एक आंतरिक दहन इंजन के दहनशील मिश्रण को शुद्ध करने के प्रकार, वाटरक्राफ्ट के नाव इंजनों के डिजाइन और संचालन की मूल बातें, एक स्पोर्ट्स बोट की व्यवस्था कैसे की जाती है, नाव की मरम्मत, नाव की मरम्मत, गैरेज में नाव कैसे बनाई जाती है, पानी के खेल। अंतरिक्ष यान डिजाइन

सबसे सरल टू-स्ट्रोक इंजन

तकनीकी दृष्टि से टू-स्ट्रोक इंजन सबसे सरल है: इसमें पिस्टन एक वितरण निकाय का कार्य करता है। इंजन सिलेंडर की सतह पर कई छेद किए जाते हैं। उन्हें विंडो कहा जाता है, और वे पुश-पुल चक्र के लिए मौलिक हैं। इनलेट और आउटलेट चैनलों का उद्देश्य काफी स्पष्ट है - इनलेट पोर्ट वायु-ईंधन मिश्रण को बाद के दहन के लिए इंजन में प्रवेश करने की अनुमति देता है, और आउटलेट पोर्ट इंजन से दहन से उत्पन्न गैसों को हटाने को सुनिश्चित करता है। शुद्ध चैनल क्रैंक कक्ष से प्रवाह सुनिश्चित करने के लिए कार्य करता है, जिसमें यह पहले प्रवेश किया था, दहन कक्ष में, जहां दहन होता है। इससे यह सवाल उठता है कि मिश्रण पिस्टन के नीचे क्रैंककेस स्थान में क्यों प्रवेश करता है और सीधे पिस्टन के ऊपर दहन कक्ष में क्यों नहीं। इसे समझने के लिए, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि दो-स्ट्रोक इंजन में, क्रैंककेस एक महत्वपूर्ण माध्यमिक भूमिका निभाता है, एक प्रकार का मिश्रण पंप होता है।

यह एक सीलबंद कक्ष बनाता है, जो ऊपर से एक पिस्टन द्वारा बंद किया जाता है, जिसका अर्थ है कि इस कक्ष का आयतन, और, परिणामस्वरूप, इसके अंदर का दबाव, सिलेंडर में पिस्टन के आगे-पीछे होने पर बदल जाता है (जैसे ही पिस्टन ऊपर की ओर बढ़ता है, मात्रा बढ़ जाती है, और दबाव वायुमंडलीय से नीचे गिर जाता है, एक निर्वात पैदा हो जाता है; इसके विपरीत, जब पिस्टन नीचे की ओर बढ़ता है, तो आयतन कम हो जाता है, और दबाव वायुमंडलीय से अधिक हो जाता है)।

सिलेंडर की दीवार पर इनलेट पोर्ट ज्यादातर समय पिस्टन स्कर्ट द्वारा बंद रहता है, यह तब खुलता है जब पिस्टन अपने स्ट्रोक के शीर्ष पर पहुंचता है। निर्मित वैक्यूम क्रैंक कक्ष में मिश्रण का एक नया चार्ज खींचता है, फिर जैसे ही पिस्टन नीचे जाता है और क्रैंक कक्ष पर दबाव डालता है, यह मिश्रण मैला ढोने के मार्ग के माध्यम से दहन कक्ष में मजबूर हो जाता है।

यह डिज़ाइन, जिसमें पिस्टन स्पष्ट कारणों से वितरक की भूमिका निभाता है, दो-स्ट्रोक इंजन का सबसे सरल संस्करण है, इसमें इंटरचेंजिंग भागों की संख्या महत्वपूर्ण नहीं है। कई मायनों में यह एक महत्वपूर्ण लाभ है, लेकिन दक्षता (सीओपी) के मामले में वांछित होने के लिए बहुत कुछ छोड़ देता है। एक समय में, लगभग सभी टू-स्ट्रोक इंजनों में, पिस्टन एक वितरण तत्व के रूप में कार्य करता था, लेकिन आधुनिक डिजाइनों में यह फ़ंक्शन अधिक जटिल और कुशल उपकरणों को सौंपा गया है।

बेहतर टू-स्ट्रोक इंजन डिजाइन

गैस प्रवाह पर प्रभाव ऊपर वर्णित टू-स्ट्रोक इंजन की अक्षमता के कारणों में से एक निकास गैसों की अधूरी सफाई है। सिलेंडर में रहकर, वे ताजा मिश्रण की पूरी मात्रा के प्रवेश को रोकते हैं, और इसलिए शक्ति को कम करते हैं। एक संबंधित समस्या भी है: शुद्ध बंदरगाह से ताजा मिश्रण सीधे निकास बंदरगाह में बहता है, और जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, इसे कम करने के लिए, शुद्ध बंदरगाह मिश्रण को ऊपर की ओर निर्देशित करता है।

विक्षेपक के साथ पिस्टन

अधिक सृजित करके सफाई दक्षता और ईंधन दक्षता में सुधार किया जा सकता हैसिलेंडर के अंदर प्रभावी गैस प्रवाह। इनटेक पोर्ट से सिलेंडर हेड तक मिश्रण को डायवर्ट करने के लिए पिस्टन क्राउन को आकार देकर टू-स्ट्रोक इंजन में एक प्रारंभिक सुधार प्राप्त किया गया था - इस डिजाइन को डिफ्लेक्टर पिस्टन कहा जाता था। हालांकि, पिस्टन विस्तार की समस्याओं के कारण दो स्ट्रोक इंजनों पर डिफ्लेक्टर पिस्टन का उपयोग अल्पकालिक था। दो-स्ट्रोक इंजन के दहन कक्ष में गर्मी का अपव्यय आमतौर पर चार-स्ट्रोक इंजन की तुलना में अधिक होता है, क्योंकि दहन दो बार होता है, और सिर, सिलेंडर टॉप और पिस्टन इंजन के सबसे गर्म हिस्से होते हैं। . इससे पिस्टन के थर्मल विस्तार के साथ समस्याएं होती हैं। वास्तव में, निर्माण के दौरान पिस्टन का आकार थोड़ा ऑफ-सर्कल और ऊपर की ओर पतला (अंडाकार-बैरल प्रोफाइल) होता है, ताकि जब यह तापमान परिवर्तन के साथ फैलता है, तो यह गोल और बेलनाकार हो जाता है। पिस्टन के नीचे एक विक्षेपक के रूप में एक असममित धातु फलाव को जोड़ने से इसके विस्तार की विशेषताओं में परिवर्तन होता है (यदि पिस्टन गलत दिशा में अत्यधिक फैलता है, तो यह सिलेंडर में जाम हो सकता है), और इसके भार के साथ भी होता है समरूपता की धुरी से बड़े पैमाने पर बदलाव। यह नुकसान बहुत अधिक स्पष्ट हो गया है क्योंकि उच्च घूर्णी गति पर संचालित करने के लिए मोटर्स में सुधार किया गया है।

टू-स्ट्रोक इंजन के पर्ज के प्रकार

लूप पर्ज

चूंकि एक विक्षेपक के साथ पिस्टन में बहुत अधिक खामियां हैं, और एक सपाट या थोड़ा गोल तल है पिस्टन आने वाले मिश्रण या बाहर जाने वाली निकास गैसों की गति से बहुत प्रभावित नहीं होता है, एक अन्य विकल्प की आवश्यकता थी। इसे XX सदी के 30 के दशक में डॉ। ई। शन्नुरले द्वारा विकसित किया गया था, जिन्होंने इसका आविष्कार और पेटेंट कराया था (हालांकि, माना जाता है कि उन्होंने मूल रूप से इसे दो-स्ट्रोक के लिए डिज़ाइन किया था। डीजल इंजन) पर्ज विंडो सिलेंडर की दीवार पर एक दूसरे के विपरीत स्थित होती हैं और ऊपर और पीछे एक कोण पर निर्देशित होती हैं। इस प्रकार, आने वाला मिश्रण सिलेंडर की पिछली दीवार से टकराता है और ऊपर की ओर विचलन करता है, फिर, शीर्ष पर एक लूप बनाकर, निकास गैसों पर गिरता है और निकास बंदरगाह के माध्यम से उनके विस्थापन में योगदान देता है। इसलिए, मैला ढोने वाले बंदरगाहों के स्थान का चयन करके अच्छा सिलेंडर मैला ढोना प्राप्त किया जा सकता है। चैनलों के आकार और आकार का सावधानीपूर्वक अध्ययन करना आवश्यक है। यदि बोर को बहुत चौड़ा बनाया जाता है, तो पिस्टन की अंगूठी इसे बायपास कर सकती है और खिड़की और जाम में प्रवेश कर सकती है, जिससे टूट-फूट हो सकती है। इसलिए, खिड़कियों का आकार और आकार इस तरह से बनाया गया है कि खिड़कियों के पीछे ट्रैक के सदमे से मुक्त मार्ग की गारंटी हो, और कुछ चौड़ी खिड़कियां बीच में एक पुल से जुड़ी हुई हैं जो अंगूठियों के समर्थन के रूप में कार्य करती है . एक अन्य विकल्प अधिक छोटी खिड़कियों का उपयोग करना है।

फिलहाल, खिड़कियों के स्थान, संख्या और आकार के लिए कई विकल्प हैं जिन्होंने टू-स्ट्रोक इंजन की शक्ति को बढ़ाने में बड़ी भूमिका निभाई है। कुछ इंजन मुख्य मैला ढोने वाले बंदरगाहों के खुलने से कुछ समय पहले खुलते हुए, मैला ढोने में सुधार के एकमात्र उद्देश्य के लिए मैला ढोने वाले बंदरगाहों से लैस हैं, जो अधिकांश ताजा मिश्रण की आपूर्ति करते हैं। लेकिन अभी के लिए बस इतना ही। निर्माण के लिए महंगे पुर्जों का उपयोग किए बिना गैस विनिमय में सुधार के लिए क्या किया जा सकता है। प्रदर्शन में सुधार जारी रखने के लिए, भरने के चरण को अधिक सटीक रूप से नियंत्रित करने की आवश्यकता है।

सुजुकी देता है TW रीड वाल्व

रीड वाल्व

टू-स्ट्रोक इंजन के किसी भी डिजाइन में दक्षता में सुधार और ईंधन दक्षताइसका मतलब है कि इंजन को अधिक कुशलता से चलाना चाहिए, इसके लिए प्रत्येक इंजन शक्ति चक्र पर अधिकतम मात्रा में ईंधन (इसलिए अधिकतम शक्ति प्राप्त करना) जलाने की आवश्यकता होती है। समस्या निकास गैस की पूरी मात्रा को जटिल रूप से हटाने और सिलेंडर को ताजा मिश्रण की अधिकतम मात्रा से भरने की बनी हुई है। जब तक एक वितरक के रूप में पिस्टन के साथ एक इंजन के ढांचे के भीतर गैस विनिमय प्रक्रियाओं में सुधार किया जाता है, सिलेंडर में शेष निकास गैसों की पूरी सफाई की गारंटी नहीं दी जा सकती है, और आने वाले ताजा मिश्रण की मात्रा को निकास गैसों को बाहर निकालने में मदद करने के लिए नहीं बढ़ाया जा सकता है। समाधान यह हो सकता है कि क्रैंक कक्ष को उसकी मात्रा बढ़ाकर अधिक मिश्रण से भर दिया जाए, लेकिन व्यवहार में यह कम कुशल मैला ढोने की ओर जाता है। ब्लोइंग एफिशिएंसी को बढ़ाने के लिए क्रैंक चैंबर के वॉल्यूम को कम करने की आवश्यकता होती है और इस प्रकार मिश्रण से भरने के लिए उपलब्ध स्थान को सीमित करना पड़ता है। तो एक समझौता पहले ही मिल चुका है, और प्रदर्शन में सुधार के अन्य तरीकों की तलाश की जानी चाहिए। दो-स्ट्रोक इंजन में जिसमें वाल्व की भूमिका पिस्टन को सौंपी जाती है, क्रैंक कक्ष को आपूर्ति किए गए वायु-ईंधन मिश्रण का हिस्सा अनिवार्य रूप से खो जाएगा क्योंकि दहन प्रक्रिया के दौरान पिस्टन नीचे की ओर बढ़ना शुरू कर देता है। इस मिश्रण को वापस इनटेक पोर्ट में डाल दिया जाता है और इस प्रकार व्यर्थ हो जाता है। आने वाले मिश्रण को नियंत्रित करने के लिए एक अधिक कुशल तरीके की जरूरत है। रीड या डिस्क (स्पूल) वाल्व, या दोनों के संयोजन का उपयोग करके मिश्रण के नुकसान को रोका जा सकता है।

