प्राकृतिक रूप से एस्पिरेटेड इंजन

फोर-स्ट्रोक इंजन में विशिष्ट वायु प्रवाह:
स्ट्रोक में, पिस्टन खुले प्रवेश द्वार पर लगने वाला वॉल्व के माध्यम से दहन कक्ष में (एस्पिरेट) हवा को खिचते हैं।

स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन, जिसे सामान्य रूप से एस्पिरेटेड इंजन के रूप में भी जाना जाता है, और संक्षेप में N/A या NA के रूप में जाना जाता है, यह एक आंतरिक दहन इंजन है, जिसमें हवा का सेवन पूरी तरह से वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करता है और इसमें टर्बोचार्जर या सुपरचार्जर के माध्यम से बलपूर्वक प्रेरण नहीं होता है।

विवरण

स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन में, दहन के लिए हवा ( डीजल इंजन में डीजल चक्र या पेट्रोल इंजन में विशिष्ट प्रकार के ओटो चक्र, अर्थात् गैसोलीन प्रत्यक्ष इंजेक्शन ) या एक वायु/ईंधन मिश्रण (पारंपरिक ओटो चक्र पेट्रोल इंजन), इंजन के अंदर खींचा जाता है। सिलेंडर (इंजन) वायुमंडलीय दबाव द्वारा एक खालीपन के विरुद्ध अभिनय करता है जो तब होता है जब पिस्टन भर्ती स्ट्रोक (इंजन) के दौरान डेड सेंटर (इंजीनियरिंग) की ओर नीचे की ओर जाता है। इंजन के प्रवेशिका ट्रैक्ट में सहज प्रतिबंध के कारण, जिसमें प्रवेशिका नलिका समिलित है, एक छोटा दबाव ड्रॉप होता है क्योंकि हवा अंदर खींची जाती है, जिसके परिणामस्वरूप आयतनमितीय दक्षता 100 प्रतिशत से कम होती है और सिलेंडर में पूर्ण वायु आवेश से कम होता है। वायु आवेश का घनत्व, और इसलिए इंजन की अधिकतम सैद्धांतिक शक्ति (भौतिकी), प्रेरण प्रणाली प्रतिबंध से प्रभावित होने के अतिरिक्त, इंजन की गति और वायुमंडलीय दबाव से भी प्रभावित होती है, जो बाद में प्रचालन ऊंचाई बढ़ने के साथ कम हो जाती है।

यह एक मजबूर-प्रेरण इंजन के विपरीत है, जिसमें एक यांत्रिक रूप से संचालित सुपरचार्जर या एक निकास-संचालित टर्बोचार्जर कार्यरत है, जो अकेले वायुमंडलीय दबाव द्वारा उत्पादित किए जा सकने वाले सेवन वायु के द्रव्यमान को बढ़ाने में मदद करता है। अंतर्ग्रहण हवा में मौजूद ऑक्सीजन के द्रव्यमान को कृत्रिम रूप से बढ़ाने के लिए नाइट्रस ऑक्साइड का भी उपयोग किया जा सकता है। यह तरल नाइट्रस ऑक्साइड को अंतर्ग्रहण में इंजेक्ट करके पूरा किया जाता है, जो वायुमंडलीय हवा के साथ संभव से अधिक मात्रा में ऑक्सीजन की आपूर्ति करता है। 20.95% वायुमंडलीय हवा की तुलना में नाइट्रस ऑक्साइड विघटित होने के बाद द्रव्यमान द्वारा 36.3% ऑक्सीजन उपलब्ध है। नाइट्रस ऑक्साइड भी वायुमंडलीय दबावों पर −127.3 °F (−88.5 °C) उबलता है और वाष्पीकरण की गुप्त गर्मी से महत्वपूर्ण शीतलन प्रदान करता है, जो प्राकृतिक आकांक्षा की तुलना में समग्र वायु आवेश घनत्व को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाने में सहायता करता है।

चुकि दो-स्ट्रोक डीजल इंजन इस प्राकृतिक आकांक्षा के लिए अक्षम है, सिलिंडर को सफाई वाली हवा के साथ चार्ज करने की कुछ विधि को इंजन प्रारुप में एकीकृत किया जाना चाहिए। यह समान्यतः क्रैंकशाफ्ट द्वारा संचालित सकारात्मक विस्थापन ब्लोअर के साथ हासिल किया जाता है। ब्लोअर इस अनुप्रयोग में एक सुपरचार्जर के रूप में कार्य नहीं करता है, क्योंकि इसका आकार हवा के प्रवाह की मात्रा का उत्पादन करने के लिए होता है जो किसी दिए गए शक्ति और गति पर दहन के लिए इंजन की आवश्यकता के सीधे अनुपात में होता है। SAE इंटरनेशनल की परिभाषा के अनुसार, यांत्रिक रूप से दो स्ट्रोक डीजल इंजन को स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड माना जाता है।

अनुप्रयोग

अधिकांश स्वचालित वाहन पेट्रोल इंजन, साथ ही गैर-स्वचालित उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले कई छोटे इंजन स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड होते हैं। राजमार्ग वाहनों को शक्ति देने वाले अधिकांश आधुनिक डीजल इंजन अधिक अनुकूल शक्ति-से-भार अनुपात, एक उच्च टोक़ वक्र, साथ ही बेहतर ईंधन दक्षता और कम वाहन उत्सर्जन नियंत्रण का उत्पादन करने के लिए टर्बोचार्ज किया जाता हैं। टर्बोचार्जिंग डीजल इंजनों पर लगभग सार्वभौमिक है जिनका उपयोग रेल परिवहन, समुद्री प्रणोदन और वाणिज्यिक स्थिर अनुप्रयोगों (उदाहरण के लिए विद्युत ऊर्जा उत्पादन) में किया जाता है। जबरन प्रेरण का उपयोग प्रत्यागामी विमान इंजनों के साथ भी किया जाता है ताकि कुछ बिजली की हानि को नकारा जा सके जो कि विमान के उच्च ऊंचाई पर चढ़ने के कारण होता है।

फायदे और नुकसान

मजबूर प्रेरण पर निर्भर, एक समान आकार के इंजन के संबंध में स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन के फायदे और नुकसान में समिलित हैं:

लाभ

• रखरखाव और पुनर्निर्माण में आसान
• कम विकास और उत्पादन लागत
• अधिक विश्वसनीयता, आंशिक रूप से चलने वाले भागों के कारण
• अधिक प्रत्यक्ष उपरोधक प्रतिक्रिया ( टर्बो अंतराल की कमी के कारण)
• ज़्यादा गरम करने की कम संभावना

नुकसान

• कार्यक्षमता में कमी
• शक्ति-से-भार अनुपात में कमी
• इंजन ट्यूनिंग की क्षमता में कमी
• फोर्स्ड इंडक्शन इंजन की तुलना में अधिक ऊंचाई पर बिजली की हानि (हवा के कम दबाव के कारण)।

यह भी देखें

• कैब्युरटर
• ईंधन इंजेक्शन
• कई गुना वैक्यूम