डीजल इंजन ऑपरेटिंग तापमान - कैसे प्राप्त करें और नियंत्रित करें?
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डीजल इंजनों का ऑपरेटिंग तापमान क्या है और उनकी विशेषताएं क्या हैं? इन प्रश्नों और कई अन्य प्रश्नों पर नीचे चर्चा की जाएगी।
सामग्री
- 1 डीजल इंजन की विशेषताएं
- 2 डीजल इंजन के फायदे और नुकसान
- 3 डीजल इकाइयों के मुख्य पैरामीटर
- 4 ईंधन दहन चरण और निकास गैसों की प्रकृति
- 5 सर्दियों में इंजन का ऑपरेटिंग तापमान - सही तरीके से कैसे शुरू करें?
डीजल इंजन की विशेषताएं
इसलिए, किसी भी विशिष्ट पैरामीटर को छूने से पहले, आपको यह तय करना चाहिए कि सामान्य तौर पर, डीजल इंजन क्या है। इस प्रकार की मोटरों का इतिहास 1824 में शुरू होता है, जब एक प्रसिद्ध फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी ने यह सिद्धांत सामने रखा कि किसी पिंड का आयतन बदलकर उसे आवश्यक तापमान तक गर्म करना संभव है। दूसरे शब्दों में, तीव्र संपीड़न निष्पादित करके।
हालाँकि, इस सिद्धांत को कई दशकों बाद व्यावहारिक अनुप्रयोग मिला और 1897 में दुनिया का पहला डीजल इंजन तैयार किया गया, इसके विकासकर्ता जर्मन इंजीनियर रुडोल्फ डीजल हैं। इस प्रकार, ऐसे इंजन के संचालन का सिद्धांत संपीड़न के दौरान गर्म हवा के साथ बातचीत करने वाले परमाणु ईंधन का स्व-प्रज्वलन है। ऐसी मोटर का दायरा काफी व्यापक है, मानक कारों, ट्रकों, कृषि मशीनरी से लेकर टैंक और जहाज निर्माण तक।
डीजल इंजन के फायदे और नुकसान
अब ऐसी संरचनाओं के सभी पेशेवरों और विपक्षों के बारे में कुछ शब्द कहे जाने चाहिए। आइए सकारात्मकता से शुरुआत करें। इस प्रकार की मोटरें लगभग किसी भी ईंधन पर चलती हैं, इसलिए बाद की गुणवत्ता के लिए कोई गंभीर आवश्यकता नहीं होती है, इसके अलावा, इसके द्रव्यमान और कार्बन परमाणुओं की सामग्री में वृद्धि के साथ, इंजन का कैलोरी मान बढ़ता है, और, परिणामस्वरूप, इसकी दक्षता। इसकी दक्षता कभी-कभी 50% से अधिक हो जाती है।
ऐसी मोटर वाली कारें अधिक "प्रतिक्रियाशील" होती हैं, और इसका श्रेय कम रेव्स पर टॉर्क के उच्च मूल्य को जाता है।. इसलिए, स्पोर्ट्स कारों के मॉडल पर ऐसी इकाई का स्वागत किया जाता है, जहां दिल से गैस न निकालना असंभव है। वैसे, यह वह कारक था जिसने बड़े ट्रकों में इस प्रकार की मोटर के व्यापक उपयोग में योगदान दिया। और डीजल इंजनों की निकास गैसों में CO की मात्रा गैसोलीन इंजनों की तुलना में बहुत कम है, जो एक निस्संदेह लाभ भी है। इसके अलावा, वे बहुत अधिक किफायती हैं, और पहले भी ईंधन की कीमत गैसोलीन की तुलना में बहुत कम थी, हालाँकि आज उनकी कीमतें लगभग बराबर हैं।
जहाँ तक कमियों की बात है तो वे इस प्रकार हैं। इस तथ्य के कारण कि काम करने की प्रक्रिया के दौरान भारी यांत्रिक तनाव होता है, डीजल इंजन के हिस्से अधिक शक्तिशाली और उच्च गुणवत्ता वाले होने चाहिए, और इसलिए, अधिक महंगे होने चाहिए। इसके अलावा, यह विकसित शक्ति को प्रभावित करता है, न कि सर्वोत्तम पक्ष से। मुद्दे का पर्यावरणीय पक्ष आज बहुत महत्वपूर्ण है, इसलिए, निकास उत्सर्जन को कम करने के लिए, समाज स्वच्छ इंजनों के लिए भुगतान करने और अनुसंधान प्रयोगशालाओं में इस क्षेत्र को विकसित करने के लिए तैयार है।
एक और महत्वपूर्ण नुकसान ठंड के मौसम में ईंधन के जमने की संभावना है, इसलिए यदि आप ऐसे क्षेत्र में रहते हैं जहां काफी कम तापमान रहता है, तो डीजल कार सबसे अच्छा विकल्प नहीं है। ऊपर कहा गया था कि ईंधन की गुणवत्ता के लिए कोई गंभीर आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह केवल तेल की अशुद्धियों पर लागू होता है, लेकिन यांत्रिक अशुद्धियों के साथ स्थिति बहुत अधिक गंभीर है। यूनिट के हिस्से ऐसे एडिटिव्स के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं, इसके अलावा, वे जल्दी से विफल हो जाते हैं, और मरम्मत काफी जटिल और महंगी होती है।
