दो स्ट्रोक इंजन: Difference between revisions
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दो-स्ट्रोक (या दो-स्ट्रोक चक्र) इंजन आंतरिक दहन इंजन है जो शक्ति चक्र के समय पिस्टन के दो स्ट्रोक (ऊपर और नीचे की गति) के साथ शक्ति चक्र को पूर्ण करता है, यह शक्ति चक्र क्रैंकशाफ्ट के रेवोलुशन में पूर्ण होता है। चार-स्ट्रोक इंजन को दो क्रैंकशाफ्ट रेवोलुशन्स के समय शक्ति चक्र को पूर्ण करने के लिए पिस्टन के चार स्ट्रोक की आवश्यकता होती है। दो-स्ट्रोक इंजन में, दहन स्ट्रोक का अंत और संपीड़न स्ट्रोक का प्रारम्भ, प्रवेश और निकास (या स्केवेंजिंग) कार्यों के साथ होता है।
दो-स्ट्रोक इंजन में अधिकांशतः उच्च पावर-टू-वेट अनुपात शक्ति होती है, जो घूर्णी गति की संकीर्ण सीमा में उपलब्ध होती है जिसे पावर बैंड कहा जाता है। दो-स्ट्रोक इंजनों में चार-स्ट्रोक इंजनों के सादृश्य कम गतिशील खंड उपस्थित होते हैं।
इतिहास
सिलेंडर संपीड़न से जुड़े प्रथम वाणिज्यिक दो-स्ट्रोक इंजन का श्रेय स्कॉटलैंड के इंजीनियर डगल्ड क्लर्क को दिया जाता है, जिन्होंने 1881 में अपने डिजाइन का पेटेंट कराया था।[1] चूँकि, दो-स्ट्रोक इंजनों के विपरीत उनके निकट भिन्न चार्जिंग सिलेंडर था। पिस्टन के नीचे के क्षेत्र को चार्जिंग पंप के रूप में नियोजित करने वाले क्रैंककेस-स्केवेंज्ड इंजन का श्रेय सामान्यतः अंग्रेज जोसेफ डे (आविष्कारक) को दिया जाता है।[2][3] 31 दिसंबर 1879 में जर्मनी के आविष्कारक कार्ल बेंज ने दो-स्ट्रोक गैस इंजन का उत्पादन किया था, जिसके लिए उन्हें 1880 में जर्मनी में पेटेंट प्राप्त हुआ था। वास्तव में प्रथम दो-स्ट्रोक इंजन का श्रेय यॉर्कशायर के अल्फ्रेड एंगस स्कॉट को दिया जाता है, जिन्होंने 1908 में ट्विन-सिलेंडर वाटर-कूल्ड मोटरसाइकिल का उत्पादन शुरू किया था।[4]
विद्युत स्पार्क इग्निशन वाले दो-स्ट्रोक गैसोलीन इंजन विशेष रूप से पोर्टेबल अनुप्रयोगों जैसे कि चेनसॉ और मोटरसाइकिल में उपयोगी होते हैं। चूँकि, उच्च ऊष्मागतिक दक्षता के लिए चक्र की क्षमता इसे बड़े अनुप्रयोगों जैसे कि समुद्री प्रणोदन, रेलवे लोकोमोटिव और बिजली उत्पादन में संचालित डीजल संपीड़न इग्निशन इंजन के लिए आदर्श बनाती है। दो-स्ट्रोक इंजन में, निकास गैसें चार-स्ट्रोक की तुलना में कम ऊष्मा को शीतलन प्रणाली में स्थानांतरित करती हैं।
उत्सर्जन
क्रैंककेस-संपीड़न दो-स्ट्रोक इंजन जैसे सामान्य छोटे गैसोलीन-संचालित इंजनों को कुल-हानि प्रणाली में पेट्रोल मिश्रण द्वारा लुब्रिकेट किया जाता है। प्रायः 32:1 के ईंधन-से-तेल अनुपात में पूर्व ही पेट्रोल ईंधन के साथ तेल मिश्रित किया जाता है। यह तेल या तो इंजन में जलने से अथवा निकास में बूंदों के रूप में उत्सर्जन करता है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली उत्पादन के चार-स्ट्रोक इंजनों की तुलना में अधिक निकास उत्सर्जन विशेष रूप से हाइड्रोकार्बन के रूप में होता है। दो-स्ट्रोक डिज़ाइनों में प्रवेश और निकास द्वार का संयुक्त प्रारंभिक समय भी कुछ मात्रा में असंतुलित ईंधन वाष्प को निकास धारा में बाहर निकलने की अनुमति दे सकता है। छोटे एयर-कूल्ड इंजनों का उच्च दहन तापमान भी NOx उत्सर्जन उत्पन्न कर सकता है।
चूँकि, आधुनिक दो-स्ट्रोक इंजन प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन और सम्प-आधारित स्नेहन प्रणाली के साथ वायु प्रदूषण उत्पन्न कर सकता है,[citation needed] और उच्च ऊष्मागतिक दक्षता प्राप्त कर सकता है।[citation needed]
अनुप्रयोग