रीड वाल्व में धातु वाल्व बॉडी और इसकी सतह पर तय की गई सीट होती हैसिंथेटिक रबर सील। वाल्व बॉडी पर दो या दो से अधिक पंखुड़ी वाले वाल्व लगे होते हैं, सामान्य वायुमंडलीय परिस्थितियों में ये पंखुड़ियां बंद हो जाती हैं। इसके अलावा, पंखुड़ी की गति को सीमित करने के लिए, प्रतिबंधात्मक प्लेटें स्थापित की जाती हैं, वाल्व की प्रत्येक पंखुड़ी के लिए एक, जो इसके टूटने को रोकने का काम करती है। पतले वाल्व ब्लेड आमतौर पर लचीले (स्प्रिंग) स्टील से बने होते हैं, हालांकि फेनोलिक राल या फाइबरग्लास पर आधारित विदेशी सामग्री तेजी से लोकप्रिय हो रही है।

वाल्व को पंखुड़ी को प्रतिबंधक प्लेटों पर झुकाकर खोला जाता है, जिसे जैसे ही वातावरण और क्रैंक कक्ष के बीच सकारात्मक दबाव अंतर होता है, खोलने के लिए डिज़ाइन किया गया है; ऐसा तब होता है जब ऊपर की ओर जाने वाला पिस्टन क्रैंककेस में एक वैक्यूम बनाता है। जब मिश्रण को क्रैंक चेंबर में डाला जाता है और पिस्टन नीचे की ओर बढ़ना शुरू करता है, तो क्रैंककेस के अंदर का दबाव वायुमंडलीय स्तर तक बढ़ जाता है और वाल्व को बंद करते हुए पंखुड़ियों को दबाया जाता है। इस तरह, मिश्रण की अधिकतम मात्रा की आपूर्ति की जाती है और किसी भी तरह के बैक ब्लो को रोका जाता है। मिश्रण का अतिरिक्त द्रव्यमान सिलेंडर को पूरी तरह से भर देता है, और मैला ढोना अधिक कुशल होता है। सबसे पहले, रीड वाल्व को गैस वितरण तत्व के रूप में पिस्टन के साथ मौजूदा इंजनों पर उपयोग के लिए अनुकूलित किया गया था, इससे इंजन की दक्षता में उल्लेखनीय सुधार हुआ। कुछ मामलों में, निर्माताओं ने दो डिज़ाइनों के संयोजन को चुना: एक - जब एक पिस्टन वाला इंजन गैस वितरण निकाय की भूमिका में होता है। यदि क्रैंककेस में दबाव स्तर इसकी अनुमति देता है, तो पिस्टन द्वारा मुख्य चैनल को बंद करने के बाद क्रैंक कक्ष में अतिरिक्त चैनलों के माध्यम से भरने की प्रक्रिया को जारी रखने के लिए एक रीड वाल्व के साथ पूरक। एक अन्य डिजाइन में, पिस्टन स्कर्ट की सतह पर खिड़कियां बनाई गई थीं ताकि अंततः पिस्टन के चैनलों पर नियंत्रण से छुटकारा मिल सके; इस मामले में, वे विशेष रूप से पंखुड़ी वाल्व के प्रभाव में खुलते और बंद होते हैं। इस विचार के विकास का मतलब था कि वाल्व और सेवन बंदरगाह को सिलेंडर से क्रैंककेस में ले जाया जा सकता था। सख्त चेतावनी कि वाल्व की पंखुड़ियाँ फट जाएँगी और पंखुड़ियाँ इंजन के अंदर जा सकती हैं, काफी हद तक निराधार साबित हुई। इनलेट को स्थानांतरित करने से कई फायदे मिलते हैं, जिनमें से मुख्य तथ्य से संबंधित है। कि क्रैंककेस में गैस का प्रवाह अधिक मुक्त हो जाता है और, परिणामस्वरूप, अधिक मिश्रण क्रैंक कक्ष में प्रवेश कर सकता है। यह कुछ हद तक आने वाले मिश्रण के संवेग (वेग और वजन) से सुगम होता है। इनलेट पोर्ट को सिलेंडर से बाहर ले जाकर, आप पर्ज पोर्ट (पोर्टों) को इष्टतम पर्ज स्थिति में मिलाकर दक्षता में सुधार करना जारी रख सकते हैं। बेशक, हाल के वर्षों में, रीड वाल्व की बुनियादी व्यवस्था का सावधानीपूर्वक अध्ययन किया गया है, और जटिल डिजाइन सामने आए हैं। जिसमें दो-चरण की पंखुड़ियाँ और बहु-लोब वाल्व निकाय होते हैं। रीड वाल्वों में हाल के विकास रीड के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री और रीड्स के स्थान और आकार से संबंधित हैं।

डिस्क वाल्व (स्पूल वाल्व)

डिस्क वाल्व में एक पतली स्टील डिस्क होती है जो क्रैंकशाफ्ट से जुड़ी होती है।

या इस तरह से छिटकते हैं कि वे एक साथ घूमते हैं, यह कार्बोरेटर और क्रैंककेस कवर के बीच इनटेक पोर्ट के बाहर स्थित होता है। ताकि सामान्य स्थिति में चैनल डिस्क द्वारा अवरुद्ध हो। इंजन चक्र के वांछित क्षेत्र में होने वाली भरने के लिए, डिस्क से एक सेक्टर काट दिया जाता है। जैसे ही क्रैंकशाफ्ट और डिस्क वाल्व घूमते हैं, इनलेट पोर्ट खुलता है क्योंकि कट सेक्टर पोर्ट से गुजरता है, जिससे मिश्रण सीधे क्रैंक चैंबर में प्रवाहित होता है। तब मार्ग को एक डिस्क द्वारा अवरुद्ध कर दिया जाता है, जिससे मिश्रण को कार्बोरेटर में वापस फेंकने से रोका जा सकता है क्योंकि पिस्टन नीचे की ओर बढ़ना शुरू कर देता है।

तितली वाल्व का उपयोग करने के स्पष्ट लाभों में और भी शामिल हैं सटीक नियंत्रणप्रक्रिया की शुरुआत और अंत, डिस्क का एक खंड, या सेक्टर, चैनल को बायपास करता है), और भरने की प्रक्रिया की अवधि (अर्थात, डिस्क के कट आउट सेक्शन का आकार, खुलने के समय के समानुपाती द चैनल)। इसके अलावा, डिस्क वाल्व एक बड़े व्यास के इनलेट पोर्ट के उपयोग की अनुमति देता है और क्रैंक कक्ष में प्रवेश करने वाले मिश्रण के निर्बाध मार्ग की गारंटी देता है। काफी बड़े वाल्व बॉडी वाले रीड वाल्व के विपरीत, डिस्क वाल्व इंटेक पोर्ट में कोई रुकावट पैदा नहीं करता है, और इसलिए इंजन में गैस एक्सचेंज में सुधार होता है। स्पोर्ट बाइक पर वाल्व डिस्क का एक और फायदा यह है कि इंजन के प्रदर्शन को अलग-अलग सर्किट से मिलाने के लिए वाल्व को बदलने में समय लगता है। डिस्क वाल्व का मुख्य नुकसान तकनीकी कठिनाइयां हैं जिनमें छोटे विनिर्माण सहनशीलता और अनुकूलन क्षमता की कमी की आवश्यकता होती है, यानी रीड वाल्व की तरह इंजन की बदलती जरूरतों का जवाब देने के लिए वाल्व की अक्षमता। इसके अलावा, सभी डिस्क वाल्व हवा के साथ इंजन में प्रवेश करने वाले मलबे की चपेट में हैं (बारीक कण और धूल सीलिंग खांचे पर बस जाते हैं और डिस्क को खरोंचते हैं)। इसके बावजूद। व्यवहार में, डिस्क वाल्व बहुत अच्छी तरह से काम करते हैं और आमतौर पर कम इंजन गति पर एक पारंपरिक इंजन की तुलना में एक वाल्व टाइमिंग तत्व के रूप में पिस्टन के साथ शक्ति में उल्लेखनीय वृद्धि प्रदान करते हैं।

रीड और डिस्क वाल्व का संयोजन

इंजन की बदलती मांगों का जवाब देने में डिस्क वाल्व की अक्षमता ने कुछ निर्माताओं को उच्च इंजन लोच प्राप्त करने के लिए डिस्क और रीड वाल्व के संयोजन का उपयोग करने पर विचार करने के लिए प्रेरित किया है। इसलिए, जब परिस्थितियों की मांग होती है, क्रैंककेस दबाव रीड वाल्व को बंद कर देता है, इस प्रकार क्रैंक साइड इंटेक पोर्ट को बंद कर देता है, भले ही डिस्क का कट सेक्शन (सेक्टर) अभी भी कार्बोरेटर साइड इनटेक पोर्ट को खोल सकता है।

क्रैंकशाफ्ट वेब का उपयोग डिस्क वाल्व के रूप में करना

कई स्कूटर इंजनों पर कई वर्षों से एक दिलचस्प डिस्क वाल्व संस्करण का उपयोग किया गया है। वेस्पा. अपनी भूमिका को पूरा करने के लिए एक अलग वाल्व डिवाइस का उपयोग करने के बजाय, निर्माताओं ने एक मानक का इस्तेमाल किया क्रैंकशाफ्ट. चक्का के दाहिने गाल के तल को बहुत उच्च परिशुद्धता के साथ मशीनीकृत किया जाता है ताकि जब क्रैंकशाफ्ट घूमता है, तो उसके और क्रैंककेस के बीच का अंतर एक इंच का कई हजारवां हिस्सा होता है। सेवन वाहिनी सीधे चक्का के ऊपर स्थित होती है (सिलेंडर इन इंजनों पर क्षैतिज होता है) और इस प्रकार चक्का के किनारे से ढका होता है। मशीनिंग द्वारा चक्का खंड में एक अवकाश, इंजन में दिए गए बिंदु पर वाहिनी को खोला जा सकता है एक पारंपरिक डिस्क वाल्व के समान ही चक्र। यद्यपि परिणामी प्रवेश जितना हो सकता है उससे कम सीधा है, व्यवहार में यह प्रणाली बहुत अच्छी तरह से काम करती है। नतीजतन, इंजन इंजन गति की एक विस्तृत श्रृंखला पर उपयोगी शक्ति पैदा करता है, और अभी भी तकनीकी रूप से सरल रहता है।

आउटलेट स्थान

कई मायनों में, टू-स्ट्रोक इंजन पर सेवन और निकास प्रणाली बहुत निकट से संबंधित हैं। पिछले पैराग्राफ में, हमने सिलेंडर से मिश्रण की आपूर्ति और निकास गैसों को हटाने के तरीकों पर चर्चा की है। इन वर्षों में, डिजाइनरों और परीक्षकों ने पाया है कि निकास चरणों का इंजन के प्रदर्शन पर उतना ही महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है जितना कि सेवन चरणों का। निकास चरण सिलेंडर की दीवार में निकास बंदरगाह की ऊंचाई से निर्धारित होते हैं, यानी जब इसे बंद कर दिया जाता है और पिस्टन द्वारा खोला जाता है क्योंकि यह सिलेंडर में ऊपर और नीचे चलता है। बेशक, अन्य सभी मामलों की तरह, एक भी प्रावधान नहीं है जो सभी इंजन मोड को कवर करेगा। सबसे पहले, यह इस बात पर निर्भर करता है कि इंजन का उपयोग किस लिए किया जाना है, और दूसरा, इस इंजन का उपयोग कैसे किया जाता है। उदाहरण के लिए, एक ही इंजन के लिए, निकास बंदरगाह की इष्टतम ऊंचाई कम और उच्च इंजन गति पर भिन्न होती है, और करीब से जांच करने पर, हम कह सकते हैं कि वही चैनल के आयामों पर लागू होता है, और सीधे के आयामों पर लागू होता है निकास पाइप। नतीजतन, इंजन के संचालन के दौरान बदलते घूर्णी आवृत्तियों से मेल खाने के लिए निकास प्रणाली की विशेषताओं के साथ उत्पादन में विभिन्न प्रणालियों का विकास किया गया है। ऐसी प्रणालियाँ (YPVS), (ATAS) में दिखाई दीं। (केआईपीएस), (एसएपीसी), कैगिवा(सीटीएस) और अप्रिलिया(राव). सिस्टम, और नीचे वर्णित हैं।

