संचालन का सिद्धांत और डीजल इंजन में मोमबत्तियों की भूमिका
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डीजल इंजन पूरी तरह से काम करते हैं, सिलेंडर में आग नहीं लगती और उच्च दक्षता के साथ अच्छा टॉर्क देते हैं, इसके लिए इस्तेमाल किए गए दहन दीक्षा सिद्धांत का धन्यवाद। ईंधन को तेजी से संपीड़न से गर्म हवा में दबाव में इंजेक्ट किया जाता है और तुरंत पूरी मात्रा में प्रज्वलित हो जाता है। यहां कोई स्पार्क मोमबत्तियां नहीं हैं, जो इस पृष्ठभूमि के खिलाफ एक अतार्किक समाधान की तरह दिखती हैं। लेकिन समस्याओं में से एक इंजन की ठंडी शुरुआत थी, जब संपीड़न के अंत में तापमान वांछित सीमा तक नहीं पहुंचता है।
कम्प्रेशन इग्निशन इंजन में स्पार्क प्लग क्यों?
इंजन को शून्य और उससे नीचे के तापमान पर शुरू करने में मदद करने के लिए, आप दहन कक्ष में हवा को पहले से गरम कर सकते हैं। ऐसा करने के लिए, बिजली के हीटरों को एक गरमागरम फिलामेंट के रूप में इसमें रखा जाता है, जो एक दुर्दम्य आवरण द्वारा संरक्षित होता है, जो लाल-सफेद चमक तक गर्म होता है। बड़ी मात्रा में ठंडी हवा और सिर और ब्लॉक की धातु की दीवारों के रूप में कम तापमान वाले वातावरण के बावजूद, यह विधि काफी प्रभावी साबित हुई। यदि आप मोमबत्तियों पर वोल्टेज लागू नहीं करते हैं, तो मोटर बिल्कुल नहीं चमकती है, लेकिन यदि आप उन्हें कुछ सेकंड के लिए गर्म करते हैं, तो यह आत्मविश्वास से चालू हो जाती है।
चमक प्लग का उपकरण और स्थान
यदि ग्लो प्लग के उद्देश्य के बारे में सब कुछ स्पष्ट है, तो व्यावहारिक कार्यान्वयन में कई समस्याओं का सामना करना पड़ा है, जो मुख्य रूप से विश्वसनीयता से संबंधित हैं।
खुले सर्पिल यहां अच्छे नहीं थे, फिर भी सिलेंडरों में दहन विस्फोटक, विनाशकारी है। फिलामेंट को अच्छी तरह से संरक्षित किया जाना चाहिए। ऐसा करने के लिए, इसे धातु या सिरेमिक केस में बंद कर दिया जाता है। यदि किसी धातु का उपयोग किया जाता है, तो यह ऊष्मा प्रतिरोधी मिश्रधातु होगी। विद्युत शॉर्ट सर्किट से बचने के लिए, टोपी और धागे के बीच की जगह एक ऐसे पदार्थ से भरी होती है जो करंट के लिए इन्सुलेट करता है और गर्मी के लिए अच्छी तरह से प्रवाहकीय होता है। आमतौर पर यह मैग्नीशियम ऑक्साइड होता है।
सिरेमिक मोमबत्तियाँ उच्च ऑपरेटिंग तापमान, लंबी सेवा जीवन और तेज़ वार्म-अप की विशेषता रखती हैं। लेकिन इनकी कीमत भी काफी अधिक होती है. किसी विशेष प्रकार का उपयोग मोटर की विशेषताओं पर निर्भर करता है, कभी-कभी सबसे उन्नत और महंगी प्रौद्योगिकियों का उपयोग एक आवश्यक उपाय बन जाता है। केवल सिलिकॉन नाइट्राइट पर आधारित एक सिरेमिक स्पार्क प्लग आधुनिक पर्यावरण के अनुकूल डीजल इंजन के साथ सामना कर सकता है, जो तुरंत गर्म हो जाता है और इंजन को हानिकारक उत्सर्जन के स्तर से अधिक नहीं होने देता है।