दो-स्ट्रोक गैसोलीन इंजन को यांत्रिक और उच्च पावर-टू-वेट अनुपात डिजाइन के कारण प्राथमिकता दी जाती है। ईंधन के साथ तेल मिश्रित करने पर वे किसी भी दिशा में कार्य कर सकते हैं क्योंकि तेल भंडार गुरुत्वाकर्षण पर निर्भर नहीं करता है।
विभिन्न ऑटोमोबाइल निर्माताओं ने पूर्व में स्वीडिश साब और जर्मन निर्माता डीकेडब्ल्यू, ऑटो-यूनियन, वीईबी सच्सेनरिंग ऑटोमोबिलवर्के ज़्विकाउ, वीईबी ऑटोमोबिलवर्क एसेनाच और अर्न्स्ट थाल्मन ने दो-स्ट्रोक इंजन का उपयोग किया था। जापानी निर्माताओं सुजुकी और सुबारू ने 1970 में इसी प्रकार का कार्य किया था।[5]1980 में दो स्ट्रोक कारों का उत्पादन पश्चिम में वायु प्रदूषण के कारण समाप्त हो गया था।[6]
दो-स्ट्रोक इंजन अभी भी विभिन्न प्रकार के छोटे प्रणोदन अनुप्रयोगों जैसे कि आउटबोर्ड मोटर्स, छोटे ऑन-और ऑफ-रोड मोटरसाइकिल, मोपेड, स्कूटर (मोटरसाइकिल), टुक-टुक, स्नोमोबाइल्स, गो-कार्ट्स, अल्ट्रालाइट और मॉडल हवाई में उपस्थित होते हैं। विशेष रूप से विकसित देशों में, प्रदूषण नियमों का अर्थ है कि इनमें से विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए उनका उपयोग चरणबद्ध विधि द्वारा समाप्त किया जा रहा है। उदाहरण के लिए, होंडा[7] ने 2007 में संयुक्त राज्य अमेरिका में दो-स्ट्रोक ऑफ-रोड मोटरसाइकिलों का विक्रय स्थगित कर दिया था।
उच्च पावर-टू-वेट अनुपात और किसी भी अभिविन्यास में उपयोग करने की क्षमता के कारण, दो-स्ट्रोक इंजन लीफ ब्लोअर, चेनसॉ और स्ट्रिंग ट्रिमर सहित हस्तचालित बाह्य बिजली उपकरणों में सामान्य होते हैं।
दो-स्ट्रोक डीजल इंजन अत्यधिक विशाल औद्योगिक और समुद्री अनुप्रयोगों के साथ-साथ कुछ ट्रकों और भारी मशीनरी में प्राप्त होते हैं।
विभिन्न टू-स्ट्रोक डिज़ाइन प्रकार
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विभिन्न दो-स्ट्रोक इंजनों के यांत्रिक विवरण प्रकार के आधार पर भिन्न होते हैं, यद्यपि सिद्धांत समान रहते हैं। डिजाइन के प्रकार सिलेंडर को चार्ज करने की विधि, सिलेंडर (इंजन) को स्वच्छ करने की विधि (मिश्रण के लिए जले हुए निकास का आदान-प्रदान) और सिलेंडर को निकालने की विधि के अनुसार भिन्न-भिन्न होते हैं।
पिस्टन-नियंत्रित इनलेट पोर्ट
पिस्टन पोर्ट सरल होते हैं और दो छोटे स्ट्रोक इंजनों में सामान्य होते हैं। सभी कार्यों को पूर्ण रूप से पिस्टन द्वारा पोर्ट को कवर करके नियंत्रित किया जा सकता है। 1970 में यामाहा मोटर कंपनी ने इस प्रणाली के लिए कुछ मूल सिद्धांतों पर कार्य किया था। उन्होंने अवलोकन किया कि सामान्यतः निकास द्वार को विस्तृत करने पर पावर उतनी ही बढ़ जाती है, जितनी कि पोर्ट को ऊपर उठाने पर, किन्तु पावर बैंड संकरा नहीं होता है, जैसा कि पोर्ट को उठाने पर होता है। चूँकि, उचित पिस्टन रिंग के लिए बोर व्यास के प्रायः 62% पर एकल निकास द्वार की चौड़ाई के लिए यांत्रिक सीमा उपस्थित है। इसके अतिरिक्त, पिस्टन रिंग्स निकास द्वार में उभरते हैं और शीघ्र ही निकृष्ट हो जाते हैं। रेसिंग इंजनों में अधिकतम 70% बोर चौड़ाई संभव होती है, जहाँ प्रत्येक दौड़ में रिंग को परिवर्तित कर दिया जाता हैं। प्रवेश अवधि 120 और 160 डिग्री के मध्य होती है। ट्रांसफर पोर्ट का समय न्यूनतम 26° पर सेट होता है। रेसिंग दो-स्ट्रोक एक्सपेंशन चैंबर की न्युन दाब पल्स को -7 पीएसआई तक कम कर सकती है जब पिस्टन नीचे के केंद्र पर होता है और हस्तांतरण पोर्ट प्रायः विवृत होते हैं। दो-स्ट्रोक में उच्च ईंधन व्यय का कारण यह है कि ईंधन-वायु मिश्रण को पिस्टन के शीर्ष पर कृत्रिम किया जाता है, जहाँ इसकी शीतलन क्रिया होती है। स्थिर रिवर्स पल्स वाला एक्सपेंशन चैंबर इस आउटगोइंग फ्लो को बाधित करता है।[8] विशिष्ट चार-स्ट्रोक इंजनों से मूलभूत अंतर यह है कि दो-स्ट्रोक का क्रैंककेस सील होता है और गैसोलीन और गर्म बल्ब इंजनों में प्रेरण प्रक्रिया का अंश बनता है। डीजल दो-स्ट्रोक में अधिकांशतः स्कैवेंजिंग के लिए रूट्स ब्लोअर या पिस्टन पंप जोड़ा जाता है।
