सिलेंडर. आपको क्या पता होना चाहिए?

क्या छोटी कार में 2 सिलेंडर और बड़ी कार में 12 सिलेंडर होने चाहिए? क्या एक ही मॉडल के लिए तीन या चार सिलेंडर वाला इंजन बेहतर होगा? इनमें से किसी भी प्रश्न का स्पष्ट उत्तर नहीं है।

यात्री कार के इंजन में सिलेंडरों की संख्या का विषय समय-समय पर उठता रहता है और हर बार व्यापक विवाद का कारण बनता है। मूलतः, ऐसा तब होता है जब एक निश्चित सामान्य "बेलनाकार" प्रवृत्ति होती है। अब हमारे पास एक है - तीन या यहां तक ​​कि दो-सिलेंडर इंजन तक पहुंचना, जो व्यावहारिक रूप से कई दशकों से बाजार में नहीं है। दिलचस्प बात यह है कि सिलेंडरों की संख्या में कटौती केवल सस्ती और बड़े पैमाने की कारों पर लागू नहीं होती है, यही बात उच्च श्रेणी की कारों पर भी लागू होती है। बेशक, अभी भी ऐसी कारें हैं जिन पर यह लागू नहीं होता है, क्योंकि उनमें सिलेंडर की संख्या प्रतिष्ठा निर्धारित करने वालों में से एक है।

किसी विशेष कार के इंजन में कितने सिलेंडर होंगे इसका निर्णय कार के डिजाइन चरण में किया जाता है। आमतौर पर, इंजन कंपार्टमेंट को अलग-अलग संख्या में सिलेंडर वाले इंजन के लिए तैयार किया जाता है, हालांकि इसके अपवाद भी हैं। इस मामले में कार का आकार सर्वोपरि है। वाहन को उपयुक्त गतिशीलता प्रदान करने के लिए ड्राइव पर्याप्त शक्तिशाली होना चाहिए, और साथ ही प्रतिस्पर्धा से बाहर खड़े होने और पर्यावरणीय आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त किफायती होना चाहिए। सामान्य तौर पर, यह ज्ञात है कि एक छोटी कार में कुछ सिलेंडर होते हैं, और एक बड़ी कार में बहुत कुछ होता है। लेकिन कितना विशिष्ट? देखते हुए, वर्तमान में यह माना जाता है कि वे यथासंभव कम हैं।

सड़क के पहियों पर ड्राइविंग बल उत्पन्न करने के लिए आवश्यक टॉर्क प्रत्येक सिलेंडर में उत्पन्न होता है। इसलिए, गतिशीलता और अर्थशास्त्र के बीच एक अच्छा समझौता प्राप्त करने के लिए उनमें से पर्याप्त संख्या में लिया जाना चाहिए। आधुनिक इंजनों में, यह माना जाता है कि एक सिलेंडर की इष्टतम कार्यशील मात्रा लगभग 0,5-0,6 सेमी3 है। इस प्रकार, दो-सिलेंडर इंजन की मात्रा लगभग 1,0-1,2 लीटर, तीन-सिलेंडर - 1.5-1.8, और चार-सिलेंडर - कम से कम 2.0 होनी चाहिए।

हालाँकि, डिजाइनर इस मूल्य से नीचे "नीचे" जाते हैं, यहां तक ​​कि 0,3-0,4 लीटर भी ले लेते हैं, मुख्य रूप से कम ईंधन खपत और छोटे इंजन आयाम प्राप्त करने के लिए। कम ईंधन खपत ग्राहकों के लिए एक प्रोत्साहन है, छोटे आयामों का मतलब है कम वजन और कम सामग्री खपत और इसलिए कम उत्पादन लागत। यदि आप सिलेंडरों की संख्या कम कर देते हैं और उनका आकार भी कम कर देते हैं, तो आपको उच्च मात्रा में उत्पादन में भारी लाभ मिलेगा। पर्यावरण के लिए भी, क्योंकि कार कारखानों को कम सामग्री और ऊर्जा की आवश्यकता होती है।

0,5-0,6 लीटर के एक सिलेंडर की इष्टतम क्षमता कहाँ से आती है? कुछ मूल्यों को संतुलित करना। सिलेंडर जितना बड़ा होगा, उतना अधिक टॉर्क पैदा करेगा, लेकिन यह धीमा होगा। सिलेंडर में काम करने वाले घटकों, जैसे पिस्टन, पिस्टन पिन और कनेक्टिंग रॉड का वजन अधिक होगा, इसलिए उन्हें स्थानांतरित करना अधिक कठिन होगा। गति में वृद्धि छोटे सिलेंडर जितनी प्रभावी नहीं होगी। सिलेंडर जितना छोटा होगा, उच्च आरपीएम प्राप्त करना उतना ही आसान होगा क्योंकि पिस्टन, पिस्टन पिन और कनेक्टिंग रॉड का द्रव्यमान छोटा होता है और अधिक आसानी से गति करता है। लेकिन एक छोटा सिलेंडर ज्यादा टॉर्क पैदा नहीं करेगा। इसलिए, एक सिलेंडर के विस्थापन के एक निश्चित मूल्य को स्वीकार करना आवश्यक है, ताकि ये दोनों पैरामीटर रोजमर्रा के उपयोग में संतोषजनक हों।

