अप्रत्यक्ष इंजेक्शन

आंतरिक दहन इंजन में अप्रत्यक्ष इंजेक्शन एक प्रकार का ईंधन इंजेक्शन होता है जहां दहन कक्ष में ईंधन को सीधे इंजेक्ट नहीं किया जाता है।

अप्रत्यक्ष इंजेक्शन प्रणाली से लैस पेट्रोल इंजन, जिसमें एक ईंधन इंजेक्टर इंटेक वॉल्व से पहले किसी अन्य बिंदु पर ईंधन वितरित करता है, परन्तु अधिकांश गैसोलीन प्रत्यक्ष इंजेक्शन के पक्ष में नहीं है। चूंकि वोक्सवैगन, टोयोटा और फोर्ड जैसे कुछ निर्माताओं ने 'दोहरी इंजेक्शन' प्रणाली विकसित की है, जो प्रत्यक्ष इंजेक्टरों को पोर्ट (अप्रत्यक्ष) इंजेक्टरों के साथ जोड़ती है, तथा दोनों प्रकार के ईंधन इंजेक्शन के लाभों को जोड़ती है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन ईंधन को उच्च दबाव के अनुसार दहन कक्ष में स्पष्ट रूप से मापने की अनुमति देता है जिससे अधिक शक्ति तथा ईंधन दक्षता हो सकती है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन के साथ समस्या यह है कि यह सामान्यतः अधिक मात्रा में कणों की ओर जाता है और ईंधन अब सेवन वाल्वों से संपर्क नहीं करता है, कार्बन समय के साथ सेवन वाल्वों पर जमा हो सकता है। अप्रत्यक्ष इंजेक्शन जोड़ने से सेवन वाल्वों पर ईंधन का छिड़काव होता रहता है, सेवन वाल्वों पर कार्बन संचय को कम या समाप्त कर देता है और कम भार की स्थिति में, अप्रत्यक्ष इंजेक्शन बेहतर ईंधन-वायु मिश्रण की अनुमति देता है। अतिरिक्त व्यय और जटिलता के कारण इस प्रणाली का मुख्य रूप से उच्च लागत वाले मॉडल में उपयोग किया जाता है।

पोर्ट इंजेक्शन इंटेक वाल्व के पीछे ईंधन के छिड़काव को संदर्भित करता है, जो इसके वाष्पीकरण को गति देता है।^[1]

अप्रत्यक्ष इंजेक्शन डीजल इंजन दहन कक्ष से एक अन्य कक्ष(प्रीचैंबर या भंवर कक्ष) में ईंधन वितरित करता है, जहां दहन प्रारंभ होता है और फिर मुख्य दहन कक्ष में फैलता है। प्रीचैम्बर को सावधानीपूर्वक डिज़ाइन किया गया है जिससे संपीड़न गर्म हवा के साथ परमाणु ईंधन के पर्याप्त मिश्रण को सुनिश्चित किया जा सके।

गैसोलीन इंजन

अप्रत्यक्ष इंजेक्शन गैसोलीन इंजन बनाम प्रत्यक्ष इंजेक्शन गैसोलीन इंजन का लाभ यह है कि क्रैंककेस वेंटिलेशन प्रणाली से इनटेक वाल्व पर जमा ईंधन द्वारा धोया जाता है।^[2] अप्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजन भी प्रत्यक्ष इंजेक्शन इंजन की तुलना में कम मात्रा में कण पदार्थ का उत्पादन करते हैं क्योंकि ईंधन और हवा अधिक समान रूप से मिश्रित होते हैं।

डीजल इंजन

सिंहावलोकन

विभाजित दहन कक्ष का उद्देश्य दहन प्रक्रिया को गति देना और इंजन की गति को बढ़ाकर बिजली उत्पादन में वृद्धि करना है।^[3] प्रीचैम्बर जोड़ने से शीतलन प्रणाली में गर्मी की हानि बढ़ जाती है और इस तरह इंजन की दक्षता कम हो जाती है। इंजन को स्टार्ट करने के लिए ग्लो प्लग की आवश्यकता होती है। अप्रत्यक्ष इंजेक्शन प्रणाली में हवा तेजी से चलती है, तथा ईंधन और हवा को मिलाती है। यह इंजन (पिस्टन क्राउन, हेड, वाल्व, इंजेक्टर, प्रीचैम्बर आदि) डिज़ाइन को सरल बनाता है और कम सख्त सहनशील डिज़ाइनों के उपयोग की अनुमति देता है जो निर्माण के लिए सरल और अधिक विश्वसनीय हैं। प्रत्यक्ष इंजेक्शन, इसके विपरीत, धीमी गति से चलने वाली हवा और तेजी से चलने वाले ईंधन का उपयोग करता है; इंजेक्टरों का डिज़ाइन और निर्माण दोनों ही अधिक कठिन हैं। इन-सिलेंडर वायु प्रवाह का अनुकूलन प्रीचैम्बर को डिजाइन करने से कहीं अधिक कठिन है। इंजेक्टर और इंजन के डिज़ाइन के बीच बहुत अधिक एकीकरण है।^[4] यह इस कारण से है कि सभी कार डीजल इंजन लगभग अप्रत्यक्ष इंजेक्शन थे जब तक कि प्रत्यक्ष इंजेक्शन को शक्तिशाली कम्प्यूटेशनल द्रव गतिकी सिमुलेशन प्रणाली की तैयार उपलब्धता ने अपनाने को व्यावहारिक नहीं बनाया है।^{[citation needed]}

