Pages

Wednesday 28 March 2012

Control Valves (၁၃) - Self-acting actuation - Self-acting Temperature Controls

self-acting temperature control valves ေတြမွာ၊ required temperature ကို၊ sensor adjustment, actuator adjustment နဲ႔ remote adjustment ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခား ခၽိန္ညွိ နိဳင္တာေတြ႔ရပါတယ္။ control valve နဲ႔ sensor တို႔ကို၊ တတ္ဆင္တဲ႔အခါ၊ ေနရာအကၽယ္အဝန္းအရ accessible အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ခၽိန္ညွိနိဳင္ဖို႔ ခြဲၿခားတတ္ဆင္ထားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။


Fig. Sensor adjustment type temperature control valve
  

Fig. Actuator adjustment type temperature control valve


Fig. Remote adjustment type temperature control valve

sensor adjustment type ဟာ အသံုးမၽားတဲ႔၊ self-acting temperature control configuration ၿဖစ္ပါတယ္။ actuator adjustment type မွာတာ႔ actuator end ေနရာမွ၊ required temperature ကို ခၽိန္ညွိနိဳင္ၿပီး၊ အရြယ္အစားအေနနဲ႔ 1" (DN25) ရိွတဲ႔ temperature control valves ေတြမွာ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳေလ့ရိွပါတယ္။ remote adjustment type ဟာ၊ required temperature ကို control valve actuator နဲ႔ sensor တို႔ႀကား၊ ေနရာတခုမွ ခၽိန္ညွိေပးၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

Capillaries - အလၽွား 10 meters နွင္႔ အထက္ရွည္တဲ႔အခါ၊ accuracy effect အနည္းငယ္နဲ႔၊ control မွာ အေနွာက္အယွက္ၿဖစ္ေပါါတတ္ပါတယ္။ အလၽွားရွည္တဲ႔အတြက္၊ capillary fluid ရဲ႕ amount ပမာဏလည္း မၽားလာၿပီး၊ ambient temperature ေႀကာင္႔ အေၿပာင္းအလဲေပါါေပါက္နိဳင္ပါတယ္။ ပတ္ဝန္းကၽင္မွ ambient temperature changes အေၿပာင္းအလဲမၽားတဲ႔အခါ၊ required temperature setting ကိုထိခိုက္နိဳင္ၿပီး၊ capillary ကို အပူကာ lagging ေတြနဲ႔ပတ္ကာ ဖုံးအုပ္ကာကြယ္ထားသင္႔ ပါတယ္။

Pockets - 'thermowell' လို႔ေခါါတဲ႔ pockets ေတြကို၊ pipework နဲ႔ vessels ေတြမွာတတ္ဆင္ထားေလ့ ရိွၿပီး၊ pocket အတြင္း sensor တတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္၊ control medium ကို drain အေနနဲ႔ေဖာက္ခၽဖို႔၊ မလိုအပ္ေတာ႔ပဲ sensor ကို အလြယ္တကူလဲလွယ္နိဳင္ပါတယ္။ heat load အေၿပာင္းအလဲၿမန္တဲ႔ applications ေတြမွာေတာ႔၊ pocket ေႀကာင္႔ system response ေနွးသြားနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ conducting medium နဲ႔ တိုက္ရိုက္ထိေတြ႔နိဳင္မယ္႔ေနရာကို၊ အတိအကၽေရြးခၽယ္တတ္ဆင္မွသာ၊ sensor မွာလက္ခံ ရရိွမယ္႔ heat transfer အပူ ကူးေၿပာင္းမွဳလည္း၊ ၿမန္လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။

pockets ေတြကို mild steel, copper, brass နဲ႔ stainless steel pocket ဆိုၿပီးေတြ႔ရသလို၊ conducting medium အမၽိဳးအစားေပါါ မူတည္ၿပီး၊ ေရြးခၽယ္အသံုးၿပဳပါတယ္။ corrosive applications ေတြအတြက္၊ glass pockets ေတြကိုအသံုးၿပဳသလို၊ special applications တခၽိဳ႕မွာ အလၽွား 1 meter ခန္႔ ရွည္တဲ႔၊ pockets ေတြကို အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ အလၽွားရွည္တဲ႔၊ pockets ေတြကိုတတ္ဆင္တဲ႔အခါ၊ required temperature adjustment အတြက္၊ sensor end ေနရာမွာ၊ adjustment တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ sensor adjustment type ကိုအသံုးမၿပဳပဲ၊ actuator adjustment သို႔မဟုတ္ remote adjustment type တို႔ကိုသာ၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။

High limit cut-out device - industrial process applications အၿဖစ္အသံုးၿပဳထားတဲ႔ self-acting temperature control system မွာ overheat ၿဖစ္ၿပီး product spoilage အေနနဲ႔၊ ၿပင္ပသို႔ယိုစိမ္႔ ထြက္လာၿခင္းကို တားဆီးဖို႔၊ health and safety regulations ေတြအရ၊ overheat protection system ကိုထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ဖို႔လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ high limit cut-out device ကို၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ high limit cut-out device ဟာ process မွာ overheating အေနနဲ႔ အေနနဲ႔ အပူခၽိန္တက္လာတဲ႔အခါ၊ heating medium အတြင္းမွ၊ flow ကို shut off အၿဖစ္ တားဆီးလိုက္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ 

  
Fig. High limit cut-out unit with fail-safe control system

high limit cut-out device ကို၊ self-acting control system မွတဆင္႔ အလုပ္လုပ္ေစၿပီး၊ fail-safe control system လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ pre-set high limit temperature ကိုေကၽာ္လြန္ သြားတဲ႔အခါ၊ compressed spring ကို၊ releases လုပ္လိုက္ၿပီး၊ high limit cut-out unit မွတဆင္႔ isolating valve ကို၊ shut off အၿဖစ္ပိတ္ေစပါတယ္။ fail-safe actuator unit မွ၊ control valve ကိုတိုက္ရိုက္ပိတ္ၿခင္း မဟုတ္ပဲ၊ high limit cut-out unit အတြင္းမွ shuttle mechanism မွသာ၊ ပိတ္ေစၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ temperature ဟာ set point ေအာက္မွာရိွေနစဥ္၊ shuttle mechanism အေနနဲ႔ dormant အၿဖစ္ လွဳပ္ရွားမွဳမရိွသလို၊ high limit temperature ကိုေကၽာ္လြန္သြားၿပီးမွသာ၊ activation အေနနဲ႔ shuttle လွဳပ္ရွားပါတယ္။

shuttle ဟာ direction အေနနဲ႔ ဟိုဖက္ဒီဖက္၊ နွစ္ဖက္စလံုးသို႔ ေရြွ႕လၽွားနိဳင္ပါတယ္။ high limit temperature မွာ fail-safe actuator ေႀကာင္႔၊ high limit cut-out unit အတြင္းမွ shuttle ေရြွ႕လၽွားၿပီး၊ actuator မွတဆင္႔ spring ကို releases လုပ္ၿခင္းၿဖင္႔၊ valve ကို၊ snap shut အၿဖစ္ပိတ္ၿခင္း ၿဖစ္တဲ႔ အတြက္၊ အပူခၽိန္ဟာ set temperature ေအာက္သို႔ၿပန္ကၽသြားတဲ႔ အခါ၊ shuttle ကို reset ၿပန္လုပ္နိဳင္ ပါတယ္။ shuttle ကို reset လုပ္ဖို႔အတြက္၊ small lever ကိုတတ္ဆင္ထားသလို၊ shuttle ေရြွ႕လၽွားမွဳ အတြက္ micro-switch ကဲ႔သို sensor တခုခုကို၊ တတ္ဆင္ၿပီး alarm and monitoring system မွာေဖာ္ၿပအသိေပးနိဳင္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ fail-safe actuator unit နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားတဲ႔၊ capillary damaged ေႀကာင္႔ fluid ေတြ ယိုစိမ္႔ထြက္သြားတဲ႔အခါ၊ shuttle ဟာ အၿခား direction တခု ဖက္သို႔၊ ေရြွ႕လၽွားသြားၿပီး၊ spring ကို releases လုပ္ၿခင္းၿဖင္႔၊ valve ကို၊ snap shut အၿဖစ္ပိတ္ေစပါတယ္။ 


Fig. High limit cut-out arrangement on heat exchanger

high limit cut-out unit ေတြကို၊ control valve နဲ႔ တြဲဖက္အသံုးၿပဳသလို၊ control valve နဲ႔ ခြဲၿခား တတ္ဆင္ၿပီး အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ heating applications ေတြမွာ high limit cut-out unit နဲ႔ self-acting temperature control valve တို႔ကို၊ series အေနအထားၿဖင္႔တတ္ဆင္ပါတယ္။ high limit cut-out unit ကို၊ control valve ရဲ႕ အဝင္ဖက္ upstream ေနရာမွာ တတ္ဆင္ၿခင္း ၿဖစ္ၿပီး၊ control valve နဲ႔ အနီးစပ္ဆံုး တတ္ဆင္ဖို႔လိုပါတယ္။ normal operation အေၿခအေနမွာ high limit cut-out unit ဟာ၊ အၿမဲတမ္း ပြင္႔ေနမွာၿဖစ္ၿပီး၊ harbor dirt ေတြဟာ high limit cut-out unit ရဲ႕ vale seat မွာကပ္ေနနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ high limit cut-out unit အဝင္ upstream ေနရာမွာ၊ strainer ကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။

cooling applications ေတြမွာေတာ႔၊ normally-open type high limit cut-out unit valves ေတြနဲ႔ normally-open type self-acting temperature control valves ေတြကို၊ parallel အေနအထားၿဖင္႔ တတ္ဆင္ပါတယ္။


Fig. Typical self-acting 2-port temperature control valves

 2-port temperature control valves ေတြကို၊ normally open medium capacity valve, normally open low capacity valve, reverse acting medium capacity valve, reverse acting high capacity valve, bellow balanced valve, double seated valve နဲ႔ double seated reverse acting valve ဆိုၿပီးေတြ႔ရပါတယ္။ 2-port temperature control valves ေတြကို high limit cut-out unit valve အၿဖစ္၊ အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ heating systems ေတြအတြက္၊ normally open type ကိုအသံုးၿပဳၿပီး၊ cooling systems ေတြအတြက္၊ normally closed type ကို အသံုးၿပဳပါတယ္။ တခါတရံ application requirements ေတြအရ၊ Three-port valves ေတြကိုလည္း၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ double seated valves ေတြဟာ tight shut-off အေနနဲ႔ မပိတ္နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ high limit cut-out unit မွာ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳလို႔မရသလို၊ ball shaped plug type valves ေတြဟာလည္း၊ closing operation မွာ seat ပၽက္စီးနိဳင္တဲ႔အတြက္၊ အသံုးမၿပဳတာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Self-acting temperature control ancillaries - self-acting temperature control system မွာ ancillaries အၿဖစ္၊ win sensor adapter, manual actuator နဲ႔ spacer ေတြကို၊ ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ႀက ပါတယ္။ self-acting temperature control system မွာ ancillaries ေတြအၿဖစ္၊ win sensor adapter, manual actuator နဲ႔ spacer ေတြကို၊ ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ႀကပါတယ္။ self-acting temperature control valve ကို၊ manual isolation facility နဲ႔ တြဲဖက္အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ twin sensor adapter ကို တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳပါတယ္။

Fig. Twin sensor adapter

Fig. Manual actuator

Fig. Spacer

twin sensor adapters ေတြကို၊ 2-port self-acting temperature control valves ေတြမွာသာမက၊ 3-port self-acting temperature control valves ေတြမွာပါတတ္ဆင္ အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ adapter ကို အသံုးၿပဳတဲ႔အတြက္၊ သီးၿခား separate valves ေတြထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ဖို႔၊ မလိုအပ္ေတာ႔ေပမယ္႔၊ adapter မွတဆင္႔ high limit cut-out unit အေနနဲ႔ အသံုးမၿပဳ နိဳင္တာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ control setting ကိုအသံုးမၿပဳပဲ၊ manual shutdown အေနနဲ႔ ပိတ္ဖို႔အတြက္၊ manual actuator ေတြကို တတ္ဆင္ေလ့ရိွၿပီး၊ twin sensor adapter နဲ႔ တြဲဖက္အသံုးၿပဳနိဳင္ပါတယ္။ control valve နဲ႔ temperature control system ေတြကို၊ maximum 350° C ခန္႔ရိွၿပီး အပူခၽိန္ၿမင္႔မားလြန္းတဲ႔ higher temperature applications ေတြမွာ အသံုးၿပဳတဲ႔ အခါ၊ spacer ကို valve နဲ႔ system ႀကားမွာတတ္ဆင္ေလ့ရိွပါတယ္။

Typical environments and applications - dirty and hazardous areas ေတြၿဖစ္တဲ႔ ညစ္ညမ္းၿပီး၊ မီးေလာင္မွဳနဲ႔ ေပါက္ကြဲမွဳေဘးအနၲရာယ္ အလြယ္တကူ၊ ေပါါေပါက္နိဳင္တဲ႔ေနရာေတြမွာ၊ electrical နဲ႔ pneumatic actuation control valves ေတြကိုမသံုးပဲ၊ self-acting actuation control valves ေတြကိုသာ၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ self-acting actuation control valves ေတြဟာ၊ storage နဲ႔ constant load applications ေတြမွာ၊ accuracy အေနနဲ႔တိကၽေပမယ္႔၊ variable load applications ေတြမွာေတာ႔၊ အနီးစပ္ဆံုး accuracy ကိုသာ၊ ရရိွနိင္ေစတာေတြ႔ရပါတယ္။

Reference and image credit to : Steam Engineering Tutorials,

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party. 