यदि हम 0,3-0,4 लीटर का सिंगल-सिलेंडर वर्किंग वॉल्यूम लेते हैं, तो आपको बिजली की कमी के लिए किसी तरह "क्षतिपूर्ति" करनी होगी। आज, यह आम तौर पर एक सुपरचार्जर, आमतौर पर एक टर्बोचार्जर या टर्बोचार्जर और एक यांत्रिक कंप्रेसर के साथ किया जाता है ताकि उच्च निम्न से मध्य-श्रेणी का टॉर्क प्राप्त किया जा सके। सुपरचार्जिंग आपको दहन कक्ष में हवा की एक बड़ी खुराक को "पंप" करने की अनुमति देती है। इससे इंजन को अधिक ऑक्सीजन मिलती है और ईंधन अधिक कुशलता से जलता है। टॉर्क बढ़ता है और इसके साथ अधिकतम शक्ति, इंजन टॉर्क और आरपीएम से गणना की गई मान। डिजाइनरों का एक अतिरिक्त हथियार गैसोलीन का प्रत्यक्ष इंजेक्शन है, जो दुबले ईंधन-वायु मिश्रण को जलाने की अनुमति देता है।

ऐसे छोटे इंजन, 2 या 3 सिलेंडर, 0.8-1.2 की कार्यशील मात्रा के साथ, न केवल छोटे आयामों में, बल्कि कम यांत्रिक प्रतिरोध और तेजी से ऑपरेटिंग तापमान तक पहुंचने में भी चार-सिलेंडर इंजन से बेहतर होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि प्रत्येक "कट" सिलेंडर के साथ, गर्म होने के साथ-साथ चलने और घर्षण पैदा करने के लिए आवश्यक भागों की संख्या कम हो जाती है। लेकिन कम सिलेंडर वाले छोटे इंजनों में भी गंभीर समस्याएं होती हैं। सबसे महत्वपूर्ण है तकनीकी जटिलता (प्रत्यक्ष इंजेक्शन, सुपरचार्जिंग, कभी-कभी डबल चार्जिंग) और दक्षता जो बढ़ते लोड के साथ काफी कम हो जाती है। यही कारण है कि वे निम्न से मध्यम श्रेणी में सहज सवारी के साथ ईंधन-कुशल हैं। आदर्श रूप से इको-ड्राइविंग सिद्धांतों के साथ, जैसा कि कुछ निर्माता भी सुझाव देते हैं। जब ड्राइविंग तेज़ और गतिशील हो जाती है, और इंजन बार-बार घूमता है, तो ईंधन की खपत तेजी से बढ़ जाती है। ऐसा होता है कि एक स्तर बड़े विस्थापन, बड़ी संख्या में सिलेंडर और तुलनीय गतिशीलता वाले स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजनों की तुलना में अधिक होता है।

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इसमें कोई आश्चर्य नहीं कि कुछ लोग उसी लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए अन्य तरीके खोजने का प्रयास कर रहे हैं। उदाहरण के लिए, कुछ सिलेंडरों को अक्षम करने के कुछ हद तक भूले हुए विचार का उपयोग किया जाता है। कम इंजन लोड पर, विशेषकर स्थिर गति से गाड़ी चलाते समय, बिजली की आवश्यकता नगण्य होती है। एक छोटी कार को 50 किमी/घंटा की निरंतर गति के लिए केवल 8 एचपी की आवश्यकता होती है। रोलिंग प्रतिरोध और वायुगतिकीय खिंचाव पर काबू पाने के लिए। कैडिलैक ने पहली बार 8 में अपने V1981 इंजन में शटऑफ सिलेंडर का उपयोग किया था, लेकिन जल्द ही इसे बंद कर दिया गया। तब कार्वेट, मर्सिडीज, जीप और होंडा के पास "हटाने योग्य" सिलेंडर थे। संचालन के अर्थशास्त्र की दृष्टि से यह विचार बहुत दिलचस्प है। जब इंजन पर लोड कम होता है, तो कुछ सिलेंडर काम करना बंद कर देते हैं, उन्हें ईंधन की आपूर्ति नहीं की जाती है और इग्निशन बंद कर दिया जाता है। एक V8 इंजन या तो V6 या फिर V4 बन जाता है।