रीड इनलेट वाल्व
रीड वाल्व सामान्यतः पिस्टन-नियंत्रित पोर्ट के प्रवेश पथ में लगाए गए चेक वाल्व का सरल किन्तु अत्यधिक प्रभावी रूप है। यह पावर बैंड को विस्तृत करते हुए, ईंधन चार्ज के असममित प्रवेश की अनुमति प्रदान करता है जिससे शक्ति और अर्थव्यवस्था में सुधार होता है। इस प्रकार के वाल्व मोटरसाइकिल, एटीवी और समुद्री आउटबोर्ड इंजनों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
रोटरी इनलेट वाल्व
प्रवेश मार्ग घूर्णन सदस्य द्वारा विवृत और संवृत किया जाता है। छोटी मोटरसाइकिलों पर क्रैंकशाफ्ट से जुड़ी स्लॉटेड डिस्क क्रैंककेस के अंत में छिद्र को कवर करती है, जिससे क्रैंककेस चक्र (जिसे डिस्क वाल्व कहा जाता है) के समय चार्ज को प्रवेश करने की अनुमति मिलती है।
दो-स्ट्रोक इंजनों में उपयोग किए जाने वाले रोटरी इनलेट वाल्व का अन्य रूप दो बेलनाकार सदस्यों को उपयुक्त कटआउट के साथ नियोजित करता है जो एक दूसरे के भीतर इनलेट पाइप को घुमाने के लिए व्यवस्थित होते हैं, जब दो कटआउट प्राप्त होते हैं। अधिकांश ग्लो-प्लग मॉडल इंजनों के रूप क्रैंकशाफ्ट हो सकता है। अन्य संस्करण में, क्रैंक डिस्क को क्रैंककेस में क्लोज-क्लियरेंस फिट होने के लिए व्यवस्थित किया जाता है जिसे कटआउट के साथ प्रदान किया जाता है जो उचित समय पर क्रैंककेस की दीवार में प्रवेशित होता है, जैसा कि वेस्पा मोटर स्कूटर में होता है।
रोटरी वाल्व का लाभ यह है कि यह दो-स्ट्रोक इंजन के इनटेक टाइमिंग को असममित बनाता है, जो पिस्टन-पोर्ट प्रकार के इंजनों के साथ संभव नहीं होता है। पिस्टन-पोर्ट टाइप इंजन का प्रवेश समय समान क्रैंक कोण पर शीर्ष केंद्र के पूर्व और पश्चात में विवृत और संवृत होता है, जिससे यह सममित हो जाता है, जबकि रोटरी वाल्व ओपनिंग को प्रारम्भ करने और बंद करने की अनुमति देता है।
रोटरी वाल्व इंजनों को पिस्टन-पोर्ट या रीड-वाल्व इंजन की तुलना में व्यापक गति सीमा या संकीर्ण गति सीमा पर उच्च शक्ति प्रदान करने के लिए प्रस्तुत किया जा सकता है। रोटरी वाल्व, क्रैंककेस का ही अंश होता है।
क्रॉस-फ्लो स्कैवेंजिंग
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क्रॉस-फ्लो इंजन में, ट्रांसफर और एग्जॉस्ट पोर्ट सिलेंडर के विपरीत दिशा में होते हैं, और पिस्टन के शीर्ष पर डिफ्लेक्टर पिस्टन इनटेक चार्ज को सिलेंडर के ऊपरी भाग में निर्देशित करता है, जो अवशिष्ट निकास गैस को विक्षेपक के दूसरी ओर नीचे धकेलता है।[9] विक्षेपक पिस्टन के वजन और सतह क्षेत्र को विस्तृत करता है जबकि तथ्य यह है कि यह पिस्टन को ठंडा करता है, इसलिए 1960 के पश्चात इस डिजाइन को बड़े स्तर पर यूनिफ्लो स्कैवेंजिंग द्वारा विस्थापित कर दिया गया है, किन्तु प्रत्यक्ष इंजेक्शन का उपयोग करने वाले छोटे या मंद इंजनों के लिए विक्षेपक पिस्टन अभी भी स्वीकार्य दृष्टिकोण हो सकता है।
लूप स्कैवेंजिंग
स्कैवेंजिंग की यह विधि आकार और स्थानान्तरण पोर्टों का उपयोग करती है जिससे कि मिश्रण के प्रवाह को दहन कक्ष की ओर निर्देशित किया जा सके क्योंकि यह सिलेंडर में प्रवेश करता है। ईंधन/हवा का मिश्रण सिलेंडर हेड से टकराता है, तत्पश्चात दहन कक्ष की वक्रता का अनुसरण करता है और नीचे की ओर विक्षेपित हो जाता है।