Tuesday 27 March 2012

Control Valves (၁၂) - Self-acting actuation - Self-acting Temperature Controls

control valves ေတြကိုခြဲၿခားႀကည္႔လၽွင္၊ pneumatic actuation, Electric actuation, hydraulic actuation နဲ႔ self-acting actuation ဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အထက္မွာ pneumatic actuation နဲ႔ electric actuation control valves ေတြကိုေဖာ္ၿပခဲ႔ၿပီး၊ self-acting actuation control valves ေတြကို၊ ဆက္လက္ေဖာ္ၿပပါဦးမယ္။ self-acting actuation control valves ေတြ ကို self-acting temperature control valves နဲ႔ self-acting pressure control valves ဆိုၿပီး၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ control valves ေတြေရြွ႕လၽွားဖို႔၊ pneumatic, electric နဲ႔ hydraulic အစရိွတဲ႔၊ ၿပင္ပမွ power ကိုေပးသြင္းစရာ မလိုပဲ၊ self-powered နဲ႔သာ၊ အလုပ္လုပ္ၿပီး၊ sensor, capillary tubing နဲ႔ actuator တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ self-acting control valves ေတြကို liquid filled system control valves နဲ႔ vapor tension system control valves ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားနိဳင္ပါတယ္။

Self-acting Temperature Controls - temperature sensitive fluid ကို၊ အပူေပးတဲ႔အခါ expand အေနနဲ႔ကၽယ္ၿပန္႔သြားမွာ ၿဖစ္သလို၊ အေအးၿပန္ခံတဲ႔၊ အခါမွာလည္း contract အေနနဲ႔၊ ကၽံဳ႕သြားမွာပါတယ္။ self-acting temperature control မွာ၊ sensor နဲ႔ capillary အတြင္းၿဖည္႔ထားတဲ႔၊ temperature sensitive fluid ဟာ၊ temperature တက္လာတဲ႔အခါ၊ expand အေနနဲ႔ ကၽယ္ၿပန္႔လာပါတယ္။


Fig. Expansive action of the liquid fill when heat is applied to the sensor

expansion နဲ႔ contraction တို႔ေႀကာင္႔၊ ေပါါေပါက္လာတဲ႔ force ဟာ capillary မွတဆင္႔ၿဖတ္သန္းကာ၊ control valve ကို၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ opening or closing အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ sensor မွာ ၿဖစ္ေပါါတဲ႔ temperature changes နဲ႔ actuator movement တို႔ဟာ၊ တခုနဲ႔တခု linear relation အေနနဲ႔၊ ဆက္သြယ္ေနတဲ႔အတြက္၊ self-acting temperature control system ကို 'proportional control' အၿဖစ္ သတ္မွတ္နိဳင္ပါတယ္။ heating သို႔မဟုတ္ cooling အေနနဲ႔၊ အသံုးၿပဳမယ္႔ application အေပါါမူတည္ၿပီး၊ set point ရဲ႕ အေပါါဖက္ above နဲ႔ ေအာက္ဖက္ below မွာ၊ full range proportional band ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။

self-acting heating control system တခုမွာ၊ proportional band ဟာ (5° C) မွာရိွၿပီး၊ set point အေနနဲ႔ (70° C) မွာရိွခဲ႔လၽွင္၊ control valve ဟာ၊ (70° C) မွာ၊ fully closed 'ပိတ္' မွာၿဖစ္ၿပီး၊ (65° C) မွာ fully open 'ပြင္႔' မွာၿဖစ္ပါတယ္။ အလားတူ cooling control set အေနနဲ႔ (70° C) မွာ ရိွခဲ႔လၽွင္၊ control valve ဟာ၊ (70° C) မွာ၊ fully open 'ပြင္႔' မွာၿဖစ္ၿပီး၊ (65° C) မွာ fully closed 'ပိတ္' မွာၿဖစ္ပါတယ္။

proportional band ဟာ၊ control valve ရဲ႕ size အရြယ္အစားေပါါမူတည္ၿပီး၊ ေၿပာင္းလဲပါတယ္။ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ larger valves ေတြ မွာ၊ ကၽယ္ၿပန္႔တဲ႔ larger P-bands ေတြ ရိွပါတယ္။ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳတဲ႔ control valve ဟာ၊ အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ valve ၿဖစ္ခဲ႔လၽွင္၊ valve orifice ရဲ႕ အရြယ္အစားလည္းႀကီးမားမွာၿဖစ္သလို၊ flow ကို၊ too large changes အေနနဲ႔ေၿပာင္းလဲေစနိဳင္ပါတယ္။ modulating အေနနဲ႔ လုပ္ေဆာင္ၿခင္းမဟုတ္ပဲ၊ on/ off function နဲ႔ လုပ္ေဆာင္ပါတယ္။

To lower the set temperature - adjustment knob ကို၊ clockwise အေနနဲ႔လွည္႔တဲ႔အခါ၊ piston ဟာ sensor အတြင္းသို႔ ပိုမို ဝင္ေရာက္မွာ ၿဖစ္သလို၊ sensor အတြင္း liquid fill ဧရိယာရဲ႕ space ဟာလည္း၊ ပိုမိုေလၽွာ႔နည္းသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ liquid fill ဧရိယာရဲ႕ space နည္းသြားတဲ႔ အခါ၊ lower temperature မွာ၊ control valve ကိုပိတ္နိဳင္ၿပီး၊ set temperature ဟာလည္းေလၽွာ႔နည္းသြားပါတယ္။ dial-type adjustments အေနနဲ႔ screwdriver အသံုးၿပဳကာလွည္႔ရတဲ႔၊ self-acting temperature controls sensors ေတြမွာလည္း၊ clockwise အေနနဲ႔လွည္႔တဲ႔အခါ၊ set temperature လည္းေလၽွာ႔နည္း သြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။

To raise the set temperature - self-acting temperature control sensors ေတြမွာ၊ adjustment knob ကို၊ anticlockwise အေနနဲ႔ လွည္႔တဲ႔အခါ၊ piston ဟာ sensor အတြင္းမွ အၿပင္ဖက္သို႔ပိုမို၊ ထြက္လာၿပီး၊ liquid fill ဧရိယာရဲ႕ space ဟာလည္း၊ ပိုလာမွာၿဖစ္ပါတယ္၊ sensor မွာ higher temperature ရရိွမွသာ၊ space အတြင္း sufficiently expand အေနနဲ႔ liquid ကၽယ္ၿပန္႔လာၿပီး၊ control valve ပိတ္မွာ ၿဖစ္သလို၊ set temperature ဟာလည္း၊ ၿမင္႔မားမွာၿဖစ္ပါတယ္။

Protection against high temperatures - control system မွာ rupturing မၿဖစ္ေစဖို႔၊ sensor ရဲ႕ piston အတြင္းမွာ၊ disc springs ေတြ ကိုတတ္ဆင္ထား ပါတယ္။ တခါတရံ control valve leaking, incorrect adjustment နဲ႔ additional heat source စတဲ႔ အေၿခအေနေတြေႀကာင္႔၊ အပူခၽိန္ဟာ set temperature ထက္ပိုၿပီး၊ temperature overrun အၿဖစ္ရိွေနတတ္ပါတယ္။ temperature overrun ၿဖစ္ေပါါကာ၊ ceased အေနနဲ႔ ၿပန္ၿငိမ္သြားတဲ႔အခါ disc springs ေတြဟာ၊ မူလ position သို႔ေရြွ႕လၽွားသြားၿပီး၊ control system ကို normal အေၿခအေနမွာ ရိွေနေစဖို႔ ထိမ္းေပးမွာၿဖစ္ပါတယ္။ control type အေပါါမူတည္ၿပီး၊ set temperature ရဲ႕ အထက္၊ ( 30° C ~ 50° C) အတြင္းမွ၊ temperature ကို၊ temperature overrun အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။

Vapor tension system control valve - အပူေပးတဲ႔အခါ၊ vapor အၿဖစ္၊ အလြယ္တကူ အေငြ႔ပၽံနိဳင္မယ္႔ liquid ကို၊ sensing system အတြင္းမွာ၊ အသံုးၿပဳထားတဲ႔ control valve ကို vapor tension system control valve အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ ေရ, methyl alcohol နဲ႔ benzene တို႔ဟာ၊ အပူေပးတဲ႔အခါ၊ vapor အၿဖစ္၊ အလြယ္တကူ အေငြ႔ပၽံနိဳင္တဲ႔၊ liquid ေတြၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ boiling temperature လို႔ေခါါတဲ႔၊ saturation temperature နိမ္႔ၿပီး၊ vapor အၿဖစ္အလြယ္တကူ၊ အသြင္ေၿပာင္းသြားမယ္႔ liquid ေတြလို႔ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။

sensor temperature ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ liquid အတြင္းမွ vapor ဟာ၊ expand ၿဖစ္လာၿပီး၊ sensor နဲ႔ capillary system အတြင္းမွာလည္း၊ pressure ၿမင္႔တက္လာပါတယ္။ တိုးလာတဲ႔ increasing pressure ဟာ၊ capillary အဆံုးမွာရိွတဲ႔ bellow သို႔မဟုတ္ diaphragm assembly ေပါါကို၊ သက္ေရာက္ပါတယ္။ vapor tension system ဟာ fluid နဲ႔အတူ unique pressure/ temperature saturation အေနနဲ႔ increasing pressure ကိုရရိွေစပါတယ္။


Fig. Vapor tension temperature control system


Fig. Vapor pressure curve for water

fluids ဆိုတာကေတာ႔ liquid နဲ႔ gases ေတြကို၊ ေခါါဆိုၿခင္းၿဖစ္သလို၊ liquid ကို saturation temperature ေရာက္တဲ႔ အထိ၊ အပူေပးတဲ႔အခါ၊ vapor ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ liquid နဲ႔ vapor တို႔ရဲ႕ pressure နဲ႔ boiling temperature ဟာဆက္သြယ္ေနပါတယ္။ sensor အတြင္းမွာ ေရကို liquid အေနနဲ႔ ၿဖည္႔ထားၿပီး၊ saturation temperature ေရာက္တဲ႔အထိအပူေပးတဲ႔အခါ၊ ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ saturation curve ကို၊ ဥပမာၿဖစ္၊ ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။ curve ရဲ႕ ေအာက္ေၿခ bottom မွ scale ကိုႀကည္႔လၽွင္၊ temperature 5° C ေၿပာင္းလဲတိုင္း၊ pressure အေနနဲ႔ 0.18 bar ခန္႔သာေၿပာင္းလဲတာ၊ ေတြ႔ရမွာ ၿဖစ္သလို၊ temperature ဟာ 150° C ခန္႔၊ ေရာက္သြားတဲ႔ အခါမွာေတာ႔ 5° C တိုးတိုင္း၊ 0.65 bar ခန္႔ pressure တိုးလာတာ၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။

curve ရဲ႕ အေပါါ၊ top end နားနီးလာတဲ႔အခါ၊ pressure တိုးနံွဳးၿမန္လာတဲ႔အတြက္ control valve ဟာ၊ ႀကီးမားတဲ႔ greater amount ၿဖင္႔၊ ပိုမိုေရြွ႕လၽွားပါတယ္။ valve ဟာ fully open position မွ fully closed position အၿဖစ္၊ ၿပန္ပိတ္တဲ႔ အခါ၊ sensing system မွာ၊ saturation curve ရဲ႕ bottom end ေအာက္ေၿခနဲ႔ နီးလာတိုင္း၊ top end ထက္ပိုၿပီးၿမင္႔တဲ႔ greater temperature ရရိွမွသာ၊ ၿမင္႔မားတဲ႔ greater amount pressure ရရိွနိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။

vapor tension control system ဟာ top end range အတြင္းမွာသာ၊ control အေနနဲ႔ အသံုးၿပဳသင္႔တဲ႔ system ၿဖစ္ပါတယ္။ vapor tension control valves ေတြမွာ stem seal အၿဖစ္၊ mechanical seal ကိုအသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ mechanical seal ဟာ loose အေနနဲ႔ ေခၽာင္သြားတဲ႔အခါ၊ ယိုစိမ္႔မွဳ leakage ၿဖစ္ေပါါတတ္သလို၊ too tight အေနနဲ႔ ႀကပ္လြန္းလၽွင္လည္း၊ spindle friction ေႀကာင္႔၊ valve stick အေနနဲ႔ control application ကိုအေနွာက္အယွက္၊ ေပးတတ္ပါတယ္။ vapor tension control valves ေတြမွာ၊ valve ရဲ႕ stem မွတဆင္႔ vapor ယိုစိမ္႔မွဳ leakage ၿဖစ္ေပါါတတ္တဲ႔အတြက္၊ bellows sealing mechanism ကိုထည္႔သြင္းထားေလ့ရိွပါတယ္။

Liquid filled system control valve - liquid filled system မွာအသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ incompressible liquid ေတြဟာ၊ compressible vapor ေတြနဲ႔မတူပဲ၊ temperature နဲ႔ valve movement ဟာ၊ linear relationship အေနနဲ႔ လိုက္ပါေၿပာင္းလဲပါတယ္။ valve movement ဟာ temperature changes နဲ႔ truly proportional အၿဖစ္ တိုက္ရိုက္အခၽိဳးကၽေၿပာင္းလဲသလို၊ stem seal အၿဖစ္ frictionless valve seal ေတြကိုအသံုးၿပဳပါတယ္။ liquid filled system control valves ေတြကို၊ 'Liquid self-acting temperature control valves' လို႔ေခါါပါတယ္။ 'Liquid self-acting temperature control valves' ေတြကို self-acting temperature control system မွာ တတ္ဆင္တဲ႔အခါ၊ Normally open two-port valve, Normally closed two-port valve နဲ႔ Three-port mixing or diverting valve ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားအသံုးၿပဳပါတယ္။

Normally open two-port control valves ေတြကို၊ heating applications ေတြအတြက္၊ အသံုးၿပဳ ပါတယ္။ valve ရဲ႕ အဖြင္႔ open position ကို၊ spring မွေဆာင္ရြက္ေပးၿပီး၊ sensor မွာ temperature ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ liquid ဟာ expand ၿဖစ္ကာ၊ valve ကိုပိတ္ေစပါတယ္။ Normally closed two-port control valves ေတြကိုေတာ႔ cooling applications ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ valve ကို၊ spring held အေနနဲ႔ closed position ၿဖင္႔ပိတ္ထားၿပီး၊ sensor မွာ temperature ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ liquid ဟာ expand ၿဖစ္ကာ၊ valve ပြင္႔သြားပါတယ္။
 d = Diameter of valve orifice (mm)
ΔP = Differential pressure (bar)

Fig. Required closing force on the valve plug

self-acting control valve ပိတ္ဖို႔၊ closing force လိုအပ္ၿပီး၊ required closing force ဟာ၊ valve plug အေပါါမွာသက္ေရာက္ပါတယ္။ valve orifice area နဲ႔ differential pressure ΔP တို႔ေႀကာင္႔ required closing force ကိုရရိွလာပါတယ္။ two-port steam valves ေတြမွာ၊ differential pressure ΔP ဟာ၊ valve အဝင္ upstream absolute steam pressure ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ two-port water valves ေတြမွာေတာ႔၊ maximum pump gauge pressure ထဲမွ pump နဲ႔ valve inlet ႀကား၊ pipeline တေလၽွာက္မွာ ၿဖစ္ပါါတဲ႔ pressure loss ကိုနွဳတ္ၿခင္းၿဖင္႔ differential pressure ΔP ကို ရရိွပါတယ္။ valve orifice diameter ရဲ႕ နွစ္ထပ္ကိန္းနဲ႔၊ required closing force တို႔ဟာ၊ တိုက္ရိုက္ အခၽိဳးကၽၿပီး၊ valve ရဲ႕ အရြယ္အစား ႀကီးမားလာတာနဲ႔အမၽွ၊ required closing force ပိုမိုလိုအပ္မွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

