इनलाइन इंजन: प्रकार, उपकरण, फायदे और नुकसान

2024 लेखक: Erin Ralphs | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-19 16:09

इनलाइन आंतरिक दहन इंजन सबसे सरल इंजनों में से एक है। इन इकाइयों को ऐसा इसलिए कहा जाता है क्योंकि सिलेंडरों को एक पंक्ति में व्यवस्थित किया जाता है। जब इंजन चल रहा होता है तो पिस्टन एक क्रैंकशाफ्ट को घुमाता है। इन-लाइन इंजन कारों पर स्थापित होने वाले पहले इंजनों में से एक था। वे ऑटोमोटिव उद्योग की शुरुआत में डिजाइन और निर्मित किए गए थे।

यह सब कैसे शुरू हुआ?

आधुनिक इन-लाइन आंतरिक दहन इंजन के पूर्वज सिंगल-सिलेंडर इंजन थे। 1860 में एटिने लेनोइर द्वारा डिजाइन और निर्मित। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि ऐसा है, हालांकि लेनोर से पहले भी इस इंजन के लिए पेटेंट प्राप्त करने का प्रयास किया गया था। लेकिन यह ठीक इसका विकास है जो उन डिज़ाइनों के समान है जो वर्तमान में अधिकांश बजट सीरियल यात्री कारों के हुड के नीचे स्थापित हैं।

मोटर में केवल एक सिलेंडर था, और इसकी शक्ति 1.23 हॉर्सपावर के बराबर थी, जो उस समय बहुत बड़ी थी। तुलना के लिए, आधुनिक "ओका" 1111 में दो सिलेंडर हैं और इसकी शक्ति 30 से 53 हॉर्सपावर तक है।

बड़ा और अधिक शक्तिशाली

लेनोइर का विचार शानदार निकला। कई इंजीनियर और आविष्कारकजितना संभव हो सके इंजन को बेहतर बनाने की कोशिश में वर्षों और प्रयास बिताए (बेशक, उस समय मौजूद तकनीकी क्षमताओं के स्तर पर)। शक्ति बढ़ाने पर मुख्य जोर दिया गया।

शुरुआत में एक ही सिलेंडर पर ध्यान दिया जाता था - उन्होंने इसका आकार बढ़ाने की कोशिश की। तब सभी को लगने लगा था कि आकार बढ़ाकर आप अधिक शक्ति प्राप्त कर सकते हैं। और मात्रा में वृद्धि तब सबसे आसान थी। लेकिन एक सिलेंडर पर्याप्त नहीं था। मुझे बाकी विवरणों को बहुत बढ़ाना पड़ा - कनेक्टिंग रॉड, पिस्टन, ब्लॉक।

वे सभी इंजन बहुत अस्थिर निकले, बड़े पैमाने पर थे। ऐसी मोटर के संचालन के दौरान, मिश्रण के प्रज्वलन चक्रों के बीच के समय में बहुत बड़ा अंतर था। वस्तुतः ऐसी इकाई का हर विवरण हिल गया और हिल गया, जिसने इंजीनियरों को समाधान के बारे में सोचने पर मजबूर कर दिया। और उन्होंने सिस्टम को बैलेंसर से लैस किया।

डेड एंड रोड

जल्द ही सभी के लिए यह स्पष्ट हो गया कि शोध एक गतिरोध पर पहुंच गया है। लेनोर इंजन सामान्य रूप से और सही ढंग से काम नहीं कर सका, क्योंकि शक्ति, वजन और आकार का अनुपात भयानक था। सिलेंडर का आयतन फिर से बढ़ाने के लिए बहुत अधिक अतिरिक्त ऊर्जा की आवश्यकता थी। कई लोग इंजन को ढहाने के विचार पर विचार करने लगे। और लोग अभी भी घोड़ों और गाड़ियों की सवारी करेंगे, अगर एक तकनीकी समाधान के लिए नहीं।