यामाहा पावर रिवेटिंग सिस्टम - वाईपीवीएस

यह प्रणाली सीधे पावर वाल्व पर आधारित है, जो अनिवार्य रूप से सिलेंडर लाइनर में स्थापित एक रोटरी वाल्व है ताकि इसका निचला किनारा निकास बंदरगाह के ऊपरी किनारे से मेल खाता हो। कम इंजन की गति पर, वाल्व बंद स्थिति में होता है, प्रभावी विंडो ऊंचाई को सीमित करता है: यह कम और मध्यम गति पर प्रदर्शन में सुधार करता है। जब इंजन की गति निर्धारित स्तर तक पहुंच जाती है, तो वाल्व खुलता है, प्रभावी विंडो ऊंचाई बढ़ जाती है, जो उच्च में सुधार करती है गति प्रदर्शन। पावर वाल्व की स्थिति को केबल और चरखी के माध्यम से सर्वोमोटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है। YPVSi कंट्रोल यूनिट - सर्वोमोटर पर पोटेंशियोमीटर से वाल्व ओपनिंग एंगल डेटा और इग्निशन कंट्रोल यूनिट से इंजन स्पीड डेटा प्राप्त करता है; इस डेटा का उपयोग सर्वोमोटर ड्राइव तंत्र को सही संकेत उत्पन्न करने के लिए किया जाता है (चित्र 1.86 देखें)। नोट: कंपनी की ऑफ-रोड मोटरसाइकिलें कम बैटरी पावर के कारण सिस्टम के थोड़े अलग संस्करण का उपयोग करती हैं: पावर वाल्व क्रैंकशाफ्ट पर लगे एक सेंट्रीफ्यूगल मैकेनिज्म द्वारा संचालित होता है।

कावासाकी इंटीग्रेटेड पावर वाल्व सिस्टम - KIPS

सिस्टम में क्रैंकशाफ्ट पर लगे एक केन्द्रापसारक (गेंद) नियामक से एक यांत्रिक ड्राइव है। ऊर्ध्वाधर लिंक ड्राइव तंत्र को सिलेंडर लाइनर में स्थापित पावर वाल्व नियंत्रण रॉड से जोड़ता है। ऐसे दो पावर वॉल्व मुख्य इनलेट पोर्ट के दोनों ओर सहायक चैनलों में स्थित होते हैं और गियर और रैक के माध्यम से ड्राइव रॉड से जुड़े होते हैं। जैसे ही एक्ट्यूएटर रॉड "साइड टू साइड" चलता है, वाल्व इंजन के बाईं ओर स्थित सिलेंडर और रेज़ोनेटर कक्ष में सहायक मार्ग को घुमाते, खोलते और बंद करते हैं। सिस्टम को डिज़ाइन किया गया है ताकि कम गति पर सहायक चैनल वाल्व द्वारा बंद हो जाएं ताकि चैनल का अल्पकालिक उद्घाटन सुनिश्चित हो सके। बायां वाल्व रेज़ोनेटर कक्ष को निकास गैसों के लिए खोलता है, जिससे विस्तार कक्ष की मात्रा बढ़ जाती है। उच्च गति पर, वाल्व दोनों सहायक चैनलों को खोलने के लिए मुड़ते हैं और चैनल खोलने की अवधि बढ़ाते हैं, इसलिए, अधिक चरम शक्ति प्रदान करते हैं। रेज़ोनेटर कक्ष को बाईं ओर एक वाल्व द्वारा बंद कर दिया जाता है, जिससे निकास प्रणाली की कुल मात्रा कम हो जाती है। केआईपीएस प्रणाली चैनल की ऊंचाई और निकास प्रणाली की अधिक मात्रा को कम करके कम और मध्यम गति पर प्रदर्शन में सुधार करती है, और उच्च गति पर निकास बंदरगाह की ऊंचाई और निकास प्रणाली की कम मात्रा में वृद्धि करती है। एक्ट्यूएटर रॉड और वाल्वों में से एक के बीच एक मध्यवर्ती गियर को शुरू करके सिस्टम को और बेहतर बनाया गया था, जो विपरीत दिशाओं में वाल्वों के रोटेशन को सुनिश्चित करता है, साथ ही आउटलेट पोर्ट के अग्रणी किनारे पर एक फ्लैट पावर वाल्व जोड़कर। वाल्वों के ऊपर नोजल प्रोफाइल जोड़कर बड़े मॉडलों पर स्टार्टिंग और लो स्पीड ऑपरेशन में सुधार किया गया है।

टोक़ प्रवर्धन कक्ष . के साथ स्वत: नियंत्रणहोंडा - एटीएएस

कंपनी के मॉडलों पर इस्तेमाल की जाने वाली प्रणाली क्रैंकशाफ्ट पर लगे एक स्वचालित केन्द्रापसारक गवर्नर द्वारा संचालित होती है। रेल और रोलर से युक्त तंत्र, सिलेंडर लाइनर में स्थापित एटीएसी वाल्व को नियामक से बल पहुंचाता है। HERP (रेजोनेंस एनर्जी पाइप) चैम्बर को ATAC वाल्व द्वारा कम इंजन गति पर खोला जाता है और उच्च गति पर बंद कर दिया जाता है।

ईंधन इंजेक्शन प्रणाली

ऐसा लगता है कि दो-स्ट्रोक इंजन के दहन कक्ष को ईंधन और हवा से भरने से जुड़ी सभी समस्याओं को हल करने का स्पष्ट तरीका, उच्च ईंधन खपत और हानिकारक उत्सर्जन की समस्याओं का उल्लेख नहीं करना, ईंधन इंजेक्शन प्रणाली का उपयोग करना है। हालांकि, अगर ईंधन को सीधे दहन कक्ष में नहीं डाला जाता है, तो अभी भी भरने के चरण और इंजन दक्षता के साथ अंतर्निहित समस्याएं हैं। दहन कक्ष में सीधे ईंधन इंजेक्शन के साथ समस्या है इंटेक पोर्ट बंद होने के बाद ही ईंधन की आपूर्ति की जा सकती है, परमाणुकरण के लिए बहुत कम समय और सिलेंडर में हवा के साथ ईंधन का पूर्ण मिश्रण (जो पारंपरिक दो-स्ट्रोक इंजन के रूप में क्रैंक कक्ष से आता है)। यह एक और समस्या को जन्म देता है, क्योंकि निकास बंदरगाह बंद होने के बाद दहन कक्ष के अंदर दबाव अधिक होता है, और यह जल्दी से बनता है, इसलिए, ईंधन को और भी अधिक दबाव पर आपूर्ति की जानी चाहिए, अन्यथा यह बस बाहर नहीं निकलेगा नोक। इसके लिए काफी बड़ी आवश्यकता है ईंधन पंप, जिसमें वजन, आयाम और लागत में वृद्धि से जुड़ी समस्याएं शामिल हैं। अप्रिलियाएक ऑस्ट्रेलियाई कंपनी के डिजाइन के आधार पर DITECH नामक एक प्रणाली को लागू करके इन समस्याओं को हल किया, Peugeot और Kymmco ने एक समान प्रणाली विकसित की। इंजन चक्र की शुरुआत में इंजेक्टर ईंधन के एक जेट को एक अलग बंद सहायक कक्ष में संपीड़ित हवा (एक अलग कंप्रेसर से या सिलेंडर से चेक वाल्व के साथ एक चैनल के माध्यम से आपूर्ति) में वितरित करता है। निकास बंदरगाह बंद होने के बाद, सहायक कक्ष एक वाल्व या नोजल के माध्यम से दहन कक्ष के साथ संचार करता है, और मिश्रण को सीधे स्पार्क प्लग में खिलाया जाता है। अप्रिलिया हानिकारक उत्सर्जन को 80% तक कम करने का दावा करती है, जो तेल की खपत को 60% और ईंधन की खपत में 50% तक कम करके हासिल की जाती है। इसके अलावा, इस प्रणाली के साथ स्कूटर की गति मानक कार्बोरेटर वाले समान स्कूटर की गति से 15% अधिक है।

उपयोग करने का मुख्य लाभ प्रत्यक्ष अंतः क्षेपणमें। कि, पारंपरिक टू-स्ट्रोक इंजन की तुलना में, इंजन को लुब्रिकेट करने के लिए इंजन ऑयल के साथ ईंधन को पूर्व-मिश्रण करने की कोई आवश्यकता नहीं है। स्नेहन में सुधार होता है क्योंकि बीयरिंग से ईंधन द्वारा तेल नहीं धोया जाता है और इसलिए कम तेल की आवश्यकता होती है, जिसके परिणामस्वरूप विषाक्तता कम हो जाती है। ईंधन के दहन में भी सुधार होता है और पिस्टन, पिस्टन के छल्ले और निकास प्रणाली में जमा कम हो जाता है। हवा अभी भी क्रैंक कक्ष के माध्यम से आपूर्ति की जाती है (इसकी प्रवाह दर द्वारा निर्धारित की जाती है) सांस रोकना का द्वारमोटरसाइकिल के थ्रॉटल स्टिक से जुड़ा) इसका मतलब है कि तेल अभी भी सिलेंडर में जल रहा है और स्नेहन और स्नेहन उतना प्रभावी नहीं है जितना हम चाहेंगे। हालांकि, स्वतंत्र परीक्षणों के परिणाम अपने लिए बोलते हैं। अब केवल क्रैंक कक्ष को दरकिनार करते हुए, हवा की आपूर्ति प्रदान करने की आवश्यकता है।

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पिस्टन आंदोलन के मृत बिंदुओं के सापेक्ष इंजन वाल्व के उद्घाटन क्षण की शुरुआत से उनके पूर्ण बंद होने तक के समय अंतराल को गैस वितरण चरण कहा जाता है। इंजन के संचालन पर उनका प्रभाव बहुत बड़ा है। तो, मोटर के संचालन के दौरान सिलेंडरों को भरने और साफ करने की दक्षता चरणों की अवधि पर निर्भर करती है। यह सीधे ईंधन अर्थव्यवस्था, शक्ति और टोक़ को निर्धारित करता है।

गैस वितरण चरणों का सार और भूमिका

फिलहाल, ऐसे इंजन हैं जिनमें चरणों को बदलने के लिए मजबूर नहीं किया जा सकता है, और तंत्र से लैस इंजन (उदाहरण के लिए, सीवीवीटी)। पहले प्रकार के इंजनों के लिए, बिजली इकाई को डिजाइन और गणना करते समय प्रयोगात्मक रूप से चरणों का चयन किया जाता है।

फिक्स्ड और वेरिएबल वाल्व टाइमिंग

नेत्रहीन, उन सभी को विशेष वाल्व टाइमिंग आरेखों पर प्रदर्शित किया जाता है। ऊपर और नीचे के मृत बिंदु (टीडीसी और बीडीसी, क्रमशः) सिलेंडर में घूमने वाले पिस्टन की चरम स्थिति हैं, जो पिस्टन के एक मनमाना बिंदु और इंजन क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन की धुरी के बीच सबसे बड़ी और सबसे छोटी दूरी के अनुरूप हैं। वाल्व खोलने और बंद करने के प्रारंभ बिंदु (चरण लंबाई) डिग्री में दिखाए जाते हैं और क्रैंकशाफ्ट रोटेशन के सापेक्ष होते हैं।