Bellow balanced valve - အရြယ္အစားႀကီးမားတဲ႔ valves ေတြကို၊ liquid filled system control valve အၿဖစ္အသံုးၿပဳတဲ႔ အခါ၊ sensing system မွတိုက္ရိုက္ actuation အေနနဲ႔ တိုက္ရိုက္ အသံုးမၿပဳတာေတြ႔ရ ပါတယ္။ လံုေလာက္တဲ႔ required closing force ကိုရရိွဖို႔ bellow သို႔မဟုတ္ double seat arrangement အစရိွတဲ႔၊ balancing mechanism ေတြတတ္ဆင္ထားတဲ႔ Bellow balanced valves, Double-seated control valves နဲ႔ Fixed bleed control valves ေတြကိုသာ၊ Liquid filled system control valve အေနနဲ႔ အသံုးၿပဳပါတယ္။ 


Fig. Two-port, normally open, bellows balanced valve

balancing bellow မွာ valve plug area နဲ႔ အရြယ္အစားတူ၊ same effective area ရိွတဲ႔ seat orifice ကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ valve stem ရဲ႕ အလယ္ဗဟို center မွ အေပါက္ေဖာက္ၿပီး၊ valve housing နဲ႔ bellow housing တို႔ကို၊ balance tube ၿဖင္႔ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။ valve housing မွ upstream pressure ဟာ၊ balance tube မွတဆင္႔ bellow housing အတြင္းသို႔၊ ဝင္ေရာက္ၿပီး၊ valve plug area နဲ႔ အရြယ္အစားတူ၊ same effective area ရိွတဲ႔ seat orifice မွာ pressurized အေနနဲ႔ သက္ေရာက္ေန ပါတယ္။ bellow housing မွ seat orifice ဟာ၊ counteract forces acting ၿဖင္႔ valve housing အတြင္းရိွ valve plug အေပါါကို၊ သက္ေရာက္ပါတယ္။ valve plug မွာသက္ေရာက္ေနတဲ႔ differential pressure ΔP ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ force နဲ႔ bellow housing မွ seat orifice မွာသက္ေရာက္ေနတဲ႔ differential pressure ΔP ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ force တန္ဘိုးတို႔ဟာ၊ တူညီၿပီး၊ တခုနဲ႔တခု ဆန္႔ကၽင္ဖက္လားရာ opposite directions ေတြနဲ႔ သက္ေရာက္ေနတဲ႔အတြက္၊ ေႀကပၽက္သြားပါတယ္။

sensor temperature ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အခါ၊ liquid ဟာ expand ၿဖစ္ကာ sensor နဲ႔ capillary system အတြင္းမွာလည္း၊ pressure ၿမင္႔တက္လာတဲ႔အတြက္၊ seat orifice မွာ သက္ေရာက္ေနတဲ႔ differential pressure နဲ႔ ေပါင္းစပ္ၿပီး၊ valve ပိတ္ေစနိဳင္မယ္႔၊ required closing force ရရိွလာပါတယ္။ ပံုမွန္ normal balancing bellows အၿဖစ္၊ phosphor bronze ကို၊ သံုးထားၿပီး၊ higher pressure နဲ႔ higher temperature applications ေတြအတြက္၊ stainless steel ကို၊ အသံုးၿပဳေလ့ရိွပါတယ္။

Double-seated control valve - ၿမင္႔မားတဲ႔ higher differential pressure မွာ၊ valve ကိုပိတ္နိဳင္တဲ႔ အတြက္၊ high capacity flow မွာ၊ tight shut-off အေနနဲ႔ ပိတ္ဖို႔လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ double-seated control valves ေတြကိုအသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ valve plug (၂) ခုကို control valve ရဲ႕ common spindle မွာ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ valve seat (၂) ခု အေပါါထိုင္ေစပါတယ္။ differential pressure ဟာ seat တခုေပါါနဲ႔ plug တခုေပါါသက္ေရာက္ေနတဲ႔အတြက္၊ force acting ဟာ၊ balanced အေနနဲ႔ညီမၽွေနပါတယ္။


Fig. Double seated (normally closed) self-acting control valve  

double-seated control valve ရဲ႕ component parts ေတြမွာ manufacturing tolerances ေတြရိွတဲ႔ အတြက္၊ tight shut-off ကိုအၿပည္႔အဝရရိွဖို႔မလြယ္သလို၊ valve ေအာက္ေၿခ၊ lower valve plug နဲ႔ seat အရြယ္အစားကို၊ valve ရဲ႕ အေပါါဖက္ upper counterpart valve plug နဲ႔ seat အရြယ္အစား ထက္ေသးငယ္ၿပီး၊ တတ္ဆင္ထားေပမယ္႔လည္း၊ tight shut-off ကို အၿပည္႔အဝ မရရိွနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရ ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ valve ကိုလိုအပ္သလို၊ ၿပဳၿပင္ထိမ္းသိမ္းရာမွာ plug assembly တခုလံုးကို၊ valve body ရဲ႕အၿပင္ဖက္သို႔ထုတ္ၿပီး၊ servicing လုပ္လို႔ မၿဖစ္နိဳင္သလို၊ high limit safeguard အေနနဲ႔ အသံုးမၿပဳႀကတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

Fixed bleed control valve - normally closed valves ေတြကို၊ fully shut အေနနဲ႔ ပိတ္လိုက္တဲ႔အခါ၊ valve အတြင္းမွ၊ ေသးငယ္တဲ႔ small amount flow ထြက္သြားေစဖို႔၊ internal fixed bleed hole ကိုထည္႔သြင္းထားေလ့ရိွပါတယ္။ RA ဆိုတဲ႔ reverse acting ရရိွဖို႔၊ bleed hole ကိုအသံုးၿပဳထားတဲ႔ normally closed self-acting control valves ေတြကို၊ fixed bleed control valve လို႔ေခါါပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ fixed bleed control valves ေတြကို၊ reverse acting control valve လို႔လည္း၊ ေခါါႀကပါတယ္။ 


Fig. Normally closed fixed bleed control valve  


Fig. Engine or compressor cooling system

reverse acting control valves ေတြကို၊ စက္ရံုအလုပ္ရံုသံုး industrial used engine ေတြၿဖစ္တဲ႔ stationary engines ေတြနဲ႔ air compressor ေတြမွာ၊ coolant ဆိုတဲ႔ cooling water ရဲ႕ flow ကို၊ control လုပ္ဖို႔ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ reverse acting control valve ကို၊ coolant ရဲ႕ upstream မွာ တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ engines သို႔မဟုတ္ air compressor ရဲ႕ coolant အထြက္၊ downstream မွာေတာ႔၊ sensor ကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ engines သို႔မဟုတ္ air compressor မွ၊ ထြက္လာတဲ႔ coolant ဟာ၊ set point temperature ထက္ပိုတဲ႔အခါ၊ control valve ပြင္႔သြားၿပီး၊ coolant ေပးသြင္းမွာၿဖစ္သလို၊ required set temperature ေရာက္သြားတဲ႔အခါ၊ control valve ပိတ္သြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ control valve ပိတ္သြားတဲ႔ အတြက္ coolant ဟာ ဆက္လက္မစီးဆင္းေတာ႔ပဲ၊ engines သို႔မဟုတ္ air compressor မွာ၊ temperature ၿပန္လည္ၿမင္႔တက္လာမွာၿဖစ္ပါတယ္။ အကယ္၍ downstream sensor ဟာ၊ ၿမင္႔တက္ လာတဲ႔ temperature rise ကို၊ အေႀကာင္းတစံုတခုေႀကာင္႔ detecting မလုပ္နိဳင္ခဲ႔လၽွင္၊ engines သို႔မဟုတ္ air compressor ဟာ overheat အၿဖစ္၊ အပူလြန္သြားတဲ႔ အေၿခအေနသို႔၊ ေရာက္သြား နိဳင္ပါတယ္။

control valve မွာ၊ fixed diameter bleed hole ထည္႔သြင္းထားတဲ႔အခါ၊ valve ပိတ္ေနေပမယ္႔လည္း၊ cooling water အနည္းငယ္စီးဆင္းေနပါတယ္။ coolant ရိွေနတဲ႔အတြက္၊ required set temperature ကိုေရာက္ဖို႔၊ အခၽိန္ပိုႀကာလာမွာၿဖစ္သလို၊ valve အဖြင္႔အပိတ္ၿပဳလုပ္ရတဲ႔၊ အႀကိမ္အရည္အတြက္လည္း နည္းသြားပါတယ္။ reverse acting control valves ေတြမွာ၊ fusible device ကိုတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ အကယ္၍ sensor အလုပ္မလုပ္တဲ႔အခါ၊ downstream မွ၊ coolant ဟာ၊ အပူခၽိန္တက္လာၿပီး၊ excess heat ေႀကာင္႔ valve အတြင္းမွ fusible device ဟာ အရည္ေပၽာ္သြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ fusible device အရည္ေပၽာ္သြားတဲ႔အခါ၊ spring tension မရိွေတာ႔တဲ႔အတြက္၊ valve plug ဟာ၊ seat ေပါါမွႀကြသြားၿပီး၊ valve ပြင္႔ သြားပါေတာ႔တယ္။ fusible device ကို၊ safety device အၿဖစ္သတ္မွတ္နိဳင္ၿပီး၊ melted အၿဖစ္ အရည္ေပၽာ္သြားတဲ႔အခါ၊ အသစ္နဲ႔လဲလွယ္အစားထိုးနိဳင္ပါတယ္။

Three-port control valves - self-acting control systems ေတြမွာ၊ two-port control valves ေတြကိုအသံုးၿပဳသလို၊ three-port control valves ေတြၿဖစ္တဲ႔၊ self-acting piston type three-port control valves ေတြနဲ႔ self-contained three port control valves ေတြကိုလည္း၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ electric နဲ႔ pneumatic actuators ေတြကို၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳစရာမလိုတဲ႔ mixing နဲ႔ diverting water applications ေတြမွာ၊ self-acting piston type three-port control valves ေတြကို၊ တတ္ဆင္ႀကပါတယ္။


Fig. Self-acting piston type three-port control valve


Fig. Self-acting piston type three-port control valve used in a mixing application
  

Fig. Self-acting piston type three-port control valve used in a diverting application

piston type three-port control valves ေတြ ကို heating အတြက္သာမက၊ air chillers ေတြနဲ႔ air conditioning applications မွ pumped circuits ေတြရဲ႕ cooling applications ေတြ မွာလည္း၊ အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ mixing နဲ႔ diverting applications ေတြမွာ constant volume port 'O' ကို၊ common outlet အၿဖစ္အသံုးၿပဳၿပီး၊ အသံုးၿပဳမယ္႔ applications ေပါါမူတည္ၿပီး၊ valve တတ္ဆင္ပံုသာ ကြာၿခားပါတယ္။

Self-contained three port control valve - integral temperature sensing device ကို valve အတြင္း ထည္႔သြင္းတတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ three port control valves ေတြကို၊ self-contained three port control valve အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ integral temperature sensing device ကိုအသံုးၿပဳထားတဲ႔အတြက္၊ sensor သို႔မဟုတ္ external temperature controller တတ္ဆင္အသံုးၿပဳဖို႔ မလိုအပ္ေတာ႔တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။


Fig. Self contained three-port control valve reducing fire tube corrosion


Fig. Self-contained three-port valves used to control water and oil cooling systems on an air compressor

self-contained three port control valve ကို၊ Low Temperature Hot Water (LTHW) boiler ရဲ႕ corrosion control နဲ႔ air compressor ရဲ႕ cooling system တို႔မွာတတ္ဆင္ အသံုးၿပဳပံုအား၊ ဥပမာ အၿဖစ္ေဖာ္ၿပထားပါတယ္။


Reference and image credit to : Steam Engineering Tutorials,

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party. 

Saturday 24 March 2012

Happy Birthday Thomas Tun Thu

  
ေသာမတ္စ္ကေလး (၄) နွစ္ ၿပည္႔ပါၿပီ။ ေပၽွာ္ရြွင္စရာ ေန႔ရက္ေတြကို၊  ေဖေဖ၊ ေမေမ တို႔နဲ႔အတူ  အၿမဲတမ္းရယူပိုင္ဆိုင္နိဳင္ပါေစလို႔ 'ဒူဒူႀကီး' ဘေလာဂ္ဝိုင္းေတာ္သားေတြမွ၊ ဆုေတာင္းေပးလိုက္ပါတယ္။

Friday 23 March 2012

Operation of Servo-valve in a hydraulic actuator (၂)

servo systems ေတြကိုခြဲၿခားႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ load positioning servo system, velocity servo system နဲ႔ force servo system ဆိုၿပီးေတြ႔ရပါတယ္။ applications ေတြေပါါ မူတည္ၿပီး၊ servo systems ေတြ ကြဲၿပားေပမယ္႔၊ flapper nozzle type နဲ႔ jet pipe type servo-valve (၂) မၽိဳးထဲမွ၊ တမၽိဳးကိုအဓိက main component အၿဖစ္တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳရပါတယ္။ jet pipe type servo-valve မွာ spool ေရြွ႕လၽွားမွဳ ၿဖစ္ေပါါေစဖို႔၊ jet pipe ကိုအသံုးၿပဳထားၿပီး၊ torque motor အလုပ္လုပ္ပံုကေတာ႔ ၊ flapper nozzle type servo-valve အလုပ္လုပ္ပံုနဲ႔ တူပါတယ္။

Jet pipe servo-valve - jet pipe ဟာ hydraulic fluid moving ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ kinetic energy ကို၊ static pressure အၿဖစ္ေၿပာင္းလဲေပး ပါတယ္။ servo-valve ရဲ႕ receiver block မွာ အေပါက္ hole (၂) ခုပါဝင္ၿပီး၊ jet pipe ဟာ၊ hole (၂) ခုရဲ႕ center အလယ္ဗဟိုမွာရိွေနတဲ႔အခါ၊ servo ဆိုတဲ႔ spool ရဲ႕ ဟိုဖက္ဒီဖက္ both end မွာ သက္ေရာက္ေနမယ္႔ hydraulic pressure ေတြ၊ ညီမၽွေနပါတယ္။ receiver hole တခုဖက္ဆီသို႔၊ jet pipe လည္ပတ္ကာေရြွ႕လၽွားသြားတဲ႔အခါ၊ receiver hole ရဲ႕ hydraulic pressure ဟာ၊ jet pipe နဲ႔ ေဝးသြားတဲ႔ receiver hole ရဲ႕ hydraulic pressure ထက္ ပိုမၽားလာမွာၿဖစ္ပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ servo ဆိုတဲ႔ spool မွာ pressure unbalanced condition တခုေပါါေပါက္လာၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။ 


