන්ධ කරයි එන්ජිමේ ඉන්ධන ගිනි ගැනීමට අවශ් ය ප් රබල චිත්තවේගයන් සමඟ, අඩු වෝල්ටීයතා සංඥා ඉහළ ශක්තියකින් යුත් චිත්තවේග බවට පරිවර්තනය කරයි.

ගැසෝලීනට වඩා CNG උත්තේජන ශක්තිය අවශ්‍ය වන්නේ ඇයි?

CNG යනු දැල්වීමේ වේගය මෙළෙස්සා පැතිරී ඇති දැල්වීමේ පරාසයක් දැරිය හැකි අඩු සහ අස්ථාවර තත්ත්වයන් යටතේ නිවී යාමට ලක්වන බැවින් එය වැඩි ශක්තිය අවශ්‍ය වේ.

CNG දැල්වීම සඳහා ස්පාක් කාල සීමාව තීරණාත්මක වන්නේ ඇයි?

දිගු ස්පාක් කාල සීමාවක් CNG සඳහා ස්ථාවර උත්තේජනය සහතික කරයි, මෙය එහි මෙළෙස්සා දැල්වීමේ ලක්ෂණ සඳහා ගැලපීම සහ විශේෂයෙන් දැරිය හැකි මිශ්‍ර ද්‍රව්‍ය වලදී මල් පැල ආරම්භක වර්ධනය සහාය කිරීම සඳහා වේ.