आंतरिक दहन इंजन की दक्षता - हम तुलनात्मक रूप से दक्षता जानते हैं
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कार में विभिन्न तंत्रों की कई विशेषताओं में से एक निर्णायक कारक है आंतरिक दहन इंजन की दक्षता. इस अवधारणा का सार जानने के लिए, आपको यह जानना होगा कि क्लासिक आंतरिक दहन इंजन क्या है।
आंतरिक दहन इंजन की दक्षता - यह क्या है?
सबसे पहले, मोटर ईंधन के दहन के दौरान होने वाली तापीय ऊर्जा को एक निश्चित मात्रा में यांत्रिक कार्य में परिवर्तित करती है। भाप इंजनों के विपरीत, ये इंजन हल्के और अधिक कॉम्पैक्ट होते हैं। वे बहुत अधिक किफायती हैं और कड़ाई से परिभाषित तरल और गैसीय ईंधन का उपभोग करते हैं। इस प्रकार, आधुनिक इंजनों की दक्षता की गणना उनकी तकनीकी विशेषताओं और अन्य संकेतकों के आधार पर की जाती है।
दक्षता (प्रदर्शन का गुणांक) वास्तव में इंजन शाफ्ट को प्रेषित शक्ति और गैसों की क्रिया के कारण पिस्टन द्वारा प्राप्त शक्ति का अनुपात है. यदि हम विभिन्न शक्ति के इंजनों की दक्षता की तुलना करते हैं, तो हम यह स्थापित कर सकते हैं कि उनमें से प्रत्येक के लिए इस मूल्य की अपनी विशेषताएं हैं।
इंजन की प्रभावी दक्षता संचालन के विभिन्न चरणों में विभिन्न यांत्रिक हानियों पर निर्भर करती है। नुकसान मोटर के अलग-अलग हिस्सों की गति और परिणामी घर्षण से प्रभावित होते हैं। ये पिस्टन, पिस्टन रिंग और विभिन्न बीयरिंग हैं। ये हिस्से सबसे बड़ी मात्रा में नुकसान का कारण बनते हैं, जो उनके कुल का लगभग 65% है। इसके अलावा, पंप, मैग्नेटो और अन्य जैसे तंत्रों के संचालन से नुकसान होता है, जो 18% तक पहुंच सकता है। नुकसान का एक छोटा सा हिस्सा सेवन और निकास प्रक्रिया के दौरान ईंधन प्रणाली में होने वाले प्रतिरोध हैं।
सबसे अधिक, गर्मी के नुकसान के कारण दक्षता कम हो जाती है। पावर प्लांट शीतलक, कूलिंग रेडिएटर और हीटर सहित सिस्टम के सभी तत्वों को गर्म करता है, इसके साथ ही गर्मी भी नष्ट हो जाती है। कुछ भाग निकास गैसों के साथ नष्ट हो जाता है। औसतन, गर्मी की हानि दक्षता का 35% तक होती है, और ईंधन दक्षता अन्य 25% तक होती है। अन्य 20% पर यांत्रिक हानि का कब्जा है, अर्थात। उन तत्वों पर जो घर्षण पैदा करते हैं (पिस्टन, रिंग, आदि)। उच्च गुणवत्ता वाले इंजन ऑयल घर्षण को कम करने में मदद करते हैं, लेकिन इस कारक को पूरी तरह से समाप्त नहीं किया जा सकता है।
इंजन की कम दक्षता को देखते हुए, नुकसान को अधिक स्पष्ट रूप से प्रस्तुत करना संभव है, उदाहरण के लिए, ईंधन की मात्रा पर। 10 लीटर प्रति सौ किलोमीटर की औसत ईंधन खपत के साथ, इस खंड को पार करने में केवल 2-3 लीटर ईंधन लगता है, बाकी नुकसान होता है। डीजल इंजन में कम नुकसान होता है, साथ ही गैस-बैलून उपकरण वाले आंतरिक दहन इंजन में भी कम नुकसान होता है। यदि उच्च इंजन दक्षता का मुद्दा मौलिक है, तो 90% के गुणांक वाले विकल्प हैं, लेकिन ये इलेक्ट्रिक वाहन और हाइब्रिड इंजन वाली कारें हैं। एक नियम के रूप में, उनकी लागत कुछ हद तक अधिक है और ऑपरेशन की बारीकियों (नियमित रिचार्जिंग की आवश्यकता होती है और चलने की गंध सीमित है) के कारण, ऐसी मशीनें हमारे देश में अभी भी दुर्लभ हैं।
इंजन दक्षता की तुलना - गैसोलीन और डीजल
यदि हम गैसोलीन और डीजल इंजन की दक्षता की तुलना करते हैं, तो यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उनमें से पहला पर्याप्त कुशल नहीं है और उत्पन्न ऊर्जा का केवल 25-30% ही उपयोगी क्रिया में परिवर्तित करता है। उदाहरण के लिए, एक मानक डीजल इंजन की दक्षता 40% तक पहुँच जाती है, और टर्बोचार्जिंग और इंटरकूलिंग के उपयोग से यह आंकड़ा 50% तक बढ़ जाता है।
डिज़ाइन की समानता के बावजूद, दोनों इंजनों में विभिन्न प्रकार का मिश्रण निर्माण होता है। इसलिए, कार्बोरेटर इंजन के पिस्टन उच्च तापमान पर काम करते हैं जिसके लिए उच्च गुणवत्ता वाले शीतलन की आवश्यकता होती है। इसके कारण, थर्मल ऊर्जा जो यांत्रिक ऊर्जा में बदल सकती है, बिना किसी लाभ के नष्ट हो जाती है, जिससे समग्र दक्षता मूल्य कम हो जाता है।
हालाँकि, गैसोलीन इंजन की दक्षता बढ़ाने के लिए कुछ उपाय किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, एक इनटेक और एक एग्जॉस्ट वाल्व के बजाय प्रति सिलेंडर दो इनटेक और एग्जॉस्ट वाल्व लगाए जा सकते हैं। इसके अलावा, कुछ इंजनों में प्रत्येक स्पार्क प्लग के लिए एक अलग इग्निशन कॉइल होता है। कई मामलों में थ्रॉटल नियंत्रण एक इलेक्ट्रिक ड्राइव की मदद से किया जाता है, न कि किसी साधारण केबल से।
डीजल इंजन दक्षता - ध्यान देने योग्य दक्षता
डीजल आंतरिक दहन इंजनों की किस्मों में से एक है, जिसमें संपीड़न के परिणामस्वरूप कार्यशील मिश्रण का प्रज्वलन होता है। इसलिए, सिलेंडर में हवा का दबाव गैसोलीन इंजन की तुलना में बहुत अधिक होता है। डीजल इंजन की दक्षता की तुलना अन्य डिजाइनों की दक्षता से करने पर इसकी उच्चतम दक्षता देखी जा सकती है।
कम गति और बड़े विस्थापन की उपस्थिति में, दक्षता संकेतक 50% से अधिक हो सकता है।
डीजल ईंधन की अपेक्षाकृत कम खपत और निकास गैसों में हानिकारक पदार्थों की कम सामग्री पर ध्यान दिया जाना चाहिए। इस प्रकार, आंतरिक दहन इंजन की दक्षता का मूल्य पूरी तरह से उसके प्रकार और डिजाइन पर निर्भर करता है। कई वाहनों में, समग्र प्रदर्शन में सुधार के लिए विभिन्न सुधारों द्वारा कम दक्षता की भरपाई की जाती है।