Fig. Jet pipe centered position and Jet pipe rotate to right side position


Fig. Bernoulli's equation

'Bernoulli’s equation' ကို၊ သံုးၿပီး၊ jet pipe ရဲ႕ rotational movement ေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါလာမယ္႔ stagnation pressure (Ps) ကို တြက္ယူနိဳင္ပါတယ္။ stagnation pressure ဟာ၊ hydraulic fluid ရဲ႕ အလယ္ midstream မွာၿဖစ္ေပါါမယ္႔ maximum fluid pressure ၿဖစ္ပါတယ္။ jet stream ဟာ၊ receiver block ရဲ႕ အလယ္ဗဟိုကို၊ သက္ေရာက္ေနစဥ္၊ spool ရဲ႕ ဟိုဖက္ဒီဖက္ both end မွာ သက္ေရာက္ေနမယ္႔ hydraulic pressure ေတြ၊ ညီမၽွေနတဲ႔အတြက္၊ (Δp = 0) အေနနဲ႔၊ differential pressure ၿဖစ္ေပါါၿခင္း မရိွနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ jet pipe ဟာ၊ receiver block ရဲ႕ ညာဖက္ 'right side' ကိုေရြ႔ွ႕လၽွားသြားတဲ႔ အခါ၊ jet stream ေႀကာင္႔ ညာဖက္ receiver hole မွာ hydraulic fluid pressure ၿမင္႔တက္လာၿပီး၊ ဘယ္ဖက္ left side မွာရိွေနတဲ႔ receiver hole မွာေတာ႔ pressure ကၽဆင္းသြားပါတယ္။ differential pressure 'Δp' ေပါါေပါက္လာၿခင္းၿဖစ္သလို၊ jet pipe ရဲ႕ ေရြွ႕လၽွားမွဳ အကြာအေဝးဟာ၊ ေသးငယ္လြန္းေပမယ္႔ differential pressure ဟာ jet pipe travel range နဲ႔ linear relation အေနနဲ႔ တိုက္ရိုက္ အခၽိဳးကၽပါတယ္။


Fig. Jet pipe servo-actuator

jet pipe ရဲ႕ nozzle diameter နဲ႔ receiver hole diameters ေတြဟာ၊ relationship အေနနဲ႔ ဆက္သြယ္မွဳ ရိွသလို၊ jet pipe nozzle ရဲ႕ performance လို႔ေခါါတဲ႔ optimization ဟာလည္း၊ servo-valve အတြက္ အေရးႀကီးပါတယ္။ 'maximum L = 2 Dn' ဆိုတဲ႔ nozzle နဲ႔ receiver hole အကြာအေဝးဆက္သြယ္ခၽက္ အရ၊ အကြာအေဝး အမၽားဆံုးအကြာအေဝး maximum 'L' ဟာ၊ receiver hole diameter ထက္၊ (၂) ဆ ခန္႔သာ ရိွသင္႔ပါတယ္။ nozzle နဲ႔ receiver hole တို႔ဟာ၊ တတ္နိဳင္သမၽွ အနီးကပ္ဆံုး၊ အကြာအေဝးမွာ ရိွတဲ႔အခါ၊ optimization ပိုမိုေကာင္းမြန္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ optimization ေကာင္းမြန္မွသာ၊ actuator chamber 'A' နဲ႔ 'B' တို႔အေပါါ တလွည္႔စီသက္ေရာက္မယ္႔ hydraulic pressure 'P1' နဲ႔ 'P2' တို႔ကိုလည္း၊ maximum pressure အေနနဲ႔ ရရိွနိဳင္ပါတယ္။ Jet pipe servo-valve ရဲ႕ spool မွာ differential pressure 'Δp' သက္ေရာက္ေနစဥ္၊ stabilizing force ရရိွဖို႔၊ Flapper nozzle servo-valve ေတြကဲ႔သို႔၊ feed back spring wire သို႔မဟုတ္ linear variable differential transducer ေတြကိုတတ္ဆင္ အသံုးၿပဳပါတယ္။

jet pipe servo-valve ရဲ႕ receiver block hole diameter ဟာ၊ ႀကီးမားပါတယ္။ hole diameter ႀကီးမားတဲ႔ အတြက္၊ hydraulic fluid မွာ ေရာေနွာပါဝင္ေနတဲ႔ အမွဳန္၊ အနည္နဲ႔ အညစ္အေႀကးေတြေႀကာင္႔ contamination ရိွေနေပမယ္႔၊ jet pipe servo-valve ရဲ႕ servo operation ကို၊ ထိခိုက္နိဳင္ၿခင္း မရိွတာေတြ႔ရပါတယ္။ jet pipe orifices ဆိုတဲ႔ jet pipe nozzles ေတြရဲ႕ diameter ဟာ၊ flapper nozzle diameter ထက္၊ ပိုႀကီးပါတယ္။ jet pipe nozzle diameter ႀကီးမားတဲ႔အတြက္ jet pipe servo-valve မွာ leakage flow ဆိုတဲ႔၊ internal leakage ၿဖစ္ေပါါတတ္သလို၊ flapper nozzle servo-valve မွာေတာ႔ flapper nozzle diameter ေသးငယ္တဲ႔အတြက္၊ hydraulic fluid contamination ေႀကာင္႔၊ ပိတ္ဆို႔တတ္ ပါတယ္။ flapper nozzle ပိတ္ဆို႔တဲ႔အခါ၊ spool ဟာ direction တဖက္တည္းကိုသာေရြွ႕လၽွားၿပီး၊ အၿခားတဖက္ကို မေရြွ႕နိဳင္ပဲ၊ ရပ္ေနတတ္ပါတယ္။

Servo - spool ကို၊ hydraulic fluid pressure ေပးသြင္းၿပီး၊ ဟိုဖက္ဒီဖက္ လိုအပ္သလိုေရြွ႕လၽွားေစၿခင္းကို 'servo movement' အၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။ servo movement ရရိွေစဖို႔ အသံုးၿပဳတဲ႔ spool ဟာ rod တခုနဲ႔ ဆက္ထားတဲ႔ lands (၂) ခုပါဝင္တဲ႔ spool ၿဖစ္ၿပီး၊ bushing လို႔ေခါါတဲ႔ outer sleeve အတြင္းမွာေရြွ႕လၽွားပါတယ္။ sleeve မွာ hydraulic fluid စီးဝင္နိဳင္ဖို႔ flow port ေတြေဖာက္ထားၿပီး၊ spool နဲ႔ outer sleeve တို႔ကို၊ ေပါင္းစပ္ကာ 'servo' လို႔ေခါါပါတယ္။ 'servo' ဟာ၊ hydraulic paths ရဲ႕ actuation component တခုၿဖစ္ပါတယ္။ spool ရဲ႕ position ေရြွ႕လၽွားမွဳဟာ၊ valve အတြင္း ၿဖတ္သန္းစီးဆင္းသြားမယ္႔ hydraulic fluid ရဲ႕ flow area ေပါါမူတည္ပါတယ္။ flow area ကို control လုပ္ၿခင္းၿဖင္႔၊ spool ရဲ႕ position ေရြွ႕လၽွားေၿပာင္းလဲမွဳ ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ open/ closed ဆိုတဲ႔ 'two position solenoid controlled', applied current ကိုလိုအပ္သလိုေၿပာင္းလဲေပးတဲ႔ 'proportional solenoid controlled' နဲ႔ 'mechanical lever controlled' အစရိွတဲ႔ နည္းလမ္းေတြကိုသံုးၿပီး၊ flow area ကို control လုပ္ႀကပါတယ္။  


Fig. Basic servo


Fig. Servo flow characteristic equation

'Servo flow characteristic equation' လို႔ေခါါတဲ႔ 'Turbulent orifice flow equation' အရ၊ valve spool position 'Xv' ဟာ၊ flow cross-sectional area 'Av' နဲ႔ဆက္သြယ္ေနပါတယ္။ flow cross sectional area ေႀကာင္႔ valve spool position ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ servo ရဲ႕ flow rate ကိုေတာ႔၊ outlet flow area မွ controlled လုပ္ၿပီး၊ outlet flow area ဟာ၊ inlet flow area ထက္ေသးငယ္ပါတယ္။ 


Fig. Servo lapping  

bushing လို႔ေခါါတဲ႔ outer sleeve အတြင္းမွာ spool တည္ရိွေနပံု အေနအထားကို 'lapped' လို႔ေခါါပါတယ္။ spool တည္ရိွေနပံု အေနအထားအေပါါမူတည္ၿပီး၊ servo ေတြကို zero lapped servo, over lapped servo နဲ႔ under lapped servo အၿဖစ္ခြဲၿခား၊ သတ္မွတ္ပါတယ္။ 'zero lapped servo' ရဲ႕ land width အကၽယ္နဲ႔ flow port ေတြရဲ႕ width ဟာတူညီပါတယ္။ land width နဲ႔ port width တူညီေနတဲ႔အတြက္၊ outlet မွာ zero flow position ၿဖစ္ေပါါေနၿပီး၊ tightest control အေနနဲ႔ တိကၽမွဳရိွတဲ႔ high precision servo-valves ေတြအၿဖစ္၊ အသံုးၿပဳပါတယ္။ 'over lapped servo' မွာေတာ႔ land width ဟာ flow port width ထက္ပိုႀကီးပါတယ္။ spool ေရြွ႕လၽွားတဲ႔အခါ ေပါါေပါက္လာမယ္႔ flow area vs pressure curve ဆိုတဲ႔ flow area နဲ႔ pressure ဆက္သြယ္ခၽက္မွာ၊ dead-band အေနနဲ႔ေတြ႔နိဳင္ပါတယ္။ minimum spool movement ဟာ overlap dimension နဲ႔ညီမၽွၿပီး၊ spool ေရြွ႕လၽွားၿပီးမွသာ outlet flow စီးဆင္းပါတယ္။ overlapped servo ေတြရဲ႕'noise' factors tolerant ဟာႀကီးမားပါတယ္။ 'noise' factors tolerant ႀကီးမားတဲ႔အတြက္၊ တိကၽတဲ႔ control accuracy ရရိွနိဳင္မွဳ ကၽဆင္းသြားပါတယ္။ under lapped servo ရဲ႕ land width ဟာ၊ port width ထက္ငယ္တဲ႔အတြက္၊ spool position အကုန္လံုးမွာ၊ outlet flow စီးဆင္းေနပါတယ္။ outlet flow ႀကိဳတင္ရိွေနတဲ႔အတြက္၊ control response ပိုၿမန္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။


Fig. Flow rate behavior 

'Turbulent orifice flow equation' အရ၊ servo port ရဲ႕ flow area ကို၊ 'A (Xv)' အၿဖစ္ သတ္မွတ္ပါတယ္။ flow area ဟာ valve တည္ေဆာက္ပံု type ပံုသ႑န္နဲ႔ spool position တို႔ အေပါါမူတည္ပါတယ္။ differential pressure Δp ဟာ၊ constant အေနနဲ႔တည္ၿငိမ္ေနတဲ႔အခါ၊ flow rate နဲ႔ flow area တို႔ဟာ၊ proportionally varies အေနနဲ႔ တိုက္ရိုက္ အခၽိဳးကၽေၿပာင္းလဲေနမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။ flow area ဟာ constant အေနနဲ႔ အေၿပာင္းအလဲမရိွတဲ႔အခါမွာေတာ႔၊ flow rate နဲ႔ differential pressure Δp တို႔ဟာ၊ square root varies ဆိုတဲ႔ နွစ္ထပ္ကိန္းရင္းဆက္သြယ္ခၽက္နဲ႔ လိုက္ပါေၿပာင္းလဲေနပါတယ္။


Fig. Effects of valve lapping on flow

အေပါါမွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ 'flow curve' ဟာ၊ differential pressure Δp ဟာ၊ constant အေနနဲ႔ တည္ၿငိမ္ေနတဲ႔အေၿခအေနမွာ၊ servo မွ sleeve port အတြင္းသို႔ဝင္ေရာက္လာမယ္႔ hydraulic fluid ရဲ႕ controlled flow နဲ႔ valve position တို႔ရဲ႕ဆက္သြယ္ခၽက္ၿဖစ္ပါတယ္။ zero lapped spool မွာ curve ဟာ controlled flow နဲ႔ valve position တို႔ရဲ႕ origin point ကိုတေၿဖာင္႔တည္း ၿဖတ္သန္းသြားတာ၊ ေတြ႔ရ ပါတယ္။ overlapped servo မွာ၊ flow ဟာ zero အေနနဲ႔ ရိွေနၿပီး၊ sufficiently moved အေနနဲ႔ spool ေရြွ႕လၽွားသြားမွ flow စတင္ စီးဆင္းပါတယ္။ under lapped valve မွာေတာ႔ flow ဟာ servo ရဲ႕ directions (၂) ဖက္စလံုးသို႔စီးေနၿပီး၊ spool စတင္ေရြွ႕လၽွားတဲ႔အခါ၊ zero flow အေနနဲ႔ ရပ္တန္႔ သြားပါတယ္။ spool စတင္ေရြွ႕လၽွားၿခင္းကို load စတင္ ထမ္းေဆာင္ၿခင္းအၿဖစ္၊ သတ္မွတ္နိဳင္ၿပီး၊ zero flow အေနနဲ႔ servo မွ hydraulic fluid စီးဆင္းၿခင္းမရိွတဲ႔အေၿခအေနကို၊ 'null' position လို႔ေခါါပါတယ္။ spool ဟာ null position ကိုေကၽာ္လြန္သြားတာနဲ႔ လၽွင္ၿမန္စြာေရြွ႕လၽွားသြားၿပီး၊ sleeve ရဲ႕ outlet port ကို အလၽွင္အၿမန္ပိတ္လိုက္ပါတယ္။


Fig. Flow rate behavior for a two position servo


Fig. Mechanically positioned servo

open/ closed ဆိုတဲ႔ 'two position solenoid controlled' servo ေတြမွာ၊ spool မေရြွ႕လၽွားခင္ minimum flow area 'Amin' မွာ၊ zero flow အေနနဲ႔ servo မွ hydraulic fluid စီးဆင္းၿခင္း မရိွပဲ၊ spool ေရြွ႕လၽွားမွဳေႀကာင္႔ maximum flow area 'Ama' ကို၊ 100 mili-seconds ေအာက္အခၽိန္တိုေလး အတြင္းမွာ၊ ခၽက္ၿခင္းရရိွနိဳင္ပါတယ္။ 'mechanical lever controlled' ဆိုတဲ႔ mechanically positioned servo ေတြမွာေတာ႔၊ flow area ဟာ၊ mechanically input force 'F' နဲ႔ ညီမၽွပါတယ္။ တနည္းအားၿဖင္႔ mechanically input force အေပါါမွာတိုက္ရိုက္မွီခိုၿပီး၊ flow area ေၿပာင္းလဲတယ္လို႔၊ ဆိုနိဳင္ပါတယ္။


Fig. Spool grooves servo

spool outer diameter နဲ႔ bushing လို႔ေခါါတဲ႔ sleeve ရဲ႕ inner diameter အႀကားေသးငယ္တဲ႔၊ small clearance ေနရာေလးမွာ မညီညာတဲ႔ unequal pressure ၿဖစ္ေပါါတတ္ၿပီး၊ 'lateral force' လို႔ေခါါပါတယ္။ lateral force ဟာ spool ေရြွ႕လၽွားမွဳအေပါါအေနွာက္အယွက္ေပးတတ္ၿပီး၊ 'hydraulic lock' ၿဖစ္ေပါါေစတတ္ပါတယ္။ lateral force ပမာဏႀကီးမားတဲ႔အခါ၊ applied hydraulic pressure ကို ပိုမိုေပးသြင္းေပမယ္႔၊ servo ဟာ၊ ေရြွ႕လၽွားၿခင္းမရိွပဲ ရပ္တန္႔ေနတတ္ပါတယ္။ spool ရဲ႕ outer diameter မွ minor machining tolerances ေတြေႀကာင္႔၊ spool periphery လို႔ေခါါတဲ႔ external surface မွာ varying leakage flow အနည္းငယ္ ရိွေနရာမွတဆင္႔၊ unequal pressure ေပါါေပါက္ၿပီး၊ lateral force ၿဖစ္ေပါါလာတာကိုလည္း၊ ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။ spool outer diameter မွာ၊ machined grooves ေတြ ၿပဳလုပ္ၿပီး၊ lateral force ကိုေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။ lands ေတြေပါါမွာ grooves ေတြ ၿပဳလုပ္ထားတဲ႔အခါ၊ spool periphery မွာ equalized pressure ရရိွနိဳင္ပါတယ္။

Reference and Image credit to : http://www.daerospace.com/

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.  