डीजल इकाइयों के मुख्य पैरामीटर
इस सवाल का जवाब देने से पहले कि डीजल इंजन का ऑपरेटिंग तापमान क्या है, इसके मुख्य मापदंडों पर थोड़ा ध्यान देना उचित है। इनमें इकाई का प्रकार शामिल है, चक्रों की संख्या के आधार पर, चार- और दो-स्ट्रोक मोटर हो सकते हैं। इसके अलावा सिलेंडरों की संख्या, उनके स्थान और संचालन के क्रम का भी काफी महत्व है। वाहन की शक्ति भी टॉर्क से काफी प्रभावित होती है।
अब आइए सीधे गैस-ईंधन मिश्रण के संपीड़न की डिग्री के प्रभाव पर विचार करें, जो वास्तव में, डीजल इंजन के सिलेंडर में ऑपरेटिंग तापमान निर्धारित करता है। जैसा कि शुरुआत में बताया गया है, इंजन गर्म हवा के साथ संपर्क करने पर ईंधन वाष्प को प्रज्वलित करके काम करता है। इस प्रकार, वॉल्यूमेट्रिक विस्तार होता है, पिस्टन ऊपर उठता है और बदले में, क्रैंकशाफ्ट को धक्का देता है।
संपीड़न जितना अधिक होता है (तापमान भी बढ़ता है), ऊपर वर्णित प्रक्रिया उतनी ही तीव्र होती है, और, परिणामस्वरूप, उपयोगी कार्य का मूल्य बढ़ जाता है। ईंधन की मात्रा अपरिवर्तित रहती है.
हालाँकि, ध्यान रखें कि इंजन के सबसे कुशल संचालन के लिए, वायु-ईंधन मिश्रण को समान रूप से जलना चाहिए, और फटना नहीं चाहिए। यदि आप संपीड़न अनुपात बहुत अधिक बनाते हैं, तो इससे एक अवांछनीय परिणाम होगा - अनियंत्रित प्रज्वलन। इसके अलावा, ऐसी स्थिति न केवल इकाई के अपर्याप्त कुशल संचालन में योगदान करती है, बल्कि पिस्टन समूह के तत्वों के अत्यधिक गर्म होने और पहनने में वृद्धि की ओर भी ले जाती है।
ईंधन दहन चरण और निकास गैसों की प्रकृति
डीजल इंजनों में ईंधन-वायु मिश्रण के दहन की प्रक्रिया कैसे की जाती है और कक्ष में तापमान क्या होता है? तो, इंजन संचालन की पूरी प्रक्रिया को चार मुख्य चरणों में विभाजित किया जा सकता है। पहले चरण में, ईंधन को दहन कक्ष में इंजेक्ट किया जाता है, जो उच्च दबाव में होता है, जो पूरी प्रक्रिया की शुरुआत है। अच्छी तरह से छिड़का हुआ मिश्रण फिर स्वतः ही प्रज्वलित हो जाता है (दूसरे चरण में) और जल जाता है। सच है, अपनी पूरी मात्रा में ईंधन हमेशा हवा के साथ पर्याप्त रूप से मिश्रित नहीं होता है, ऐसे क्षेत्र भी होते हैं जिनकी संरचना असमान होती है, वे कुछ देरी से जलने लगते हैं। इस स्तर पर, एक शॉक वेव उत्पन्न होने की संभावना है, लेकिन यह भयानक नहीं है, क्योंकि इससे विस्फोट नहीं होता है। दहन कक्ष में तापमान 1700 K तक पहुँच जाता है।
तीसरे चरण के दौरान, कच्चे मिश्रण से बूंदें बनती हैं, और ऊंचे तापमान पर वे कालिख में बदल जाती हैं। यह प्रक्रिया, बदले में, निकास गैसों के उच्च स्तर के प्रदूषण की ओर ले जाती है। इस अवधि के दौरान, तापमान 500 K तक और भी अधिक बढ़ जाता है और 2200 K के मान तक पहुँच जाता है, जबकि इसके विपरीत, दबाव धीरे-धीरे कम हो जाता है।
अंतिम चरण में, ईंधन मिश्रण के अवशेष जल जाते हैं ताकि यह निकास गैसों के हिस्से के रूप में बाहर न निकलें, जिससे वातावरण और सड़कें काफी प्रदूषित हो जाती हैं। इस चरण को ऑक्सीजन की कमी की विशेषता है, यह इस तथ्य के कारण है कि इसका अधिकांश हिस्सा पिछले चरणों में पहले ही जल चुका है। यदि हम खर्च की गई ऊर्जा की पूरी मात्रा की गणना करें, तो यह लगभग 95% होगी, जबकि शेष 5% ईंधन के अधूरे दहन के कारण नष्ट हो जाती है।
संपीड़न अनुपात को समायोजित करके, या बल्कि, इसे अधिकतम स्वीकार्य मूल्य पर लाकर, आप ईंधन की खपत को थोड़ा कम कर सकते हैं। इस मामले में, डीजल इंजन की निकास गैसों का तापमान 600 से 700 डिग्री सेल्सियस तक होगा। लेकिन समान कार्बोरेटर इंजन में इसका मान 1100°C तक पहुँच सकता है। इसलिए, यह पता चलता है कि दूसरे मामले में बहुत अधिक गर्मी नष्ट हो जाती है, और अधिक निकास गैसें प्रतीत होती हैं।
सर्दियों में इंजन का ऑपरेटिंग तापमान - सही तरीके से कैसे शुरू करें?
