"रोटरी इंजिन"
2021-08-27
इंजन जिसे हम अक्सर पिस्टन प्रत्यागामी गति के रूप में देखते हैं, अर्थात पिस्टन सिलेंडर में प्रत्यावर्ती रैखिक गति करता है, और पिस्टन की रैखिक गति क्रैंकशाफ्ट के माध्यम से क्रैंकशाफ्ट के घूर्णन में परिवर्तित हो जाती है, जबकि रोटरी इंजन में यह रूपांतरण प्रक्रिया नहीं होती है, यह पिस्टन के माध्यम से होती है सिलेंडर में घूमने से इंजन का मुख्य शाफ्ट (अर्थात, एक साधारण इंजन का क्रैंकशाफ्ट) संचालित होता है, क्योंकि यह घुमावदार नहीं है, इसे अब नहीं कहा जाता है एक क्रैंकशाफ्ट), इसलिए दोनों के बीच एक बड़ा अंतर है।
ए. इनटेक स्ट्रोक: शीर्ष मृत केंद्र से निचले मृत केंद्र तक पिस्टन की गति की प्रक्रिया को इनटेक स्ट्रोक (क्रैंकशाफ्ट रोटेशन कोण 0 ~ 180 डिग्री) कहा जाता है। इस स्ट्रोक में, इनटेक वाल्व खुलता है, निकास वाल्व बंद होता है, और वायु कक्ष वायुमंडल के साथ संचार करता है। वायुमंडलीय दबाव तेल और गैस मिश्रण को प्रवेश कराता है, और सेवन के अंत में सिलेंडर में दबाव लगभग 0.075~0.09MPa होता है।
बी.संपीड़न स्ट्रोक: निचले मृत केंद्र से शीर्ष मृत केंद्र तक पिस्टन की गति की प्रक्रिया को संपीड़न स्ट्रोक कहा जाता है (क्रैंकशाफ्ट रोटेशन कोण 180°~360° है)। इस स्ट्रोक में, सेवन और निकास वाल्व पूरी तरह से बंद हो जाते हैं, और वायु कक्ष में तेल और गैस मिश्रण का दबाव धीरे-धीरे बढ़ जाता है। संपीड़न स्ट्रोक के अंत में वायु कक्ष में दबाव लगभग 0.6 से 1.2 एमपीए है।
सी.पावर स्ट्रोक: शीर्ष मृत केंद्र से निचले मृत केंद्र तक पिस्टन की गति की प्रक्रिया को पावर स्ट्रोक (क्रैंकशाफ्ट रोटेशन कोण 360°~540°) कहा जाता है। इस स्ट्रोक में, सेवन और निकास वाल्व पूरी तरह से बंद हो जाते हैं, और जब पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र स्थिति में होता है तो स्पार्क प्लग कूद जाता है। आग तेल और गैस के मिश्रण को प्रज्वलित करती है जिससे सिलेंडर में दबाव तेजी से (3~5MPa तक) बढ़ जाता है, पिस्टन को क्रैंकशाफ्ट की ओर बढ़ने के लिए धक्का देता है, दबाव धीरे-धीरे कम हो जाता है, और वायु कक्ष में दबाव लगभग 0.3~ हो जाता है पावर स्ट्रोक के अंत में 0.5MPa।
डी. एग्जॉस्ट स्ट्रोक: निचले मृत केंद्र से शीर्ष मृत केंद्र तक पिस्टन की गति की प्रक्रिया को एग्जॉस्ट स्ट्रोक (क्रैंकशाफ्ट रोटेशन कोण 540°~720°) कहा जाता है। इस स्ट्रोक में, सेवन वाल्व बंद हो जाता है, निकास वाल्व खुल जाता है, और पिस्टन दहन को आगे बढ़ाने के लिए ऊपर की ओर बढ़ता है। निकास गैस को वायु कक्ष से छुट्टी दे दी जाती है, और स्ट्रोक के अंत में वायु कक्ष में हवा का दबाव लगभग 0.105 ~ 0.115 एमपीए होता है। स्ट्रोक का अंत इंजन के कार्य चक्र के अंत का भी प्रतीक है।
नीचे दिया गया चित्र एक रोटरी इंजन और एक प्रत्यागामी इंजन के प्रत्येक स्ट्रोक की तुलना दर्शाता है (आकृति में दो वायु छिद्रों के बाईं ओर सेवन है और दाहिनी ओर निकास है)। रोटरी इंजन प्रत्यागामी चार-स्ट्रोक इंजन के समान है। संपीड़न, कार्य और निकास चार स्ट्रोक से बने होते हैं। त्रिकोणीय रोटर की घुमावदार सतह बीसी और सिलेंडर प्रोफाइल के बीच बनी कामकाजी गुहा (बीसी कामकाजी गुहा) को रोटरी इंजन के चार-स्ट्रोक कार्य सिद्धांत को चित्रित करने के लिए एक उदाहरण के रूप में लिया जाता है।
