बॉर्के इंजन

चार सिलेंडर वाला बॉर्के इंजन

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चार सिलेंडर वाले बॉर्के इंजन का एनिमेशन

1920 के दशक में दो-स्ट्रोक आंतरिक दहन इंजन को उत्तम बनाने के लिए बॉर्के इंजन रसेल बॉर्के का एक प्रयास था।अपने डिजाइन को पूरा करने और कई कार्यशील इंजनों के निर्माण के अतिरिक्त द्वितीय विश्व युद्ध की प्रारंभिक परीक्षण के परिणामों की कमी,^[1] और उनकी पत्नी के खराब स्वास्थ्य ने उनके इंजन को बाजार में सफलतापूर्वक आने से रोक दिया। डिजाइन के मुख्य प्रमाणित किए गए गुण यह हैं कि इसमें केवल दो चलने वाले भाग हल्के होते हैं, प्रति क्रांति में दो शक्ति दालें होती हैं, और ईंधन में मिश्रित तेल की आवश्यकता नहीं होती है।

बॉर्के इंजन मूल रूप से एक दो स्ट्रोक इंजन है। टू-स्ट्रोक डिज़ाइन एक क्षैतिज रूप से विपरीत पिस्टन असेंबली के साथ दो पिस्टन का उपयोग करता है जो एक ही समय में एक ही दिशा में चलते हैं, जिससे उनका संचालन 180 डिग्री चरण (तरंगें) हो। पिस्टन अधिक सामान्य क्रैंकशाफ्ट तंत्र के स्थान पर स्कॉच योक तंत्र से जुड़े होते हैं, इस प्रकार पिस्टन त्वरण पूरी तरह से साइनसोइडल होता है। यह पिस्टन को पारंपरिक इंजनों की तुलना में शीर्ष मृत केंद्र पर अधिक समय बिताने का कारण बनता है। आने वाले चार्ज को पिस्टन के नीचे एक कक्ष में संकुचित किया जाता है, जैसा कि पारंपरिक क्रैंककेस-चार्ज टू-स्ट्रोक इंजन में होता है। कनेक्टिंग-रॉड सील ईंधन को निचले सिरे के चिकनाई वाले तेल को दूषित करने से रोकता है।

ऑपरेशन

ऑपरेटिंग चक्र वर्तमान उत्पादन स्पार्क इग्निशन दो स्ट्रोक चक्र टू-स्ट्रोक क्रैंककेस कम्प्रेशन के साथ दो संशोधनों के समान है:

ईंधन को सीधे हवा में इंजेक्ट किया जाता है क्योंकि यह ट्रांसफर पोर्ट के माध्यम से चलता है।
इंजन को गर्म होने के बाद स्पार्क इग्निशन का उपयोग किए बिना चलाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसे ऑटो-इग्निशन या डीजलिंग के रूप में जाना जाता है, और डीजल इंजन और/या दहन कक्ष में गर्म बल्ब इंजन की उपस्थिति के कारण वायु/ईंधन मिश्रण जलने लगता है।

डिजाइन सुविधाएँ

निम्नलिखित डिजाइन सुविधाओं की पहचान की गई है:

यांत्रिक विशेषताएं

स्कॉच योक, और रैखिक रूप से स्लाइडिंग कनेक्टिंग रॉड।
कम चलने वाले भाग (विपरीत सिलेंडर जोड़ी में केवल 2 चलती असेंबली) और विपरीत सिलेंडर 2, 4, 6, 8, 10, 12 या किसी भी संख्या में सिलेंडर बनाने के लिए संयोजन योग्य हैं।
पिस्टन स्कॉच योक से स्लिपर बेयरिंग (हाइड्रोडायनामिक टिल्टिंग-पैड द्रव बेयरिंग का एक प्रकार) के माध्यम से जुड़ा हुआ है।
यांत्रिक ईंधन इंजेक्शन।
पॉपट वॉल्व के अतिरिक्त पोर्ट (इंजन)।
सरल उपकरणों के साथ आसान रखरखाव (शीर्ष ओवरहालिंग)।
स्कॉच योक पिस्टन पर पार्श्व बल नहीं बनाता, घर्षण और पिस्टन पहनने को कम करता है।
गास्केट के अतिरिक्त जोड़ों को सील करने के लिए O-रिंग का उपयोग किया जाता है।
स्कॉच योक पिस्टन को शीर्ष मृत केंद्र पर थोड़ा लंबा रहने का कोण बनाता है, इसलिए कम मात्रा में ईंधन पूरी तरह से जलता है।

गैस प्रवाह और थर्मोडायनामिक विशेषताएं

कम निकास तापमान (उबलते पानी के नीचे) इसलिए धातु निकास घटकों की आवश्यकता नहीं होती है; अगर एग्जॉस्ट प्रणाली से ताकत की जरूरत नहीं है तो प्लास्टिक वाले का उपयोग किया जा सकता है।
उच्च दक्षता के लिए 15:1 से 24:1 संपीड़न अनुपात और इसे विभिन्न ईंधन और संचालन आवश्यकताओं के लिए आवश्यकतानुसार आसानी से बदला जा सकता है।
जब इसे ट्रांसफर पोर्ट में इंजेक्ट किया जाता है तो ईंधन वाष्पीकृत हो जाता है, और इनटेक मैनिफोल्ड में अशांति और रिंग के ऊपर पिस्टन आकार ईंधन-हवा के मिश्रण को दहन कक्ष में स्तरीकृत कर देता है।
बढ़ी हुई दक्षता और कम उत्सर्जन के लिए लीन बर्न।