चरण नियंत्रण (समय) का उपयोग करके किया जाता है, जिसमें निम्नलिखित तत्व होते हैं:

• कैंषफ़्ट (एक या दो);
• क्रैंकशाफ्ट से कैंषफ़्ट तक चेन या बेल्ट ड्राइव।

गैस वितरण तंत्र

इसमें हमेशा स्ट्रोक होते हैं, जिनमें से प्रत्येक इनलेट और आउटलेट पर वाल्वों की एक निश्चित स्थिति से मेल खाता है। इस प्रकार, चरण की शुरुआत और अंत क्रैंकशाफ्ट के कोण पर निर्भर करता है, जो कि से जुड़ा हुआ है कैंषफ़्ट, जो वाल्वों की स्थिति को नियंत्रित करता है।

कैंषफ़्ट की एक क्रांति के लिए, क्रैंकशाफ्ट दो चक्कर लगाता है और कार्य चक्र के लिए इसका कुल रोटेशन कोण 720 ° है।

वाल्व टाइमिंग सर्कल आरेख

निम्नलिखित उदाहरण का उपयोग करके चार-स्ट्रोक इंजन के लिए वाल्व समय के संचालन पर विचार करें (चित्र देखें):

1. प्रवेश. इस स्तर पर, पिस्टन टीडीसी से बीडीसी में चला जाता है, और क्रैंकशाफ्ट 180º घूमता है। निकास वाल्व बंद हो जाता है और फिर सेवन वाल्व खुल जाता है। उत्तरार्द्ध 12º की बढ़त के साथ होता है।
2. दबाव. पिस्टन बीडीसी से टीडीसी में चला जाता है, और क्रैंकशाफ्ट 180º रोटेशन (अपनी मूल स्थिति से 360º) बनाता है। निकास वाल्व बंद रहता है और सेवन वाल्व तब तक खुला रहता है जब तक क्रैंकशाफ्ट 40º घुमाया नहीं जाता है।
3. वर्किंग स्ट्रोक. वायु-ईंधन मिश्रण के प्रज्वलन बल के प्रभाव में पिस्टन टीडीसी से बीडीसी तक जाता है। सेवन वाल्व बंद स्थिति में है, और निकास वाल्व समय से पहले खुलता है जब क्रैंकशाफ्ट अभी तक 42º तक बीडीसी तक नहीं पहुंचा है। इस स्ट्रोक पर, क्रैंकशाफ्ट का पूर्ण घुमाव भी 180º (प्रारंभिक स्थिति से 540º) होता है।
4. रिहाई. पिस्टन बीडीसी से टीडीसी तक जाता है और निकास गैसों को बाहर निकालता है। इस बिंदु पर, सेवन वाल्व बंद हो जाता है (यह टीडीसी से पहले 12º खुल जाएगा), और क्रैंकशाफ्ट के टीडीसी तक 10º तक पहुंचने के बाद भी निकास वाल्व खुला रहता है। इस स्ट्रोक पर क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन की कुल मात्रा भी 180º (शुरुआती बिंदु से 720º) है।

समय के चरण कैंषफ़्ट कैम की प्रोफ़ाइल और स्थिति पर भी निर्भर करते हैं। इसलिए, यदि वे इनलेट और आउटलेट पर समान हैं, तो वाल्व के खुलने की अवधि भी समान होगी।

वाल्व की सक्रियता में देरी और उन्नत क्यों है?

सिलेंडर भरने में सुधार करने के लिए, साथ ही निकास गैसों की अधिक गहन सफाई प्रदान करने के लिए, वाल्व उस समय सक्रिय नहीं होते हैं जब पिस्टन मृत बिंदुओं तक पहुंचता है, लेकिन थोड़ी सी लीड या देरी के साथ। तो, इंटेक वाल्व तब तक खोला जाता है जब तक कि पिस्टन टीडीसी (5 ° से 30 ° तक) पास नहीं हो जाता। यह दहन कक्ष में ताजा चार्ज के अधिक तीव्र इंजेक्शन की अनुमति देता है। बदले में, सेवन वाल्व का बंद होना देरी के साथ होता है (पिस्टन नीचे मृत केंद्र तक पहुंचने के बाद), जो आपको जड़ता बलों, तथाकथित जड़त्वीय बढ़ावा के कारण सिलेंडर को ईंधन से भरना जारी रखने की अनुमति देता है।

निकास वाल्व भी उन्नत (40 डिग्री से 80 डिग्री) तक खुलता है जब तक कि पिस्टन बीडीसी तक नहीं पहुंच जाता है, जिससे अधिकांश निकास गैसों को अपने दबाव में बाहर निकलने की इजाजत मिलती है। इसके विपरीत, निकास वाल्व का बंद होना देरी के साथ होता है (पिस्टन के शीर्ष मृत केंद्र से गुजरने के बाद), जो जड़ता की ताकतों को सिलेंडर गुहा से निकास गैसों को हटाने को जारी रखने की अनुमति देता है और इसे और अधिक कुशल बनाता है स्वच्छ।

लीड और लैग एंगल सभी इंजनों के लिए सामान्य नहीं हैं। अधिक शक्तिशाली और उच्च गति वाले इन अंतरालों के बड़े मूल्य रखते हैं। इस प्रकार, उनके वाल्व का समय व्यापक होगा।

इंजन के संचालन का वह चरण जिसमें दोनों वाल्व एक ही समय में खुले होते हैं, वाल्व ओवरलैप कहलाते हैं। आमतौर पर, ओवरलैप की मात्रा लगभग 10 ° होती है। उसी समय, चूंकि ओवरलैप की अवधि बहुत कम है, और वाल्वों का उद्घाटन छोटा है, कोई रिसाव नहीं होता है। सिलेंडरों को भरने और साफ करने के लिए यह काफी अनुकूल चरण है, जो उच्च गति पर विशेष रूप से महत्वपूर्ण है।

सेवन वाल्व खोलने की शुरुआत में, दहन कक्ष में वर्तमान दबाव स्तर वायुमंडलीय दबाव से अधिक होता है। नतीजतन, निकास गैसें बहुत जल्दी निकास वाल्व में चली जाती हैं। जब इंजन इंटेक स्ट्रोक पर स्विच करता है, तो कक्ष में एक उच्च वैक्यूम स्थापित किया जाएगा, निकास वाल्व पूरी तरह से बंद हो जाएगा, और सेवन वाल्व सिलेंडर को गहन रूप से भरने के लिए पर्याप्त क्रॉस सेक्शन में खुल जाएगा।

परिवर्तनीय वाल्व समय की विशेषताएं

उच्च गति पर, कार के इंजन को अधिक वायु मात्रा की आवश्यकता होती है। और चूंकि गैर-समायोज्य समय में, वाल्व पर्याप्त रूप से दहन कक्ष में प्रवेश करने से पहले बंद हो सकते हैं, इंजन अक्षम है। इस समस्या को हल करने के लिए, हमने विकसित किया है विभिन्न तरीकेवाल्व समय समायोजन।

वाल्व समय को समायोजित करने के लिए वाल्व

इस फ़ंक्शन वाले पहले मोटर्स ने चरण समायोजन की अनुमति दी, जिसने मोटर द्वारा कुछ मूल्यों की उपलब्धि के आधार पर चरण की लंबाई को बदलने की अनुमति दी। समय के साथ, चिकनी, अधिक इष्टतम ट्यूनिंग की अनुमति देने के लिए स्टीप्लेस डिज़ाइन विकसित हुए हैं।

सबसे सरल समाधान एक चरण शिफ्ट सिस्टम (सीवीवीटी) है, जिसे एक निश्चित कोण पर क्रैंकशाफ्ट के सापेक्ष कैंषफ़्ट को मोड़कर कार्यान्वित किया जाता है। यह आपको वाल्व खोलने और बंद करने के क्षण को बदलने की अनुमति देता है, लेकिन चरण की वास्तविक अवधि अपरिवर्तित रहती है।

चरण की अवधि को सीधे बदलने के लिए, कई कारों में कई कैम तंत्रों का उपयोग किया जाता है, साथ ही साथ दोलन करने वाले कैम भी। नियामकों के सटीक संचालन के लिए, सेंसर कॉम्प्लेक्स, एक कंट्रोलर और एक्चुएटर्स का उपयोग किया जाता है। ऐसे उपकरणों का नियंत्रण विद्युत या हाइड्रोलिक हो सकता है।

समय समायोजन के साथ प्रणालियों की शुरूआत के मुख्य कारणों में से एक निकास गैसों की विषाक्तता के स्तर के लिए पर्यावरण मानकों का कड़ा होना है। इसका मतलब यह है कि अधिकांश निर्माताओं के लिए, वाल्व समय के अनुकूलन का मुद्दा सबसे महत्वपूर्ण में से एक है।

इंजन के दहनशील मिश्रण के शुद्धिकरण के प्रकार अन्तः ज्वलन.

ब्लोडाउन के दो मुख्य प्रकार हैं: डिफ्लेक्टर (ट्रांसवर्स) और नॉन-डिफ्लेक्टर (रिटर्न या लूप)।

एक विक्षेपक एक विशेष फलाव है - एक छज्जा - पिस्टन के तल पर, जो शुद्ध खिड़की के माध्यम से सिलेंडर में प्रवेश करने वाले दहनशील मिश्रण के प्रवाह की सही दिशा सुनिश्चित करने का कार्य करता है। अंजीर पर। 44 एक डिफ्लेक्टर पर्ज का आरेख दिखाता है।

पर्ज चैनल के माध्यम से क्रैंककेस में संपीड़ित मिश्रण और खिड़की सिलेंडर में प्रवेश करती है, अपने रास्ते में डिफ्लेक्टर से मिलती है। मिश्रण का प्रवाह दहन कक्ष में ऊपर की ओर विक्षेपित होता है, और वहां से यह निकास बंदरगाह तक जाता है, जिससे निकास गैसें इसके माध्यम से सिलेंडर से बाहर निकलती हैं। इस तरह के एक पर्ज सिस्टम के साथ, एग्जॉस्ट पोर्ट पर्ज पोर्ट के विपरीत स्थित होता है, जो कुछ हद तक सिलेंडर पर्ज के दौरान एग्जॉस्ट पोर्ट के माध्यम से काम करने वाले मिश्रण के नुकसान में वृद्धि में योगदान देता है। डिफ्लेक्टर मैला ढोने वाले इंजनों ने ईंधन की खपत में वृद्धि की है। पिस्टन के तल पर एक विक्षेपक की उपस्थिति से उसका भार बढ़ जाता है और दहन कक्ष का आकार बिगड़ जाता है। फिर भी, कई डिज़ाइन कारणों से, आउटबोर्ड मोटर्स के लिए डिफ्लेक्टर पर्ज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: उदाहरण के लिए, 10 hp की क्षमता वाली Moskva मोटर की व्यवस्था की जाती है। साथ।

गैर-विक्षेपक पर्ज का उपयोग करके कुछ अधिक किफायती हासिल किया जाता है। वापसी की योजना, दो-चैनल पर्ज को अंजीर में दिखाया गया है। 45.