यह न केवल ईंधन/हवा के मिश्रण को निकास पोर्ट से निकलने पर बाधित करता है, किंतु भंवर टर्बुलेंट भी उत्पन्न करता है जो दहन दक्षता, शक्ति और अर्थव्यवस्था में सुधार करता है।सामान्यतः, पिस्टन डिफ्लेक्टर की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए इस दृष्टिकोण का क्रॉस-फ्लो स्कीम पर लाभ होता है।
1920 के मध्य से जर्मन आविष्कारक एडॉल्फ श्नुर्ले के पश्चात अधिकांशतः "श्नुएर्ले" लूप स्कैवेंजिंग के रूप में जाना जाता है, यह 1930 में उस देश में व्यापक रूप से स्वीकार किया गया था और द्वितीय विश्व युद्ध के पश्चात अग्र विस्तृत हो गया था।
लूप स्कैवेंजिंग आधुनिक दो-स्ट्रोक इंजनों में उपयोग किया जाने वाला सामान्य प्रकार का ईंधन/वायु मिश्रण स्थानांतरण है। सुज़ुकी यूरोप का प्रथम निर्माता था जिसने लूप-स्कैवेंज्ड, टू-स्ट्रोक इंजन को अपनाया था। जर्मन मोटरसाइकिल निर्माता, एमजेड, और वाल्टर काडेन द्वारा विकसित विस्तार कक्ष निकास के संयोजन के साथ इस परिचालन सुविधा का उपयोग किया गया था।
लूप स्केवेंजिंग, डिस्क वॉल्व और एक्सपेंशन चैम्बर्स ने विशेष रूप से जापानी निर्माताओं सुज़ुकी, यामाहा और कावासाकी से दो-स्ट्रोक इंजनों के बिजली उत्पादन में उल्लेखनीय वृद्धि करने के लिए अत्यधिक समन्वित रूप से कार्य किया। सुज़ुकी और यामाहा ने 1960 में ग्रैंड प्रिक्स मोटरसाइकिल रेसिंग में सफलता का आनंद लिया था।
लूप स्केवेंजिंग का अतिरिक्त लाभ यह था कि पिस्टन को लगभग समतल बनाया जा सकता था, जिससे पिस्टन स्थिर हो जाता था और परिणामस्वरूप उच्च इंजन गति को सहन कर लेता था। फ्लैट टॉप पिस्टन में भी श्रेष्ठ तापीय गुण होते हैं और असमान हीटिंग, विस्तार, पिस्टन सीज़र, आयामी परिवर्तन और संपीड़न हानियों से कम प्रवण होता है।
एसएएबी ने डीकेडब्ल्यू डिज़ाइन पर आधारित 750 और 850-सीसी तीन-सिलेंडर इंजन का निर्माण किया जो लूप चार्जिंग को प्रस्तावित करने में यथोचित रूप से सफल सिद्ध हुआ। मूल एसएएबी 92 में तुलनात्मक रूप से कम दक्षता वाला दो-सिलेंडर इंजन था। परिभ्रमण गति पर परावर्तित-तरंग, निकास-पोर्ट अवरोधन न्यून आवृत्ति पर हुआ था। समान डीकेडब्ल्यू इंजन में नियोजित असममित तीन-पोर्ट निकास मैनिफोल्ड ईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार हुआ।
मॉडल वर्ष के आधार पर, 750-सीसी मानक इंजन ने 36 से 42 एचपी का उत्पादन किया। मोंटे कार्लो रैली संस्करण, 750-सीसी (उच्च आधार संपीड़न के लिए भरे हुए क्रैंकशाफ्ट के साथ), 65 एचपी उत्पन्न करता है। 1966 एसएएबी स्पोर्ट (मोंटे कार्लो के डीलक्स ट्रिम की तुलना में मानक ट्रिम मॉडल) में 850-सीसी संस्करण उपलब्ध था।
बेस कंप्रेशन में दो-स्ट्रोक इंजन के समग्र कंप्रेशन अनुपात का अंश सम्मिलित होता है।
2012 में एसएई में प्रकाशित कार्य बताता है कि लूप स्कैवेंजिंग प्रत्येक परिस्थिति में क्रॉस-फ्लो स्कैवेंजिंग की तुलना में अधिक कुशल होता है।
यूनिफ्लो स्कैवेंजिंग
एक यूनिफ्लो इंजन में, डीजल के मामले में मिश्रण, या चार्ज हवा, पिस्टन द्वारा नियंत्रित सिलेंडर के एक छोर पर प्रवेश करती है और निकास वाल्व या पिस्टन द्वारा नियंत्रित दूसरे छोर पर बाहर निकलती है। इसलिए अपमार्जक गैस-प्रवाह केवल एक दिशा में होता है, इसलिए इसका नाम यूनिफ्लो है। वाल्वयुक्त व्यवस्था ऑन-रोड, ऑफ-रोड, और स्थिर दो-स्ट्रोक इंजन (डेट्रोइट डीजल), कुछ छोटे समुद्री दो-स्ट्रोक इंजन (ग्रे मरीन 6-71 डीजल इंजन), कुछ रेलरोड दो-स्ट्रोक डीजल लोकोमोटिव में आम है ( इलेक्ट्रो-मोटिव डीजल) और बड़े समुद्री दो-स्ट्रोक मुख्य प्रणोदन इंजन (Wärtsilä)। पोर्टेड प्रकारों को विपरीत पिस्टन डिज़ाइन द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें प्रत्येक सिलेंडर में दो पिस्टन होते हैं, जो जंकर्स जुमो 205 और नेपियर डेल्टिक जैसे विपरीत दिशाओं में काम करते हैं।