वे मोमबत्तियों को उस स्थान के जितना संभव हो उतना करीब रखने की कोशिश करते हैं जहां सिलेंडर में डीजल ईंधन इंजेक्ट किया जाता है। यदि कोई प्रीचैम्बर या भँवर चैम्बर है तो उनमें। प्रत्यक्ष इंजेक्शन वाले डीजल में ज्यामितीय रूप से छोटा दहन क्षेत्र होता है, मोमबत्ती के कामकाजी सिलेंडर को संपीड़न के दौरान वायु अशांति को ध्यान में रखते हुए रखा जाता है। आसान संयोजन और सुरक्षित निराकरण के लिए मोमबत्ती के शरीर का आकार लम्बा है। यह धागे और टर्नकी किनारों के साथ आपूर्ति की जाती है। विद्युत संपर्क को बाहर लाया जाता है और पृथक किया जाता है।
मोमबत्ती प्रबंधन और कार्य एल्गोरिदम
प्रत्येक मोमबत्ती दोनों दिशाओं में विचलन के साथ दस एम्पीयर के क्रम पर एक महत्वपूर्ण धारा की खपत करती है। तदनुसार, 12 वोल्ट की आपूर्ति वोल्टेज पर प्रतिरोध लगभग एक ओम होना चाहिए। ट्रक 24-वोल्ट स्पार्क प्लग का उपयोग करते हैं।
ऐसी शक्ति के लिए पावर नियंत्रण रिले के रूप में एक उपयुक्त स्विच की आवश्यकता होती है। यह एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो स्टार्ट-अप पर मोमबत्तियों को शामिल करने के साथ-साथ समय पर शटडाउन या कम पावर होल्ड मोड में स्थानांतरण प्रदान करता है।
डीजल इंजन शुरू करने के बाद भी, धुएं के साथ इसके अस्थिर संचालन और निस्पंदन और न्यूट्रलाइजेशन सिस्टम के ओवरलोडिंग की संभावना कुछ समय तक बनी रहती है। इसलिए, या तो स्वयं मोमबत्ती या उसके नियंत्रण उपकरण को, वर्तमान सीमा के साथ, मिश्रण को तब तक गर्म करना जारी रखना चाहिए जब तक कि मोटर एक निश्चित तापमान तक न पहुंच जाए।
त्वरित स्टार्ट-अप और विश्वसनीयता के दृष्टिकोण से, अधिकतम तापमान तक तेजी से गर्म होने का तरीका, इसके बाद थोड़ी देर के लिए शक्ति और स्थिरीकरण में कमी को इष्टतम माना जा सकता है। यह एक गैर-रेखीय विशेषता और एक इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई के साथ मोमबत्ती के एक परिसर द्वारा स्वचालित रूप से किया जाता है।
अधिकांश आधुनिक इंजनों में मोमबत्तियों के अतिरिक्त कार्य होते हैं। यह विषाक्तता को कम करने के साधनों, अर्थात् कन्वर्टर्स, पार्टिकुलेट फिल्टर और ईजीआर प्रणाली को बनाए रखने की आवश्यकता के कारण है। ऐसा करने के लिए, नियंत्रण इकाई के कार्यक्रम के अनुसार, इंजन के गर्म होने पर मोमबत्तियाँ भी चालू की जा सकती हैं, जिससे निकास गैसों का तापमान बढ़ जाता है। यह ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं को तेज करता है और पर्यावरण अनुपालन उपकरणों को साफ करता है।
विभिन्न तकनीकी डिज़ाइनों की विशेषताएं और गुण
वे मोमबत्ती को यथासंभव स्व-विनियमन करने का प्रयास करते हैं, ताकि नियंत्रण इकाई को जटिल न बनाया जा सके, जो उच्च धाराओं के साथ काम करने के लिए मजबूर है, जबकि अपने स्वयं के अति ताप पर ऊर्जा बर्बाद नहीं कर रही है। तापमान और विद्युत प्रतिरोध के बीच विभिन्न निर्भरता वाले हीटिंग तत्व धातुओं का उपयोग करके इसे प्राप्त किया जा सकता है।