अप्रत्यक्ष दहन कक्षों का वर्गीकरण

भंवर कक्ष

रिकार्डो धूमकेतु भंवर कक्ष

भंवर कक्ष सिलेंडर सिर में स्थित गोलाकार छिद्र होते हैं और यह स्पर्श रेखा गले द्वारा इंजन सिलेंडर से अलग होते हैं। इंजन के संपीड़न स्ट्रोक के समय लगभग 50% हवा भंवर कक्ष में प्रवेश करती है, जिससे भंवर उत्पन्न होता है।^[5]

दहन के बाद, उत्पाद उसी गले के माध्यम से मुख्य सिलेंडर में बहुत अधिक वेग से लौटते हैं, इसलिए मार्ग की दीवारों में अधिक गर्मी नष्ट हो जाती है। इस प्रकार के चैंबर का उपयोग उन इंजनों में होता है जिनमें ईंधन नियंत्रण और इंजन की स्थिरता ईंधन अर्थव्यवस्था से अधिक महत्वपूर्ण होती है। इन्हें रिकार्डो चैंबर भी कहा जाता है, जिसका नाम आविष्कारक हैरी रिकार्डो के नाम पर रखा गया है।^[6]^[7]

पूर्व दहन कक्ष

यह चैम्बर सिलेंडर हेड पर स्थित होता है और छोटे छिद्रों द्वारा इंजन सिलेंडर से जुड़ा होता है। यह कुल सिलेंडर वॉल्यूम का 40% हिस्सा है। संपीड़न स्ट्रोक के समय, मुख्य सिलेंडर से हवा पूर्व-दहन कक्ष में प्रवेश करती है। इस समय, ईंधन को पूर्व दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है और दहन प्रारंभ होता है। दबाव बढ़ता है और ईंधन की बूंदों को छोटे छिद्रों के माध्यम से मुख्य सिलेंडर में धकेल दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप ईंधन और हवा का बहुत अच्छा मिश्रण होता है। अधिकांश दहन वास्तव में मुख्य सिलेंडर में होते है। इस प्रकार के दहन कक्ष में बहु-ईंधन क्षमता होती है क्योंकि मुख्य दहन घटना होने से पहले प्रीचैम्बर का तापमान ईंधन को वाष्पीकृत कर देता है।^[8]

एयर सेल चैम्बर

लानोवा के पूर्ववर्ती एक्रो-टाइप इंजेक्शन प्रणाली, जिसे फ्रांज लैंग द्वारा भी डिजाइन किया गया था।

एयर सेल छोटा बेलनाकार कक्ष होता है जिसके एक सिरे में छिद्र होता है। यह इंजेक्टर के साथ अधिक या कम समाक्षीय रूप से लगाया जाता है, कहा जाता है कि अक्ष पिस्टन मुकुट के समानांतर होता है, जिसमें इंजेक्टर छोटे से छिद्र में फायरिंग करता है जो एयर सेल के अंत में एक छेद सिलेंडर के लिए खुला होता है। सिर के द्रव्यमान के साथ थर्मल संपर्क को कम करने के लिए एयर सेल को माउंट किया जाता है। संकीर्ण स्प्रे पैटर्न के साथ पिंटल इंजेक्टर का उपयोग किया जाता है। इसके शीर्ष मृत केंद्र (टीडीएस) में अधिकांश आवेश द्रव्यमान छिद्र और एयर सेल में निहित होता है।

जब इंजेक्टर में आग लगती है, तो ईंधन का जेट वायु कक्ष में प्रवेश करता है और प्रज्वलित होता है। इसका परिणाम यह होता है कि ज्वाला का एक जेट एयर सेल से सीधे इंजेक्टर से निकलने वाले ईंधन के जेट में वापस आ जाता है। गर्मी और विक्षोभ उत्कृष्ट ईंधन वाष्पीकरण और मिश्रण गुण प्रदान करते हैं। इसके अतिरिक्त, चूंकि अधिकांश दहन वायु कक्ष के बाहरी छिद्र में होता है, जो सीधे सिलेंडर के साथ संचार करता है, दहन चार्ज को सिलेंडर में स्थानांतरित करने में कम गर्मी की हानि होती है।

एयर सेल इंजेक्शन को अप्रत्यक्ष इंजेक्शन के विकास की सादगी और आसानी को बनाए रखते हुए प्रत्यक्ष इंजेक्शन के कुछ दक्षता लाभ प्राप्त करना अप्रत्यक्ष और प्रत्यक्ष इंजेक्शन के बीच एक समझौता माना जा सकता है।

एयर सेल चैम्बरों को सामान्यतः लानोवा वायु कक्षों का नाम दिया जाता है।^[9] लानोवा दहन प्रणाली को लानोवा कंपनी द्वारा विकसित किया गया था, जिसकी स्थापना 1929 में फ्रांज लैंग, गॉथर्ड वीलिच और अल्बर्ट वीलिच ने की थी।^[10]

यूएस में, मैक ट्रकों द्वारा लानोवा प्रणाली का उपयोग किया गया था। उदाहरण के लिए, मैक एनआर ट्रक में फिट किया गया मैक-लानोवा ईडी डीजल इंजन है।