[10] एक बार लोकप्रिय विभाजन-एकल डिजाइन इस वर्ग में आता है, जो प्रभावी रूप से एक मुड़ा हुआ यूनिफ्लो है। एडवांस्ड-एंगल एग्जॉस्ट टाइमिंग के साथ, यूनिफ्लो इंजन को क्रैंकशाफ्ट-चालित (पिस्टन[11] या रूट्स) ब्लोअर।
स्टेप्ड पिस्टन इंजन
इस इंजन का पिस्टन टॉप-हैट आकृति का है, जिसका ऊपरी भाग नियमित सिलेंडर बनाता है और निचला खंड स्कैवेंजिंग का कार्य करता है। इकाइयां आसन्न दहन कक्ष को चार्ज करने वाले पिस्टन के निचले अर्द्ध-भाग के साथ चलती हैं।
पिस्टन का ऊपरी भाग कुल-हानि स्नेहन पर निर्भर करता है, किन्तु इंजन के अन्य भागों को लुब्रिकेट किया जाता है। पिस्टन का द्रव्यमान लूप-स्कैवेंज्ड इंजन के पिस्टन से लगभग 20% अधिक होता है क्योंकि स्कर्ट का घनत्व कम हो सकता है। [12]
पावर-वाल्व सिस्टम
विभिन्न आधुनिक दो-स्ट्रोक इंजन शक्ति-वाल्व प्रणाली का प्रयोग करते हैं। वाल्व सामान्यतः निकास पोर्टों में अथवा उसके निकट होते हैं। वे पोर्ट के शीर्ष भाग को बंद करके एग्जॉस्ट पोर्ट को परिवर्तित कर देते हैं जो पोर्ट टाइमिंग को परिवर्तित करता है, जैसे कि रोटैक्स आरएवीई, यामाहा वाईपीवीएस, होंडा आरसी-वाल्व, कावासाकी के.आई.पी.एस., कैगिवा सी.टी.एस. या सुजुकी एईटीसी प्रणाली, या निकास को परिवर्तित करता है, जो सुजुकी एसएईसी और होंडा वी-टीएसीएस प्रणाली जैसी विस्तार कक्ष की अनुनादी आवृत्ति को परिवर्तित करता है। परिणाम लो-स्पीड पावर वाला इंजन है। चूँकि, पावर वाल्व गर्म गैस प्रवाह में होता हैं, इसलिए उन्हें अच्छा प्रदर्शन करने के लिए नियमित सुरक्षा की आवश्यकता होती है।
प्रत्यक्ष इंजेक्शन
दो-स्ट्रोक इंजन में डायरेक्ट इंजेक्शन के विभिन्न लाभ होते हैं। कार्बोरेटेड दो-स्ट्रोक में बड़ी समस्या ईंधन/वायु मिश्रण का भाग निकास पोर्ट के माध्यम से बिना जलाए निकल जाता है और प्रत्यक्ष इंजेक्शन इस समस्या को प्रभावी रूप से समाप्त कर देता है। दो प्रणालियाँ कम दबाव वाले वायु-इंजेक्शन और उच्च दबाव वाले इंजेक्शन का उपयोग कर रही हैं।
चूंकि ईंधन क्रैंककेस से नहीं निकलता है, इसलिए स्नेहन को भिन्न स्रोत की आवश्यकता होती है।
डीजल
डीजल इंजन प्रज्वलन के लिए पूर्ण रूप से संपीड़न की ऊष्मा पर निर्भर करते हैं। श्नुएर्ले-पोर्टेड और लूप-स्कैवेंज्ड इंजन की स्तिथि में, प्रवेश और निकास पिस्टन-नियंत्रित पोर्टों के माध्यम से होता है। यूनिफ्लो डीजल इंजन स्कैवेंजिंग (ऑटोमोटिव) के माध्यम से वायु ग्रहण करता है और निकास गैसें ओवरहेड पॉपपेट वाल्व के माध्यम से निकलती हैं। दो-स्ट्रोक डीज़ल फोर्स्ड इंडक्शन द्वारा स्कैवेंजेड होता है। कुछ डिज़ाइन यांत्रिक रूप से संचालित रूट्स ब्लोअर का उपयोग करते हैं, जबकि समुद्री डीजल इंजन सामान्य रूप से निकास-संचालित टर्बोचार्जर का उपयोग करते हैं, कम गति के संचालन के लिए विद्युत चालित सहायक ब्लोअर के साथ जब निकास टर्बोचार्जर पर्याप्त वायु देने में असमर्थ होते हैं।
प्रोपेलर से युग्मित समुद्री दो-स्ट्रोक डीजल इंजन आवश्यकतानुसार किसी भी दिशा में चलने में सक्षम होते हैं। कैंषफ़्ट पर कैम के भिन्न सेट का उपयोग करके ईंधन इंजेक्शन और वाल्व समय को यांत्रिक रूप से समायोजित किया जाता है। इस प्रकार, जलयान को पीछे की ओर ले जाने के लिए इंजन को विपरीत दिशा चलाया जा सकता है।