निश्चित रूप से न केवल डीजल इंजन वाले वाहनों के मालिकों को पता है कि गाड़ी चलाने से पहले कार को कई मिनट तक गर्म किया जाना चाहिए, यह ठंड के मौसम में विशेष रूप से सच है. तो, आइए इस प्रक्रिया की विशेषताओं पर नजर डालें। पिस्टन को सबसे पहले गर्म किया जाता है, और उसके बाद ही सिलेंडर ब्लॉक को। इसलिए, इन भागों का थर्मल विस्तार अलग-अलग होता है, और जो तेल वांछित तापमान तक गर्म नहीं हुआ है, उसकी स्थिरता मोटी होती है और वह आवश्यक मात्रा में प्रवाहित नहीं होता है। इस प्रकार, यदि आप अपर्याप्त रूप से गर्म की गई कार में गैस भरना शुरू करते हैं, तो यह उपरोक्त भागों और इंजन तत्वों के बीच स्थित रबर गैसकेट को नकारात्मक रूप से प्रभावित करेगा।
हालाँकि, इंजन को अत्यधिक लंबे समय तक गर्म करना भी खतरनाक है, क्योंकि इस समय सभी हिस्से काम करते हैं, कहने को तो घिसाव के लिए। और, परिणामस्वरूप, उनकी सेवा का जीवन कम हो जाता है। इस प्रक्रिया को सही तरीके से कैसे करें? सबसे पहले, निष्क्रिय अवस्था में तरल का तापमान 50 डिग्री सेल्सियस तक लाना और फिर चलना शुरू करना आवश्यक है, लेकिन केवल कम गियर में, 2500 आरपीएम से अधिक नहीं। ऑपरेटिंग तापमान 80 डिग्री सेल्सियस तक तेल गर्म होने के बाद, आप इंजन की गति जोड़ सकते हैं।
• शीतलन प्रणाली दोषपूर्ण है;
• सिलेंडर में संपीड़न कम है।
यदि डीजल पावर प्लांट ऑपरेटिंग तापमान तक गर्म नहीं हुआ है, तो लोड के तहत गाड़ी चलाते समय डीजल ईंधन पूरी तरह से नहीं जलता है, परिणामस्वरूप, कार्बन जमा हो जाता है, ईंधन इंजेक्टर बंद हो जाते हैं, पार्टिकुलेट फिल्टर जल्दी से विफल हो जाता है, डीजल इंजन के विभिन्न तत्व खराब हो जाते हैं और यह परिणामों की पूरी सूची नहीं है।
उदाहरण के लिए, यदि ईंधन इंजेक्टर बंद हो जाते हैं, तो डीजल ईंधन का छिड़काव नहीं किया जाएगा, लेकिन क्रमशः दहन कक्षों में डाला जाएगा, ईंधन पूरी तरह से नहीं जल सकता है, पहले पिस्टन पर कार्बन जमा होता है, और बाद में, अधिक गरम होने के कारण, सतह आसानी से जल सकती है। यदि निकास वाल्व जल जाता है, तो सिलेंडर में संपीड़न कम हो जाएगा, संपीड़न दबाव ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए पर्याप्त नहीं होगा। तदनुसार, ऐसे इंजन के लिए ऑपरेटिंग तापमान को बाहर रखा जाएगा, शुरुआत समान होगी
ये सभी तरीके मोटर को बचाने में मदद करेंगे यदि यह अभी भी सर्दियों में काम करता है, लेकिन क्या होगा यदि यह आपके कार्यों का जवाब देने से इनकार कर दे? समस्या के तथ्य पर पहले से ही कुछ भी सलाह देना कठिन है, इसे रोकना आसान है। यह ईंधन निर्माताओं के एक नए आविष्कार के कारण संभव हुआ - एडिटिव्स जो संरचना को मोम नहीं बनाने में मदद करते हैं। उन्हें स्वयं जोड़ने की क्षमता के अलावा, आप इन एडिटिव्स के इष्टतम अनुपात के साथ तैयार डीजल ईंधन खरीद सकते हैं। कम सर्दियों के तापमान वाले अधिकांश क्षेत्रों में, यह पहली हल्की ठंढ में ही गैस स्टेशनों पर दिखाई देता है, जिसे अक्सर डीटी-अर्कटिका कहा जाता है।