Wednesday 21 March 2012

Operation of Servo-valve in a hydraulic actuator (၁)

hydraulic systems ေတြကို open loop system နဲ႔ closed loop system ဆိုၿပီးခြဲၿခားသတ္မွတ္ပါတယ္။ open loop system ဆိုတာကေတာ႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး cycle ရဲ႕ အဆံုးမွာ၊ unpressurized fluid return အေနနဲ႔ hydraulic tank သို႔၊ hydraulic fluid ၿပန္လာတဲ႔ system ၿဖစ္ပါတယ္။ pump-inlet နဲ႔ motor-return တို႔ႀကားမွာ directional valve တလံုး ခံထားၿပီး၊ hydraulic tank နဲ႔ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။ closed loop system မွာေတာ႔၊ အသံုးၿပဳၿပီး cycle ရဲ႕အဆံုးမွာ၊ closed pressurized loop တခုအတြင္း hydraulic fluid ရိွေနၿပီး၊ hydraulic tank သို႔၊ return အေနနဲ ႔ ၿပန္မလာတဲ႔ system ၿဖစ္ပါတယ္။ closed loop system မွ hydraulic pump-inlet နဲ႔ hydraulic motor-return line တို႔ကိုတိုက္ရိုက္ ဆက္သြယ္ထားပါတယ္။
Fig. Open loop system and closed loop system

electrical signal ကိုသံုးကာ၊ valve spool ရဲ႕ position လိုအပ္သလို ေၿပာင္းလဲေရြွ႕လၽွားေစနိဳင္တဲ႔ hydraulic valves ေတြကို၊ servo-valves လို႔ေခါါၿပီး၊ flapper nozzle type နဲ႔ jet pipe type ဆိုၿပီးေတြ႔ရ ပါတယ္။ closed loop control system ေတြမွာ တိကၽတဲ႔ accurate position control လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ servo-valve ကို command sensor, feedback sensor ေတြအပါအဝင္ analog သို႔မဟုတ္ digital controllers ေတြနဲ႔ တြဲဖက္ အသံုးၿပဳပါတယ္။ hydraulic actuators ေတြနဲ႔ hydraulic motors ေတြကို၊ control လုပ္ရန္ servo-valve ေတြကို အသံုးၿပဳၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ servo-valve ကို hydraulic actuator နဲ႔ combination အၿဖစ္တြဲဖက္အသံုးၿပဳတဲ႔အခါ၊ servo-actuator လို႔ေခါါပါတယ္။ servo-valve ကို low power electrical signal ေပးသြင္းရံုနဲ႔၊ actuator သို႔မဟုတ္ motorကို၊ တိကၽတဲ႔ accurate position ၿဖင္႔ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ servo-valves ေတြမွာ၊ torque motor, flapper nozzle သို႔မဟုတ္ jet pipe နဲ႔ spools ေတြပါဝင္ပါတယ္။ 


Fig. Cut way view for flapper nozzle type 2-stage servo-valve

Fig. Cross section view for flapper nozzle type 2-stage servo-valve

actuator သို႔မဟုတ္ motor ကို တိကၽတဲ႔ accurate position ၿဖင္႔ေရြွ႕လၽွားေစဖို႔ servo valves ေတြဟာ၊ ပထမအဆင္႔ 'Stage 1' နဲ႔ ဒုတိယအဆင္႔ 'Stage 2' ဆိုၿပီး၊ အဆင္႔ (၂) ဆင္႔နဲ႔ အလုပ္လုပ္ပါတယ္။ တခါတရံ တတိယအဆင္႔ 'Stage 3' ထည္႔သြင္းထားတဲ႔ servo valves ေတြကိုလည္း ေတြ႔ရတတ္ပါတယ္။ ပထမ အဆင္႔ 'Stage 1' အေနနဲ႔ hydraulic pressure amplification ကို၊ flapper nozzle သို႔မဟုတ္ jet pipe နဲ႔ spools တို႔မွေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ low power electrical signal ေႀကာင္႔၊ flapper nozzle သို႔မဟုတ္ jet pipe ဟာေရြွ႕လၽွားၿပီး၊ differential pressure 'Δp' ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ 'Δp' ေႀကာင္႔ spool ေရြွ႕လၽွားၿပီး၊ spool မွ Δp ကို amplification အၿဖစ္၊ pressure တိုးေစကာ၊ actuator သို႔မဟုတ္ motor သို႔ သက္ေရာက္ေစပါတယ္။ spool မွ actuator သို႔မဟုတ္ motor သို႔ hydraulic pressure တိုက္ရိုက္ သက္ေရာက္ေစၿခင္းဟာ၊ ဒုတိယအဆင္႔ 'Stage 2' ၿဖစ္ပါတယ္။ တတိယအဆင္႔ 'Stage 3' ထည္႔သြင္းထားတဲ႔ servo valves ေတြမွာေတာ႔ additional spool ကိုတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ spool ေႀကာင္႔ေပါါေပါက္လာတဲ႔ ဒုတိယအဆင္႔ 'Stage 2' မွ hydraulic pressure ကို additional spool သို ႔ သက္ေရာက္ေစပါတယ္။ additional spool valve မွာ သက္ေရာက္တဲ႔ pressure မွတဆင္႔ actuator သို႔မဟုတ္ motor သို႔ေပးသြင္းၿခင္႔ၿဖင္႔၊ servo system ကိုေဆာင္ရြက္ေစပါတယ္။

servo-valve မွာ hydraulic pressure inlet နဲ႔ torque motor အတြက္၊ electrical input တို႔ပါရိွပါတယ္။ electrical input current ဟာ flapper position ကို controlled လုပ္ပါတယ္။ စီးဝင္လာတဲ႔ electrical input current ရဲ႕ (+) positive သို႔မဟုတ္ (-) negative ပမာဏေပါါမူတည္ၿပီး flapper ေရြွ႕လၽွားပါတယ္။ flapper ေရြွ႕လၽွားမွဳမွတဆင္႔ servo-valve အတြင္းမွ၊ spool ေရြွ႕လၽားၿပီး၊ actuator ရဲ႕chambers 'A' နဲ႔ 'B' တို႔အတြင္းမွ hydraulic pressure ကို၊ controlled လုပ္ပါတယ္။ spool ေရြွ႕လၽားတဲ႔အခါ၊ servo-valve ရဲ႕ port ေတြမွာ အဖြင္႔အပိတ္ ၿဖစ္ေပါါကာ၊ hydraulic pressure ကို actuator ရဲ႕ တဖက္အၿခမ္းအတြင္းသို႔ စီးဆင္းေစပါတယ္။ actuator ရဲ႕ အၿခားတဖက္ အၿခမ္းအတြင္းမွ hydraulic fluid ကိုေတာ႔၊ servo-valve အတြင္းသို႔ return အေနနဲ႔ ၿပန္လည္၊ စီးဝင္ေစပါတယ္။ 

Flapper nozzle servo-valve - electromagnetic torque motor ဟာ flapper ကိုေရြွ႕လၽွားေစၿပီး၊ motor မွာ၊ ၿဖစ္ေပါါလာတဲ႔ torque ဟာ၊ ေပးသြင္းတဲ႔ applied current နဲ႔ proportionally တိုက္ရိုက္ အခၽိဳးကၽပါတယ္။ applied current အေနနဲ႔ ေသးငယ္တဲ႔၊ mili-ampere range ပမာဏ အတြင္းမွာသာ၊ ေပးသြင္းပါတယ္။ torque motor မွာ၊ magnetically permeable armature (၁) ခု ပါဝင္ၿပီး၊ coil (၂) ခုကို armature winding အေနနဲ႔ပတ္ထားပါတယ္။ armature ဟာ flapper piece ရဲ႕အစိတ္အပိုင္းၿဖစ္သလို၊ permanent magnets (၂) ခုအႀကားမွာ တတ္ထားပါတယ္။ applied current ကို armature coil သို႔ေပးသြင္းတဲ႔အခါ၊ armature မွာ၊ magnetic flux ေတြေပါါေပါက္လာပါတယ္။ permanent magnets ေတြရဲ႕ magnetic poles ေတြႀကားမွာ၊ ေပးသြင္းတဲ႔ applied current ရဲ႕ direction အရ၊ armature မွ magnetic poles ေတြရိွေနပါတယ္။ permanent magnets ေတြဟာ၊ armature မွာၿဖစ္ေပါါတဲ႔ magnetic poles ရဲ႕ direction ေပါါမူတည္ၿပီး၊ direction မတူတဲ႔အခါ attraction အေနနဲ႔ ဆြဲယူမွာၿဖစ္သလို၊ direction တူတဲ႔အခါ repelling အေနနဲ႔ တြန္းကန္မွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

permanent magnets ေတြရဲ႕ attraction နဲ႔ repelling ေႀကာင္႔၊ armature ဟာ၊ torque တန္ဖိုးပမာဏ တခုနဲ႔ လည္ပတ္သြားပါတယ္။ armature လည္ပတ္တဲ႔အခါ၊ flapper လည္းေရြွ႕လၽွားပါတယ္။ လည္ပတ္သြားတဲ႔ armature ကို၊ permanent magnets ေတြဟာ position တခုမွာ lock အေနနဲ႔ ပံုေသ ရိွေနေစၿပီး၊ applied current ပမာဏထပ္မံတိုးၿမွင္႔မွသာ၊ armature ဟာ ေနာက္ထပ္ position တခုသို႔ ဆက္လက္လည္ပတ္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ flapper ဟာ၊ armature မွာသက္ေရာက္တဲ႔ magnetic flux ေတြေႀကာင္႔၊ lock အေနနဲ႔ position တခုမွာ ပံုေသ ရိွေနတဲ႔အၿပင္၊ nozzles ေတြမွာရိွေနတဲ႔ hydraulic flow forces, flapper hinge point ရဲ႕ friction force တို႔ အပါအဝင္၊ flapper နဲ႔ spool တို႔ကို ဆက္သြယ္ေပးထားတဲ႔ feed back spring wire ရဲ႕ forces ေတြေႀကာင္႔၊ torque balance အေနနဲ႔ တည္ၿငိမ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ flapper နဲ႔ spool တို႔ကို feed back spring wire နဲ႔ခၽိတ္ဆက္ထားတဲ႔အတြက္၊ servovalve မွာ stability ကို ပိုမိုရရိွနိဳင္သလို၊ valve ရဲ႕ performance လည္းပိုေကာင္းမြန္လာပါတယ္။

အကယ္၍ applied current ရဲ႕ direction ကိုေၿပာင္းလဲၿပီး၊ ေပးသြင္းလိုက္တဲ႔အခါ၊ armature ဟာမူလ permanent magnet မွ၊ အၿခား permanent magnet တခုထံသို႔ reverse direction ၿဖင္႔လည္ပတ္ကာ၊ ေရြွ႕လၽွားသြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ armature ရဲ႕ လည္ပတ္မွဳေႀကာင္႔ flipper ဟာ၊ nozzle တခုနဲ႔ ပိုမိုနီးကပ္သြားၿပီး၊ အၿခား nozzle တခုနဲ႔ ပိုေဝးသြားပါတယ္။ flipper ဟာ၊ nozzle တခုနဲ႔ ပိုမိုနီးကပ္သြားတဲ႔အခါ၊ flipper နဲ႔ nozzle အႀကားမွ hydraulic fluid ရဲ႕ flow area ဟာ ကၽဥ္းသြားၿပီး၊ အၿခားတဖက္မွာေတာ႔ flow area ကၽယ္သြားမွာၿဖစ္ပါတယ္။ armature ဟာ၊ (~ 0.01 radius) ပမာဏခန္႔သာရိွတဲ႔ အလြန္ေသးငယ္တဲ႔ angle နဲ႔သာ direction of rotation အၿဖစ္၊ လည္ပတ္သလို၊ flipper နဲ႔ nozzle တို႔ႀကားမွ gap အကြာအေဝး 'G' ဟာလည္း (0.002 ~ 0.003) inches ခန္႔သာ ရိွပါတယ္။

 
Fig. Flapper nozzle servo-actuator

'G' ဆိုတဲ႔ flipper နဲ႔ nozzle တို႔ႀကားမွ gap အကြာအေဝးႀကီးမားခဲ႔လၽွင္၊ armature ဟာ direction of rotation အေနနဲ႔၊ ဆက္လက္ မလည္ပတ္နိဳင္ေတာ႔တဲ႔အၿပင္၊ flipper မွာရိွေနတဲ႔ torque balance forces ေတြေႀကာင္႔ latch အေနနဲ႔ ကန္႔လန္႔ အတားအဆီးတခုလို၊ ၿဖစ္သြားတတ္ပါတယ္။ အထက္မွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔ 'Flapper nozzle servo-actuator' မွာ၊ nozzle ရဲ႕ အဝင္ inlet ဟာ orifices inlet (၂) ခုၿဖစ္ၿပီး၊ 'Q1' နဲ႔ 'Q2' အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ nozzle ရဲ႕ အထြက္ outlet (၂) ခုကို 'n1' နဲ႔ 'n2' အၿဖစ္ သတ္မွတ္သလို၊ flapper နဲ႔ spool တို႔ကို ဆက္သြယ္ေပးထားတဲ႔ feed back spring wire ကိုေတာ႔၊ nozzle ရဲ႕ back pressure 'n3' အၿဖစ္သတ္မွတ္ပါတယ္။ nozzle inlet orifice 'Q1' နဲ႔ 'Q2' တို႔ဟာ၊ flapper ရဲ႕ ေရြွ႕လၽွားမွဳေပါါမူတည္ၿပီး hydraulic pressure နဲ႔ volume အေၿပာင္းအလဲကို၊ ေဆာင္ရြက္ေပးပါတယ္။ 