इस मामले में, पिस्टन एक सपाट या थोड़ा उत्तल तल के साथ बनाया जाता है। स्कैवेंजिंग धाराएं सिलेंडर की दीवार के साथ टकराती हैं और ऊपर उठती हैं, जिससे निकास गैसों को निकास बंदरगाह में धकेल दिया जाता है। शुद्ध चैनलों की संख्या और मिश्रण की गति की प्रकृति के अनुसार, इस प्रकार के शुद्धिकरण को दो-चैनल, लूप कहा जाता है।

रिटर्न लूप पर्ज तीन- और चार-चैनल हो सकता है; बाद के मामले में, शुद्ध चैनल जोड़े या क्रॉसवाइज में कंधे से कंधा मिलाकर स्थित होते हैं।

चावल। 45. वापसी की योजना (लूप) गैर-विक्षेपक पर्ज

वापसी, दो-चैनल पर्ज अधिक सामान्य है। आउटबोर्ड मोटर्स ZIF-5M और स्ट्रेला में ऐसा पर्ज है।

गैर-विक्षेपक पर्ज का उपयोग दहन कक्ष के सबसे लाभप्रद आकार के साथ उच्च संपीड़न अनुपात प्राप्त करना संभव बनाता है, जिससे इंजन से बड़ी लीटर बिजली निकालना संभव हो जाता है। क्रैंक-चेंबर स्कैवेंजिंग के साथ टू-स्ट्रोक रेसिंग मोटर्स में आमतौर पर टू- या थ्री-वे रिटर्न लूप स्कैवेंजिंग होता है।

दो-स्ट्रोक इंजन के क्रैंककेस को एक ताजा काम करने वाले मिश्रण से शुद्ध करने और भरने की प्रक्रिया का प्रवाह काफी हद तक खिड़कियों के आकार और पिस्टन द्वारा उनके खुलने की अवधि पर निर्भर करता है। सिलेंडर के इनटेक, पर्ज और एग्जॉस्ट पोर्ट के खुलने और बंद होने की शुरुआत, साथ ही क्रैंकशाफ्ट एंगल की डिग्री में व्यक्त इनटेक, पर्ज और एग्जॉस्ट की अवधि, इंजन टाइमिंग डायग्राम (चित्र। 46)।

क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन के कोण से संबंधित अवधि, जब क्रैंककेस खुली इनलेट विंडो के माध्यम से ताजा काम करने वाले मिश्रण से भर जाता है, इंटेक चरण कहलाता है। क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन के कोणों के अनुरूप अवधि पर्ज और एग्जॉस्ट विंडो के खुलने को पर्ज और एग्जॉस्ट फेज कहा जाता है।

अंजीर पर। 46 स्ट्रेला इंजन के गैस वितरण आरेख को दर्शाता है। इस इंजन में, क्रैंकशाफ्ट कोण की डिग्री में व्यक्त वाल्व समय है: क्रैंककेस में प्रवेश चरण 120 डिग्री है, शुद्ध 110 डिग्री है और निकास 140 डिग्री है।

आरेख से यह देखा जा सकता है कि मृत बिंदुओं से गुजरने वाली धुरी के संबंध में, आरेख के दाएं और बाएं हिस्से सममित हैं। इसका मतलब यह है कि अगर इनलेट पोर्ट टीडीसी से 60 डिग्री पहले पिस्टन के साथ खुलना शुरू होता है, तो यह टीडीसी के बाद 60 डिग्री बंद हो जाएगा। इनलेट और पर्ज विंडो को खोलना और बंद करना एक समान तरीके से होता है। निकास चरण की अवधि आमतौर पर शुद्ध चरण की अवधि की तुलना में 30-35 ° अधिक होती है। वर्णित इंजन को तीन-विंडो कहा जाता है।

क्रैंक-चेंबर पर्ज के साथ टू-स्ट्रोक इंजन का सममित वाल्व समय इसकी लीटर शक्ति और दक्षता पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।

चावल। 46. ​​​​आउटबोर्ड इंजन ZIF-5M और "स्ट्रेला" का गैस वितरण आरेख

सेवन चरण की एक छोटी अवधि क्रैंककेस भरने को कम करती है और, परिणामस्वरूप, इंजन की शक्ति। इनलेट विंडो की ऊंचाई बढ़ाने की अपनी सीमा होती है: यह पिस्टन के ऊपर की ओर स्ट्रोक के दौरान क्रैंककेस में चूसे गए मिश्रण की मात्रा को बढ़ाता है, लेकिन यह मिश्रण को खुली खिड़की के माध्यम से कार्बोरेटर में वापस फेंकने के कारण नुकसान की ओर ले जाता है। पिस्टन नीचे चला जाता है। सेवन चरण की अवधि इंजन की गति पर निर्भर करती है। यदि इंजन 3000-4000 आरपीएम से अधिक नहीं है, तो सेवन चरण आमतौर पर क्रैंक कोण के 110-120 डिग्री से अधिक नहीं होता है। 6000 आरपीएम या उससे अधिक विकसित होने वाले रेसिंग इंजनों के लिए, यह 130-140 ° तक पहुँच जाता है, लेकिन कम गति पर काम करते समय, ऐसा इंजन मिश्रण को कार्बोरेटर में वापस फेंकने के लिए मनाया जाता है।

उच्च गति वाले इंजनों के लिए निकास चरण भी बढ़ाया जाता है और 150-160 ° होता है। उसी समय, निकास खिड़की शुद्ध खिड़की से 7-8 मिमी अधिक है। रेसिंग मल्टी-टर्न इंजन के लिए चरणों का विस्तार करने की आवश्यकता इस तथ्य से समझाया गया है कि उच्च गति पर, खिड़कियां खोलने का समय (अवधि) घट जाती है, जिसके परिणामस्वरूप काम करने वाले मिश्रण और इंजन की शक्ति के साथ सिलेंडर भरना गिर जाता है।

चावल। 47. स्पूल वाल्व टाइमिंग के साथ टू-स्ट्रोक इंजन की योजना: ए- क्रैंकशाफ्ट पर डिस्क स्पूल के साथ; बी- एक ड्राइव बेलनाकार स्पूल के साथ, (नल)

घूर्णन स्पूल या रीड वाल्व के माध्यम से एक सेवन प्रणाली का उपयोग करके दो स्ट्रोक इंजन के क्रैंककेस को भरना संभव है।

पहले मामले में, क्रैंकशाफ्ट की गर्दन पर, क्रैंककेस के अंदर, क्रैंककेस में चूसा गया काम करने वाले मिश्रण को पारित करने के लिए एक छेद वाला डिस्क स्थापित किया जाता है। दूसरा छेद क्रैंककेस की ऊपरी दीवार में स्थित है, जिसके खिलाफ स्पूल को स्प्रिंग द्वारा दबाया जाता है। क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन के दौरान, स्पूल इसके साथ घूमता है; जब स्पूल में छेद क्रैंककेस की दीवार में इनलेट विंडो के साथ मेल खाता है, तो मिश्रण क्रैंककेस के आंतरिक आयतन को भर देता है। घूर्णन स्पूल के माध्यम से चूषण वाले इंजन की योजनाएँ अंजीर में दिखाई गई हैं। 47.

इस तरह के एक उपकरण का लाभ पिस्टन के ऊपर की ओर स्ट्रोक का पूरी तरह से उपयोग करने और सेवन चरण को 180-200 ° क्रैंकशाफ्ट कोण पर लाने की क्षमता है। जैसे ही पिस्टन का ऊपरी किनारा पर्ज विंडो बंद करता है, क्रैंककेस में मिश्रण का सेवन शुरू हो जाता है। टीडीसी (छवि 48) को पारित करने के बाद, 40-50 डिग्री के बाद सेवन समाप्त हो जाता है।

ऐसे इंजन का सेवन चरण आरेख असममित है।

चावल। 48. क्रैंककेस में दहनशील मिश्रण की रिहाई के स्पूल नियंत्रण के साथ दो-स्ट्रोक इंजन के गैस वितरण का आरेख

चार स्ट्रोक इंजनों का वाल्व समय।
मिखाइल सोरोकिन (उर्फ शारोका) से डाइजेस्ट

निकास वाल्व विस्तार प्रक्रिया के अंत में बीडीसी के सापेक्ष एक कोण F0.v ~ 30-75 डिग्री के साथ खोलना शुरू कर देता है। और यह टीडीसी के बाद .в कोण से देरी से बंद हो जाता है, जब पिस्टन भरने के चक्र में बीडीसी में चला जाता है। सेवन वाल्व के उद्घाटन और समापन की शुरुआत भी मृत बिंदुओं के सापेक्ष स्थानांतरित कर दी जाती है: उद्घाटन टीडीसी से पहले कोण एफवीपी द्वारा अग्रिम के साथ शुरू होता है, और बीडीसी के बाद कोण एफजेड द्वारा देरी से बंद होता है। संपीड़न स्ट्रोक की शुरुआत में वी.पी. अधिकांश निकास और भरने की प्रक्रिया अलग है, लेकिन टीडीसी के पास, सेवन और निकास वाल्व एक ही समय में खुले हैं। वाल्व ओवरलैप की अवधि कम है पिस्टन इंजन. गैस विनिमय की कुल अवधि 400-520 डिग्री है। , उच्च गति वाले इंजनों के लिए यह अधिक है।

गैस विनिमय की अवधि।

गैस विनिमय की अवधि अलग-अलग होती है, जो सेवन या निकास वाल्व में दिशा और गति और पिस्टन की गति की दिशा के परिमाण द्वारा निर्देशित होती है।

मुफ्त रिलीज। एग्जॉस्ट वॉल्व के खुलने की शुरुआत से लेकर बीडीसी तक, फ्री एग्जॉस्ट जारी है। इसकी मात्रा में वृद्धि के साथ सिलेंडर से गैसों का बहिर्वाह इस तथ्य के कारण होता है कि आउटलेट की शुरुआत में और बीडीसी तक का दबाव आउटलेट पाइप की तुलना में अधिक होता है। एग्जॉस्ट स्ट्रोक की शुरुआत में सिलेंडर में मौजूद गैसों का तापमान 1300 -700 डिग्री होता है। गैसों के बहिर्वाह की गति 720 -550 m/s है। एनडीसी में, जबरन रिहाई की विशेषता वाले मूल्यों के लिए तापमान और गति कम हो जाती है।

जबरन रिहाई। बीडीसी से टीडीसी तक जारी है।
वाल्व गैप में औसत गति 80-250 m/s है। सेवन वाल्व के उद्घाटन की शुरुआत में सिलेंडर में दबाव सेवन पाइपलाइन में दबाव से अधिक होता है, दहन उत्पाद एक साथ निकास वाल्व और उद्घाटन सेवन वाल्व के माध्यम से प्रवाहित होते हैं, तथाकथित दहन उत्पादों को अंदर फेंकना सेवन पाइपलाइन होता है। टीडीसी के बाद कास्टिंग जारी है। इसलिए, भरना देरी से शुरू होता है।

भरने। फिलिंग टीडीसी से बीडीसी तक होती है। वाल्व गैप में वेग 80-200 m/s है।

रिचार्जिंग। बीडीसी क्षेत्र - जब संपीड़न स्ट्रोक में पिस्टन टीडीसी की दिशा में चलता है - सिलेंडर में दबाव कुछ समय के लिए सेवन वाल्व के सामने दबाव से कम रहता है, सिलेंडर की मात्रा में कमी के बावजूद

प्रज्वलन और दहन प्रक्रिया

ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं ऑक्सीकारक पदार्थों के परमाणुओं या आयनों की कक्षाओं से परमाणुओं या ऑक्सीडाइजिंग एजेंट के आयनों की कक्षाओं में इलेक्ट्रॉनों को स्थानांतरित करने की प्रक्रियाएं हैं। इलेक्ट्रॉनों की इस तरह की गति के लिए ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो अणुओं को टक्कर के दौरान गतिज ऊर्जा के रूप में प्रतिक्रिया की शुरुआत में आपूर्ति की जाती है। टकराव की संख्या और उनकी ऊर्जा मिश्रण और तापमान में अभिकारकों की एकाग्रता पर निर्भर करती है और आणविक भौतिकी के नियमों से सजातीय और विषम मिश्रण के लिए निर्धारित की जा सकती है।

हाइड्रोकार्बन ऑक्सीकरण के सिद्धांत का विकास ऑक्सीकरण के पेरोक्साइड सिद्धांत द्वारा शुरू किया गया था, जिसे 1897 में ए.एन. बाख द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिसके अनुसार ऑक्सीकरण पेरोक्साइड के मध्यवर्ती संरचनाओं के माध्यम से होता है जिसमें आणविक ऑक्सीजन की तुलना में अधिक ऑक्सीकरण शक्ति होती है।