अब इस विचार को चार सिलेंडर में लागू किया गया है। नवीनतम संस्करण में, चार में से दो सिलेंडरों को निष्क्रिय करने वाले अतिरिक्त तत्वों का वजन केवल 3 किलोग्राम है, और सिस्टम के लिए अधिभार PLN 2000 है। चूंकि कम ईंधन खपत से जुड़े लाभ छोटे हैं (लगभग 0,4-0,6 लीटर/100 किमी, 1 लीटर/100 किमी तक लगातार धीमी गति से ड्राइविंग के साथ), यह अनुमान लगाया गया है कि अवशोषण के लिए लगभग 100 किमी ट्रैक की आवश्यकता होती है। अतिरिक्त व्यय। हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि सिलेंडर बंद करना सिलेंडर की संख्या में वास्तविक कमी का खंडन नहीं करता है। "डिस्कनेक्टेड" सिलेंडरों में, बिजली और इग्निशन बंद हैं, और वाल्व काम नहीं करते (बंद रहते हैं), लेकिन पिस्टन अभी भी काम करते हैं, जिससे घर्षण पैदा होता है। इंजन का यांत्रिक प्रतिरोध अपरिवर्तित रहता है, यही कारण है कि औसत होने पर ईंधन अर्थव्यवस्था में लाभ इतना कम होता है। ड्राइव इकाई का वजन और इंजन चलने के दौरान निर्मित, संयोजन और ऑपरेटिंग तापमान पर लाए जाने वाले तत्वों की संख्या कम नहीं होती है।

हालाँकि, गतिशीलता और अर्थशास्त्र ही सब कुछ नहीं हैं। इंजन की संस्कृति और ध्वनि भी काफी हद तक सिलेंडरों की संख्या पर निर्भर करती है। सभी खरीदार दो-सिलेंडर या तीन-सिलेंडर इंजन की आवाज़ बर्दाश्त नहीं कर सकते। विशेष रूप से चूँकि अधिकांश ड्राइवर वर्षों से चार-सिलेंडर इंजनों की ध्वनि के अभ्यस्त हो गए हैं। यह भी महत्वपूर्ण है कि, सीधे शब्दों में कहें तो, बड़ी संख्या में सिलेंडर इंजन की संस्कृति में योगदान करते हैं। यह ड्राइव इकाइयों के क्रैंक सिस्टम के संतुलन के विभिन्न स्तर के कारण होता है, जो महत्वपूर्ण कंपन पैदा करता है, खासकर इन-लाइन दो- और तीन-सिलेंडर सिस्टम में। स्थिति का समाधान करने के लिए, डिजाइनर संतुलन शाफ्ट का उपयोग करते हैं।

कंपन के मामले में चार-सिलेंडर अधिक सभ्य व्यवहार करते हैं। संभवतः जल्द ही हम अपेक्षाकृत लोकप्रिय इंजनों के बारे में भूल पाएंगे, जो लगभग पूरी तरह से संतुलित और "मखमली" काम करते हैं, जैसे कि 90º के सिलेंडर कोण के साथ वी-आकार का "छह"। "कटिंग" सिलेंडर या तथाकथित "डाउनसाइजिंग" के प्रेमियों की खुशी के लिए, उन्हें छोटे और हल्के चार-सिलेंडर इंजनों द्वारा प्रतिस्थापित किए जाने की संभावना है। आइए देखें कि पूरी तरह से चलने वाले V8 और V12 इंजन कब तक विशेष सेडान और कूपों में अपनी सुरक्षा करेंगे। मॉडल की अगली पीढ़ी में VXNUMX से VXNUMX में संक्रमण के पहले उदाहरण पहले से ही मौजूद हैं। केवल सुपरस्पोर्ट्स कारों में इंजनों की स्थिति ही निर्विवाद लगती है, जहाँ सोलह सिलेंडर भी गिने जा सकते हैं।

एक भी सिलेंडर का भविष्य पक्का नहीं है। लागत और पर्यावरण को कम करने की इच्छा आज जुनूनी है, क्योंकि इससे ईंधन की खपत कम होती है और कार्बन उत्सर्जन कम होता है। यह सिर्फ इतना है कि कम ईंधन की खपत वास्तव में माप चक्रों में दर्ज एक सिद्धांत है और सत्यापन उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जाता है। और जीवन में, जैसा कि जीवन में होता है, यह अलग-अलग तरीकों से होता है। हालांकि, बाजार के रुझान से दूर होना मुश्किल है। ऑटोमोटिव विश्लेषकों का अनुमान है कि 2020 तक, दुनिया में उत्पादित 52% इंजनों में 1,0-1,9 लीटर का विस्थापन होगा, और 150 hp तक के इंजन केवल तीन सिलेंडरों के साथ संतुष्ट होंगे। आशा करते हैं कि सिंगल-सिलेंडर कार बनाने का विचार किसी के दिमाग में नहीं आएगा।