Fig. Flapper nozzle

flapper နဲ႔ nozzle တို႔ဟာ linear relation ၿဖင္႔ဆက္စပ္ေနၿပီး၊ flapper နဲ႔ nozzle တို႔ႀကားမွာေပါါေပါက္ လာမယ္႔ circumferential area ဟာ၊ nozzle diameter ထက္ေသးငယ္ပါတယ္။ nozzle တို႔ႀကားမွ circumferential area ဟာ၊ flow control area ၿဖစ္ပါတယ္။ ဒါ႔အၿပင္ flapper ရဲ႕ ေသးငယ္တဲ႔ ေရြွ႕လၽွားမွဳ movement မွတဆင္႔၊ accurate control ကို ရရိွေစတဲ႔အတြက္၊ torque motor ရဲ႕ materials, windings နဲ႔ overall design features ေတြဟာလည္း၊ အေရးႀကီးပါတယ္။ flapper ရဲ႕ movement ေႀကာင္ ႔ၿဖစ္ေပါါ လာတဲ႔ accurate control ဟာ pilot spool သို႔၊ သက္ေရာက္ၿပီး၊ pilot spool ရဲ႕ မွတဆင္႔၊ actuator ကို၊ actual control အေနနဲ႔ ေရြွ႕လၽွားေစမွာၿဖစ္ပါတယ္။ pilot spool ရဲ႕ ဟိုဖက္၊ ဒီဖက္ both sides (၂) ဖက္ စလံုးမွာ၊ flapper နဲ႔ nozzles တို႔ရဲ႕ control pressure acting သက္ေရာက္ပါတယ္။ flapper ဟာ အလယ္ဗဟို neutral position မွာရိွေနစဥ္၊ ဟိုဖက္၊ ဒီဖက္ nozzle flow areas ေတြဟာ ညီမၽွေနမွာ ၿဖစ္သလို၊ nozzle ရဲ႕ အထြက္ outlet pressures 'Pn1' နဲ႔ 'Pn2' တို႔ဟာလည္း၊ ညီမၽွေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ nozzle ရဲ႕ အဝင္ inlet မွ flow areas ေတြ ညီမၽွေနၿခင္းနဲ႔ inlet nozzle pressures ေတြ ညီမၽွေနၿခင္းကလည္း၊ neutral position မွာရိွေနတဲ႔ flapper ကိုပိုမိုတည္ၿငိမ္ေစပါတယ္။

flipper ဟာ၊ nozzle 'n1' နဲ႔ ပိုမိုနီးကပ္သြားတဲ႔အခါ၊ nozzle ရဲ႕ အထြက္ outlet flow area ကၽဆင္းသြားၿပီး၊ outlet pressures 'Pn1' ၿမင္႔တက္လာပါတယ္။ တခၽိန္တည္းမွာပဲ nozzle 'n2' ရဲ႕ outlet flow area ၿမင္႔တက္သြားၿပီး၊ outlet pressures 'Pn2' ကၽဆင္းသြားပါတယ္။ မတူညီတဲ႔ outlet pressures 'Pn1' နဲ႔ outlet pressures 'Pn2' တို႔ေႀကာင္႔ differential pressure 'Δp' ေပါါေပါက္လာၿပီး၊ "(differential pressure Δp = Pn1 – Pn2)" အရ spool ဟာ၊ outlet pressures နည္းတဲ႔ nozzle 'n2' ဖက္ အၿခမ္းသို႔၊ ေရြွ႕သြားပါတယ္။ high pressure fluid ဟာ၊ actuator chamber 'PA' အတြင္းသို႔စီးဝင္လာၿပီး၊ actuator chamber 'PB' အတြင္းမွ fluid ကေတာ႔ return အေနနဲ႔ servo-valve အတြင္းသို႔ ၿပန္လည္ စီးဆင္းသြားပါတယ္။ flapper ဟာ nozzle 'n1' ဖက္သို႔ေရြွ႕သြားစဥ္၊ feed back spring wire မွ၊ neutral position သို႔ၿပန္လည္ဆြဲယူပါတယ္။


Fig. Fiber-optic force sensor

flapper system မွာ stabilizing force ရရိွဖို႔ တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ spring wire အစား linear variable differential transducer ေတြကိုလည္း feed back အၿဖစ္၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳပါတယ္။ 'Hall effect' sensor သို႔မဟုတ္ piezoelectric sensor နဲ႔ fiber-optic force sensor အစရိွတဲ႔ linear variable differential transducer ေတြရဲ႕ output signal ဟာ၊ armature သို႔ ေပးသြင္းေနတဲ႔ applied current ကို၊ control လုပ္ၿပီး stabilizing ရရိွဖို႔၊ ေဆာင္ရြက္ေပးနိဳင္ပါတယ္။


Reference and Image credit to : http://www.daerospace.com/, http://www.valvehydraulic.com/, http://robotics.case.edu/

Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party. 

Saturday 10 March 2012

VVT-i - automobile variable valve timing system

fluid flow-rate ကိုေၿပာင္းလဲဖို႔၊ အသံုးၿပဳတဲ႔၊ "Control Valves" ေတြအေႀကာင္းေရးေနရင္း၊ automobile internal combustion engines ေတြမွာ၊ အသံုးၿပဳတဲ႔ inlet နဲ႔ exhaust valve control systems ေတြ အေႀကာင္း၊ ေရးပါဦးမယ္။ VVT-i ဆိုတာကေတာ႔၊ ကားေတြရဲ႕ internal combustion engines ေတြမွာ အသံုးၿပဳတဲ႔၊ 'automobile variable valve timing system' ၿဖစ္ၿပီး၊ 'variable valve timing with intelligence system' ကို၊ အတိုေကာက္ေခါါတာၿဖစ္ပါတယ္။ Toyota ကားေတြမွာ၊ VVT-i လို႔ေခါါၿပီး၊ BMW ကားေတြ မွာေတာ႔ VANOS လို႔ေခါါပါတယ္။

VVT-i (variable valve timing with intelligence system) - Toyota ကားေတြမွာ၊ VVT-i စနစ္ကို မသံုးခင္က၊ VVT စနစ္ကိုသံုးခဲ႔ပါတယ္။ VVT စနစ္ဟာ၊ 2-stage hydraulically controlled cam phasing system ၿဖစ္ၿပီး၊ VVT စနစ္ကိုအေစာဆံုး သံုးခဲ႔တဲ႔၊ engine ကေတာ႔ Toyota 4A-GE အင္ဂၽင္ ၿဖစ္ပါတယ္။
  Fig. VVT-i system

VVT-i စနစ္ကို (၁၉၉၆) ခုနွစ္မွာ၊ စတင္အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ belt, scissor-gear နဲ႔ chain အစရိွတဲ႔၊ camshaft drive ေတြနဲ႔ intake camshaft တို႔ေႀကာင္႔၊ intake valve အဖြင္႔အပိတ္ ၿပဳလုပ္ေနစဥ္၊ actuator မွ camshaft position ဆိုတဲ႔ cam lobe အေနအထားကို၊ ေၿပာင္းလဲေစၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ exhaust valve closing နဲ႔ intake valve opening ႀကားကာလ၊ overlap period လို႔ေခါါတဲ႔ valve timing ကို၊ actuator drive camshaft မွ၊ လိုအပ္သလို ေၿပာင္းလဲခၽိန္ညွိေပးတာၿဖစ္ၿပီး၊ engine efficiency ပိုေကာင္းမြန္လာ ပါတယ္။ VVT-i system ေတြကို၊ ခြဲၿခားႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ VVTL-i, Dual VVT-i, VVT-iE နဲ႔ Valvematic system ဆိုၿပီးေတြ႔ရပါတယ္။ 

VVTL-i (Variable valve timing and lift intelligent system) - 2ZZ-GE အင္ဂၽင္ တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ Toyota Celica ေတြမွာ (၂၀၀၀) ခုနွစ္ခန္႔ကစတင္ အသံုးၿပဳခ႔ဲေပမယ္႔၊ hydrocarbon emissions နဲ႔ပက္သက္ၿပီး၊ ၿပဌာန္းထားတဲ႔ European emission standards ေတြထဲမွ၊ 'Euro IV' specifications နဲ႔ မကိုက္ညီတဲ႔အတြက္၊ VVTL-i စနစ္ကို၊ အသံုးမၿပဳေတာ႔တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ 2ZZ-GE engine တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ Corolla T-Sport (Europe), Corolla Sportivo (Australia), Celica, Corolla XRS, Toyota Matrix XRS နဲ႔ Pontiac Vibe GT အစရိွတဲ႔၊ Toyota ကားေတြကို၊ ဆက္လက္ မထုတ္လုပ္တာ၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္သလို၊ Lotus Elise ကား မွာေတာ႔ 2ZZ-GE အစား၊ supercharger တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ 1ZZ-FE ကိုေၿပာင္းလဲတတ္ဆင္ၿပီး၊ ထုတ္လုပ္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။


Fig. OHV - overhead valve type engine

engine ေတြရဲ႕ cylinder head ကို၊ camshaft တတ္ဆင္ပံုအေနအထားေပါါမူတည္ၿပီး၊ OHV - overhead valve type နဲ႔ OHC - overhead cam type ဆိုၿပီး၊ ခြဲၿခားပါတယ္။ OHV engine ေတြ ကို၊ "Pushrod" engine လို႔လည္းေခါါႀကပါတယ္။ OHV engine မွာ၊ camshaft ကို၊ engine block အတြင္း တတ္ဆင္ ထားၿပီး၊ lifters, pushrods နဲ႔ rocker arms ေတြမွတဆင္႔၊ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြကို၊ အဖြင္႔နဲ႔ အပိတ္အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ engine head ရဲ႕ အေပါါမွာ၊ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြကို၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္၊ OHV - overhead valve type အၿဖစ္သတ္မွတ္ၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။
Fig. OHC - overhead cam type/ SOHC - single overhead cam engine


Fig. DOHC - double overhead cam/ Twin cam engine

OHC engine ကို၊ SOHC ဆိုတဲ႔၊ single overhead cam နဲ႔ DOHC ဆိုတဲ႔ double overhead cam type ဆိုၿပီး ထပ္မံခြဲၿခား ပါတယ္။ DOHC ကို "Twin Cam" လို႔လည္း၊ ေခါါပါတယ္။ camshaft ကို cylinder head အေပါါတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ rocker arms သို႔မဟုတ္ lifters ေတြမွတဆင္႔၊ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြကို၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ DOHC engine မွာေတာ႔၊ cylinder head အေပါါမွာ၊ camshaft (၂) ေခၽာင္းတတ္ဆင္ထားၿပီး၊ rocker arms သို႔မဟုတ္ lifters ေတြမွတဆင္႔၊ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြကို၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။

2ZZ-GE ရဲ႕ engine head ဟာ၊ DOHC - dual overhead camshaft head ၿဖစ္ပါတယ္။ cylinder တလံုးမွာ intake valve (၂) လံုးနဲ႔ exhaust valve (၂) လံုးပါဝင္ၿပီး၊ intake နဲ႔ exhaust valve တစံုစီကို၊ rocker arm တခုတည္းကိုသံုးၿပီး၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ actuator မွတြန္းတင္တဲ႔ အတြက္၊ rocker arm ဟာ၊ အထက္နဲ႔ေအာက္ up and down movement အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽားပါတယ္။ engine ရဲ႕ rpm ေၿပာင္းလဲတဲ႔အခါ၊ engine oil pressure လည္းအေၿပာင္းအလဲၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ engine oil pressure အေၿပာင္းအလဲေႀကာင္႔၊ differential pressure ၿဖစ္ေပါါလာပါတယ္။ differential pressure တန္ဖိုးတခုကို၊ set point အေနနဲ႔သတ္မွတ္ကာ၊ actuator ကို activated ၿဖစ္ေစပါတယ္။ cylinder unit တလံုးအတြက္၊ cam lobe (၂) ခု သံုးထားၿပီး၊ engine ရဲ႕ lower rpm မွာ၊ cam lobe (၁) ခုကို၊ actuator မွ၊ operate လုပ္ေစသလို၊ high rpm မွာ အၿခား cam lobe တခုကို၊ operate လုပ္ေစၿခင္း ၿဖစ္ပါတယ္။


Fig. VVTL-i system

rocker arm မွာ၊ spring တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ slipper follower ပါဝင္ပါတယ္။ slipper follower ေႀကာင္႔ high rpm cam lobe ဟာ၊ low rpm မွာ၊ freely move အေနနဲ႔ အထက္ေအာက္ေရြွ႕လၽွားနိဳင္ပါတယ္။ အင္ဂၽင္ဟာ (6000 ~ 7000) rpm ေအာက္မွာ၊ လည္ပတ္ေနစဥ္၊ low rpm cam lobe ဟာ၊ rocker arm နဲ႔ valves ေတြကို၊ အလုပ္လုပ္ေစပါတယ္။ အင္ဂၽင္ဟာ (7000 rpm) ထက္ေကၽာ္သြားတဲ႔အခါ၊ 'lift engagement point' ကိုေရာက္သြားပါတယ္။ 'lift engagement point' မွာ ECU - engine control unit ဟာ၊ OCV လို႔ေခါါတဲ႔ oil control valve သို႔မဟုတ္ oil pressure switch သို႔မဟုတ္ actuator ကို၊ activated ၿဖစ္ေစၿပီး၊ slipper follower ေအာက္မွ၊ sliding pin ကို တြန္းလိုက္ပါတယ္။ slipper-follower ရဲ႕ movements ေႀကာင္႔၊ rocker arm ဟာ၊ high rpm cam lobe နဲ႔အတူ၊ အထက္နဲ႔ေအာက္ up and down movement အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽားပါတယ္။ လိုက္ပါလွဳပ္ရွားပါတယ္။ 'lift engagement point' ေအာက္ကို၊ rpm ၿပန္ကၽသြားစဥ္ မွာေတာ႔၊ low rpm cam lobe နဲ႔ လိုက္ပါ ေရြွ႕လၽားပါတယ္။ VVTL-i စနစ္ဟာ intake valve အဖြင္႔အပိတ္ timing ကို၊ rpm အေပါါမူတည္ၿပီး၊ adjust လုပ္ေပးတဲ႔ စနစ္ၿဖစ္ပါတယ္။ Honda VTEC ကားေတြမွာလည္း၊ VVTL-i စနစ္ကို အသံုးၿပဳထားတာေတြ႔ရပါတယ္။