इनटेक स्ट्रोक: जब त्रिकोणीय रोटर का कोना सी इनटेक होल के दाहिने किनारे की ओर मुड़ता है, तो बीसी कार्य कक्ष हवा का सेवन शुरू कर देता है। स्थिति ए पर, सेवन और निकास छेद जुड़े हुए हैं, और सेवन और निकास ओवरलैप होते हैं। यह बीसी कार्य कक्ष का सबसे छोटा आयतन है, जो प्रत्यागामी इंजन की शीर्ष मृत केंद्र स्थिति के बराबर है। जैसे-जैसे रोटर घूमता रहता है, बीसी कार्य कक्ष का आयतन धीरे-धीरे बढ़ता है, और दहनशील मिश्रण लगातार सिलेंडर में चूसा जाता है। जब रोटर 90° घूमता है (मुख्य शाफ्ट 270° घूमता है, रोटरी इंजन में रोटर और मुख्य शाफ्ट की गति का अनुपात 1:3 है, जो मेशिंग गियर द्वारा निर्धारित होता है) स्थिति बी तक पहुंचता है, बीसी की मात्रा कार्यशील कक्ष अधिकतम तक पहुँच जाता है, जो प्रत्यागामी इंजन के निचले हिस्से के बराबर होता है। मृत केंद्र स्थिति पर, इनटेक स्ट्रोक समाप्त हो जाता है।
संपीड़न स्ट्रोक: जैसे-जैसे त्रिकोणीय रोटर घूमता रहता है, कोने का शीर्ष बी इनलेट छेद के बाएं किनारे को पार करता है, और संपीड़न स्ट्रोक शुरू होता है, बीसी कार्य कक्ष की मात्रा धीरे-धीरे कम हो जाती है, और दबाव बड़ा और बड़ा हो जाता है। जब यह स्थिति सी पर पहुंचता है, तो रोटर 180° घूमता है (मुख्य शाफ्ट 540° घूमता है), बीसी कार्य कक्ष की मात्रा न्यूनतम तक पहुंच जाती है, जो कि प्रत्यागामी इंजन के शीर्ष मृत केंद्र स्थिति के बराबर है, और संपीड़न स्ट्रोक समाप्त हो जाता है।
कार्य स्ट्रोक: संपीड़न स्ट्रोक के अंत में, स्पार्क प्लग चमकता है, उच्च तापमान और उच्च दबाव गैस त्रिकोणीय पिस्टन को घुमाने के लिए धक्का देती है, और बीसी कार्य कक्ष की मात्रा धीरे-धीरे बढ़ जाती है। जब कोना सी निकास छेद के दाहिने किनारे पर पहुंचता है, स्थिति डी पर, रोटर 270 डिग्री (स्पिंडल रोटेशन 810 डिग्री) घूमता है, बीसी कार्य कक्ष की मात्रा अधिकतम तक पहुंच जाती है, जो निचले मृत केंद्र की स्थिति के बराबर है प्रत्यागामी इंजन, और पावर स्ट्रोक समाप्त हो जाता है।
निकास स्ट्रोक: जब त्रिकोण रोटर कोण C निकास छेद के दाईं ओर मुड़ता है, तो निकास स्ट्रोक शुरू होता है, और अंत में त्रिकोण रोटर स्थिति a पर लौटता है, निकास स्ट्रोक समाप्त होता है, रोटर 360° घूमता है (मुख्य शाफ्ट तीन घूमता है) बार), और एक कार्य चक्र समाप्त होता है। साथ ही, सीए वर्किंग कैविटी और एबी वर्किंग कैविटी भी क्रमशः एक कार्य चक्र पूरा करती हैं।
● इंजन संरचना की तुलना:
रोटरी इंजन: बॉडी ग्रुप, वाल्व ट्रेन, सप्लाई सिस्टम, इग्निशन सिस्टम, कूलिंग सिस्टम, स्नेहन सिस्टम, स्टार्टिंग सिस्टम
प्रत्यावर्ती पिस्टन इंजन: बॉडी सेट, क्रैंक कनेक्टिंग रॉड तंत्र, वाल्व ट्रेन, आपूर्ति प्रणाली, इग्निशन प्रणाली, शीतलन प्रणाली, स्नेहन प्रणाली, प्रारंभिक प्रणाली
● दोनों इंजनों के फायदे और नुकसान:
◆ प्रत्यागामी इंजन:
फ़ायदा:
1. विनिर्माण प्रौद्योगिकी परिपक्व है. इसका जन्म 120 से अधिक वर्षों से हो रहा है। विभिन्न तकनीकों में लगातार सुधार किया गया है। यह दुनिया में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला आंतरिक दहन इंजन है और इसके रखरखाव और मरम्मत की लागत कम है।
2. विश्वसनीय कार्य, अच्छी वायु जकड़न और विद्युत पारेषण विश्वसनीयता।