स्नेहन
विभिन्न दो-स्ट्रोक इंजन सिलेंडर में स्थानांतरण से पूर्व वायु-ईंधन मिश्रण पर दबाव डालने के लिए अपने क्रैंककेस का उपयोग करते हैं। चार-स्ट्रोक इंजनों के विपरीत, उन्हें क्रैंककेस में निहित तेल से लुब्रिकेट नहीं किया जा सकता है। दो-स्ट्रोक इंजनों को तेल के साथ मिश्रित किया जाता है जिससे कि यह सिलेंडर और सतह को कोट कर सकता है। गैसोलीन और तेल का अनुपात आयतन के अनुसार 25:1 से 50:1 के मध्य है।
मिश्रण में शेष तेल ईंधन के साथ जल जाता है और इसके परिणामस्वरूप नीला धुंआ और गंध निकलती है। 1970 में उपलब्ध दो-स्ट्रोक तेल विशेष रूप से पेट्रोल के साथ मिश्रण करने और कम से कम बिना जले तेल या राख के साथ जलाने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
अन्य दो-स्ट्रोक इंजन दो-स्ट्रोक तेल के भिन्न टैंक से स्नेहन पंप कर सकते हैं। इस तेल का संचय थ्रॉटल स्थिति और इंजन की गति द्वारा नियंत्रित होता है। उदाहरण यामाहा के पीडब्लू80 (पी-वी) और विभिन्न दो-स्ट्रोक स्नोमोबाइल्स में प्राप्त होते हैं। प्रौद्योगिकी को ऑटो-ल्यूब कहा जाता है। यह कुल-हानि प्रणाली है जिसमें तेल प्रीमिक्स प्रणाली के समान ही जलाया जाता है। दहन कक्ष में जलने पर तेल ईंधन के साथ उचित रूप से मिश्रित नहीं होता है। स्नेहन विधि प्रत्येक रिफिल पर गैसोलीन को मिश्रित करने की उपयोगकर्ता की आवश्यकता को समाप्त करती है, मोटर को वायुमंडलीय स्थितियों के प्रति कम संवेदनशील बनाती है और लघु भार पर कम तेल और उच्च भार पर अधिक तेल के साथ उचित इंजन स्नेहन सुनिश्चित करती है। कुछ कंपनियों, जैसे बॉम्बार्डियर, के निकट कुछ तेल-पंप डिज़ाइन थे, जिनमें धुएं के स्तर को कम करने के लिए तेल इंजेक्ट नहीं किया गया था, क्योंकि इंजन के पुर्जों पर लोडिंग कम थी जिसके कारण ईंधन प्रदान करने वाले निम्न स्तरों को अतिरिक्त स्नेहन की आवश्यकता नहीं होती थी।[13] अंततः, तेल इंजेक्शन पूर्व-मिश्रित गैसोलीन के समान होता है जिसमें तेल को दहन कक्ष में जलाया जाता है (यद्यपि पूर्ण रूप से प्रीमिक्स के रूप में नहीं) और गैस तेल के साथ मिश्रित होती है। इस विधि में टैंक से कार्बोरेटर या थ्रॉटल बॉडी तक तेल पंप करने के लिए अतिरिक्त यांत्रिक भागों की आवश्यकता होती है। विभिन्न अनुप्रयोगों में प्रीमिक्स स्नेहन विधि प्रायः सदैव उपयोग की जाती है। उदाहरण के लिए, मोटोक्रॉस बाइक में टू-स्ट्रोक इंजन प्रदर्शन, सरलता और वजन पर प्रमुख ध्यान देता है।
क्रैंककेस संपीड़न दो-स्ट्रोक इंजन में तेल का आभाव होता यदि थ्रॉटल संवृत होने के साथ गति से घूर्णन करता है। मोटरसाइकिलें लंबी पहाड़ियों से उतरती हैं और गियर के माध्यम से उच्च गति धीरे-धीरे कम हो जाती हैं। दो-स्ट्रोक कारों को (जो 20वें दशक के मध्य में पूर्वी यूरोप में लोकप्रिय थीं) सामान्यतः पावरट्रेन में फ्रीव्हील तंत्र के साथ फिट किया जाता था, जिससे थ्रॉटल संवृत होने पर इंजन निष्क्रिय हो जाता था और अवलंबित करने के लिए ब्रेक का उपयोग करने की आवश्यकता होती थी।
डीजल सहित दो-स्ट्रोक इंजन सामान्य रूप से चार-स्ट्रोक इंजनों के समान सम्प स्नेहन प्रणाली का उपयोग करते हैं। सिलेंडर पर सहायक रूट्स-टाइप ब्लोअर या विशेष टर्बोचार्जर (सामान्यतः टर्बो-कंप्रेसर प्रणाली) द्वारा दबाव दिया जाता है, जिसमें प्रारम्भ करने के लिए लॉक कंप्रेसर होता है।
टू-स्ट्रोक रिवर्सबिलिटी
मोटरसाइकिल में क्रैंकशाफ्ट सामान्यतः पहियों के समान अक्ष और अग्र दिशा में स्पिन करता है। यहां कुछ विचार चार-स्ट्रोक इंजनों पर प्रस्तावित होते हैं, जिनमें से लगभग सभी आगे की ओर स्पिन करते हैं।