Dual VVT-i (Dual Variable valve timing and intelligent system) - intake နဲ႔ exhaust valve အဖြင္႔အပိတ္၊ အထက္နဲ႔ေအာက္ up and down movement (၂) မၽိဳးစလံုးအတြက္ timing ကို၊ adjusted လုပ္ေပးတဲ႔စနစ္ၿဖစ္ၿပီး၊ Toyota Altezza 3S-GE အင္ဂၽင္ေတြမွာ၊ (၁၉၉၈) ခုနွစ္ကတည္းက၊ စတင္အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ လက္ရိွအသံုးၿပဳေနတဲ႔ Toyota နဲ႔ Lexus models ကားေတြရဲ႕ ဆလင္ဒါ (၆) လံုး V6 နဲ႔ ဆလင္ဒါ (၈) လံုး V8 အင္ဂၽင္ေတြမွာ၊ Dual VVT-i ကို တတ္ဆင္ထားတာေတြ႔ရပါတယ္။ intake နဲ႔ exhaust valve အဖြင္႔အပိတ္ valve timing (၂) ခု စလံုးကို၊ engine rpm နဲ႔ lubricating oil pressure ေပါါမူတည္ၿပီး၊ adjusted လုပ္တဲ႔အတြက္၊ engine start နဲ႔ stop မွာ၊ minimum compression နဲ႔ အင္ဂၽင္လည္ပတ္ပါတယ္။


Fig. Toyota 2GR-FSE engine with dual VVT-i

Dual VVT-i engine ေတြမွာ၊ အင္ဂၽင္လည္ပတ္ၿခင္းဟာ၊ unnoticeable အေနနဲ႔ သတိမၿပဳမိ နိဳင္ေလာက္ေအာင္၊ ၿငိမ္သက္လြန္းတာေတြ႔ရပါတယ္။ အင္ဂၽင္ကို light-off temperature အေနနဲ႔ နိွဳးလို႔ရေစဖို႔၊ catalytic converter ကို၊ fast heating အတြက္သံုးထားသလို၊ catalytic converter အုပ္ထားတဲ႔အတြက္၊ hydrocarbon emissions ကိုလည္းေလၽွာ႔ကၽေစပါတယ္။ ပံုမွန္ internal combustion engines ေတြရဲ႕ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြဟာ၊ cam lobes နဲ႔ တိုက္ရိုက္ ထိေတြ႔ၿပီးမွ၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ opening and closing ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။

fixed timing အၿဖစ္၊ ႀကိဳတင္ ခၽိန္ညွိထားတဲ႔အတြက္၊ intake valve ဟာ exhaust valve မပိတ္ခင္၊ slightly open အေနနဲ႔၊ အနည္းငယ္ ႀကိဳပြင္႔ေနပါတယ္။ ႀကိဳပြင္႔ေနတဲ႔ overlap period မွာ၊ intake stroke cylinder ရဲ႕အတြင္းကို၊ ေလာင္စာဆီ fuel နဲ႔ ေလ ကိုသြင္းပါတယ္။ 'valve overlap' timing ဟာ၊ fixed အၿဖစ္၊ ပံုေသရိွေနတာၿဖစ္ၿပီး၊ fuel/ air mixture အေနနဲ႔ ကုန္စင္ေအာင္ေလာင္ကၽြမ္းနိဳင္ၿခင္း မရိွတဲ႔ အတြက္၊ fuel wasted ဆိုတဲ႔၊ ေလာင္စာ ဆံုးရံွဳးမွဳ ၿဖစ္ေပါါပါတယ္။ engine အတြင္း၊ ကုန္စင္ေအာင္ေလာင္ကၽြမ္းနိဳင္ၿခင္း မရိွတဲ႔ ေလာင္စာေတြဟာ၊ exhaust stroke မွတဆင္႔၊ အၿပင္ေလထု အတြင္းထြက္သြားတဲ႔အခါ hydrocarbon emissions အၿဖစ္ ထြက္သြားမွာၿဖစ္သလို၊ engine ရဲ႕ power output ကို လည္း၊ စြမ္းရည္ၿပည္႔ efficient အေနနဲ႔ မရရိွနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။

valve အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ lift timing ကို၊ variable အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ေၿပာင္းလဲနိဳင္မယ္ဆိုလၽွင္ overlap period ကိုလည္းလိုအပ္သလို၊ အတိုး အေလၽွာ႔လုပ္နိဳင္မွာၿဖစ္ပါတယ္။ engine rpm အတိုးအေလၽွာ႔ အေပါါမူတည္ၿပီး၊ intake valve timing ကို cam lobe မွတဆင္႔၊ adjusted လုပ္တဲ႔အခါ၊ combustion chamber အတြင္းမွာ fuel နဲ႔ ေလဟာ၊ ေရာစပ္ၿပီး အကုန္အစင္ေလာင္ကၽြမ္း နိဳင္တဲ႔အတြက္၊ fuel wasted မၿဖစ္ေပါါေတာ႔သလို၊ engine ရဲ႕ efficiency လည္းတက္လာပါတယ္။ တခါ exhaust valve timing ကိုပါ၊ engine rpm အတိုးအေလၽွာ႔ အေပါါမူတည္ၿပီး၊ cam lobe မွတဆင္႔၊ adjusted လုပ္တဲ႔အခါ၊ အကုန္အစင္ေလာင္ကၽြမ္းၿပီးသား fuel ေတြေႀကာင္႔ hydrocarbon emissions ပါေလၽွာ႔ကၽသြားၿပီး၊ internal combustion engines ေတြေႀကာင္႔ၿဖစ္ေပါါတဲ႔၊ ေလထုညစ္ညမ္းမွဳ air pollution ပါေလၽွာ႔ကၽသြားမွာ ၿဖစ္ပါတယ္။

VVT-iE ( Variable valve timing - intelligent by electric motor System) - Lexus ကားေတြမွာ၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳတဲ႔ variable valve timing system ၿဖစ္ပါတယ္။ VVT-iE စနစ္ကို၊ 2007MY Lexus LS 460 model ကားေတြရဲ႕ 1UR engine မွာ၊ (၂၀၀၇) ခုနွစ္ကတည္းက စတင္ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။


Fig. Toyota UR engine

VVTi-E ဟာ၊ camshaft အၿပင္ actuator spins နဲ႔ electric motor တို႔ကို၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ စနစ္ ၿဖစ္ပါတယ္။ engine rpm အေပါါမူတည္ၿပီး၊ လိုက္ပါလည္ပတ္မယ္႔၊ control shaft တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ control shaft ဟာ၊ actuator spins နဲ႔ electric motor တို႔တတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ shaft ၿဖစ္ပါတယ္။ Dual VVT-i စနစ္လို၊ intake နဲ႔ exhaust camshaft အၿပင္၊ control shaft ကိုပါ၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔အတြက္ 'Triple VVT-i' စနစ္လို႔လည္း၊ ေခါါႀကပါေသးတယ္။ fixed timing နဲ႔ လည္ပတ္ဖို႔ လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ actuator motor ဟာ၊ camshaft ရဲ႕ speed နဲ႔အတူ၊ လည္ပတ္ေနမွာၿဖစ္ပါတယ္။ overlap period ပိုၿမန္ဖို႔ လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ valve timing လည္းပိုၿမန္ဖို႔လိုလာမွာၿဖစ္ၿပီး၊ actuator motor ရဲ႕ speed ဟာ၊ camshaft ရဲ႕ speed ထက္ပိုၿပီးလည္ပတ္ ပါတယ္။ အလားတူ overlap period ေနွးဖို႔၊ လိုအပ္တဲ႔အခါ၊ valve timing လည္းေနွးဖို႔လိုအပ္လာၿပီး၊ actuator motor ရဲ႕ speed ဟာ၊ camshaft ရဲ႕ speed ထက္ေနွးကာ၊ လည္ပတ္ပါတယ္။ actuator motor နဲ႔ camshaft တို႔အႀကားမွ၊ speed ကြာဟမွဳအေပါါမူတည္ၿပီး၊ mechanism arrangement မွ၊ valve အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ lift timing ကို၊ variable အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ေၿပာင္းလဲေပးပါတယ္။

VVEL (Variable valve event and lift system) - Toyota engines ေတြရဲ႕ VVTi-E ဆိုတဲ႔၊ Variable Valve Timing - intelligent by Electric motor System ကို၊ Nissan engines ေတြမွာ VVEL - Variable Valve Event and Lift System လို႔ေခါါၿပီး၊ Skyline Coupe (Infiniti G37) model ကားေတြရဲ႕ VQ37VHR V6 engine မွာ၊ (၂၀၀၇) ခုနွစ္မွ၊ စတင္အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ internal combustion engines ေတြမွာအစဥ္အလာအရတတ္ခဲ႔တဲ႔ conventional intake camshaft ကို အသံုးမၿပဳေတာ႔တာေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ valves ေတြ အထက္ေအာက္ေရြ႔လၽွားေစမယ္႔ cam lobes ေတြကို၊ camshaft မွာ၊ fixed အေနနဲ႔၊ အေသတတ္ဆင္ထားၿခင္းမရိွပဲ၊ pivoted အေနနဲ႔ အရွင္ အထက္ေအာက္ေရြွ႕လၽွားနိဳင္ေအာင္ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ conventional cam lobes ေတြဟာ၊ camshaft နဲ႔အတူ၊ လိုက္ပါလည္ပတ္ေပမယ္႔၊ VVEL ဆိုတဲ႔ Variable Valve Event and Lift System မွာ၊ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ cam lobes ေတြကေတာ႔၊ reciprocally အေနနဲ႔ အထက္နဲ႔ေအာက္၊ swings up and down အတက္အဆင္းလုပ္ပါတယ္။


Fig. Nissan VVEL system

VVEL camshaft မွာ eccentric cam ကို၊ fixed အေနနဲ႔ တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ camshaft နဲ႔ eccentric cam, link A, rocker arm, link B အစရိွတဲ႔၊ mechanism arrangement ေတြေႀကာင္႔၊ cam lobe မွာ reciprocating movement ေပါါေပါက္လာၿပီး၊ inlet နဲ႔ exhaust valves ေတြကို၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ အၿဖစ္၊ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ actuator motor ရဲ႕ rpm ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ eccentric control shaft ဟာ လည္ပတ္ပါတယ္။ engine rpm ဟာ 'lift engagement point' ကိုေရာက္သြားတဲ႔အခါ၊ pivoted rocker arm ရဲ႕ position ေၿပာင္းလဲသြားပါတယ္။ rocker arm position ေၿပာင္းလဲသြားတဲ႔အတြက္၊ link A နဲ႔ B တို႔ရဲ႕ အေနအထားလည္း၊ ေၿပာင္းလဲသြားၿပီး၊ pivoted cam lobes ရဲ႕ swing angle လည္း ေၿပာင္းလဲပါတယ္။ cam lobes ရဲ႕ swing angle ေၿပာင္းလဲၿခင္းေႀကာင္႔၊ valve အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ lift timing လည္းလိုက္ပါေၿပာင္းလဲ ပါတယ္။

Valvetronic - Nissan engines ေတြရဲ႕ VVEL - Variable Valve Event and Lift System ကို၊ BMW engines ေတြမွာေတာ႔၊ Valvetronic system လို႔ေခါါ ပါတယ္။ valvetronic system မွာ၊ electric motor, eccentric shaft နဲ႔ valve တလံုးစီ အတြက္၊ intermediate rocker arm တခုစီပါဝင္ပါတယ္။ 



Fig. BMW Valvetronic system

intermediate rocker arm မွာ၊ roller bearing ကို တတ္ဆင္ထားပါတယ္။ eccentric shaft ကေတာ႔ intermediate rocker arm ကို၊ အေပါါမွဖိထားပါတယ္။ 'lift engagement point' ကို engine rpm ေရာက္သြားတဲ႔အခါ၊ electric motor ရဲ႕ actuator မွ၊ တြန္းလိုက္တဲ႔အတြက္ eccentric shaft လည္သြားၿပီး၊ eccentric shaft ဟာ၊ intermediate rocker arm ကိုပိုၿပီး၊ ဖိခၽ လိုက္လိုက္ၿခင္းေႀကာင္႔၊ valve ပိုၿပီးပြင္႔ပါတယ္။ electric actuators ေတြကိုအသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ VVTi-E, VVEL နဲ႔ Valvetronic အစရိွတဲ႔၊ variable valve timing systems ေတြဟာ၊ engine ရဲ႕ low rpm, high rpm နဲ႔ lower temperature condition ေတြမွာ၊ response နဲ႔ accuracy ပိုေကာင္းသလို၊ fuel consumption နဲ႔အတူ၊ hydrocarbon emissions ကိုလည္းေလၽွာ႔ကၽေစပါတယ္။

Valvematic - Nissan engine ရဲ႕ VVEL system နဲ႔ BMW engine ရဲ႕ Valvetronic system ေတြကို အတုယူကာ၊ (၂၀၀၈) ခုနွစ္မွစၿပီး၊ Toyota engine ေတြမွာ၊ Valvematic system ကို စတင္ အသံုးၿပဳခဲ႔ပါတယ္။ valvematic system ဟာ၊ variable valve timing - intelligent by electric motor System ဆိုတဲ႔၊ VVT-iE နဲ႔ valve lift mechanism တို႔ကို၊ ေပါင္းစပ္ အသံုးၿပဳတဲ႔ စနစ္ၿဖစ္ပါတယ္။ VVT-iE စနစ္ဟာ valve opening timing ကို၊ variable အေနနဲ႔ လိုအပ္သလို၊ ေၿပာင္းလဲေပးတာၿဖစ္ၿပီး၊ valve lift mechanism ကေတာ႔၊ valve opening distance ဆိုတဲ႔၊ valve lift distance ကို၊ လိုအပ္သလို၊ ေၿပာင္းလဲေပးပါတယ္။ cylinder unit တိုင္းမွာ၊ actuating arrangement ဆိုတဲ႔ valve lift mechanism ေတြတတ္ဆင္ထားတဲ႔၊ intermediate shaft ေတြပါဝင္ပါတယ္။ valve lift mechanism အၿဖစ္၊ cylinder unit တိုင္းမွာ၊ roller bearings နဲ႔၊ finger followers (၂) ခုစီတတ္ဆင္ထားပါတယ္။ 