1903 में प्रस्तावित हाइड्रॉक्सिलेशन सिद्धांत मध्यवर्ती प्रतिक्रियाओं के अनुक्रम के ज्ञान में एक महत्वपूर्ण शुरुआत थी। इस सिद्धांत के अनुसार, किसी चरण में, ऑक्सीजन के अणु परमाणुओं में टूट जाते हैं और बाद वाले हाइड्रोकार्बन के कार्बन और हाइड्रोजन परमाणुओं के बीच एक OH समूह वाले अणुओं के निर्माण और ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं को तेज करने के साथ पेश किए जाते हैं।

1927 में एन.एन. सेमेनोव ने हाइड्रोकार्बन के ऑक्सीकरण के दौरान श्रृंखला प्रतिक्रियाओं (जिसके अस्तित्व की खोज 1919 में वी। नर्नस्ट द्वारा की गई थी) की संभावना का विचार व्यक्त किया। इस विचार को बाद में श्रृंखला ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के एक सुसंगत सिद्धांत के रूप में विकसित किया गया, जो ईंधन के प्रज्वलन और दहन की प्रक्रियाओं की व्याख्या करता है और पेरोक्साइड और हाइड्रॉक्साइड सिद्धांतों को जोड़ता है।

इस सिद्धांत के अनुसार, ऑक्सीकरण मध्यवर्ती प्रतिक्रियाओं के एक क्रम के माध्यम से आगे बढ़ता है, मध्यवर्ती उत्पादों का निर्माण, जो प्रारंभिक अवस्था से अंतिम उत्पादों तक प्रतिक्रिया प्रणाली के संक्रमण को अंजाम देता है। ऐसे मध्यवर्ती उत्पाद ओएच समूह, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं, मुक्त कणों ओएच, सीएच, सीएच 2 के साथ पेरोक्साइड, अणु और उनके "टुकड़े" हो सकते हैं। उनमें से सबसे रासायनिक रूप से सक्रिय (परमाणु, रेडिकल) सक्रिय प्रतिक्रिया केंद्रों के रूप में बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं: उनमें से एक की उपस्थिति प्रतिक्रिया प्रणाली में हिमस्खलन जैसे परिवर्तनों का कारण बन सकती है, जिसमें अंतिम ऑक्सीकरण उत्पाद शामिल होते हैं और कम हाइड्रोकार्बन-ऑक्सीजन यौगिकों (एल्डिहाइड, अल्कोहल, अमीनो एसिड) के सक्रिय संतृप्त अणु, अधिक से अधिक सक्रिय केंद्रों के निर्माण में योगदान करते हैं।

प्रतिक्रिया क्षेत्र में स्थितियों के आधार पर, अशाखित या शाखित श्रृंखला अभिक्रिया. पहले मामले में, एक सक्रिय केंद्र के बजाय, एक नया बनता है, और प्रतिक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि अभिकर्मकों का उपयोग नहीं किया जाता है या स्थानीय प्रतिकूल परिस्थितियों के परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया समाप्त हो जाती है (मध्यवर्ती उत्पादों के सक्रिय कणों के कुछ टकराव होते हैं) अभिकर्मकों की कम सांद्रता या कम तापमान के कारण, कुछ अभिकर्मकों, दहन कक्ष की दीवारों की उत्प्रेरक क्रिया को धीमा करना)।

दूसरे मामले में, एक सक्रिय केंद्र में प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, दो या दो से अधिक नए सक्रिय केंद्र बन सकते हैं; नतीजतन, ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया स्वयं तेज हो रही है, इस तथ्य के बावजूद कि अभिकारकों की सांद्रता पहले ही कम होने लगी है। प्रक्रिया तेज हो जाती है, क्योंकि टकराव की ऊर्जा बढ़ जाती है और अणुओं के विखंडन के परिणामस्वरूप प्रतिक्रिया केंद्रों की संख्या बढ़ जाती है। एक शाखित श्रृंखला प्रतिक्रिया में, दहन की दर तेजी से अनंत तक बढ़ सकती है। हालांकि, ऐसा नहीं होता है, क्योंकि प्रतिक्रिया में शाखाओं का हिस्सा टूट जाता है (मुख्य रूप से दहन कक्ष की दीवारों के पास), और प्रतिक्रिया में प्रवेश करने वाले कणों की संख्या कम हो जाती है क्योंकि मिश्रण का सेवन किया जाता है। अधिकतम मूल्य तक पहुंचने के बाद, प्रतिक्रिया दर घटने लगेगी।

पर्याप्त रूप से बड़ी संख्या में अणुओं के प्रतिक्रिया में प्रवेश करने के बाद, चार्ज से दीवारों तक और ईंधन के वाष्पीकरण के लिए गर्मी को हटाने से ऑक्सीकरण की जारी गर्मी (थर्मल संतुलन का क्षण) और तथाकथित द्वारा मुआवजा दिया जाएगा। महत्वपूर्ण तापमान Tcr, या मिश्रण का प्रज्वलन तापमान, कक्ष में स्थापित किया जाएगा, जिस पर पहुंचने पर एक तीव्र प्रतिक्रिया शुरू होती है। तापमान और दबाव में सामान्य वृद्धि। थर्मल संतुलन का क्षण देखा जा सकता है यदि दबाव संकेतक पहले ईंधन इंजेक्शन के बिना कक्ष में दबाव में परिवर्तन को रिकॉर्ड करता है, और फिर इंजेक्शन के साथ।

पर पर्याप्त संवेदनशील सेंसर के साथ रिकॉर्डिंग दबावयह देखा जा सकता है कि जिस बिंदु पर ईंधन इंजेक्शन शुरू हुआ है, दबाव रेखा पहले ईंधन इंजेक्शन के बिना संपीड़न रेखा से नीचे चली जाएगी, और फिर बिंदु 2 पर संपीड़न रेखा को पार कर जाएगी और जल्दी से उठना शुरू हो जाएगी। इंजेक्शन की शुरुआत में दबाव रेखा के अंतराल को इंजेक्शन ईंधन की बूंदों को गर्म करने और वाष्पीकरण के लिए गर्मी के खर्च से समझाया गया है; यदि दबाव संवेदक बहुत संवेदनशील नहीं है, तो ईंधन इंजेक्शन के साथ और बिना कक्ष में दबाव अंतर पर ध्यान नहीं दिया जा सकता है, क्योंकि वे एक पंक्ति में विलीन हो जाएंगे। हालाँकि, किसी बिंदु पर बिंदु 2 के अनुरूप। लाइनें टूट जाएंगी। इसलिए, अंक 1 और 2 के बीच ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं की एक गुप्त अवधि के अस्तित्व को नोट करना संभव है, जब दहन ईंधन की आपूर्ति की तुलना में अनुपस्थित या विलंबित होता है। इस अवधि को इंडक्शन पीरियड या ईंधन की इग्निशन देरी अवधि कहा जाता है और इसे Ti (सेकंड में) या Fi (डिग्री में) के रूप में दर्शाया जाता है।

द्वारा मापा संकेतक चार्टकोण फाई दबाव संवेदक की संवेदनशीलता पर निर्भर करेगा: यह जितना अधिक संवेदनशील होगा और संकेतक का रिकॉर्डिंग भाग जितना सटीक होगा, सेंसर सिग्नल को रिकॉर्ड करेगा, कोण फाई उतना ही छोटा होगा और इसे अधिक सटीक रूप से निर्धारित किया जाएगा। यह स्पष्ट है कि कोण i ईंधन के भौतिक-रासायनिक गुणों और कक्ष में ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाओं के विकास की स्थितियों पर निर्भर करता है। रासायनिक, ऑप्टिकल और आयनिक विधियों का उपयोग करते हुए ईंधन के आत्म-प्रज्वलन के दौरान प्रक्रियाओं के गहन अध्ययन ने यह स्थापित करना संभव बना दिया कि श्रृंखला या थर्मल प्रक्रियाएं विभिन्न परिस्थितियों में इग्निशन के चेन-थर्मल सिद्धांत में प्रबल हो सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप ए.एस. सोकोलिक ने निम्न-तापमान बहु-चरण की परिकल्पनाओं को उच्च-तापमान एकल-चरण प्रज्वलन के लिए आगे रखा।

निम्न-तापमान प्रज्वलन के सिद्धांत के अनुसार, पूर्व-लौ ऑक्सीडेटिव प्रक्रियाएं पहले कक्ष में विकसित होती हैं, जिसमें मिश्रण की पर्याप्त मात्रा में मध्यवर्ती उत्पादों का निर्माण होता है। इस मामले में, ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को तेज करने के लिए अपर्याप्त गर्मी जारी की जाती है; इसके अलावा, परिवर्तन एक मल्टीस्टेज प्रक्रिया में संचय के साथ होता है, ऑक्सीजन की स्थानीय कमी के परिणामस्वरूप, पहले अल्कोहल, एल्डिहाइड (फॉर्मेल्डिहाइड एचसीएचओ, एक्रोलिन सीएच 2 सीएचसीएचओ, एसिटालडिहाइड या एसीटैल्डिहाइड सीएच 3 सीएचओ), कार्बन मोनोऑक्साइड, और फिर पेरोक्साइड और कट्टरपंथी। ऐसी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, दहन कक्ष में तथाकथित ठंडी लौ उत्पन्न होती है - एक नीली चमक, जो फॉर्मलाडेहाइड अणुओं के ऑप्टिकल उत्तेजना और एचसीओ रेडिकल का परिणाम है। इस अवधि के दौरान टीआई ( चावल। 54, वक्र 1) कक्ष में दबाव बढ़ता या घटता नहीं है; जिस तापमान पर चमक शुरू होती है और समाप्त होती है वह 440-670 K है, व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तित है।

दूसरी अवधि में, t3, एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण की प्रक्रिया और एक नए प्रकार के पेरोक्साइड के गठन की प्रक्रिया होती है, जो रासायनिक रूप से अधिक सक्रिय होती है; ठंडी लौ के तापमान में वृद्धि (कई दसियों से सैकड़ों डिग्री तक) के परिणामस्वरूप लौ के डेल्टा पी हॉल पर दबाव में वृद्धि ध्यान देने योग्य हो जाती है।

भविष्य में, एक माध्यमिक, अधिक तीव्र चमक दिखाई देती है; सक्रिय पेरोक्साइड, रेडिकल और परमाणुओं के संचय से अवधि के अंत में एक थर्मल स्थानीय विस्फोट होता है और एक दहन कक्ष का निर्माण होता है। ईंधन के आत्म-प्रज्वलन की देरी अवधि के दौरान ऐसी प्रक्रियाएं श्रृंखला बहु-चरण रासायनिक परिवर्तनों की एक विशिष्ट प्रबलता के साथ अपेक्षाकृत कम होती हैं कम तामपानऔर तापमान पर थोड़ा निर्भर; इस मामले में, तापमान में वृद्धि के साथ TI की अवधि कम हो जाती है और दबाव पर बहुत कम निर्भर करता है, जबकि T2, इसके विपरीत, तापमान में वृद्धि के साथ बढ़ता है और दबाव में वृद्धि के साथ घटता है।

निम्न-तापमान बहु-चरण प्रज्वलन पैराफिन और नैफ्थीन की विशेषता है और डीजल इंजनों में होता है, जबकि ईंधन की सीटेन संख्या जितनी अधिक होगी, अवधि t उतनी ही कम होगी। इस तरह के फ़ॉसी को कक्ष में और यहां तक ​​​​कि एक मशाल में कई बिंदुओं पर बनाया जा सकता है, जहां इसके लिए सबसे अनुकूल परिस्थितियां तापमान, दबाव और मिश्रण की संरचना के संयोजन से बनती हैं जो दहन केंद्र के गठन के दौरान बदलती हैं (ए से) "0.1 शुरुआत में ए = 1 अंत में), आमतौर पर मशाल की सतह के नीचे, ऊंचे तापमान के क्षेत्र में नोजल के नोजल से कुछ दूरी पर (निकास चैनलों के किनारे से, गर्म सतहों के ऊपर) )

