अभ्यास में एटकिंसन चक्र। एटकिंसन साइकिल इंजन

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

ICE का इस्तेमाल कारों में एक सदी से होता आ रहा है। सामान्य तौर पर, उत्पादन शुरू होने के बाद से उनके संचालन के सिद्धांत में बड़े बदलाव नहीं हुए हैं। लेकिन चूंकि इस इंजन में बड़ी संख्या में कमियां हैं, इसलिए इंजीनियर मोटर को बेहतर बनाने के लिए नवाचारों का आविष्कार करना बंद नहीं करते हैं। आइए उनमें से एक की ओर मुड़ें, जिसे एटकिंसन चक्र कहा जाता है। आज आप सुन सकते हैं कि इसका उपयोग कुछ मशीनों में किया जाता है। लेकिन यह क्या है और इसके साथ इंजन कैसे बेहतर होता है?

एटकिंसन चक्र

जर्मनी के एक इंजीनियर निकोलॉस ओटो ने 1876 में एक चक्र प्रस्तावित किया जिसमें शामिल था:

• इनलेट;
• संपीड़न;
• स्ट्रोक;
• रिलीज़।

और एक दशक बाद, अंग्रेजी आविष्कारक जेम्स एटकिंसन ने इसे विकसित किया। हालाँकि, विवरण को समझने के बाद, हम एटकिंसन चक्र को पूरी तरह से मूल कह सकते हैं।

आंतरिक दहन इंजन गुणात्मक रूप से भिन्न होते हैं। आखिरकार, क्रैंकशाफ्ट ने बढ़ते बिंदुओं को ऑफसेट कर दिया है, ताकि घर्षण ऊर्जा हानि कम हो और संपीड़न अनुपात बढ़ जाए।

इसके अन्य गैस वितरण चरण भी हैं। एक पारंपरिक इंजन पर, पिस्टन मृत केंद्र से गुजरने के तुरंत बाद बंद हो जाता है। एटकिंसन चक्र की एक अलग योजना है। यहां, स्ट्रोक काफी लंबा है, क्योंकि वाल्व पिस्टन को शीर्ष मृत केंद्र तक बंद कर देता है (जहां, ओटो के अनुसार, संपीड़न पहले से ही हो रहा है)।

सैद्धांतिक रूप से, एटकिंसन चक्र ओटो की तुलना में लगभग दस प्रतिशत अधिक कुशल है। हालांकि, लंबे समय तक इसका उपयोग इस तथ्य के कारण व्यवहार में नहीं किया गया था कि यह केवल उच्च गति पर ऑपरेटिंग मोड में कार्य करने में सक्षम है। इसके अतिरिक्त, एक यांत्रिक सुपरचार्जर की आवश्यकता होती है, जिसके साथ यह सब कभी-कभी "एटकिंसन-मिलर चक्र" कहा जाता है। हालांकि, यह पता चला कि उसके साथ विचाराधीन विकास के लाभ खो गए थे।

इसलिए, यात्री कारों में, इस तरह के एटकिंसन चक्र का अभ्यास में लगभग कभी भी उपयोग नहीं किया गया था। लेकिन हाइब्रिड मॉडल में, टोयोटा प्रियस की तरह, निर्माताओं ने इसे श्रृंखला में भी इस्तेमाल करना शुरू कर दिया। इस प्रकार के इंजनों के विशिष्ट संचालन के कारण यह संभव हो गया: कम गति पर, कार विद्युत कर्षण के कारण चलती है और केवल त्वरण के दौरान ही यह गैसोलीन इकाई में बदल जाती है।

गैस वितरण

पहले एटकिंसन साइकिल इंजन में भारी गैस वितरण तंत्र था जो बहुत शोर करता था। लेकिन जब अमेरिकी चार्ल्स नाइट की खोज के लिए धन्यवाद, सामान्य सक्रिय वाल्वों के बजाय, उन्होंने आस्तीन की एक जोड़ी के रूप में विशेष स्पूल का उपयोग करना शुरू किया जो सिलेंडर और पिस्टन के बीच व्यवस्थित थे, मोटर ने लगभग शोर करना बंद कर दिया. हालांकि, जटिलताइस्तेमाल किया गया डिज़ाइन काफी महंगा था, लेकिन प्रतिष्ठित कार ब्रांडों में, कार मालिक ऐसी सुविधा के लिए भुगतान करने को तैयार थे।

हालांकि, पहले से ही तीस के दशक में, इस तरह के सुधार को छोड़ दिया गया था, क्योंकि इंजन अल्पकालिक थे, और गैसोलीन और तेल की खपत बहुत अधिक थी।