डिजाइनरों ने महसूस करना शुरू किया कि क्रैंकशाफ्ट को न केवल एक पिस्टन के साथ, बल्कि एक साथ कई के साथ घुमाना संभव है। इन-लाइन इंजन का निर्माण सबसे सरल था - उन्होंने कुछ और सिलेंडर जोड़े।

19वीं शताब्दी के अंत में दुनिया पहली चार सिलेंडर इकाई देख सकती थी। आधुनिक इंजन के साथ इसकी शक्ति की तुलना करना असंभव है। हालांकि, दक्षता के मामले में, यह अपने अन्य सभी पूर्ववर्तियों की तुलना में अधिक था। काम करने की मात्रा बढ़ने, यानी सिलेंडर जोड़ने से बिजली बढ़ गई थी। बहुत जल्दी, विभिन्न कंपनियों के विशेषज्ञ 12-सिलेंडर राक्षसों तक बहु-सिलेंडर इंजन बनाने में सक्षम थे।

ऑपरेशन सिद्धांत

आईसीई कैसे काम करता है? इस तथ्य के अलावा कि प्रत्येक इंजन में अलग-अलग संख्या में सिलेंडर होते हैं, छह या चार सिलेंडर वाला एक इनलाइन इंजन उसी तरह काम करता है। सिद्धांत किसी भी आंतरिक दहन इंजन की पारंपरिक विशेषताओं पर आधारित है।

ब्लॉक में सभी सिलेंडर एक पंक्ति में व्यवस्थित हैं। ईंधन दहन की ऊर्जा के कारण पिस्टन द्वारा संचालित क्रैंकशाफ्ट, सिलेंडर-पिस्टन समूह के सभी भागों के लिए एकमात्र है। सिलेंडर हेड पर भी यही बात लागू होती है। यह सभी सिलेंडरों के लिए एकमात्र है। सभी मौजूदा इन-लाइन इंजनों में से, संतुलित और असंतुलित डिज़ाइनों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। हम नीचे दोनों विकल्पों पर विचार करेंगे।

शेष

क्रैंकशाफ्ट के जटिल डिजाइन के कारण यह महत्वपूर्ण है। संतुलन की आवश्यकता सिलेंडरों की संख्या पर निर्भर करती है। उनमें से एक विशेष ICE में जितना अधिक होगा, उतना ही अधिक संतुलन होना चाहिए।

एक असंतुलित इंजन केवल वह डिज़ाइन हो सकता है, जहाँ चार से अधिक सिलेंडर न हों। अन्यथा, ऑपरेशन के दौरान कंपन दिखाई देंगे, जिसका बल क्रैंकशाफ्ट को नष्ट करने में सक्षम होगा। सस्ते सिक्स-सिलेंडर इंजन भीएक बैलेंसर के साथ बैलेंसर शाफ्ट के बिना महंगे इनलाइन फोर से बेहतर होगा। इसलिए, संतुलन में सुधार करने के लिए, एक इनलाइन चार-पिस्टन इंजन को कभी-कभी स्टिलिंग शाफ्ट की स्थापना की भी आवश्यकता हो सकती है।

मोटर की स्थिति

पारंपरिक चार-सिलेंडर इकाइयां आमतौर पर एक कार के हुड के नीचे अनुदैर्ध्य या अनुप्रस्थ रूप से लगाई जाती हैं। लेकिन छह-सिलेंडर इकाई केवल अनुदैर्ध्य रूप से स्थापित की जा सकती है और इससे अधिक कुछ नहीं (कुछ वोल्वो मॉडल और शेवरले एपिका कारों के अपवाद के साथ)।

इन-लाइन आंतरिक दहन इंजन, जिसमें क्रैंकशाफ्ट के संबंध में एक असममित डिजाइन है, में भी विशेषताएं हैं। अक्सर शाफ्ट को क्षतिपूर्ति कास्टिंग के साथ बनाया जाता है - इन कास्टिंग को पिस्टन सिस्टम के संचालन के परिणामस्वरूप जड़ता बल को कम करना चाहिए।