जैसा कि प्रयोगों से पता चलता है, दहन केंद्रों की अवधि और संख्या, ईंधन के परमाणुकरण की सुंदरता पर बहुत अधिक निर्भर नहीं करती है, क्योंकि बहुत मोटे परमाणुकरण के साथ भी, छोटी बूंदों की संख्या प्रज्वलन के लिए पर्याप्त है। ईंधन इंजेक्शन अग्रिम कोण में वृद्धि सभी प्रकार के ईंधन के लिए प्रज्वलन विलंब अवधि को लंबा करती है, क्योंकि हीटिंग, ईंधन वाष्पीकरण और रासायनिक प्रतिक्रियाओं के त्वरण की प्रक्रियाएं कम तापमान पर शुरू होती हैं; दहन कक्ष के गठन के संभावित बिंदु पर तापमान में कमी और ईंधन वाष्प की एकाग्रता के कारण अशांति की तीव्रता बढ़ जाती है।

उच्च तापमान इग्निशन (वक्र 2) उच्च प्रारंभिक तापमान (800-1200 के) पर होता है और गर्मी रिलीज के परिणामस्वरूप श्रृंखला रासायनिक आत्म-त्वरण परिवर्तनों की एक सतत प्रक्रिया है। एक शक्तिशाली थर्मल शॉक, जो एक दहन केंद्र के गठन की ओर ले जाने वाली प्रक्रियाओं को तेज करता है, स्पार्क प्लग इलेक्ट्रोड के बीच (8-15) 103 वी के वोल्टेज पर विद्युत निर्वहन द्वारा किया जा सकता है। निर्वहन चैनल में उच्च तापमान पर या कॉर्ड (T 10,000 से अधिक), एक छोटी मात्रा का दहन केंद्र बनता है। इसका मतलब यह है कि एक निश्चित मात्रा में, हीटिंग, क्षय, ईंधन और ऑक्सीजन अणुओं के आयनीकरण और प्रज्वलन की प्रक्रियाएं इतनी जल्दी (प्लाज्मा राज्य के माध्यम से) होती हैं कि वे निर्वहन अवधि में फिट होती हैं, जिसकी अवधि अधिक नहीं होती है (1- 2) 10 ~ 5 एस। यह मान लेना स्वाभाविक है कि यह एक सजातीय, पर्याप्त रूप से सजातीय मिश्रण में संभव है।

यदि गठित दहन केंद्र की मात्रा काफी बड़ी है, और इसके अस्तित्व का समय मिश्रण की आसपास की परतों को गर्म करने और प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त है, तो दहन प्रक्रिया फैलने लगती है, और थोड़ी देर बाद टी; (इग्निशन विलंब अवधि) संकेतक दबाव आरेख पर, संपीड़न दबाव रेखा से इसकी शुरुआत के घाव की प्रक्रिया में दबाव रेखा के पृथक्करण को नोटिस करना संभव होगा, जिसे इग्निशन ऑफ के साथ लिखा जा सकता है। यदि दहन स्थल की मात्रा और निर्वहन द्वारा इसके समर्थन की अवधि अपर्याप्त हो गई है, तो साइट क्षीण हो जाती है और दहन विकसित नहीं होता है।

प्रयोगों ने स्थापित किया है कि इग्निशन देरी की अवधि ईंधन के प्रकार, मिश्रण की संरचना, तापमान और संपीड़न के अंत में मिश्रण के दबाव और विद्युत निर्वहन की शक्ति पर भी निर्भर करती है। ईंधन का प्रज्वलन तापमान और इसकी तापीय स्थिरता जितनी कम होगी, प्रज्वलन विलंब अवधि उतनी ही कम होगी; मिश्रण के संवर्धन के साथ देरी की अवधि कम हो जाती है (एक = 0.4 -0.6 और कम तक), तापमान में वृद्धि और मिश्रण का दबाव टीआई को कम कर देता है, निर्वहन शक्ति में वृद्धि टीआई को कम कर देती है, अधिक प्रतिकूल आत्म-प्रज्वलन की अन्य शर्तें हैं।

उच्च तापमान प्रज्वलन सभी विद्युत प्रज्वलित इंजनों में और डीजल इंजनों में भी होता है जब उच्च सुगंधित सामग्री वाले ईंधन का उपयोग किया जाता है।

विद्युत प्रज्वलन वाले इंजनों में, एक चिंगारी की क्रिया के परिणामस्वरूप एक दहन केंद्र का निर्माण दहन उत्पादों के साथ इसकी मात्रा की संतृप्ति और एक परत के गठन के साथ होता है - गैर-जलने वाले मिश्रण और गठित के बीच का एक खंड दहन उत्पाद। प्रसार के परिणामस्वरूप, ईंधन और ऑक्सीडाइज़र अणु मिश्रण की तरफ से इस परत में प्रवेश करते हैं, और दहन उत्पादों और दहन कक्ष की तरफ से गर्मी। एक तथाकथित लामिना की लौ का मोर्चा बनता है ( चावल। 55, और) 6 एक मिलीमीटर मोटी और कुछ वर्ग मिलीमीटर क्षेत्रफल का कुछ दसवां हिस्सा। इस परत में तापमान Tcm से Gwc तक तेजी से बदलता है। जो प्रसार प्रक्रियाओं के त्वरण और बीएन की मोटाई के साथ एक हीटिंग ज़ोन और बी की मोटाई के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं के एक क्षेत्र के गठन में योगदान देता है, जिसमें ईंधन अणुओं सेंट और ऑक्सीजन सह की सांद्रता धीरे-धीरे कम हो जाती है। लौ तथाकथित सामान्य गति के साथ सामने की सतह पर लंबवत दहनशील मिश्रण की ओर बढ़ना शुरू कर देती है।

बमों में प्रयोगों ने स्थापित किया है कि मात्रा द्वारा दहन का प्रसार दहनशील मिश्रणों की कुछ रचनाओं के साथ ही संभव है, जो कि न्यूनतम और अधिकतम दोनों मूल्यों द्वारा सीमित है, के लिए अलग-अलग अलग-अलग स्थितियांदहन (तापमान, दबाव, अक्रिय गैसों की मात्रा), तालिका में। 7बम में परीक्षण के दौरान वायुमंडलीय परिस्थितियों में ईंधन के वायु मिश्रण में ज्वाला प्रसार की सांद्रता सीमाएँ दी गई हैं।

सामान्य गति Ui मिश्रण की संरचना पर अत्यधिक निर्भर होती है ( अंजीर.56) और हवा के साथ मिश्रण में अधिकतम मान 0.5 (कार्बन मोनोऑक्साइड के लिए) से 1.1 (मीथेन के लिए) तक है। गैसोलीन और अल्कोहल-वायु मिश्रण के लिए, यूआई एक = 0.85 -0.95 पर होता है ऊंचे तापमान और दबाव पर, दहनशीलता की एकाग्रता सीमा का विस्तार होता है, और दरों में वृद्धि होती है, मिश्रण में अवशिष्ट गैसों में वृद्धि के साथ, एकाग्रता सीमित होती है , और दरों में कमी आई है।

छोटे पैमाने पर स्पंदन, जिसका पैमाना 6 की मोटाई से अधिक नहीं होता है, (छोटे पैमाने पर या सूक्ष्म अशांति), और बड़े पैमाने पर धड़कन - मैक्रोटर्बुलेंस, जिसकी घटना भरने और संपीड़न के दौरान भंवर गठन से जुड़ी होती है, योगदान करती है पूरे कक्ष मात्रा में दहन प्रसार का त्वरण।

माइक्रोटर्बुलेंस यूआई में वृद्धि के परिणामस्वरूप प्रसार की तीव्रता और अशांत क्षेत्र में प्रवाहकीय तापीय चालकता के प्रतिस्थापन के परिणामस्वरूप योगदान देता है; मैक्रोटर्बुलेंस ज्वाला को विकसित होने पर सामने की ओर झुका देता है, और फिर उसे तोड़ देता है ( अंजीर देखें। 55, बी) सामने की वृद्धि की सतह और मोटाई (बाद में 25 मिमी तक); प्रतिक्रियाशील घटकों की मात्रा को हीटिंग ज़ोन में और गैर-दहनशील मिश्रण में पेश किया जाता है, जो हीटिंग के कारण संकुचित होता है। परिणामस्वरूप, लौ के अग्रभाग का मिश्रण की ओर बढ़ने का वेग बढ़कर 15-80 m/s हो जाता है; इसे अशांत गति Ut कहते हैं। प्रति इकाई समय में जलने वाले मिश्रण की मात्रा बढ़ जाती है। गर्मी रिलीज की दर में वृद्धि के परिणामस्वरूप, इंजन सिलेंडर में तापमान और दबाव में वृद्धि की दर बढ़ जाती है ( अंजीर देखें। 53).

ज्वाला दहन कक्ष के पूरे आयतन में फैलने के बाद, प्रतिक्रिया करने वाले मिश्रण की मात्रा कम हो जाती है। प्रतिक्रियाओं की दर भी कम हो जाती है, क्योंकि दहन क्षेत्रों में ईंधन और ऑक्सीडाइज़र की सांद्रता कम हो जाती है, और दहन उत्पादों की एकाग्रता बढ़ जाती है। साथ में दहन कक्ष की दीवारों में गर्मी के बढ़ते निष्कासन और पिस्टन की शुरुआत के साथ सिलेंडर की मात्रा अंदर से चलती है। m.t., यह इस तथ्य की ओर जाता है कि कोण i के अनुरूप पिस्टन की स्थिति में अपने अधिकतम मूल्य तक पहुंचने वाला दबाव कम होने लगता है।

दहन प्रक्रिया के दौरान तापमान परिवर्तन के विश्वसनीय रूप से दर्ज किए गए आरेख अभी भी दहन प्रक्रियाओं और सामान्यीकरण को मापने के लिए पर्याप्त नहीं हैं। हालांकि, यह स्थापित किया गया है कि संकेतक आरेखों और दहन कक्ष और सिलेंडर के ज्ञात संरचनात्मक संस्करणों के दबाव का उपयोग करके दहन और विस्तार के विभिन्न क्षणों में गैसों की स्थिति के समीकरण से प्राप्त तापमान भी दहन के दौरान बढ़ता है और अधिकतम मूल्यों तक पहुंचता है पल i ( अंजीर देखें। 53), बाद में उस क्षण से जब अधिकतम दबाव पहुंच जाते हैं। बाद की परिस्थिति को टीडीसी से पिस्टन के विस्थापन और गैस को गर्मी की निरंतर आपूर्ति के कारण गैस की मात्रा में वृद्धि के संयुक्त प्रभाव से समझाया गया है।

कुछ शर्तों के तहत, वर्णित सामान्य दहन प्रक्रिया में गड़बड़ी हो सकती है, जो इंजन की शक्ति और दक्षता, शोर, निकास गैसों की विषाक्तता, विश्वसनीयता और इंजन जीवन को प्रभावित करती है। इस तरह के दहन विकारों में निम्नलिखित शामिल हैं।

एक । सिलिंडर में चमक के पास, मिश्रण के अति-क्षय के परिणामस्वरूप, स्पार्किंग में अंतराल या कम स्पार्क पावर के परिणामस्वरूप दिखाई देना; इंजन शुरू नहीं होता है या शक्ति विकसित नहीं करता है।

2. सेवन प्रणाली में चमक; सिलेंडरों में कम दहन दर के परिणामस्वरूप हो सकता है, मुख्य रूप से दुबला मिश्रण या देर से प्रज्वलन के कारण; इन मामलों में मिश्रण निकास स्ट्रोक में भी जलता रहता है और निकास के चरणों के एक महत्वपूर्ण ओवरलैप के साथ और सेवन वाल्वसेवन प्रणाली में मिश्रण को प्रज्वलित कर सकता है, जिसे कार्बोरेटर में एक पॉप के रूप में माना जाता है।