हीटिंग तत्वों के गुणों की वांछित गैर-रैखिकता को लागू करने के कई तरीके हैं:
- विभिन्न तापमान निर्भरता के साथ एक अतिरिक्त नियंत्रण (नियंत्रण) कॉइल का उपयोग;
- प्रतिरोध की दी गई मजबूत निर्भरता के साथ किसी सामग्री के एकल सर्पिल का उपयोग करना;
- बहुत बेहतर गुणों के साथ सिरेमिक प्रवाहकीय रॉड के साथ फिलामेंट का प्रतिस्थापन।
पूरी तरह से सिरेमिक मोमबत्तियाँ 1400 डिग्री तक के रिकॉर्ड तापमान को लंबे समय तक झेलने में सक्षम हैं।
पावर इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास ने कई कार्यों को नियंत्रण इकाई में स्थानांतरित करना संभव बना दिया है। ऐसी प्रौद्योगिकियां आसानी से मोमबत्तियों के संचालन के किसी भी तरीके का सामना करती हैं, जिससे उन्हें आपूर्ति की जाने वाली बिजली बदल जाती है। मोमबत्तियों की आवश्यकताओं को कम किया जा सकता है, साथ ही उनका आकार भी कम किया जा सकता है, और इसलिए थर्मल प्रतिक्रिया की दर भी कम की जा सकती है।
समस्याएँ एवं खराबी
किए गए उपायों के बावजूद, मोमबत्तियाँ अभी भी स्थायित्व में भिन्न नहीं हैं। हालाँकि कुछ उदाहरणों का सेवा जीवन पहले से ही 100 हजार किलोमीटर से अधिक हो सकता है। विफलता के कारण और अभिव्यक्तियाँ भिन्न हो सकती हैं।
- सबसे सरल है हीटिंग तत्व का जल जाना। क्षतिग्रस्त स्पार्क प्लग वाला सिलेंडर स्टार्ट-अप पर काम करने से इंकार कर देता है, इंजन "ट्रिट" करता है और कंपन करता है। इसे नियमित मल्टीमीटर से निर्धारित करना आसान है।
- हीटिंग रॉड को अंत से शुरू करते हुए आवश्यक रूप से तापमान बढ़ाना चाहिए। फिर चमक धागे वाले हिस्से तक फैल जाती है। यदि ऐसा नहीं है, तो मोमबत्ती ख़राब है या शुरू में दोषपूर्ण है।
- मोमबत्ती की नोक (पिन) समय के साथ अपना ज्यामितीय आकार बदल सकती है। ऐसी सूजी हुई या मुड़ी हुई मोमबत्तियों को समय रहते बदला जाना चाहिए, जबकि उन्हें अभी भी हटाया जा सकता है। इस तरह के दोष को नोटिस करना मुश्किल है, इसलिए भाग के डिजाइन और गुणवत्ता द्वारा निर्धारित आवृत्ति पर निवारक प्रतिस्थापन की सिफारिश की जाती है। आमतौर पर यह दो साल का होता है.
- खराब गुणवत्ता वाला ईंधन स्पार्क प्लग को बर्बाद कर सकता है। यह कड़ाई से गणना की गई थर्मल व्यवस्था को बदल देता है, और भाग विफल हो जाता है। साथ ही, इंजन में अन्य समस्याएं भी आती हैं जो खराब स्पार्क प्लग से भी अधिक गंभीर होती हैं।
मोमबत्तियाँ किसी भी मरम्मत के अधीन नहीं हैं। निराकरण नियमों के अनुपालन में, उन्हें नए लोगों के साथ बदल दिया जाता है, जो आवश्यक रूप से विनिमेय होते हैं। एक नियम के रूप में, यह आसान नहीं है, मोमबत्तियों को धागे पर धातु से चिपकने या ज़्यादा गरम होने से गाइड में फंसने का समय होता है। जटिल इंजन मरम्मत का जोखिम न उठाएं, तुरंत अनुभवी पेशेवरों की ओर रुख करना बेहतर है।
