इंजन परीक्षण स्टैंड

इंजन परीक्षण स्टैंड ऐसी सुविधा है, जिसका उपयोग इंजनों के विकास, लक्षण वर्णन और परीक्षण के लिए किया जाता है। यह सुविधा, जो अधिकांशतः ऑटोमोटिव मूल उपकरण निर्माता को उत्पाद के रूप में प्रस्तुत की जाती है, विभिन्न ऑपरेटिंग नियमो में इंजन संचालन की अनुमति प्रदान करती है और इंजन संचालन से जुड़े अनेक भौतिक चर के माप की प्रस्तुत करती है।

परिष्कृत इंजन परीक्षण स्टैंड में इंजन की स्थिति को नियंत्रित करने के लिए अनेक सेंसर (या ट्रांसड्यूसर), डेटा अधिग्रहण सुविधाएँ और एक्चुएटर होते हैं। सेंसर रुचि के अनेक भौतिक चर को मापेंगे जिनमें सामान्यतः सम्मिलित हैं:

• क्रैंकशाफ्ट टॉर्क और कोणीय वेग
• अंतर्ग्रहण वायु और ईंधन व्यय दर, अधिकांशतः वॉल्यूमेट्रिक और ग्रेविमेट्रिक माप विधियों का उपयोग करके पता लगाया जाता है।
• इन्टेक मिश्रण के लिए वायु-ईंधन अनुपात, अधिकांशतः निकास गैस ऑक्सीजन सेंसर का उपयोग करके पता लगाया जाता है।
• निकास गैस में पर्यावरण प्रदूषक सांद्रता जैसे कार्बन मोनोआक्साइड, हाइड्रोकार्बन और नाइट्रोजन ऑक्साइड के विभिन्न विन्यास, सल्फर डाइऑक्साइड और वायुमंडलीय कण पदार्थ
• इंजन बॉडी पर अनेक स्थानों पर तापमान और गैस का दबाव जैसे इंजन तेल का तापमान, स्पार्क प्लग का तापमान, निकास गैस का तापमान, इनटेक मैनिफोल्ड दबाव
• वायुमंडलीय स्थितियाँ जैसे तापमान, दबाव और आर्द्रता

सेंसर के माध्यम से एकत्र की गई जानकारी को अधिकांशतः डेटा अधिग्रहण प्रणालियों के माध्यम से संसाधित और लॉग किया जाता है। एक्चुएटर्स वांछित इंजन स्थिति प्राप्त करने की अनुमति देते हैं (अधिकांशतः इसे इंजन टॉर्क और गति के अद्वितीय संयोजन के रूप में जाना जाता है)। गैसोलीन इंजनों के लिए एक्चुएटर्स में इनटेक थ्रॉटल एक्चुएटर, इंजन के लिए एक लोडिंग डिवाइस जैसे इंडक्शन मोटर सम्मिलित हो सकता है। इंजन परीक्षण स्टैंड अधिकांशतः ओईएम ग्राहक की आवश्यकताओं को ध्यान में रखते हुए कस्टम-पैकेज किए जाते हैं। उनमें अधिकांशतः निम्नलिखित विशेषताओं के साथ माइक्रो-कंट्रोलर आधारित फीडबैक नियंत्रण प्रणालियाँ सम्मिलित होती हैं:

• संतृप्त-लूप वांछित गति संचालन (स्थिर-अवस्था या क्षणिक इंजन प्रदर्शन के लक्षण वर्णन के लिए उपयोगी)
• संतृप्त-लूप वांछित टॉर्क ऑपरेशन (वाहन, ऑन-रोड परिदृश्यों के अनुकरण के लिए उपयोगी, जिससे स्थिर-अवस्था या क्षणिक इंजन प्रदर्शन के लक्षण वर्णन का वैकल्पिक उपाय सक्षम हो सके)

इंजन परीक्षण स्टैंड अनुप्रयोग

वाल्थर-प्रेज़िशन मल्टीकपलिंग प्रणाली के साथ इंजन टेस्ट स्टैंड

• इंजनों का अनुसंधान और विकास, सामान्यतः ओईएम प्रयोगशाला में

• इस प्रकार उपयोग में आने वाले इंजनों की ट्यूनिंग, सामान्यतः सेवा केंद्रों पर या रेसिंग अनुप्रयोगों के लिए
• ओईएम कारखाने में उत्पादन लाइन का अंत। परीक्षण किए जाने वाले इंजनों में परिवर्तन स्वचालित रूप से होता है और द्रव, विद्युत और निकास गैस लाइनें परीक्षण स्टैंड और इंजन से जुड़ी होती हैं और डॉकिंग प्रणाली के माध्यम से उनसे डिस्कनेक्ट हो जाती हैं। जब इंजन परीक्षण स्टैंड में डॉक करता है, तो मैकेनिकल ड्राइव शाफ्ट स्वचालित रूप से इससे जुड़ जाता है।

अनुसंधान और विकास के लिए इंजन परीक्षण

होरिबा इंजन परीक्षण स्टैंड प्रकार टाइटन

ऑटोमोबाइल ओईएम में इंजनों पर अनुसंधान और विकास (R&D) गतिविधियों के लिए परिष्कृत इंजन परीक्षण स्टैंड की आवश्यकता होती है। ऑटोमोबाइल ओईएम सामान्यतः ऐसे इंजन विकसित करने में रुचि रखते हैं, जो निम्नलिखित तीन उद्देश्यों को पूरा करते हैं:

• उच्च ईंधन दक्षता प्रदान करना
• सुचालन क्षमता और स्थायित्व में सुधार करने के लिए
• प्रासंगिक उत्सर्जन नियम के अनुपालन में होना

परिणाम स्वरुप एक R&D इंजन परीक्षण अनेक प्रासंगिक इंजन चर के माप, नियंत्रण और रिकॉर्ड के माध्यम से पूर्ण इंजन विकास अभ्यास की अनुमति प्रदान है।

विशिष्ट परीक्षणों में वे सम्मिलित हैं:

• ईंधन दक्षता और संचालन क्षमता निर्धारित करें: स्थिर-अवस्था और क्षणिक स्थितियों के तहत टॉर्क-गति प्रदर्शन परीक्षण
• स्थायित्व निर्धारित करें: उम्र बढ़ने के परीक्षण, तेल और स्नेहन परीक्षण
• प्रासंगिक उत्सर्जन नियमों के अनुपालन का निर्धारण करें: बताए गए उत्सर्जन परीक्षण चक्रो पर वॉल्यूमेट्रिक और बड़े मापदंड पर उत्सर्जन परीक्षण
• इंजन के विषय में अधिक जानकारी प्राप्त करें: इंजन मैपिंग अभ्यास या विभिन्न इंजन चर के बीच बहुआयामी इनपुट-आउटपुट मानचित्रों का विकास। जैसे इनटेक मैनिफोल्ड दबाव और इंजन की गति से लेकर इनटेक वायु प्रवाह दर तक का मानचित्र।

इंजन परीक्षण में एलडीवी सेंसर को बढ़ाना

स्पार्क प्लग वेलोसीमीटर - एसपीवी

इंजन परीक्षण के समय इंजन डिज़ाइन को उत्तम बनाने के लिए लेजर विधि उपयोगी उपकरण जोड़ती है। आवर्धक एलडीवी सेंसर के साथ लेजर डॉपलर वेलोसिमेट्री का उपयोग करने वाले लेजर सेंसर पूरे 2-स्ट्रोक, 4-स्ट्रोक या रोटरी दहन चक्र के समय गैस कणों की गतिविधियों को रिकॉर्ड कर सकते हैं। इन स्पार्क प्लग वेलोसीमीटर (एसपीवी) सेंसर को इंजन के दहन कक्ष के स्पार्क प्लग छेद में डाला जा सकता है। सेंसर को पिस्टन मूवमेंट के सभी गहराई स्तरों सामान्यतः 0 - 50 मिमी तक समायोजित किया जा सकता है।

आवर्धक एलडीवी सेंसर गैस कणों की गति की गति और दिशा को रिकॉर्ड करेंगे। फिर इंजन डिज़ाइन को रिकॉर्ड किए गए डेटा और दहन चक्र के दृश्य के साथ अनुकूलित किया जा सकता है। चैंबर, वाल्व, स्पार्क प्लग, इंजेक्टर और पिस्टन के आकार और आकार को बदलकर गैस कणों के प्रवाह और दिशा में सुधार किया जा सकता है। जिसके परिणामस्वरूप दहन और प्रदर्शन में सुधार होता है और उत्सर्जन कम होता है।

प्रति सिलेंडर दो स्पार्क प्लग छेद वाले इंजन हेड का उपयोग लाइव, फायरिंग परिस्थितियों में चलने वाले इंजन में गैस कणों की गति के वेग और दिशा को रिकॉर्ड करने के लिए किया जा सकता है। इंजन डिज़ाइन को उत्तम बनाने के लिए इन क्षेत्रों में कणों के प्रवाह को रिकॉर्ड करने के लिए एसपीवी को प्रवेश और निकास में भी जोड़ा जा सकता है। रॉकेट इंजनों में कण प्रवाह को मापने के लिए आवर्धक एलडीवी सेंसर का उपयोग और भी अधिक उच्च स्थितियों में किया गया है।

यह भी देखें

• हवा प्रवाह मीटर
• ड्राइव शाफ्ट
• साइकिल चलाना
• शक्ति नापने का यंत्र
• विद्युत चुम्बकीय ब्रेक एड़ी प्रवाह डायनोस के विषय में लेख
• उत्सर्जन मानक
• उत्सर्जन परीक्षण चक्र
• इंजन गाड़ी
• लौह पक्षी (विमानन)
• रॉकेट इंजन परीक्षण सुविधा
• परीक्षण किया गया विमान

संदर्भ

• Engine Testing 5th edition ISBN 9780128212264 A.Martyr, D. Rogers
• Laser technology in engine testing and development see:
  • Endoscopic 2D particle image velocimetry (PIV) flow field measurements in IC engines
  • Optical access and diagnostic techniques for internal combustion engine development
  • First imaging Fourier-transform spectral measurements of detonation in an internal combustion engine
  • Holographic Particle Image Velocimetry and its Application in Engine Development
  • Flow field measurements in an optically accessible, direct-injection spray-guided internal combustion engine using high-speed PIV
  • Engine Test Stands
  • Christopher I. Moir, Miniature laser doppler velocimetry systems (Proceedings Paper), SPIE Proceedings Vol. 7356, 2009.