इस दिशा में इंजन के विकास को आज भी जाना जाता है - शायद इंजीनियर चार्ल्स नाइट मॉडल की कमियों से छुटकारा पा सकेंगे और लाभों का लाभ उठा सकेंगे।

भविष्य का सार्वभौमिक मॉडल

वर्तमान में, कई निर्माता सार्वभौमिक इंजन विकसित कर रहे हैं, जो गैसोलीन इकाइयों की शक्ति और डीजल इंजनों के उत्कृष्ट कर्षण और दक्षता को जोड़ देगा।

इस संबंध में, तथ्य यह है कि प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन के साथ गैसोलीन इकाइयां लगभग तेरह से चौदह इकाइयों के उच्च संपीड़न अनुपात तक पहुंच गई हैं (डीजल इंजन के लिए यह स्तर सत्रह से उन्नीस से थोड़ा अधिक है) इस में सफल कदम साबित होता है दिशा। वे संपीड़न प्रज्वलन इकाइयों के समान ही काम करते हैं। केवल काम कर रहे मिश्रण को मोमबत्ती से कृत्रिम रूप से आग लगानी चाहिए।

प्रयोगात्मक मॉडल में, संपीड़न और भी अधिक होता है - पंद्रह या सोलह इकाइयों तक। लेकिन जब तक आत्म-प्रज्वलन नहीं होता, तब तक स्तर नहीं पहुंचता है। इसके बजाय, स्थिर गति के दौरान स्पार्क प्लग बंद हो जाता है, जिससे इंजन डीजल जैसे मोड में चला जाता है और कम ईंधन की खपत करता है।

दहन को इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा नियंत्रित किया जाता है, बाहरी परिस्थितियों के आधार पर समायोजन किया जाता है।

डेवलपर्स का दावा है कियह इंजन बहुत ही किफायती है। हालांकि, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए पर्याप्त शोध नहीं किया गया था।

परिवर्तनीय संपीड़न अनुपात

सूचक बहुत महत्वपूर्ण है। आखिरकार, शक्ति, दक्षता और अर्थव्यवस्था सीधे उच्च संपीड़न अनुपात पर निर्भर हैं। स्वाभाविक रूप से, इसे अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ाया जा सकता है। इसलिए पिछले कुछ समय से विकास रुका हुआ है। नहीं तो विस्फोट का खतरा था, जिससे इंजन खराब हो सकता था।

यह सूचक विशेष रूप से सुपरचार्ज्ड इंजनों में परिलक्षित होता है। आखिरकार, वे अधिक दृढ़ता से गर्म होते हैं, और इसलिए यहां विस्फोट की संभावना का प्रतिशत बहुत अधिक है। इसलिए, कभी-कभी संपीड़न अनुपात को कम करना पड़ता है, जो निश्चित रूप से मोटर की दक्षता को कम करता है।

आदर्श रूप से, ऑपरेटिंग मोड और लोड के आधार पर संपीड़न अनुपात को सुचारू रूप से बदलना चाहिए। बहुत सारे विकास हुए, लेकिन वे सभी बहुत जटिल और महंगे हैं।

महान साब

साब ने सबसे अच्छे परिणाम तब प्राप्त किए जब 2000 में इसने पांच सिलेंडर वाला इंजन जारी किया, जो 1.6 लीटर मात्रा के साथ लगभग दो सौ पच्चीस घोड़ों का उत्पादन करता था। यह उपलब्धि आज भी अविश्वसनीय लगती है।

इंजन को दो भागों में बांटा गया है, जहां के पुर्जे एक दूसरे से हिंग वाले तरीके से जुड़े होते हैं। क्रैंकशाफ्ट, कनेक्टिंग रॉड और पिस्टन नीचे स्थित हैं, और सिर के साथ सिलेंडर शीर्ष पर स्थित हैं। हाइड्रोलिक ड्राइव सिलेंडर और सिर के साथ मोनोब्लॉक को झुकाने में सक्षम है, जब ड्राइव कंप्रेसर चालू होता है तो संपीड़न अनुपात बदलता है। सभी प्रभावशीलता के बावजूद,निर्माण की उच्च लागत के कारण विकास में भी देरी करनी पड़ी।

आसान और अधिक सुलभ

इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि एटकिंसन साइकिल इंजन ने भविष्य में मोटर तंत्र के सुधार में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। ऐसा लगता है कि एक दूसरे के आधार पर सुधार, अंतत: आंतरिक दहन इंजन को संचालन के इष्टतम मोड में ले जाएगा।