इनलाइन-छह आज पहले से ही कम लोकप्रियता प्राप्त कर रहा है - सभी दोष महत्वपूर्ण ईंधन खपत और बड़े समग्र आयामों का है। लेकिन लंबे सिलेंडर ब्लॉक के बावजूद भी इंजन पूरी तरह से संतुलित है।

इकाई के फायदे और नुकसान

कुछ बारीकियों के अलावा, इन-लाइन आंतरिक दहन इंजन के समान फायदे और समान नुकसान होते हैं जैसे अधिकांश वी-इंजन और अन्य डिज़ाइन के मोटर्स। चार सिलेंडर वाला इंजन सबसे आम है, सबसे सरल और सबसे विश्वसनीय है। द्रव्यमान अपेक्षाकृत हल्का है, मरम्मत की लागत अपेक्षाकृत कम है। एकमात्र दोष डिजाइन में संतुलन शाफ्ट की कमी है। आधुनिक कारों, यहां तक कि मध्यम वर्ग के लिए भी यह सबसे अच्छा आंतरिक दहन इंजन है। कम क्षमता वाले छोटे-क्षमता वाले इन-लाइन इंजन भी हैंसिलेंडरों की संख्या। एक उदाहरण के रूप में, दो सिलेंडर किफायती SeAZ Oka 1111।

छह-सिलेंडर इकाइयों में एक पूर्ण संतुलन होता है और यहां "चार" की कमी की भरपाई की जाती है। लेकिन संतुलन के लिए भुगतान करने की एक कीमत है। इसलिए, "चार" की तुलना में काफी बेहतर विशेषताओं के बावजूद, इंजन में सिलेंडर की इन-लाइन व्यवस्था वाले ये आंतरिक दहन इंजन कम आम हैं। क्रैंकशाफ्ट लंबा है, उत्पादन लागत काफी अधिक है, और आयाम अपेक्षाकृत बड़े हैं।

तकनीकी सीमा

अब 19वीं सदी नहीं है, लेकिन आधुनिक बिजली इकाइयाँ अभी भी तकनीकी पूर्णता से दूर हैं। और यहां आधुनिक टर्बाइन और उच्च-ऑक्टेन ईंधन भी मदद नहीं करेंगे। एक आंतरिक दहन इंजन की दक्षता लगभग 20% है, और अन्य सभी ऊर्जा घर्षण, जड़ता और विस्फोट पर खर्च की जाती है। पेट्रोल या डीजल का पांचवां हिस्सा ही उपयोगी काम में जाएगा।

सबसे बड़ी दक्षता के साथ मोटर्स के मूल गुणों को पहले ही विकसित कर लिया है। इसी समय, दहन कक्षों और पिस्टन समूह में काफी कम मात्रा और आयाम होते हैं। कॉम्पैक्ट आकार के कारण, भागों में कम जड़ता होती है - इससे विस्फोट के कारण क्षति की संभावना कम हो जाती है।

कॉम्पैक्ट पिस्टन की डिजाइन विशेषताएं कुछ सीमाएं पेश करती हैं। उच्च स्तर के संपीड़न के साथ, छोटे आकार के कारण, कनेक्टिंग रॉड में पिस्टन दबाव का संचरण कम हो जाता है। यदि पिस्टन का व्यास बड़ा है, तो अत्यधिक जटिलता के कारण सटीक संतुलित कार्य प्राप्त करना असंभव है। यहां तक कि एक आधुनिक बीएमडब्ल्यू इंजन में भी ये होते हैंकमियों, हालांकि इसे जर्मन इंजीनियरों द्वारा विकसित किया गया था।

निष्कर्ष

दुर्भाग्य से, इंजन निर्माण अपनी तकनीकी सीमा तक पहुंच गया है। यह संभावना नहीं है कि वैज्ञानिक गंभीर तकनीकी खोज करेंगे और आंतरिक दहन इंजन से अधिक दक्षता हासिल करेंगे। तो सभी को उम्मीद है कि इलेक्ट्रिक वाहनों का युग आएगा।