Gasoline direct injection
گیسولین ڈائریکٹ انجیکشن (جی ڈی آئی)، جسے پیٹرول ڈائریکٹ انجیکشن (پی ڈی آئی) بھی کہا جاتا ہے، اندرونی دہن انجنوں کے لیے ایک مرکب تشکیل کا نظام ہے جو پٹرول پر چلتا ہے، جہاں ایندھن دہن چیمبر میں انجکشن کیا جاتا ہے۔ یہ کئی گنا انجکشن سسٹم سے الگ ہے، جو انٹیک کئی گنا (انلیٹ کئی گنا) میں ایندھن داخل کرتے ہیں۔ جی ڈی آئی کا استعمال انجن کی کارکردگی اور مخصوص بجلی کی پیداوار کو بڑھانے کے ساتھ ساتھ اخراج کے اخراج کو کم کرنے میں مدد کر سکتا ہے۔ پیداوار تک پہنچنے والا پہلا جی ڈی آئی انجن 1925 میں کم دباؤ والے ٹرک انجن کے لیے متعارف کرایا گیا تھا۔ کئی جرمن کاروں نے 1950 کی دہائی میں بوش مکینیکل جی ڈی آئی سسٹم کا استعمال کیا، تاہم اس ٹیکنالوجی کا استعمال اس وقت تک کم ہی رہا جب تک کہ متسوبشی نے 1996 میں بڑے پیمانے پر تیار کردہ کاروں کے لیے الیکٹرانک جی ڈی آئی سسٹم متعارف نہیں کرایا۔ حالیہ برسوں میں جی ڈی آئی کو آٹوموٹو انڈسٹری نے تیزی سے اپنایا ہے، جو کہ ریاستہائے متحدہ میں ماڈل سال 2008 کی گاڑیوں کی پیداوار کے 2.3 فیصد سے بڑھ کر ماڈل سال 2016 کے لیے تقریبا 50 فیصد ہو گیا ہے۔ آپریٹنگ اصول چارج موڈ براہ راست انجکشن شدہ انجن کا 'چارج موڈ' اس بات سے مراد ہے کہ ایندھن کو دہن چیمبر میں کس طرح تقسیم کیا جاتا ہے: 'یکساں چارج موڈ' میں ایندھن کو دہن چیمبر میں ہوا کے ساتھ یکساں طور پر ملایا جاتا ہے، کئی گنا انجکشن کے مطابق۔ اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ میں ایک زون ہوتا ہے جس میں چنگاری پلگ کے ارد گرد ایندھن کی کثافت زیادہ ہوتی ہے، اور چنگاری پلگ سے مزید دور ایک پتلا مرکب (ایندھن کی کم کثافت) ہوتا ہے۔ یکساں چارج موڈ یکساں چارج موڈ میں، انجن یکساں ہوا/ایندھن کے مرکب () پر چلتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ سلنڈر میں ایندھن اور ہوا کا (تقریبا) کامل مرکب ہوتا ہے۔ ایندھن کو انٹیک اسٹروک کے شروع میں ہی انجکشن کیا جاتا ہے تاکہ انجکشن شدہ ایندھن کو ہوا کے ساتھ ملنے کے لیے زیادہ سے زیادہ وقت مل سکے، تاکہ ایک یکساں ہوا/ایندھن کا مرکب بن سکے۔ یہ طریقہ اخراج گیس کے علاج کے لیے روایتی تین طرفہ اتپریرک کا استعمال کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ کئی گنا انجکشن کے مقابلے میں، ایندھن کی کارکردگی میں صرف بہت قدرے اضافہ ہوتا ہے، لیکن مخصوص بجلی کی پیداوار بہتر ہوتی ہے، یہی وجہ ہے کہ یکساں موڈ نام نہاد انجن کو کم کرنے کے لیے مفید ہے۔ زیادہ تر براہ راست انجکشن شدہ مسافر کار پیٹرول انجن یکساں چارج موڈ کا استعمال کرتے ہیں۔ اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ اسپارک پلگ کے ارد گرد ایندھن/ہوا کے مرکب کا ایک چھوٹا سا زون بناتا ہے، جو باقی سلنڈر میں ہوا سے گھرا ہوا ہوتا ہے۔ اس کے نتیجے میں سلنڈر میں کم ایندھن انجکشن کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے درمیانی بوجھ پر اور مکمل بوجھ پر ہوا سے ایندھن کے اوسط تناسب کے ساتھ مجموعی طور پر ہوا سے ایندھن کا تناسب بہت زیادہ ہوتا ہے۔ مثالی طور پر، تھراٹل والو زیادہ سے زیادہ کھلا رہتا ہے تاکہ تھراٹلنگ کے نقصانات سے بچا جا سکے۔ اس کے بعد ٹارک کو مکمل طور پر کوالٹی ٹارک کنٹرولنگ کے ذریعے سیٹ کیا جاتا ہے، جس کا مطلب ہے کہ انجن کے ٹارک کو سیٹ کرنے کے لیے صرف انجکشن شدہ ایندھن کی مقدار میں ہیرا پھیری کی جاتی ہے، لیکن انٹیک ہوا کی مقدار میں نہیں۔ اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ شعلے کو سلنڈر کی دیواروں سے بھی دور رکھتا ہے، جس سے تھرمل نقصانات کم ہوتے ہیں۔ چونکہ بہت زیادہ دبلی پتلی آمیزش کو اسپارک پلگ سے روشن نہیں کیا جا سکتا (ایندھن کی کمی کی وجہ سے)، اس لیے چارج کو مستحکم کرنے کی ضرورت ہے (مثال کے طور پر اسپارک پلگ کے ارد گرد ایندھن/ہوا کے مرکب کا ایک چھوٹا سا زون بنانے کی ضرورت ہے)۔ اس طرح کے چارج کو حاصل کرنے کے لیے، ایک مستحکم چارج انجن کمپریشن اسٹروک کے بعد کے مراحل کے دوران ایندھن کو داخل کرتا ہے۔ پسٹن کے اوپری حصے میں ایک "گھومنے والی گہا" اکثر ایندھن کو چنگاری پلگ کے آس پاس کے زون میں بھیجنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ تکنیک الٹرا لین مرکب کے استعمال کو قابل بناتی ہے جو کاربوریٹرز یا روایتی کئی گنا ایندھن انجکشن کے ساتھ ناممکن ہوگا۔ اسٹراٹیفائیڈ چارج موڈ (جسے "الٹرا لین برن" موڈ بھی کہا جاتا ہے) کم بوجھ پر استعمال کیا جاتا ہے، تاکہ ایندھن کی کھپت اور اخراج کو کم کیا جا سکے۔ تاہم، زیادہ بوجھ کے لیے مستحکم چارج موڈ کو غیر فعال کر دیا جاتا ہے، جس میں انجن اعتدال پسند بوجھ کے لیے اسٹیوچیومیٹرک ہوا-ایندھن کے تناسب اور زیادہ بوجھ پر بہتر ہوا-ایندھن کے تناسب کے ساتھ یکساں موڈ میں تبدیل ہو جاتا ہے۔ نظریہ طور پر، ایک مستحکم چارج موڈ ایندھن کی کارکردگی کو مزید بہتر بنا سکتا ہے اور اخراج کے اخراج کو کم کر سکتا ہے، تاہم، عملی طور پر، مستحکم چارج تصور روایتی یکساں چارج تصور کے مقابلے میں نمایاں کارکردگی کے فوائد ثابت نہیں ہوا ہے، لیکن اس کے موروثی دبلی پتلی جلنے کی وجہ سے، زیادہ نائٹروجن آکسائڈ بنتے ہیں، جس کے لیے بعض اوقات اخراج کے ضوابط کو پورا کرنے کے لیے اخراج کے نظام میں NOx ایڈسوربر کی ضرورت ہوتی ہے۔ این او ایکس ایڈسوربرز کے استعمال کے لیے کم سلفر ایندھن کی ضرورت پڑ سکتی ہے، کیونکہ سلفر این او ایکس ایڈسوربرز کو مناسب طریقے سے کام کرنے سے روکتا ہے۔ مستحکم فیول انجیکشن والے جی ڈی آئی انجن کئی گنا انجکشن شدہ انجنوں کے مقابلے میں زیادہ مقدار میں ذرات پیدا کر سکتے ہیں، بعض اوقات گاڑیوں کے اخراج کے ضوابط کو پورا کرنے کے لیے اخراج میں ذرات کے فلٹرز (ڈیزل ذرات کے فلٹر کی طرح) کی ضرورت ہوتی ہے۔ لہذا کئی یورپی کار مینوفیکچررز نے اسٹریٹیفائیڈ چارج تصور کو ترک کر دیا ہے یا اسے پہلی جگہ پر کبھی استعمال نہیں کیا ہے، جیسے 2000 رینالٹ 2 آئی ڈی ای پٹرول انجن (ایف 5 آر)، جو کبھی بھی اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ کے ساتھ نہیں آیا، یا 2009 بی ایم ڈبلیو این 55 اور 2017 مرسڈیز بینز ایم 256 انجن اپنے پیشروؤں کے استعمال کردہ اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ کو چھوڑ رہے ہیں۔ ووکس ویگن گروپ نے ایف ایس آئی لیبل والے قدرتی طور پر متوقع انجنوں میں فیول اسٹریٹیفائیڈ انجیکشن کا استعمال کیا تھا، تاہم، ان انجنوں کو اسٹریٹیفائیڈ چارج موڈ کو غیر فعال کرنے کے لیے انجن کنٹرول یونٹ اپ ڈیٹ موصول ہوا ہے۔ ٹی ایف ایس آئی اور ٹی ایس آئی لیبل والے ٹربو چارجڈ ووکس ویگن انجنوں نے ہمیشہ یکساں موڈ کا استعمال کیا ہے۔ مؤخر الذکر وی ڈبلیو انجنوں کی طرح، نئے براہ راست انجکشن شدہ پٹرول انجن (2017 کے بعد سے) عام طور پر اچھی کارکردگی حاصل کرنے کے لیے متغیر والو کے وقت کے ساتھ مل کر زیادہ روایتی یکساں چارج موڈ کا بھی استعمال کرتے ہیں۔ مستحکم چارج کے تصورات کو زیادہ تر ترک کر دیا گیا ہے۔ انجکشن کے طریقے دہن چیمبر میں ایندھن کی مطلوبہ تقسیم پیدا کرنے کی عام تکنیکیں یا تو سپرے گائیڈڈ، ایئر گائیڈڈ، یا وال گائیڈڈ انجکشن ہیں۔ حالیہ برسوں میں رجحان سپرے گائیڈڈ انجیکشن کی طرف ہے، کیونکہ اس کے نتیجے میں فی الحال ایندھن کی کارکردگی زیادہ ہے۔ وال گائیڈڈ ڈائریکٹ انجیکشن وال گائیڈڈ انجیکشن والے انجنوں میں، اسپارک پلگ اور انجیکشن نوز کے درمیان فاصلہ نسبتا زیادہ ہوتا ہے۔ ایندھن کو اسپارک پلگ کے قریب لانے کے لیے، اسے پسٹن کے اوپر ایک گھومنے والی گہا کے خلاف چھڑکایا جاتا ہے (جیسا کہ دائیں طرف فورڈ ایکو بوسٹ انجن کی تصویر میں دیکھا گیا ہے)، جو ایندھن کو اسپارک پلگ کی طرف لے جاتا ہے۔ خصوصی گھومنے والی یا ٹمبل ایئر انٹیک بندرگاہیں اس عمل میں مدد کرتی ہیں۔ انجکشن کا وقت پسٹن کی رفتار پر منحصر ہوتا ہے، لہذا، زیادہ پسٹن کی رفتار پر، انجکشن کا وقت، اور اگنیشن کا وقت بہت درست طریقے سے آگے بڑھانے کی ضرورت ہے۔ انجن کے کم درجہ حرارت پر، نسبتا ٹھنڈے پسٹن پر ایندھن کے کچھ حصے اتنے ٹھنڈے ہو جاتے ہیں کہ وہ صحیح طریقے سے جل نہیں سکتے۔ کم انجن کے بوجھ سے درمیانے انجن کے بوجھ میں تبدیل کرتے وقت (اور اس طرح انجکشن کے وقت کو آگے بڑھاتے ہوئے)، ایندھن کے کچھ حصے گھومنے والی گہا کے پیچھے انجکشن کیے جا سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں نامکمل دہن بھی ہو سکتی ہے۔ وال گائیڈڈ ڈائریکٹ انجیکشن والے انجن اس لیے ہائیڈرو کاربن کے زیادہ اخراج کا شکار ہو سکتے ہیں۔ ایئر گائیڈڈ ڈائریکٹ انجیکشن وال گائیڈڈ انجیکشن والے انجنوں کی طرح، ایئر گائیڈڈ انجیکشن والے انجنوں میں، اسپارک پلگ اور انجیکشن نوز کے درمیان فاصلہ نسبتا زیادہ ہوتا ہے۔ تاہم، وال گائیڈڈ انجکشن انجنوں کے برعکس، ایندھن (نسبتا) ٹھنڈے انجن کے حصوں جیسے سلنڈر وال اور پسٹن کے ساتھ رابطے میں نہیں آتا ہے۔ گھومنے والی گہا کے خلاف ایندھن کا چھڑکاؤ کرنے کے بجائے، ہوا سے چلنے والے انجکشن انجنوں میں ایندھن کو صرف انٹیک ہوا کے ذریعے چنگاری کے پلگ کی طرف چلایا جاتا ہے۔ اس لیے ایندھن کو چنگاری کے پلگ کی طرف لے جانے کے لیے انٹیک ہوا میں ایک خاص چکر یا ٹمبل حرکت ہونی چاہیے۔ اس گھومنے پھرنے یا گرنے کی حرکت کو نسبتا طویل عرصے تک برقرار رکھنا چاہیے، تاکہ تمام ایندھن چنگاری پلگ کی طرف دھکیل دیا جائے۔ تاہم اس سے انجن کی چارجنگ کی کارکردگی اور اس طرح بجلی کی پیداوار کم ہو جاتی ہے۔ عملی طور پر، ایئر گائیڈڈ اور وال گائیڈڈ انجیکشن کا مجموعہ استعمال کیا جاتا ہے۔ صرف ایک انجن موجود ہے جو صرف ایئر گائیڈڈ انجیکشن پر انحصار کرتا ہے۔ سپرے گائیڈڈ ڈائریکٹ انجیکشن سپرے گائیڈڈ ڈائریکٹ انجیکشن والے انجنوں میں، اسپارک پلگ اور انجیکشن نوزل کے درمیان فاصلہ نسبتا کم ہوتا ہے۔ انجکشن نوزل اور اسپارک پلگ دونوں سلنڈر کے والو کے درمیان واقع ہوتے ہیں۔ کمپریشن اسٹروک کے بعد کے مراحل کے دوران ایندھن انجکشن کیا جاتا ہے، جس کی وجہ سے بہت تیز (اور غیر یکساں) مرکب کی تشکیل ہوتی ہے۔ اس کے نتیجے میں ایندھن کی بڑی سطح بندی کے میلان ہوتے ہیں، مطلب یہ ہے کہ ایندھن کا ایک بادل ہوتا ہے جس کے مرکز میں ہوا کا تناسب بہت کم ہوتا ہے، اور اس کے کناروں پر ہوا کا تناسب بہت زیادہ ہوتا ہے۔ ایندھن کو صرف ان دو "زونز" کے درمیان بھڑکایا جا سکتا ہے۔ انجن کی کارکردگی کو بڑھانے کے لیے انجکشن کے تقریبا فورا بعد اگنیشن ہوتا ہے۔ چنگاری کے پلگ کو اس طرح رکھا جانا چاہیے، کہ یہ بالکل اس زون میں ہو جہاں مرکب آتش گیر ہو۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ پیداوار کی رواداری بہت کم ہونی چاہیے، کیونکہ صرف بہت کم غلط صف بندی کے نتیجے میں دہن میں شدید کمی واقع ہو سکتی ہے۔ نیز، ایندھن چنگاری کے پلگ کو دہن کی گرمی کے سامنے آنے سے فورا پہلے ٹھنڈا کر دیتا ہے۔ اس طرح، چنگاری پلگ کو تھرمل جھٹکوں کو اچھی طرح سے برداشت کرنے کے قابل ہونا ضروری ہے۔ کم پسٹن (اور انجن) کی رفتار پر، رشتہ دار ہوا/ایندھن کی رفتار کم ہوتی ہے، جس کی وجہ سے ایندھن مناسب طریقے سے بخارات نہیں بن سکتا، جس کے نتیجے میں بہت بھرپور مرکب ہوتا ہے۔ بھرپور مرکب مناسب طریقے سے جلتے نہیں ہیں، اور کاربن کی تعمیر کا سبب بنتے ہیں۔ تیز پسٹن کی رفتار پر، ایندھن سلنڈر کے اندر مزید پھیل جاتا ہے، جو مرکب کے آتش گیر حصوں کو چنگاری کے پلگ سے اتنا دور کر سکتا ہے کہ وہ اب ہوا/ایندھن کے مرکب کو آگ نہیں لگا سکتا۔ ساتھی ٹیکنالوجیز دیگر آلات جو ایک مستحکم چارج بنانے میں جی ڈی آئی کی تکمیل کے لیے استعمال ہوتے ہیں ان میں متغیر والو کا وقت، متغیر والو لفٹ، اور متغیر لمبائی کی انٹیک کئی گنا شامل ہیں۔ نیز، اخراج گیس کی دوبارہ گردش کو ہائی نائٹروجن آکسائڈ (این او ایکس) کے اخراج کو کم کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جو الٹرا لین دہن کے نتیجے میں ہو سکتا ہے۔ نقصانات گیسولین کے براہ راست انجکشن میں والو کی صفائی کا عمل نہیں ہوتا ہے جو سلنڈر کے اوپر کی طرف انجن میں ایندھن داخل کرنے پر فراہم کیا جاتا ہے۔ غیر جی ڈی آئی انجنوں میں، انٹیک پورٹ سے گزرنے والی پٹرول آلودگی کے لیے صفائی کے ایجنٹ کے طور پر کام کرتی ہے، جیسے ایٹمائزڈ تیل۔ صفائی کے عمل کی کمی جی ڈی آئی انجنوں میں کاربن کے ذخائر میں اضافے کا سبب بن سکتی ہے۔ تھرڈ پارٹی مینوفیکچررز آئل کیچ ٹینک فروخت کرتے ہیں جو ان کاربن کے ذخائر کو روکنے یا کم کرنے کے لیے ہوتے ہیں۔ تیز انجن کی رفتار (آر پی ایم) پر چوٹی کی طاقت پیدا کرنے کی صلاحیت جی ڈی آئی کے لیے زیادہ محدود ہے، کیونکہ مطلوبہ مقدار میں ایندھن داخل کرنے کے لیے کم وقت دستیاب ہوتا ہے۔ کئی گنا انجکشن (نیز کاربوریٹرز اور تھروٹل باڈی فیول انجیکشن) میں، ایندھن کو کسی بھی وقت انٹیک ایئر مکسچر میں شامل کیا جا سکتا ہے۔ تاہم جی ڈی آئی انجن انٹیک اور کمپریشن مراحل کے دوران ایندھن کے انجیکشن تک محدود ہوتا ہے۔ یہ تیز انجن کی رفتار (آر پی ایم) پر ایک پابندی بن جاتا ہے، جب ہر دہن کے چکر کی مدت کم ہوتی ہے۔ اس حد پر قابو پانے کے لیے، کچھ جی ڈی آئی انجنوں (جیسے ٹویوٹا 2 جی آر-ایف ایس ای وی 6 اور ووکس ویگن ای اے 888 آئی 4 انجن) میں بھی کئی گنا ایندھن کے انجیکٹر ہوتے ہیں جو زیادہ آر پی ایم پر اضافی ایندھن فراہم کرتے ہیں۔ یہ کئی گنا ایندھن کے انجیکٹر انٹیک سسٹم سے کاربن کے ذخائر کو صاف کرنے میں بھی مدد کرتے ہیں۔ گیسولین انجیکٹر کے اجزاء کے لیے ڈیزل کی طرح چکنای کی سطح فراہم نہیں کرتا، جو بعض اوقات جی ڈی آئی انجنوں کے ذریعے استعمال ہونے والے انجکشن کے دباؤ میں ایک محدود عنصر بن جاتا ہے۔ جی ڈی آئی انجن کا انجیکشن پریشر عام طور پر تقریبا تک محدود ہوتا ہے، تاکہ انجیکٹر پر ضرورت سے زیادہ پہننے سے بچا جا سکے۔ آب و ہوا اور صحت کے منفی اثرات اگرچہ اس ٹیکنالوجی کو ایندھن کی کارکردگی کو بڑھانے اور کاربن ڈائی آکسائیڈ کے اخراج کو کم کرنے کا سہرا دیا جاتا ہے، جی ڈی آئی انجن روایتی پورٹ فیول انجیکشن انجنوں کے مقابلے میں زیادہ سیاہ کاربن ایروسول تیار کرتے ہیں۔ شمسی تابکاری کا ایک مضبوط جذب کنندہ، سیاہ کاربن آب و ہوا کو گرم کرنے کی اہم خصوصیات رکھتا ہے۔ جنوری 2020 میں جرنل انوائرمنٹل سائنس اینڈ ٹیکنالوجی میں شائع ہونے والی ایک تحقیق میں، جارجیا یونیورسٹی (یو ایس اے) کے محققین کی ایک ٹیم نے پیش گوئی کی ہے کہ جی ڈی آئی سے چلنے والی گاڑیوں سے بلیک کاربن کے اخراج میں اضافے سے امریکہ کے شہری علاقوں میں آب و ہوا کی گرمی میں اضافہ ہوگا جو کہ کاربن ڈائی آکسائیڈ میں کمی سے وابستہ ٹھنڈک سے نمایاں طور پر زیادہ ہے۔ محققین کا یہ بھی خیال ہے کہ روایتی پورٹ فیول انجیکشن (پی ایف آئی) انجنوں سے جی ڈی آئی ٹیکنالوجی کے استعمال میں تبدیلی گاڑیوں کے اخراج سے وابستہ قبل از وقت اموات کی شرح کو تقریبا دگنا کر دے گی، ریاستہائے متحدہ میں سالانہ 855 اموات سے 1,599 ہو جائیں گی۔ ان کا اندازہ ہے کہ ان قبل از وقت اموات کی سالانہ سماجی لاگت 5.95 بلین ڈالر ہے۔ پٹرول کے براہ راست انجیکشن کی کوشش کرنے والے ابتدائی موجد میں سے ایک ڈاکٹر آرکیبلڈ لو تھے جنہوں نے اپنے انجن کو فورسڈ انڈکشن انجن کا گمراہ کن عنوان دیا جبکہ یہ صرف ایندھن کا داخلہ تھا جو مجبور کیا گیا تھا۔ انہوں نے 1912 کے اوائل میں اپنے پروٹو ٹائپ انجن کی تفصیلات کا انکشاف کیا، اور اس ڈیزائن کو 1912 کے دوران بڑے پیمانے پر انجن بنانے والے ایف ای بیکر لمیٹڈ نے مزید تیار کیا اور اس کے نتائج نومبر 1912 میں اولمپیا موٹر سائیکل شو میں ان کے موقف پر دکھائے گئے۔ انجن ایک ہائی کمپریشن فور اسٹروک موٹرسائیکل انجن تھا، جس میں پٹرول ایندھن کو الگ سے 1000 پی ایس آئی پر دباؤ ڈالا جاتا تھا اور ایک چھوٹے سے روٹری والو کے ذریعے 'سب سے زیادہ کمپریشن کے وقت' سلنڈر میں داخل کیا جاتا تھا، جس میں ایک چنگاری پلگ اور ٹریمبلر کنڈلی کے ذریعے بیک وقت اگنیشن ہوتا تھا جس کی وجہ سے دہن کے پورے مرحلے میں چنگاری جاری رہتی تھی۔ انجکشن کیے جانے والے ایندھن کو بخارات کے مرحلے میں بتایا گیا تھا جسے انجن سلنڈر کے ذریعے گرم کیا گیا تھا۔ ایندھن کے پمپ پر ایندھن کے دباؤ کو منظم کیا جاتا تھا، اور داخل ہونے والے ایندھن کی مقدار کو روٹری داخلہ والو پر مکینیکل ذرائع سے کنٹرول کیا جاتا تھا۔ ایسا لگتا ہے کہ اس بنیاد پرست ڈیزائن کو ایف۔ ای۔ بیکر نے مزید آگے نہیں بڑھایا۔ اگرچہ براہ راست انجکشن 2000 کے بعد سے صرف پٹرول انجنوں میں عام طور پر استعمال ہوتا رہا ہے، لیکن ڈیزل انجنوں نے 1894 میں پہلے کامیاب پروٹو ٹائپ کے بعد سے براہ راست دہن چیمبر (یا پری دہن چیمبر) میں ایندھن کا استعمال کیا ہے۔ جی ڈی آئی انجن کا ابتدائی پروٹو ٹائپ 1916 میں جرمنی میں جنکرز ہوائی جہاز کے لیے بنایا گیا تھا۔ انجن کو ابتدائی طور پر ڈیزل انجن کے طور پر ڈیزائن کیا گیا تھا، تاہم جب جرمن وزارت جنگ نے حکم دیا کہ ہوائی جہاز کے انجنوں کو پٹرول یا بینزین پر چلنا ضروری ہے تو اسے پٹرول کے لیے ڈیزائن کیا گیا۔ ایک کرینک کیس کمپریشن ٹو اسٹروک ڈیزائن ہونے کے ناطے، ایک مس فائر انجن کو تباہ کر سکتا ہے، اس لیے جنکرز نے اس مسئلے کو روکنے کے لیے ایک جی ڈی آئی سسٹم تیار کیا۔ پہلی جنگ عظیم کے خاتمے کی وجہ سے ترقی بند ہونے سے کچھ عرصہ قبل ہوا بازی کے عہدیداروں کے سامنے اس پرو ٹائپ انجن کا مظاہرہ کیا گیا۔ ہیسل مین انجن ایک ہائبرڈ انجن ڈیزائن ہے جسے مختلف مینوفیکچررز نے 1925 سے 1951 تک تیار کیا تھا۔ ہیسل مین انجن میں ایندھن کو سکشن اسٹروک کے دوران ہوا کے ساتھ انجکشن نہیں کیا جاتا ہے، جیسا کہ روایتی اوٹو سائیکل انجن میں ہوتا ہے، بلکہ اس کے بجائے کمپریشن اسٹروک کے دوران چنگاری سے تھوڑا پہلے انجکشن کیا جاتا ہے۔ ہیسل مین انجن پیٹرول سمیت مختلف قسم کے ایندھن استعمال کر سکتے تھے، لیکن عام طور پر روایتی ڈیزل ایندھن پر چلتے تھے۔ دوسری جنگ عظیم کے دوران، زیادہ تر جرمن طیاروں کے انجنوں نے جی ڈی آئی کا استعمال کیا، جیسے کہ بی ایم ڈبلیو 801 ریڈیل انجن، جرمن الٹا وی 12 ڈیملر بینز ڈی بی 601، ڈی بی 603 اور ڈی بی 605 انجن، اور اسی طرح کے ترتیب والے جنکرز جومو 210 جی، جومو 211 اور جومو 233 الٹا وی 12 انجن۔ اتحادی طیاروں کے انجن جو جی ڈی آئی فیول انجیکشن سسٹم استعمال کرتے تھے وہ سوویت یونین شویتسوو اے ایس ایچ-82 ایف این وی ریڈیل انجن اور امریکی 54.9 لیٹر نقل مکانی رائٹ آر-3350 ڈوپلیکس سائکلون 18 سلنڈر ریڈیل انجن تھے۔ جرمن کمپنی بوش 1930 کی دہائی سے کاروں کے لیے مکینیکل جی ڈی آئی سسٹم تیار کر رہی تھی اور 1952 میں اسے گولیتھ جی پی 700 اور گٹبروڈ سپیریئر میں دو اسٹروک انجنوں پر متعارف کرایا گیا تھا۔ یہ نظام بنیادی طور پر ایک ہائی پریشر ڈیزل ڈائریکٹ انجیکشن پمپ تھا جس میں انٹیک تھروٹل والو لگا ہوا تھا۔ ان انجنوں نے اچھی کارکردگی کا مظاہرہ کیا اور کاربوریٹر ورژن کے مقابلے میں ایندھن کی کھپت 30 فیصد تک کم تھی، بنیادی طور پر کم انجن بوجھ کے تحت۔ اس نظام کا ایک اضافی فائدہ انجن کے تیل کے لیے ایک علیحدہ ٹینک کا ہونا تھا جو خود بخود ایندھن کے مرکب میں شامل ہو جاتا تھا، جس سے مالکان کو اپنے دو اسٹروک والے ایندھن کے مرکب کو ملانے کی ضرورت ختم ہو جاتی تھی۔ 1955 کی مرسڈیز بینز 300 ایس ایل نے ابتدائی باسچ مکینیکل جی ڈی آئی سسٹم کا بھی استعمال کیا، اس لیے جی ڈی آئی استعمال کرنے والا پہلا فور اسٹروک انجن بن گیا۔ 2010 کی دہائی کے وسط تک، زیادہ تر ایندھن سے چلنے والی کاروں میں کئی گنا انجکشن کا استعمال کیا جاتا تھا، جس کی وجہ سے یہ بالکل غیر معمولی بات ہے کہ ان ابتدائی کاروں میں ایک زیادہ جدید جی ڈی آئی سسٹم استعمال کیا جاتا تھا۔ 1970 کی دہائی کے دوران، ریاستہائے متحدہ کے مینوفیکچررز امریکن موٹرز کارپوریشن اور فورڈ نے بالترتیب اسٹریٹی چارج اور پروگرامڈ دہن (پی آر او سی او) نامی پروٹو ٹائپ مکینیکل جی ڈی آئی سسٹم تیار کیے۔ ان میں سے کوئی بھی نظام پیداوار تک نہیں پہنچا۔ 1997-موجودہ 1996 کی جاپانی مارکیٹ متسوبشی گیلانٹ جی ڈی آئی انجن استعمال کرنے والی پہلی بڑے پیمانے پر تیار کردہ کار تھی، جب متسوبشی 4 جی 93 ان لائن فور انجن کا جی ڈی آئی ورژن متعارف کرایا گیا تھا۔ اس کے بعد اسے 1997 میں کرشمہ میں یورپ لایا گیا۔ اس نے 1997 میں پہلا چھ سلنڈر والا جی ڈی آئی انجن، متسوبشی 6 جی 74 وی 6 انجن بھی تیار کیا۔ متسوبشی نے اس ٹیکنالوجی کو بڑے پیمانے پر لاگو کیا، 2001 تک چار خاندانوں میں دس لاکھ سے زیادہ جی ڈی آئی انجن تیار کیے۔ اگرچہ کئی سالوں سے استعمال میں، 11 ستمبر 2001 کو ایم ایم سی نے مخفف 'جی ڈی آئی' کے لیے ایک ٹریڈ مارک کا دعوی کیا۔ کئی دیگر جاپانی اور یورپی مینوفیکچررز نے اگلے سالوں میں جی ڈی آئی انجن متعارف کرائے۔ متسوبشی جی ڈی آئی ٹیکنالوجی کو پیجوٹ، سٹرون، ہنڈائی، وولوو اور ووکس ویگن نے بھی لائسنس دیا تھا۔ 2005 ٹویوٹا 2 جی آر-ایف ایس ای وی 6 انجن براہ راست اور بالواسطہ انجکشن دونوں کو یکجا کرنے والا پہلا انجن تھا۔ یہ نظام (جسے "D-4S" کہا جاتا ہے) فی سلنڈر دو فیول انجیکٹر استعمال کرتا ہے: ایک روایتی کئی گنا فیول انجیکٹر (کم دباؤ) اور ایک براہ راست فیول انجیکٹر (زیادہ دباؤ) اور زیادہ تر ٹویوٹا انجنوں میں استعمال ہوتا ہے۔ فارمولا ون ریسنگ میں، 2014 کے سیزن کے لیے براہ راست انجیکشن کو لازمی قرار دیا گیا تھا، جس میں ضابطہ 5.10.2 میں کہا گیا تھا: "فی سلنڈر صرف ایک براہ راست انجیکٹر ہو سکتا ہے اور انٹیک والو کے اوپر کی طرف یا ایگزاسٹ والو کے نیچے کی طرف کسی انجیکٹر کی اجازت نہیں ہے۔" دو اسٹروک انجنوں میں دو اسٹروک انجنوں کے لیے جی ڈی آئی کے اضافی فوائد ہیں، جو اخراج گیسوں کی صفائی اور کرینک کیس کی چکنای سے متعلق ہیں۔ صفائی کا پہلو یہ ہے کہ زیادہ تر دو اسٹروک والے انجنوں میں اخراج اسٹروک کے دوران انٹیک اور اخراج دونوں بندرگاہیں کھلی رہتی ہیں، تاکہ سلنڈر سے خارج ہونے والی گیسوں کے بہاؤ کو بہتر بنایا جا سکے۔ اس کے نتیجے میں کچھ ایندھن/ہوا کا مرکب سلنڈر میں داخل ہوتا ہے اور پھر بغیر جلائے، اخراج بندرگاہ کے ذریعے سلنڈر سے باہر نکلتا ہے۔ براہ راست انجکشن کے ساتھ، صرف ہوا (اور عام طور پر کچھ تیل) کرینک کیس سے آتا ہے، اور ایندھن اس وقت تک انجکشن نہیں کیا جاتا جب تک کہ پسٹن نہ اٹھے اور تمام بندرگاہیں بند نہ ہوں۔ دو اسٹروک والے جی ڈی آئی انجنوں میں کرینک کیس میں تیل کا انجیکشن لگا کر کرینک کیس کی چکنای حاصل کی جاتی ہے، جس کے نتیجے میں کرینک کیس میں ایندھن کے ساتھ ملا ہوا تیل انجکشن کرنے کے پرانے طریقہ کار کے مقابلے میں تیل کی کھپت کم ہوتی ہے۔ دو قسم کے جی ڈی آئی دو اسٹروک میں استعمال ہوتے ہیں: کم دباؤ والی ہوا کی مدد سے، اور زیادہ دباؤ۔ کم دباؤ والے نظام-جیسا کہ 1992 کے اپریلیا ایس آر 50 موٹر سکوٹر پر استعمال ہوتا ہے-سلنڈر کے سر میں ہوا داخل کرنے کے لیے کرینک شافٹ سے چلنے والے ایئر کمپریسر کا استعمال کرتا ہے۔ ایک کم دباؤ والا انجیکٹر پھر دہن چیمبر میں ایندھن کا چھڑکاؤ کرتا ہے، جہاں یہ کمپریسڈ ہوا کے ساتھ مل کر بخارات بن جاتا ہے۔ 1990 کی دہائی میں جرمن کمپنی فکٹ جی ایم بی ایچ نے ایک ہائی پریشر جی ڈی آئی سسٹم تیار کیا تھا اور 1997 میں آؤٹ بورڈ میرین کارپوریشن (او ایم سی) نے سمندری انجنوں کے لیے متعارف کرایا تھا، تاکہ اخراج کے سخت ضوابط کو پورا کیا جا سکے۔ تاہم، انجنوں میں وشوسنییتا کے مسائل تھے اور او ایم سی نے دسمبر 2000 میں دیوالیہ پن کا اعلان کر دیا۔ ایوینروڈ ای-ٹیک فکٹ سسٹم کا ایک بہتر ورژن ہے، جو 2003 میں جاری کیا گیا تھا اور 2004 میں ای پی اے کلین ایئر ایکسی لینس ایوارڈ جیتا تھا۔ ایک امریکی غیر منافع بخش تنظیم اینویروفٹ انٹرنیشنل نے جنوب مشرقی ایشیا میں فضائی آلودگی کو کم کرنے کے منصوبے میں دو اسٹروک موٹر سائیکلوں (آربیٹل کارپوریشن لمیٹڈ کی تیار کردہ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے) کے لیے براہ راست انجیکشن ریٹروفٹ کٹس تیار کی ہیں۔ جنوب مشرقی ایشیا میں 100 ملین دو اسٹروک ٹیکسیاں اور موٹرسائیکلیں خطے میں آلودگی کی ایک بڑی وجہ ہیں۔ عام ریل ڈیزل انجن ایندھن انجکشن گیسولین حوالہ جات ایندھن انجکشن سسٹم اندرونی دہن پسٹن انجن بھی دیکھیں۔