मैनिफोल्ड वैक्यूम
निर्वात नलिका के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए।
बहुमुख निर्वात, या आंतरिक दहन इंजन में इंजन वैक्यूम, इंजन के इनटेक नलिका और पृथ्वी के वायुमंडल के बीच हवा के दबाव में अंतर है।
बहुमुख निर्वात स्ट्रोक (इंजन) # इंडक्शन स्ट्रोक पर पिस्टन की गति का प्रभाव है और इंजन के इनटेक नलिका में गला घोंटना के माध्यम से अवरुद्ध प्रवाह है। यह इंजन के माध्यम से एयरफ्लो के प्रतिबंध की मात्रा का एक उपाय है, और इसलिए इंजन में अप्रयुक्त बिजली क्षमता का है। कुछ इंजनों में, बहुमुख निर्वात का उपयोग इंजन सहायक उपकरण को चलाने के लिए और क्रैंककेस वेंटिलेशन सिस्टम के लिए ऑटोमोबाइल सहायक शक्ति के रूप में भी किया जाता है।
बहुमुख निर्वात को वेंचुरी प्रभाव के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जो कैब्युरटर में बड़े पैमाने पर वायु प्रवाह के अनुपात में दबाव अंतर स्थापित करने और कुछ हद तक स्थिर वायु/ईंधन अनुपात बनाए रखने के लिए उपयोग किया जाने वाला प्रभाव है। यह हल्के हवाई जहाजों में भी प्रयोग किया जाता है ताकि वायवीय जाइरोस्कोपिक उपकरणों के लिए वायु प्रवाह प्रदान किया जा सके।
सिंहावलोकन
एक आंतरिक दहन इंजन के माध्यम से वायु प्रवाह की दर एक महत्वपूर्ण कारक है जो इंजन द्वारा उत्पन्न शक्ति की मात्रा को निर्धारित करता है। अधिकांश पेट्रोल इंजनों को उस प्रवाह को एक थ्रॉटल के साथ सीमित करके नियंत्रित किया जाता है जो सेवन एयरफ्लो को प्रतिबंधित करता है, जबकि एक डीजल इंजन सिलेंडर को आपूर्ति की जाने वाली ईंधन की मात्रा से नियंत्रित होता है, और इसलिए इसमें कोई थ्रॉटल नहीं होता है। बहुमुख निर्वात सभी स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजनों में मौजूद होता है जो थ्रॉटल का उपयोग करते हैं (ऑटो चक्र या दो स्ट्रोक इंजन का उपयोग करने वाले कार्बोरेटर और ईंधन इंजेक्शन गैसोलीन इंजन सहित। दो-स्ट्रोक चक्र; डीजल इंजनों में थ्रॉटल प्लेट नहीं होते हैं)।
इंजन के माध्यम से द्रव्यमान प्रवाह इंजन की रोटेशन दर, इंजन के इंजन विस्थापन और इनटेक नलिका में इनटेक स्ट्रीम के घनत्व का उत्पाद (गणित) है। अधिकांश अनुप्रयोगों में रोटेशन दर एप्लिकेशन द्वारा निर्धारित की जाती है (वाहन में इंजन की गति या अन्य अनुप्रयोगों में मशीनरी की गति)। विस्थापन इंजन ज्यामिति पर निर्भर है, जो आम तौर पर इंजन के उपयोग में होने पर समायोज्य नहीं होता है (हालांकि मुट्ठी भर मॉडल में यह सुविधा होती है, चर विस्थापन देखें)। इनपुट प्रवाह को प्रतिबंधित करने से इनटेक नलिका में घनत्व (और इसलिए दबाव) कम हो जाता है, जिससे उत्पादित बिजली की मात्रा कम हो जाती है। यह इंजन ड्रैग (इंजन ब्रेक लगाना देखें) का एक प्रमुख स्रोत भी है, क्योंकि इनटेक नलिका में कम दबाव वाली हवा इंडक्शन स्ट्रोक के दौरान पिस्टन पर कम दबाव प्रदान करती है।