नियमित गैसोलीन दो-स्ट्रोक इंजन छोटी अवधि के लिए पीछे की ओर चल सकते हैं और इसका उपयोग मेसर्सचमिट KR200 जैसे माइक्रोकार्स में रिवर्सिंग सुविधा प्रदान करने के लिए किया गया है, जिसमें रिवर्स गियरिंग का अभाव था। जब वाहन में इलेक्ट्रिक स्टार्टिंग होती है, तो मोटर को बंद कर दिया जाता है और कुंजी को विपरीत दिशा में घुमाकर पीछे की ओर पुनः प्रचलित किया जाता है। दो-स्ट्रोक गोल्फ कार्ट ने इसी प्रकार की प्रणाली का उपयोग किया है। फ़्लाईव्हील मैग्नेटोस (संपर्क-ब्रेकर बिंदुओं का उपयोग करते हुए) विपरीत दिशा में समान रूप से उचित प्रकार से कार्य करता है क्योंकि बिंदुओं को नियंत्रित करने वाला कैम सममित होता है जो शीर्ष मृत केंद्र (इंजीनियरिंग) से पूर्व संपर्क विभक्त करके उचित प्रकार से आगे या पीछे चलता है। रीड-वाल्व इंजन पीछे की ओर और साथ ही पिस्टन-नियंत्रित पोर्टिंग चलाते हैं, चूँकि रोटरी वाल्व इंजन में विषम इनलेट समय होता है जो उचित रूप से गतिशील नहीं होता है।
विभिन्न इंजनों में लोड के अंतर्गत विभिन्न हानियाँ उपस्थित होती हैं और जिनमें से कुछ कारण सामान्य रूप से दो-स्ट्रोक और चार-स्ट्रोक दोनों इंजनों पर प्रस्तावित होते हैं। यह हानि अधिकतम उन स्तिथियों में स्वीकार की जाती है जहाँ व्यय, वजन और आकार प्रमुख विचार होते हैं। समस्या इसलिए उत्पन्न होती है क्योंकि "फॉरवर्ड" में पिस्टन का प्रमुख थ्रस्ट फेस सिलेंडर के अग्रभाग पर होता है जो कि टू-स्ट्रोक में विशेष रूप से अधिक शीतल और लुब्रिकेटेड भाग होता है। ट्रंक इंजन में पिस्टन का अग्रभाग प्रमुख थ्रस्ट फेस होने के लिए कम उपयुक्त है, क्योंकि यह सिलेंडर में निकास पोर्ट को कवर करता है जो इंजन का तपित भाग है, जहाँ पिस्टन स्नेहन सीमांत पर होता है। पिस्टन का अग्रभाग भी अधिक निर्बल होता है क्योंकि इंजन में सबसे बड़ा निकास पोर्ट सिलेंडर की दीवार में होता है। पिस्टन स्कर्ट और रिंग्स को इस पोर्ट में एक्सट्रूडेड होने का जोखिम है, इसलिए उन्हें विपरीत दीवार (जहाँ एक क्रॉसफ्लो इंजन में केवल ट्रांसफर पोर्ट होते हैं) पर सबसे कठिन दबाव डालना हमेशा सबसे अच्छा होता है और समर्थन अच्छा होता है। कुछ इंजनों में, छोटे सिरे को वांछित घूर्णी दिशा में थ्रस्ट को कम करने के लिए ऑफसेट किया जाता है और पिस्टन के आगे के चेहरे को क्षतिपूर्ति के लिए पतला और हल्का बनाया गया है, किन्तु जब पीछे की ओर दौड़ते हैं, तो यह कमजोर आगे का चेहरा बढ़े हुए यांत्रिक तनाव से ग्रस्त होता है, इसे डिज़ाइन नहीं किया गया था प्रतिरोध करने के लिए।[14] क्रॉसहेड्स के उपयोग से और इंजन को अंतिम भार से अलग करने के लिए थ्रस्ट बियरिंग का उपयोग करके इससे बचा जा सकता है।
बड़े टू-स्ट्रोक शिप डीजल को कभी-कभी उत्क्रमणीय बनाया जाता है। चार-स्ट्रोक जहाज इंजनों की तरह (जिनमें से कुछ प्रतिवर्ती भी हैं), वे यांत्रिक रूप से संचालित वाल्वों का उपयोग करते हैं, इसलिए अतिरिक्त कैंषफ़्ट तंत्र की आवश्यकता होती है। ये इंजन पिस्टन पर साइडथ्रस्ट को खत्म करने और क्रैंककेस से अंडर-पिस्टन स्पेस को अलग करने के लिए क्रॉसहेड्स का उपयोग करते हैं।
अन्य बातों के ऊपर, एक आधुनिक दो-स्ट्रोक का तेल पंप रिवर्स में काम नहीं कर सकता है, जिस स्थिति में इंजन थोड़े समय के भीतर तेल भुखमरी से ग्रस्त हो जाता है। मोटरसाइकिल इंजन को पीछे की ओर चलाना अपेक्षाकृत आसान है, और दुर्लभ मामलों में, बैक-फायर द्वारा ट्रिगर किया जा सकता है।[citation needed] यह उचित नहीं है।