Fig. Toyota Valvematic system


Fig. Valve lift mechanism - finger followers and roller bearing member

intermediate shaft ရဲ႕ internal gear threads ေတြေႀကာင္႔ roller member ေတြနဲ႔ finger followers ေတြဟာ intermediate shaft နဲ႔အတူလိုက္ပါလွဳပ္ရွား ပါတယ္။ valve lift mechanism မွ roller member နဲ႔ finger followers ေတြရဲ႕ gear threads ေတြဟာ၊ ဆန္႔ကၽင္ဖက္၊ opposite direction အေနနဲ႔ရိွေနပါတယ္။ roller member နဲ႔ finger followers ေတြဟာ၊ intermediate shaft လည္ပတ္တဲ႔ အခါ၊ swivels အေနနဲ႔ တခုနဲ႔တခု moving either apart or closer together ဆိုသလို၊ ေဝးသြားလိုက္ နီးလာလိုက္အေနအထားမၽိဳး၊ ဆန္႔ကၽင္ဖက္ directions ေတြနဲ႔၊ လွဳပ္ရွားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 


Fig. Low lift


Fig. High lift 

အထက္မွာေဖာ္ၿပထားတဲ႔၊ ပံုမွာ intermediate shaft မွတဆင္႔၊ camshaft ဟာ valve ကို ေရြွ႕လၽားေစတာေတြ႔ရမွာၿဖစ္ပါတယ္။ camshaft ဟာ၊ intermediate shaft ရဲ႕ roller member နဲ႔ အတူထိေတြ႔လည္ပတ္ၿပီး၊ finger followers ေတြကို၊ movement အေနနဲ႔ ေရြွ႕လၽွားေစပါတယ္။ finger followers နဲ႔ roller member တို႔ဟာ၊ narrow angle အေနနဲ႔ rocker arm ကို ဖိခၽတဲ႔အတြက္၊ valve lift ဟာ၊ low lift အေနနဲ႔ အနည္းငယ္သာပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ finger follower ရဲ႕ angle ဟာ၊ wide angle အေနနဲ႔ ႀကီးမားလာတဲ႔အခါ၊ roller rocker arm ကို ပိုၿပီး ဖိခၽတဲ႔အတြက္၊ valve lift ဟာ၊high lift အေနနဲ႔ ပိုပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ 

valvematic system မွာ၊ valve အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ lift timing ကို၊ actuator နဲ႔ခၽိတ္ဆက္ထားတဲ႔ intermediate shaft မွ ခၽိန္ညွိေပးသလို၊ valve lift ပ မာဏကိုေတာ႔ finger followers ေတြမွ၊ ခၽိန္ညွိေပးပါတယ္။ ပထမဆံုးအသံုးၿပဳတဲ႔ 2.0-liter Valvematic engines ေတြမွာ၊ valve lift ပ မာဏကို (0.97mm ~ 11mm) အတြင္း၊ adjustment အေနနဲ႔၊ ေၿပာင္းလဲခၽိန္ညွိေပးတာေတြ႔ရ ပါတယ္။ engine ရဲ႕ load ေပါါမူတည္ၿပီး၊ throttle butterfly အေနနဲ႔ လိုအပ္သေလာက္သာ၊ valve ကိုပြင္႔ေစတဲ႔အတြက္၊ fuel consumption ကိုေလၽွာ႔ခၽနိဳင္ပါတယ္။ engine ရဲ႕ load ေပါါ မူတည္ၿပီး၊ top end power ကိုလိုအပ္တဲ ႔ အခါ၊ high lift အေနနဲ႔၊ ပြင္႔ေစပါတယ္။ VVTL-i, Dual VVT-i နဲ႔ VVT-iE အစရိွတဲ႔ VVT-i system ေတြကို အသံုးၿပဳထားတဲ႔၊ cylinder volume metric ပမာဏ 2.0 liter တနည္းအားၿဖင္႔ 2000 cc engines ေတြမွာ၊ top end power အေနနဲ႔ 143 hp အထိရရိွေပမယ္႔၊ valvematic system ကိုအသံုးၿပဳထားတဲ႔ 2.0 liter engine မွာေတာ႔၊ top end power ကို 158 horsepower အထိရရိွတာေတြ႔ရ ပါတယ္။

Multiair (electro-hydraulic variable valve actuation system) - BMW Valvetronic, Nissan VVEL နဲ႔ Toyota Valvematic အစရိွတဲ႔၊ system ေတြ မွာသံုးထားတဲ႔ components ေတြအစား၊ electrohydraulic components ေတြကို သံုးထားတဲ႔ Variable valve timing and lift intelligent system ကို၊ (၂၀၀၉) ခုနွစ္မွာ၊ FIAT ရဲ႕ 1.4 FIRE engine မွာ၊ စတင္အသံုးၿပဳခဲ႔ၿပီး၊ Multiair system လို႔ေခါါပါတယ္။ Multiair system ကို၊ SOHC ဆိုတဲ႔၊ single overhead cam engine ေတြမွာ၊ တတ္ဆင္ အသံုးၿပဳပါတယ္။ အပိုပါဝင္လာတဲ႔၊ additional electrohydraulic components ေတြဟာ၊ bulky mechanism အေနနဲ႔၊ head အေပါါ၊ စုၿပံဳၿပီးရိွေနၿခင္းေႀကာင္႔၊ space ေနရာကၽဥ္းသြားၿပီး၊ intake camshaft ကိုတတ္ဆင္လို႔မရတဲ႔အတြက္၊ single overhead cam ကိုသာအသံုးၿပဳၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။ 


Fig. FIAT Multiair system

Multiair system မွာ၊ roller rockers, hydraulic pistons, hydraulic chamber နဲ႔ hydraulic valve actuator တို႔ပါဝင္ပါတယ္။ hydraulic chamber မွာ electronic-controlled solenoid valve ကို တတ္ဆင္ထားၿပီး၊ engine lubricating oil ကို hydraulic fluid အၿဖစ္၊ ၿပန္လည္အသံုးၿပဳပါတယ္။ Multiair system မွာ single camshaft ရဲ႕ exhaust cam lobes ေတြဟာ၊ ပံုမွန္သမရိုးကၽ conventional way နဲ႔သာ၊ exhaust valve အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ lift timing ကိုေဆာင္ရြက္ပါတယ္။

valve timing အတြက္၊ intake cam lobe ကို၊ long opening duration အၿဖစ္၊ ခၽိန္ထားပါတယ္။ engine ဟာ high rpm နဲ႔ လည္ပတ္စဥ္၊ intake valve ဟာ၊ early opening lift timing နဲ႔ေစာေစာပြင္႔မွာ ၿဖစ္သလို၊ solenoid valve လည္းပိတ္ေနပါတယ္။ solenoid valve ဟာ၊ de-energised အေနနဲ႔ ပိတ္ေနတဲ႔အတြက္၊ hydraulic chamber အတြင္းသို႔၊ fluid ဝင္ေရာက္လာၿခင္း မရိွပဲ၊ hydraulic piston မွ valve actuator အတြင္းသို႔သာ၊ တိုက္ရိုက္စီးဆင္းသြားၿပီး၊ valve actuator မွ၊ intake valve ကို high lift အေနနဲ႔၊ ပြင္႔ေစပါတယ္။

Fig. Multi events

engine rpm ကၽသြားတဲ႔အခါ၊ solenoid valve ဟာ၊ energized ၿဖစ္ကာပြင္႔သြားၿပီး၊ hydraulic chamber အတြင္းကို၊ fluid ဝင္ေရာက္လာပါတယ္။ valve actuator အတြင္းသို႔ fluid ဝင္ေရာက္ လာၿခင္းမရိွေတာ႔တဲ႔ အတြက္၊ rebound spring ရဲ႕အားေႀကာင္႔ intake valve ဟာ၊ early closing lift timing အေနနဲ႔ေစာေစာ ပိတ္မွာၿဖစ္ၿပီး  ၿပန္ပြင္႔တဲ႔အခါ low lift အေနနဲ႔သာ ပြင္႔မွာၿဖစ္ပါတယ္။ exhaust valve နဲ႔ inlet valve တို႔၊ အဖြင္႔နဲ႔အပိတ္ အကူးအေၿပာင္း over lap period အတြင္း၊ intake valve ဟာ၊ early closing lift timing အေနနဲ႔ေစာေစာပိတ္ၿပီး၊ late valve opening အေနနဲ႔ ေနာက္ကၽၿပီးမွပြင္႔တဲ႔အတြက္၊ engine ရဲ႕ combustion chamber အတြင္းမွာ၊ တပိုင္းတစ partial vacuum ၿဖစ္ေပါါေနပါတယ္။ valve ဟာ၊ low valve lift အေနနဲ႔ အနည္းငယ္သာပြင္႔ေနစဥ္၊ partial vacuum area အတြင္းကို၊ intake air stream ဟာ၊ turbulence အေနနဲ႔ အရိွန္ၿမွင္႔ၿပီး၊ ဝင္ေရာက္လာပါတယ္။၊ combustion chamber အတြင္းမွာ turbulence ၿဖစ္ေပါါမွဳေႀကာင္႔၊ air/ fuel mixture ပိုမိုေကာင္းမြန္သြားၿပီး၊ fuel ဟာ အကုန္အစင္ေလာင္ကၽြမ္းသြားတဲ႔အတြက္၊ ဆံုးရံွဳးမွဳ wasted မရိွေတာ႔သလို၊ hydrocarbon emissions ကိုလည္းေလၽွာ႔ကၽေစပါတယ္။

engine rpm ကို၊ အနည္းငယ္ထပ္မံကၽဆင္းေစၿပီး၊ partial-load operation အၿဖစ္၊ ေမာင္းနွင္တဲ႔ အခါမွာလည္း၊ intake valve ဟာ၊ early closing lift timing အေနနဲ႔ေစာေစာပိတ္ကာ၊ လိုသေလာက္ intake air ပမာဏကိုသာေပးပို႔ပါတယ္။ variable cam phasing နဲ႔ compromised cam timing ေတြကို သံုးထားတဲ႔၊ အၿခား engines ေတြမွာေတာ႔၊ intake stroke မွ၊ intake air ဟာ back-flow အေနနဲ႔၊ ၿပန္လည္ စီးဆင္းၿခင္းမရိွနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရမွာၿဖစ္သလို၊ SOHC ဆိုတဲ႔၊ single overhead cam engine ေတြမွာေတာ႔၊ intake air volume ပမာဏ၊ မၽားတဲ႔အခါ၊ back-flow အေနနဲ႔ စီးဆင္းနိဳင္ပါတယ္။ SOHC ဆိုတဲ႔၊ single overhead cam ကိုသံုးထားတဲ႔ Multiair engine ေတြကို၊ low-rpm acceleration နဲ႔ ေမာင္းနွင္တဲ႔အခါ၊ intake air volume ပမာဏ၊ ပိုမိုလိုအပ္လာမွာၿဖစ္ၿပီး၊ အနီးဆံုး intake stroke မွ၊ back-flow အေနနဲ႔၊ intake manifold သို႔ၿပန္မစီးနိဳင္ေအာင္၊ intake valve ရဲ႕၊ early closing lift timing မွတားဆီးေပးပါတယ္။

Multiair system ကို၊ Uniair system လို႔လည္းေခါါပါတယ္။ electro-hydraulic variable valve actuation system ၿဖစ္တဲ႔၊ Multiair system ဟာ၊ engine အတြင္းဝင္ေရာက္လာတဲ႔ intake air ကို၊ control အေနနဲ႔၊ လိုအပ္သလိုထိမ္းခၽဳပ္ေပးတဲ႔စနစ္ၿဖစ္ၿပီး၊ petrol engines ေတြမွာသာမက၊ diesel engines ေတြမွာပါ၊ တတ္ဆင္အသံုးၿပဳႀကပါတယ္။ Alfa Romeo MiTo မွာ တတ္ဆင္ထားတဲ႔ 1.4 JTB engine ဟာ၊ top end power အေနနဲ႔ 155 PS (114 kW; 153 hp), 230 N·m (170 lb·ft) ရိွၿပီး၊ fuel consumption အေနနဲ႔၊ 100 kilometres တိုင္းမွာ၊ 6.5 litres သံုးစြဲပါတယ္။ 1.4 JTB engine မွာ၊ Multiair system ကိုတတ္ဆင္လိုက္တဲ႔အခါ၊ top end power အေနနဲ႔ 170 PS (125 kW; 168 hp), 250 N·m (180 lb·ft) အထိ တိုးကာ ရရိွလာၿပီး၊ fuel consumption အေနနဲ႔၊ 100 kilometres တိုင္းမွာ 6.0 L သာ၊ သံုးစြဲပါတယ္။ air/ fuel mixture ပိုမိုေကာင္းမြန္လာတဲ႔အတြက္၊ top end power တက္လာ သလို၊ fuel consumption ကၽဆင္းသြားၿခင္းၿဖစ္ပါတယ္။

cylinder ရဲ႕ volume metric ပမာဏၿခင္းတူၿပီး၊ ပံုမွန္ traditional သမရိုးကၽ petrol engine ေတြနဲ႔ Multiair system ကို သံုးထားတဲ႔၊ engine ကို နိွဳင္းယွဥ္ႀကည္႔တဲ႔အခါ၊ power အေနနဲ႔၊ (10 %), torque အေနနဲ႔ (15 %) ပိုမိုရရိွၿပီး၊ CO2 emissions ကို (10 %) နဲ႔ NOx emission ကို (60 %) အထိေလၽွာ႔ခၽနိဳင္တာ၊ ေတြ႔ရပါတယ္။ 1.4 L Multiair engine ဟာ၊ "Best New Engine of 2010" ဆုကိုရခဲ႔သလို၊ Multiair system ကိုသံုးထားတဲ႔၊ Fiat TwinAir 875 cc two-cylinder engine ဟာလည္း၊ "Best New Engine of 2011" ဆုကိုရခဲ႔ပါတယ္။ ကားေတြရဲ႕ internal combustion engines ေတြကို ထုတ္လုပ္ရာမွာ၊ fuel consumption ပမာဏကို၊ အနည္းဆံုးသံုးၿပီး၊ top end power အမၽားဆံုးနဲ႔ hydrocarbon emission အနည္းဆံုးထုတ္လြွင္႔တဲ႔၊ engines ေတြကိုပဲ၊ ထုတ္လုပ္ဖို႔ႀကိဳးစားႀကပါတယ္။ လက္ရိွအသံုးၿပဳေနတဲ႔ Valvetronic, VVEL, Valvematic နဲ႔ Multiair အစရိွတဲ႔၊ system ေတြအၿပင္၊ piezoelectric controlled hydraulic actuator "Camless" system ကို၊ အသံုးၿပဳတဲ႔ internal combustion engines ေတြကို စမ္းသတ္ထုတ္လုပ္ေနႀကပါတယ္။



Remark : All images herein this website are for use of educational purpose only. The owner of this web site is not responsible for the consequences in case of violation to copyright, trademark, patent or other intellectual property rights of any third party.