जब थ्रॉटल खोला जाता है (एक कार में, कार नियंत्रण # पेडल दब जाता है), परिवेशी वायु इनटेक को नलिका भरने के लिए स्वतंत्र होती है, जिससे दबाव बढ़ जाता है (वैक्यूम भरना)। एक कार्बोरेटर या ईंधन इंजेक्शन प्रणाली इंजन को ऊर्जा प्रदान करते हुए, सही अनुपात में वायुप्रवाह में ईंधन जोड़ती है। जब थ्रॉटल को पूरी तरह से खोल दिया जाता है, तो इंजन का एयर इंडक्शन सिस्टम पूर्ण वायुमंडलीय दबाव के संपर्क में आ जाता है, और इंजन के माध्यम से अधिकतम वायु प्रवाह प्राप्त होता है। स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन में, आउटपुट पावर परिवेश बैरोमीटर के दबाव से सीमित होती है। सुपरचार्जर और टर्बोचार्जर टर्बोचार्जर#वायुमंडलीय दबाव के ऊपर दबाव नलिका बढ़ा (या बढ़ावा)।
आधुनिक विकास
आधुनिक इंजन इनटेक नलिका में हवा के दबाव को मापने के लिए नलिका पूर्ण दबाव (एमएपी के रूप में संक्षिप्त) सेंसर का उपयोग करते हैं। नलिका एब्सोल्यूट प्रेशर इंजन के संचालन को अनुकूलित करने के लिए इंजन नियंत्रण इकाई (ECU) द्वारा उपयोग किए जाने वाले कई मापदंडों में से एक है। कुछ अनुप्रयोगों से निपटने के दौरान पूर्ण और गेज दबाव के बीच अंतर करना महत्वपूर्ण है, विशेष रूप से वे जो सामान्य ऑपरेशन के दौरान ऊंचाई में परिवर्तन का अनुभव करते हैं।
ईंधन की खपत में कमी (संयुक्त राज्य अमेरिका में) कार्बन डाईऑक्साइड उत्सर्जन उत्सर्जन में कमी (यूरोप में) को अनिवार्य करने वाले सरकारी नियमों से प्रेरित होकर, यात्री कारों और हल्के ट्रकों को विभिन्न प्रकार की तकनीकों (डाउनसाइज़्ड इंजन; लॉकअप, मल्टी-रेशियो और ओवरड्राइव) के साथ फिट किया गया है। यांत्रिकी); परिवर्तनीय वाल्व समय, मजबूर प्रेरण, डीजल इंजन, आदि) जो बहुमुख निर्वात अपर्याप्त या अनुपलब्ध प्रदान करते हैं। इलेक्ट्रिक वैक्यूम पंप अब आमतौर पर वायवीय सामान को शक्ति देने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
बहुमुख निर्वात बनाम वेंटुरी वैक्यूम
बहुमुख निर्वात वेंटुरी प्रभाव की तुलना में एक अलग घटना के कारण होता है, जो कार्बोरेटर के अंदर मौजूद होता है। वेंटुरी वैक्यूम वेंटुरी प्रभाव के कारण होता है, जो निश्चित परिवेश स्थितियों (वायु घनत्व और तापमान) के लिए कार्बोरेटर के माध्यम से कुल द्रव्यमान प्रवाह पर निर्भर करता है। कार्बोरेटर का उपयोग करने वाले इंजनों में, वेंचुरी वैक्यूम इंजन के माध्यम से कुल द्रव्यमान प्रवाह (और इसलिए कुल बिजली उत्पादन) के लगभग आनुपातिक होता है। परिवेश के दबाव (ऊंचाई, मौसम) या तापमान परिवर्तन के रूप में, इस संबंध को बनाए रखने के लिए कार्बोरेटर को समायोजित करने की आवश्यकता हो सकती है।
नलिका दबाव भी पोर्ट किया जा सकता है। पोर्टिंग थ्रॉटल प्लेट की गति की सीमा के भीतर दबाव नल के लिए एक स्थान का चयन कर रहा है। थ्रॉटल की स्थिति के आधार पर, एक पोर्टेड प्रेशर टैप या तो थ्रॉटल के ऊपर या नीचे की ओर हो सकता है। जैसे ही थ्रॉटल की स्थिति बदलती है, एक पोर्टेड प्रेशर टैप नलिका दबाव या परिवेश दबाव से चुनिंदा रूप से जुड़ा होता है। एंटीक (प्री-ओबीडी II#OBD-II) इंजन अक्सर वितरक और वाहन उत्सर्जन नियंत्रण#उत्सर्जन नियंत्रण|उत्सर्जन-नियंत्रण घटकों के लिए पोर्टेड बहुमुख प्रेशर टैप्स का उपयोग करते थे।
कारों में बहुमुख निर्वात