रीड वाल्व वाले मॉडल हवाई जहाज इंजन को प्रोपेलर को बदलने की आवश्यकता के बिना ट्रैक्टर या पुशर प्रोपेलर कॉन्फ़िगरेशन में लगाया जा सकता है। ये मोटर्स कम्प्रेशन इग्निशन हैं, इसलिए इग्निशन टाइमिंग की कोई समस्या नहीं है और आगे और पीछे चलने के बीच थोड़ा अंतर देखा जाता है।
यह भी देखें
- बॉर्के इंजन
- फोर-स्ट्रोकिंग
- जंकर्स जुमो 205
- कडेनसी प्रभाव
- रोल्स-रॉयस क्रेसी
- पिस्टन रहित रोटरी इंजन
- ट्विंगल इंजन
- स्ट्रोक (इंजन)
- दो और चार स्ट्रोक इंजन
- चार स्ट्रोक इंजन
- पांच-स्ट्रोक इंजन (असामान्य)
- छः-स्ट्रोक इंजन
- वार्टसिला-सल्जर RTA96-सी
- वान्केल इंजन
संदर्भ
- ↑ See:
- Clerk, Dugald ; English patent no. 1,089 (issued: March 14, 1881).
- Clerk, Dugald "Motor worked by combustible gas or vapor," U.S. patent no. 249,307 (filed: September 2, 1881 ; issued: November 8, 1881).
- ↑ See:
- Day, Joseph ; British patent no. 6,410 (issued: April 14, 1891).
- Day, Joseph ; British patent no. 9,247 (issued: July 1, 1891).
- Day, Joseph "Gas-engine" US patent no. 543,614 (filed: May 21, 1892 ; issued: July 30, 1895).
- Torrens, Hugh S. (May 1992). "A study of 'failure' with a 'successful innovation': Joseph Day and the two-stroke internal combustion engine". Social Studies of Science. 22 (2): 245–262. doi:10.1177/030631292022002004. S2CID 110285769.
- ↑ Joseph Day's engine used a reed valve. One of Day's employees, Frederic Cock (1863–1944), found a way to render the engine completely valve-less. See:
- Cock, Frederic William Caswell ; British patent no. 18,513 (issued: October 15, 1892).
- Cock, Frederic William Caswell "Gas-engine" US patent no. 544,210 (filed: March 10, 1894 ; issued: August 6, 1895).
- The Day-Cock engine is illustrated in: Dowson, Joseph Emerson (1893). "Gas-power for electric lighting: Discussion". Minutes of Proceedings of the Institution of Civil Engineers. 112: 2–110. doi:10.1680/imotp.1893.20024. ; see p. 48.
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- ↑ "junkers". Iet.aau.dk. Archived from the original on May 1, 2008. Retrieved 2009-06-06.
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- ↑ "About Two Stroke Oils and Premixes". Retrieved 2016-08-21.
- ↑ Ross and Ungar, "On Piston Slap as a Source of Engine Noise," ASME Paper
आगे की पढाई
- Frank Jardine (Alcoa): "Thermal Expansion in Automotive-Engine Design", SAE paper 300010
- G P Blair et al. (Univ of Belfast), R Fleck (Mercury Marine), "Predicting the Performance Characteristics of Two-Cycle Engines Fitted with Reed Induction Valves", SAE paper 790842
- G Bickle et al. (ICT Co), R Domesle et al. (Degussa AG): "Controlling Two-Stroke Engine Emissions", Automotive Engineering International (SAE) Feb 2000:27-32.
- BOSCH, "Automotive Manual", 2005, Section: Fluid's Mechanics, Table 'Discharge from High-Pressure Deposits'.
बाहरी कड़ियाँ
Media related to दो स्ट्रोक इंजन at Wikimedia Commons- Two-Stroke Engine at How Stuff Works
- Sherman, Don (December 17, 2009), "A Two-Stroke Revival, Without the Blue Haze", The New York Times.