3. अच्छी ईंधन अर्थव्यवस्था।
कमी:
1. जटिल संरचना, बड़ी मात्रा और भारी वजन।
2. क्रैंक कनेक्टिंग रॉड तंत्र में पिस्टन की प्रत्यागामी गति के कारण उत्पन्न प्रत्यागामी जड़त्व बल और जड़त्व के क्षण को पूरी तरह से संतुलित नहीं किया जा सकता है। इस जड़त्वीय बल का परिमाण गति के वर्ग के समानुपाती होता है, जो इंजन के चलने की सहजता को कम करता है और उच्च गति वाले इंजनों के विकास को प्रतिबंधित करता है।
3. चूंकि चार-स्ट्रोक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन के कार्य करने का तरीका यह है कि चार में से तीन स्ट्रोक पूरी तरह से फ्लाईव्हील जड़ता रोटेशन पर निर्भर करते हैं, इंजन की शक्ति और टॉर्क आउटपुट बहुत असमान है, हालांकि आधुनिक इंजन मल्टी-सिलेंडर और वी का उपयोग करते हैं -आकार की व्यवस्था. इस कमी को कम करें, लेकिन इसे पूरी तरह ख़त्म करना नामुमकिन है।
◆ रोटरी इंजन:
फ़ायदा:
1. छोटा आकार और हल्का वजन, वाहन के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को कम करना आसान। चूंकि रोटरी इंजन में क्रैंक कनेक्टिंग रॉड तंत्र नहीं होता है, इंजन की ऊंचाई बहुत कम हो जाती है, और साथ ही वाहन का गुरुत्वाकर्षण केंद्र भी कम हो जाता है।
2. सरल संरचना. प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में, रोटरी इंजन क्रैंक कनेक्टिंग रॉड तंत्र को कम कर देता है, जिससे इंजन तंत्र बहुत सरल हो जाता है और इसमें कम हिस्से होते हैं।
3. समान टॉर्क विशेषताएँ। चूँकि रोटरी इंजन के एक सिलेंडर में एक ही समय में तीन कार्यशील कक्ष होते हैं, टॉर्क आउटपुट एक प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में अधिक समान होता है।
4. उच्च गति वाले इंजनों के विकास के लिए अनुकूल, क्योंकि पिस्टन रोटर और मुख्य शाफ्ट गति अनुपात 1:3 है, उच्च इंजन गति प्राप्त करने के लिए उच्च पिस्टन गति की आवश्यकता नहीं होती है।
कमी:
1. ईंधन की खपत अधिक है, और निकास उत्सर्जन मानक को पूरा करना मुश्किल है। क्योंकि प्रत्येक सिलेंडर में तीन कार्यशील कक्ष होते हैं, पिस्टन रोटर की प्रत्येक क्रांति तीन पावर स्ट्रोक के बराबर होती है। 3000rpm और प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में, प्रत्यागामी पिस्टन इंजन 750 बार/मिनट स्प्रे करता है, और रोटरी इंजन 1000rpm की गति के बराबर है, लेकिन इसे 3000 बार/मिनट की आवश्यकता होती है। यह देखा जा सकता है कि रोटरी इंजन की ईंधन खपत प्रत्यागामी पिस्टन इंजन की तुलना में काफी अधिक है। इसी समय, रोटरी इंजन के दहन कक्ष का आकार दहनशील मिश्रण के पूर्ण दहन के लिए अनुकूल नहीं है, लौ प्रसार पथ लंबा है, और ईंधन तेल की खपत बड़ी है। इसी समय, निकास गैस में प्रदूषक सामग्री अधिक होती है।
2. इंजन की संरचना के कारण कम्प्रेशन इग्निशन प्रकार के स्थान पर केवल इग्निशन प्रकार का उपयोग किया जा सकता है, अर्थात डीजल के स्थान पर केवल गैसोलीन का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है।
3. क्योंकि रोटरी इंजन एक विलक्षण शाफ्ट का उपयोग करता है, इंजन बहुत अधिक कंपन करता है।
4. पावर आउटपुट शाफ्ट (स्पिंडल) की ऊंची स्थिति पूरे वाहन के लेआउट के लिए अनुकूल नहीं है।
5. रोटरी इंजन की प्रसंस्करण और विनिर्माण तकनीक अधिक है, और लागत अपेक्षाकृत अधिक है।