अधिकांश ऑटोमोबाइल चार-स्ट्रोक ओटो साइकिल इंजन का उपयोग करते हैं जिसमें कई सिलेंडर (इंजन) एक ही इनलेट नलिका से जुड़े होते हैं। प्रेरण स्ट्रोक के दौरान, पिस्टन सिलेंडर में उतरता है और इनटेक वॉल्व खुला रहता है। जैसे ही पिस्टन उतरता है, यह प्रभावी रूप से इसके ऊपर के सिलेंडर में आयतन बढ़ाता है, जिससे कम दबाव बनता है। वायुमंडलीय दबाव नलिका और कार्बोरेटर या ईंधन इंजेक्शन के माध्यम से हवा को धक्का देता है, जहां इसे ईंधन के साथ मिलाया जाता है। क्योंकि इंजन चक्र में कई सिलेंडर अलग-अलग समय पर काम करते हैं, कार्बोरेटर से इंजन तक इनलेट नलिका के माध्यम से लगभग निरंतर दबाव अंतर होता है।
इंजन में प्रवेश करने वाले ईंधन/वायु मिश्रण की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए, एक साधारण तितली वाल्व (थ्रॉटल प्लेट) आमतौर पर इनटेक नलिका (कार्बोरेटेड इंजनों में कार्बोरेटर के ठीक नीचे) की शुरुआत में लगाया जाता है। तितली वाल्व केवल एक गोलाकार डिस्क है जो धुरी पर फिट होती है, जो पाइप के काम के अंदर फिट होती है। यह कार के त्वरक पेडल से जुड़ा होता है, और जब पेडल पूरी तरह से दबाया जाता है और पेडल जारी होने पर पूरी तरह से बंद हो जाता है तो यह पूरी तरह से खुला रहता है। तितली वाल्व में अक्सर एक छोटा निष्क्रिय कटआउट होता है, एक छेद जो वाल्व के पूरी तरह से बंद होने पर भी इंजन में थोड़ी मात्रा में ईंधन/वायु मिश्रण की अनुमति देता है, या कार्बोरेटर के पास अपने स्वयं के निष्क्रिय जेट के साथ एक अलग वायु बाईपास होता है।
अगर इंजन लाइट या नो लोड और लो या क्लोज्ड थ्रॉटल के तहत काम कर रहा है, तो हाई बहुमुख निर्वात होता है। जैसे ही थ्रॉटल खोला जाता है, इंजन की गति तेजी से बढ़ जाती है। इंजन की गति केवल ईंधन/हवा के मिश्रण की मात्रा से सीमित होती है जो नलिका उपलब्ध है। फुल थ्रॉटल और लाइट लोड के तहत, अन्य प्रभाव (जैसे वाल्व फ्लोट, सिलेंडरों में अशांति, या प्रज्वलन समय ) इंजन की गति को सीमित करते हैं ताकि नलिका दबाव बढ़ सके - लेकिन व्यवहार में, नलिका की आंतरिक दीवारों पर परजीवी ड्रैग, प्लस कार्बोरेटर के केंद्र में वेंटुरी की प्रतिबंधात्मक प्रकृति का मतलब है कि एक कम दबाव हमेशा स्थापित किया जाएगा क्योंकि इंजन की आंतरिक मात्रा हवा की मात्रा से अधिक होती है जो नलिका अधिक देने में सक्षम होती है।
यदि इंजन व्यापक थ्रोटल ओपनिंग पर भारी भार के तहत काम कर रहा है (जैसे स्टॉप से त्वरित करना या कार को पहाड़ी पर खींचना) तो इंजन की गति भार से सीमित होती है और न्यूनतम वैक्यूम बनाया जाएगा। इंजन की गति कम है लेकिन तितली वाल्व पूरी तरह से खुला है। चूँकि पिस्टन बिना किसी भार की तुलना में अधिक धीरे-धीरे उतर रहे हैं, दबाव अंतर कम चिह्नित हैं और प्रेरण प्रणाली में परजीवी ड्रैग नगण्य है। इंजन पूरे परिवेश के दबाव में हवा को सिलेंडर में खींचता है।