स्नेहन

यह डिज़ाइन दहन कक्ष से प्रदूषण को रोकने के लिए तेल सील का उपयोग करता है (चार-स्ट्रोक में पिस्टन रिंग ब्लो-बाय द्वारा बनाया गया और दो-स्ट्रोक में सिर्फ दहन) क्रैंककेस तेल को प्रदूषित करने से, तेल के जीवन का विस्तार करते हुए इसका उपयोग किया जाता है धीरे-धीरे रिंग को तेल से भरा रखने के लिए तेल को धीरे-धीरे उपयोग करने के लिए दिखाया गया था, किंतु इसके निर्माता रसेल बॉर्के द्वारा अभी भी इसकी मात्रा और शुद्धता की जांच करने की पक्षसमर्थन की गई थी।
बेस में चिकनाई वाला तेल कनेक्टिंग रॉड पर एक तेल सील द्वारा दहन कक्ष प्रदूषण से सुरक्षित है।
पिस्टन के रिंग को निचले मृत केंद्र में सिलेंडर की दीवार में एक छोटे आपूर्ति छेद से तेल की आपूर्ति की जाती है।

प्रमाणित किया गया और मापा गया प्रदर्शन

दक्षता - 0.25 (lb/h)/hp का प्रमाणित किया गया है - लगभग सर्वश्रेष्ठ डीजल इंजन के समान,^[2] या सामान्यतः सर्वश्रेष्ठ दो स्ट्रोक के रूप में दो बार कुशल^[3] यह 55.4% की थर्मोडायनामिक दक्षता के समान है, जो एक छोटे आंतरिक दहन इंजन के लिए अत्यधिक उच्च आंकड़ा है। किसी तीसरे पक्ष द्वारा देखे गए परीक्षण में, वास्तविक ईंधन खपत 1.1 hp/(lb/hr) थी,^[4] या 0.9 (lb/hr)/hp, लगभग 12.5% की थर्मोडायनामिक दक्षता के समान, जो 1920 के दशक के भाप इंजन की विशेषता है।^[5] बॉर्के के एक समीप सहयोगी द्वारा बनाए गए 30 क्यूबिक इंच के वॉक्स इंजन के परीक्षण ने अधिकतम शक्ति पर 1.48 पौंड/(बीएचपी घंटा), या 0.7 (एलबी/घंटा)/एचपी की ईंधन खपत दी।^[6]
पावर टू वेट - सिल्वर ईगल को 45 lb से 25 hp या 0.55 hp/lb के पावर-टू-वेट अनुपात का उत्पादन करने का प्रमाणित किया गया था। 140 क्यूबिक इंच का बड़ा इंजन 125 lb से 120 hp या लगभग 1 hp/lb के लिए अच्छा था। मॉडल एच के बारे में प्रमाणित किया गया था कि वह 95 पौंड के वजन के साथ 60 hp का उत्पादन करता है, इसलिए यह 0.63 hp/lb का शक्ति-से-वजन अनुपात देता है। जुड़वां में 30 घन 15000rpm पर 114 hp का उत्पादन करने की सूचना मिली थी, जबकि केवल 38 lb का वजन था, एक अविश्वसनीय 3 hp/lb^[7] चूँकि, अधिक परिश्रम करने के बाद भी, वॉक्स इंजन की प्रतिकृति में 30 cu ने 4000 आरपीएम पर सिर्फ 8.8 hp का उत्पादन किया।^[8] अन्य स्रोत 0.9 का प्रमाणित करते हैं^[9] 2.5 hp/lb तक चूँकि इन उच्च आंकड़ों का समर्थन करने के लिए स्वतंत्र रूप से देखे गए किसी भी परीक्षण का दस्तावेजीकरण नहीं किया गया है। इसकी ऊपरी सीमा यहाँ दिखाए गए सर्वश्रेष्ठ चार-स्ट्रोक उत्पादन इंजन से लगभग दोगुनी है,^[10] या 0.1 hp/lb ग्रेपनर GmbH G58 टू-स्ट्रोक से उत्तम है।^[11] निचला प्रमाणित उल्लेखनीय नहीं है, आसानी से चार स्ट्रोक इंजनों के उत्पादन से अधिक है, दो स्ट्रोक को कभी भी ध्यान न दें।^[12]
उत्सर्जन - प्रकाशित परीक्षण परिणामों में वस्तुतः कोई हाइड्रोकार्बन (80 पीपीएम) या कार्बन मोनोआक्साइड (10 पीपीएम से कम) प्राप्त नहीं हुआ,^[13] चूँकि इन परिणामों के लिए कोई पावर आउटपुट नहीं दिया गया था, और एनओएक्स को नहीं मापा गया था।
निम्न उत्सर्जन - इंजन के बारे में प्रमाणित किया जाता है कि वह बिना किसी संशोधन के हाइड्रोजन या किसी भी हाइड्रो-कार्बन ईंधन पर काम करने में सक्षम है, जिससे उत्सर्जन के रूप में केवल जल वाष्प और कार्बन डाईऑक्साइड का उत्पादन होता है।