3. समय से पहले, चिंगारी की उपस्थिति से पहले, सिलेंडर में मिश्रण का आत्म-प्रज्वलन, जो दहन कक्ष (निकास वाल्व, स्पार्क प्लग, सिलेंडर सिर या पिस्टन के अलग-अलग वर्गों) की सतहों के स्थानीय ओवरहीटिंग के साथ संभव है या ओवरहीटिंग इन सतहों पर कार्बन जमा (तापदीप्त प्रज्वलन); टीडीसी को पिस्टन स्ट्रोक के अंत में अत्यधिक पीठ के दबाव के कारण इंजन की शक्ति में कमी, इसकी अधिक गर्मी, सुस्त दस्तक जो सामान्य शोर पृष्ठभूमि के खिलाफ स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं की जाती है, दबाव में वृद्धि की उच्च दर और उनके अधिकतम मूल्यों में वृद्धि से उत्पन्न होती है। , चमक प्रज्वलन के संकेत हैं।

चार । विस्फोट एक जटिल रासायनिक-थर्मल प्रक्रिया है जो विशेष परिस्थितियों में दहनशील मिश्रण में विकसित होती है; विस्फोट के बाहरी संकेत इंजन सिलेंडरों में बजने वाली धातु की आवाज़, इंजन की शक्ति में कमी और इंजन के गर्म होने, निकास प्रणाली से काले धुएं के उत्सर्जन की उपस्थिति हैं; अंधेरे में, लौ का एक हरा रंग प्रकाश मिश्र धातुओं से बने पिस्टन वाले इंजनों के छोटे निकास पाइपों से निकलता हुआ दिखाई देता है; विस्फोट के दौरान दर्ज किए गए संकेतक आरेख पर, अधिकतम दबाव के क्षेत्र में, तेज चोटियों के रूप में उनके तेज उतार-चढ़ाव नोट किए जाते हैं।

विस्फोट की घटना और इसकी तीव्रता कम ऑक्टेन संख्या वाले विस्फोट के संबंध में अस्थिर ईंधन द्वारा सुगम होती है; समृद्ध (ए = 0.9) मिश्रण रचनाएं; उच्च संपीड़न अनुपात; इंजन पर भारी भार; मोटर शाफ्ट के रोटेशन की आवृत्ति में कमी; अत्यधिक बड़ी इग्निशन टाइमिंग; इंजन के इनलेट पर उच्च तापमान और दबाव; दहन कक्ष की अधिकता; सिलेंडर के आकार में वृद्धि।

गर्म दीवारों के पास स्थित स्पार्क प्लग से सबसे दूर के स्थान पर नॉकिंग दहन होता है। सामान्य दहन के सामने लौ के आने से पहले, ऐसे स्थानों में मिश्रण को अत्यधिक गरम करने का समय होता है और लौ के सामने के प्रसार के दौरान तीव्र संपीड़न के अधीन होता है, जो इसमें पूर्व-लौ प्रतिक्रियाओं के तेजी से विकास में योगदान देता है। रासायनिक रूप से सक्रिय मध्यवर्ती उत्पादों (रेडिकल, पेरोक्साइड, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणु) का निर्माण और संचय। ऐसी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, स्व-त्वरित प्रक्रियाओं के साथ मिश्रण का आत्म-प्रज्वलन होता है। तापमान में तेज स्थानीय वृद्धि और दबाव शॉक वेव के गठन के साथ दहन विस्फोटक हो जाता है; कक्ष में इसकी गति की गति 1000-2300 मीटर / सेकंड तक पहुंच सकती है। दहन कक्ष की दीवारों से परावर्तित होकर, शॉक वेव नई तरंगें और नए प्रज्वलन स्रोत बनाती है, जिससे कार्बन मोनोऑक्साइड, परमाणु कार्बन, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन के गठन और बड़ी मात्रा में गर्मी के अवशोषण के साथ पृथक्करण का विकास होता है। पृथक्करण उत्पाद और ईंधन का बिना जला हुआ हिस्सा विस्तार प्रक्रिया के दौरान अपूर्ण रूप से और कम दक्षता के साथ जल जाता है, शक्ति और दक्षता में कमी आती है, और इंजन के अधिक गरम होने और आउटलेट पर धुआं बढ़ जाता है और अधिक विस्फोट मिश्रण की एक बड़ी मात्रा में विकसित होता है। शॉक वेव्स, स्थानीय रूप से और थोड़े समय के लिए, गैसों के काम में वृद्धि नहीं करते हैं, लेकिन दीवारों पर गर्मी हस्तांतरण, भागों पर यांत्रिक और थर्मल शॉक लोड, सतहों के गैस क्षरण, विशेष रूप से पिस्टन की बोतलों में तेजी से वृद्धि करते हैं। विस्फोट वाले इंजनों का लंबे समय तक संचालन अस्वीकार्य है।

5. निकास प्रणाली में फ्लैश, शॉट्स के समान ध्वनि के साथ; इस तरह की चमकें वहां जमा दहनशील मिश्रण के प्रज्वलन का परिणाम होती हैं, जब सिलेंडर में फ्लैश छूट जाता है या कालिख जो इंजन के अचानक लोड होने के दौरान गर्म दीवारों से फट जाती है। डीजल इंजनों में, दहन कक्ष में दहन कक्षों के बनने के बाद, उनके चारों ओर एक ज्वाला मोर्चा बनता है; गर्मी की रिहाई और दहन उत्पादों के विस्तार से गर्मी की लहर का निर्माण होता है और मिश्रण का संपीड़न होता है। यह पूर्व-लौ प्रतिक्रियाओं और नए दहन केंद्रों के गठन को तेज करता है। फ़ॉसी में दहन का रखरखाव और एक अमानवीय मिश्रण में नए फ़ॉसी का निर्माण रासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं की दर से नहीं, बल्कि दहनशील रचनाओं के मिश्रण के निर्माण की दर से सीमित होना शुरू होता है। इसलिए, 1000 K से ऊपर के तापमान पर, ईंधन के जलने की दर को निर्धारित करने वाले कारक प्रसार प्रक्रियाएं और भंवर आवेश गति हैं।

यदि प्रज्वलन विलंब समय के दौरान बहुत अधिक ईंधन इंजेक्ट किया जाता है, तो बड़ी संख्या में फ़ॉसी उत्पन्न होंगे। इसके परिणामस्वरूप, रासायनिक प्रतिक्रियाएं और एक नए मिश्रण का निर्माण तेजी से तेज होता है; गर्मी छोड़ने और दबाव बढ़ने की दर बहुत अधिक हो सकती है, और दहन को "कठिन" के रूप में वर्णित किया जाएगा।

संपीड़न के अंत में चार्ज तापमान और दबाव में कमी क्लॉगिंग के कारण हो सकती है एयर फिल्टर, गैस वितरण अंगों के वाल्व और स्लॉट की कोकिंग, वाल्वों के घनत्व में कमी और पिस्टन के छल्ले, वाल्व समय में परिवर्तन, तेल हवा में प्रवेश।

टू-स्ट्रोक इंजनों के अधिकांश डिज़ाइनों में, कोई वाल्व तंत्र नहीं होता है और गैस वितरण कार्यशील पिस्टन द्वारा निकास, सेवन और शुद्ध बंदरगाहों के माध्यम से किया जाता है। वाल्व ड्राइव की अनुपस्थिति इंजन के डिजाइन को सरल बनाती है और इसके संचालन की सुविधा प्रदान करती है। वाल्वलेस गैस वितरण का एक महत्वपूर्ण नुकसान इसके शुद्धिकरण के दौरान दहन उत्पादों से सिलेंडर की अपर्याप्त सफाई है।

पर्ज सिस्टम को दो मुख्य प्रकारों में विभाजित किया जाता है: समोच्च और प्रत्यक्ष-प्रवाह। एक समोच्च शुद्ध प्रणाली के साथ पर्ज, आउटलेट विंडो सिलेंडर के नीचे स्थित हैं। मैला ढोने वाली हवा सिलेंडर के समोच्च के साथ ऊपर जाती है, फिर कवर पर 180 ° मुड़ती है और नीचे जाती है, दहन उत्पादों को विस्थापित करती है और सिलेंडर भरती है। डायरेक्ट-फ्लो पर्ज सिस्टम के साथ, शुद्ध हवा केवल एक दिशा में - सिलेंडर की धुरी के साथ, शुद्ध खिड़कियों से निकास अंगों तक जाती है। पर्ज और आउटलेट पोर्ट का स्थान, सिलेंडर की धुरी पर उनका झुकाव सभी पर्ज सिस्टम के लिए बहुत महत्वपूर्ण है।

अंजीर पर। 160,नरक पता चला विभिन्न योजनाएंशुद्ध करता है। क्रॉस-स्लिट ब्लोडाउन (योजनाएं ए और बी) सबसे सरल हैं और इनका उपयोग किया जाता है विभिन्न इंजन. योजना मेंबी उच्च शक्ति के डीजल इंजनों में उपयोग किया जाता है, पर्ज विंडो में क्षैतिज तल में एक विलक्षण व्यवस्था होती है और यह ऊर्ध्वाधर विमान की ओर झुकी होती है। खिड़कियों की यह व्यवस्था वेंटिलेशन में सुधार करती है। अवशिष्ट गैस गुणांक 0.1-0.15। पर्ज विंडो की रेडियल व्यवस्था के साथ लूप-लूप पर्ज (स्कीम सी) इस तथ्य की विशेषता है कि शुद्ध हवा पहले पिस्टन के तल में प्रवेश करती है, और फिर, समोच्च के साथ एक लूप का वर्णन करते हुए, दहन उत्पादों को आउटलेट में विस्थापित करती है। खिड़कियां, जो शुद्ध खिड़कियों के ऊपर स्थित होती हैं और नीचे सिलेंडर की धुरी पर 10 15° की ढलान होती है। अवशिष्ट गैसों का गुणांक 0.08-0.12 है। लूप पर्ज का उपयोग कम गति और मध्यम गति वाले इंजनों में किया जाता है।

डायरेक्ट-फ्लो पर्ज सिस्टम वाल्व-स्लॉटेड (स्कीम डी) और डायरेक्ट-फ्लो स्लॉटेड (स्कीम ई) हैं।

डायरेक्ट-फ्लो-वाल्व पर्ज के साथ, परिधि के साथ सिलेंडर के नीचे स्पर्शरेखा निर्देशित खिड़कियां स्थित होती हैं। निकास के माध्यम से पॉपपेट वाल्व (एक से चार) जारी किए जाते हैं। निकास वाल्व कैंषफ़्ट द्वारा संचालित होते हैं, जो आपको सबसे अधिक लाभप्रद वाल्व समय निर्धारित करने की अनुमति देता है, साथ ही, यदि आवश्यक हो, तो पर्ज विंडो के बाद के बंद होने के कारण अतिरिक्त चार्जिंग प्रदान करें। मैला ढोने वाली हवा, एक सर्पिल तरीके से चलती है, दहन उत्पादों के अच्छे विस्थापन को सुनिश्चित करती है और परमाणु ईंधन के साथ अच्छी तरह से मिश्रित होती है। इस प्रकार के पर्ज का उपयोग ब्रांस्क प्लांट, बर्मीस्टर और वाइन के शक्तिशाली कम गति वाले डीजल इंजनों के साथ-साथ उच्च गति वाले डीजल इंजनों में किया जाता है। डायरेक्ट-फ्लो-वाल्व पर्ज सबसे कुशल में से एक है, अवशिष्ट गैसों का गुणांक 0.04-0.06 है।

स्ट्रेट-थ्रू-स्लिट पर्ज (चित्र 160,डी ) विपरीत गति वाले पिस्टन वाले इंजनों में उपयोग किए जाते हैं। पर्ज और एग्जॉस्ट पोर्ट सिलेंडर की पूरी परिधि के आसपास स्थित होते हैं: सबसे ऊपर एग्जॉस्ट, और पर्ज सबसे नीचे। शुद्ध खिड़कियों में एक स्पर्शरेखा व्यवस्था होती है। इस प्रकार का शुद्धिकरण वर्तमान में सबसे कुशल है। सिलेंडर की सफाई की गुणवत्ता चार स्ट्रोक इंजन में सफाई से कम नहीं है। अवशिष्ट गैस गुणांक 0.02-0.06। डायरेक्ट-फ्लो स्लॉटेड ब्लोइंग का उपयोग डॉस्कफोर्ड इंजनों में, 10D100 इंजनों आदि में किया जाता है।

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