कुछ स्थितियों में अधिक निर्वात निर्मित होता है। मंदी पर या पहाड़ी से उतरते समय, थ्रॉटल बंद हो जाएगा और गति को नियंत्रित करने के लिए एक निम्न गियर का चयन किया जाएगा। इंजन तेजी से घूम रहा होगा क्योंकि सड़क के पहिए और ट्रांसमिशन तेजी से चल रहे हैं, लेकिन तितली वाल्व पूरी तरह से बंद हो जाएगा। इंजन के माध्यम से हवा का प्रवाह थ्रॉटल द्वारा दृढ़ता से प्रतिबंधित है, तितली वाल्व के इंजन की तरफ एक मजबूत वैक्यूम पैदा करता है जो इंजन की गति को सीमित करता है। इंजन ब्रेकिंग के रूप में जानी जाने वाली इस घटना का उपयोग त्वरण को रोकने या यहां तक कि न्यूनतम या बिना ब्रेक के उपयोग को धीमा करने के लिए किया जाता है (जैसे कि लंबी या खड़ी पहाड़ी से उतरते समय)। इस वैक्यूम ब्रेकिंग को संपीड़न रिलीज इंजन ब्रेक (उर्फ जेक ब्रेक), या एग्ज़हॉस्ट ब्रेक के साथ भ्रमित नहीं होना चाहिए, जो अक्सर बड़े डीजल ट्रकों पर उपयोग किया जाता है। डीजल के साथ इंजन ब्रेकिंग के लिए ऐसे उपकरण आवश्यक हैं क्योंकि वाहन को ब्रेक करने के लिए पर्याप्त वैक्यूम बनाने के लिए हवा के प्रवाह को प्रतिबंधित करने के लिए उनमें थ्रॉटल की कमी होती है।
बहुमुख निर्वात का उपयोग
यह कम (या नकारात्मक) दबाव उपयोग में लाया जा सकता है। ड्राइवर को यह संकेत देने के लिए नलिका दबाव मापने वाला एक दबाव गेज लगाया जा सकता है कि इंजन कितनी मेहनत कर रहा है और इसका उपयोग ड्राइविंग आदतों को समायोजित करके अधिकतम क्षणिक ईंधन दक्षता प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है: बहुमुख निर्वात को कम करने से क्षणिक दक्षता बढ़ जाती है[citation needed]. बंद-थ्रॉटल स्थितियों के तहत एक कमजोर बहुमुख निर्वात से पता चलता है कि तितली वाल्व या इंजन के आंतरिक घटक (पॉपट वॉल्व या पिस्टन रिंग) घिसे हुए हैं, इंजन द्वारा अच्छी पंपिंग कार्रवाई को रोकते हैं और समग्र दक्षता को कम करते हैं।
वैक्यूम वाहन पर ऑटोमोबाइल सहायक शक्ति का एक सामान्य तरीका हुआ करता था। वैक्यूम सिस्टम उम्र के साथ अविश्वसनीय होते जाते हैं क्योंकि वैक्यूम ट्यूबिंग भंगुर हो जाती है और लीक के लिए अतिसंवेदनशील हो जाती है।
1960 से पहले
- विंडशील्ड वाइपर मोटर्स - राष्ट्रीय यातायात और मोटर वाहन सुरक्षा अधिनियम 1966 द्वारा संयुक्त राज्य अमेरिका में संघीय मोटर वाहन सुरक्षा मानकों की शुरुआत से पहले, वायवीय मोटर के साथ विंडस्क्रीन वाइपर चलाने के लिए बहुमुख निर्वात का उपयोग करना आम था। यह प्रणाली सस्ती और सरल थी, लेकिन इसके परिणामस्वरूप वाइपर का हास्यपूर्ण लेकिन असुरक्षित प्रभाव हुआ, जो इंजन के निष्क्रिय होने पर पूरी गति से काम करता है, क्रूजिंग के दौरान लगभग आधी गति से काम करता है, और जब चालक पूरी तरह से पैडल दबाता है तो पूरी तरह से रुक जाता है।
- पावर लॉक मोटर्स
- Autovac ईंधन चोर,[1] जो मुख्य टैंक से ईंधन को एक छोटे सहायक टैंक तक उठाने के लिए वैक्यूम का उपयोग करता है, जहां से यह गुरुत्वाकर्षण द्वारा कार्बोरेटर में प्रवाहित होता है। इसने ईंधन पंप को समाप्त कर दिया, जो शुरुआती कारों में एक अविश्वसनीय वस्तु थी।
1960–1990
ऑटोमोटिव वैक्यूम सिस्टम 1960 और 1980 के दशक के बीच अपने उपयोग की ऊंचाई पर पहुंच गए। इस समय के दौरान वैक्यूम स्विच, वैक्यूम देरी वाल्व और सहायक उपकरणों की एक विशाल विविधता बनाई गई। एक उदाहरण के रूप में, 1967 के फोर्ड थंडरबर्ड ने वैक्यूम का उपयोग किया:
- इसे खाली रखें | वैक्यूम-असिस्ट ब्रेक सर्वो (पावर ब्रेक) वायुमंडलीय दबाव का उपयोग ब्रेक पर दबाव बढ़ाने के लिए इंजन के बहुमुख निर्वात के खिलाफ दबाते हैं। चूंकि ब्रेक लगाना लगभग हमेशा थ्रॉटल के बंद होने और जुड़े उच्च बहुमुख निर्वात के साथ होता है, यह प्रणाली सरल और लगभग बेवकूफी भरा सबूत है। उनके एकीकृत ब्रेकिंग सिस्टम को नियंत्रित करने के लिए ट्रेलरों पर वैक्यूम टैंक स्थापित किए गए थे।
- ट्रांसमिशन (यांत्रिकी) शिफ्ट नियंत्रण
- छिपे हुए हेडलैंप के लिए दरवाजे
- रिमोट ट्रंक कुंडी रिलीज
- बिजली के दरवाजे का ताला
- एचवीएसी एयर रूटिंग - वाहन एचवीएसी सिस्टम ने एयरफ्लो और तापमान को नियंत्रित करने वाले एक्ट्यूएटर्स को चलाने के लिए बहुमुख निर्वात का इस्तेमाल किया।
- हीटर कोर वाल्व का नियंत्रण
- रियर केबिन वेंट नियंत्रण
- टिल्ट-अवे स्टीयरिंग व्हील रिलीज़
अन्य आइटम जिन्हें वैक्यूम द्वारा संचालित किया जा सकता है उनमें सम्मिलित हैं:
- निष्कासित वायु पुनर्संचरण सोलनॉइड
- पावर स्टीयरिंग पंप
- फ़्यूल प्रेशर रेगुलेटर
आधुनिक प्रयोग
आधुनिक कारों में न्यूनतम मात्रा में सहायक उपकरण होते हैं जो वैक्यूम का उपयोग करते हैं। पहले निर्वात द्वारा चलाए जाने वाले कई उपसाधनों को इलेक्ट्रॉनिक उपसाधनों से बदल दिया गया है। कुछ आधुनिक सामान जो कभी-कभी वैक्यूम का उपयोग करते हैं उनमें सम्मिलित हैं:
- वैक्यूम सर्वो | वैक्यूम-असिस्ट ब्रेक सर्वो
- सकारात्मक क्रैंककेस वेंटिलेशन वाल्व
- कोयले का कनस्तर
- एचवीएसी एयर रूटिंग
डीजल इंजनों में बहुमुख निर्वात
कई डीजल इंजनों में तितली वाल्व थ्रॉटल नहीं होते हैं। नलिका सीधे हवा के सेवन से जुड़ा होता है और बनाया गया एकमात्र सक्शन अवरोही पिस्टन के कारण होता है, जिसे बढ़ाने के लिए कोई वेंचुरी नहीं होता है, और इंजन की शक्ति को ईंधन इंजेक्शन द्वारा सिलेंडर में इंजेक्ट किए जाने वाले ईंधन की मात्रा को अलग करके नियंत्रित किया जाता है। प्रणाली। यह पेट्रोल इंजन की तुलना में डीजल को अधिक कुशल बनाने में सहायता करता है।
यदि वैक्यूम की आवश्यकता होती है (ऐसे वाहन जिन्हें पेट्रोल और डीजल दोनों इंजनों के साथ लगाया जा सकता है, अक्सर सिस्टम की आवश्यकता होती है), थ्रॉटल से जुड़े एक तितली वाल्व को नलिका लगाया जा सकता है। यह दक्षता को कम करता है और अभी भी उतना प्रभावी नहीं है क्योंकि यह एक वेंटुरी से जुड़ा नहीं है। चूंकि कम दबाव केवल ओवररन पर बनाया जाता है (जैसे कि बंद थ्रॉटल के साथ पहाड़ियों से उतरते समय), पेट्रोल इंजन की तरह स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला पर नहीं, एक वैक्यूम टैंक लगाया जाता है।
अधिकांश डीजल इंजनों में अब एक अलग वैक्यूम पंप (एग्जॉस्टर) लगा होता है, जो हर समय, सभी इंजन गति पर वैक्यूम प्रदान करता है।
कई नए बीएमडब्ल्यू पेट्रोल इंजन सामान्य चलने में थ्रॉटल का उपयोग नहीं करते हैं, बल्कि इंजन में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा को नियंत्रित करने के लिए वेल्वेट्रोनिक वेरिएबल-लिफ्ट इनटेक वाल्व का उपयोग करते हैं। डीजल इंजन की तरह, इन इंजनों में बहुमुख निर्वात व्यावहारिक रूप से मौजूद नहीं है और ब्रेक सर्वो को शक्ति देने के लिए एक अलग स्रोत का उपयोग किया जाना चाहिए।
संदर्भ
यह भी देखें
- वैक्यूम देरी वाल्व
श्रेणी:आंतरिक दहन इंजन श्रेणी:इंजन तकनीक केटेगरी: वैक्यूम
