स्पार्क प्लग: सिर्फ एक चिंगारी नहीं

स्पार्क इग्निशन इंजन में स्पार्क प्लग का सार स्पष्ट प्रतीत होता है। यह एक सरल उपकरण है जिसमें सबसे महत्वपूर्ण हिस्सा दो इलेक्ट्रोड हैं जिनके बीच इग्निशन स्पार्क कूदता है। हममें से बहुत कम लोग जानते हैं कि आधुनिक इंजनों में स्पार्क प्लग ने एक नया कार्य प्राप्त कर लिया है।

आधुनिक इंजनों को लगभग विशेष रूप से इलेक्ट्रॉनिक रूप से नियंत्रित किया जाता है। नियंत्रक, लोकप्रिय रूप से "कंप्यूटर" के रूप में जाना जाता है, जो यूनिट के संचालन पर डेटा की एक श्रृंखला एकत्र करता है (हम यहां उल्लेख करेंगे, सबसे पहले, क्रैंकशाफ्ट की गति, गैस पेडल पर "अवसाद" की डिग्री, हवा का वायुमंडलीय दबाव और इनटेक मैनिफोल्ड में, शीतलक, ईंधन और हवा का तापमान, साथ ही उत्प्रेरक कन्वर्टर्स के साथ सफाई से पहले और बाद में निकास प्रणाली में निकास गैसों की संरचना), और फिर, इस जानकारी की तुलना इसकी मेमोरी में संग्रहीत लोगों के साथ करते हुए, आदेश जारी करता है। इग्निशन प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली और ईंधन इंजेक्शन, साथ ही एयर डैम्पर की स्थिति। तथ्य यह है कि इंजन संचालन के हर क्षण में फ्लैश प्वाइंट और व्यक्तिगत ऑपरेटिंग चक्रों के लिए ईंधन की खुराक दक्षता, अर्थव्यवस्था और पर्यावरण मित्रता के मामले में इष्टतम होनी चाहिए।

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इंजन के सही संचालन को नियंत्रित करने के लिए आवश्यक डेटा में विस्फोट दहन की उपस्थिति (या अनुपस्थिति) के बारे में भी जानकारी है। पिस्टन के ऊपर दहन कक्ष में पहले से मौजूद वायु-ईंधन मिश्रण को स्पार्क प्लग से लेकर दहन कक्ष के सबसे दूर तक, तेजी से लेकिन धीरे-धीरे जलना चाहिए। यदि मिश्रण पूरी तरह से प्रज्वलित हो जाता है, यानी "विस्फोट" हो जाता है, तो इंजन की दक्षता (यानी, ईंधन में निहित ऊर्जा का उपयोग करने की क्षमता) तेजी से गिर जाती है, और साथ ही, महत्वपूर्ण इंजन घटकों पर भार बढ़ जाता है, जिससे विफलता हो सकती है। इसलिए, एक निरंतर विस्फोट घटना की अनुमति नहीं दी जानी चाहिए, लेकिन, दूसरी ओर, तत्काल इग्निशन सेटिंग और ईंधन-वायु मिश्रण की संरचना ऐसी होनी चाहिए कि दहन प्रक्रिया इन विस्फोटों के अपेक्षाकृत करीब हो।

इसलिए, अब कई वर्षों से, आधुनिक इंजन तथाकथित से सुसज्जित हैं। दस्तक संवेदक। पारंपरिक संस्करण में, यह वास्तव में एक विशेष माइक्रोफोन है, जो इंजन ब्लॉक में खराब हो जाता है, केवल विशिष्ट विस्फोट दहन के अनुरूप आवृत्ति के साथ कंपन पर प्रतिक्रिया करता है। सेंसर संभावित दस्तक के बारे में इंजन कंप्यूटर को सूचना भेजता है, जो इग्निशन बिंदु को बदलकर प्रतिक्रिया करता है ताकि दस्तक न हो।

हालाँकि, विस्फोट दहन का पता दूसरे तरीके से लगाया जा सकता है। पहले से ही 1988 में, स्वीडिश कंपनी साब ने 9000 मॉडल में साब डायरेक्ट इग्निशन (एसडीआई) नामक एक वितरक रहित इग्निशन इकाई का उत्पादन शुरू किया था। इस समाधान में, प्रत्येक स्पार्क प्लग में सिलेंडर हेड में निर्मित अपना इग्निशन कॉइल होता है, और "कंप्यूटर" केवल इस कॉइल को नियंत्रण सिग्नल भेजता है। इसलिए, इस प्रणाली में, प्रत्येक सिलेंडर के लिए इग्निशन बिंदु अलग (इष्टतम) हो सकता है।

हालाँकि, ऐसी प्रणाली में जो अधिक महत्वपूर्ण है वह यह है कि प्रत्येक स्पार्क प्लग का उपयोग तब किया जाता है जब यह इग्निशन स्पार्क का उत्पादन नहीं कर रहा हो (स्पार्क की अवधि केवल दसियों माइक्रोसेकंड प्रति ऑपरेटिंग चक्र है, और, उदाहरण के लिए, 6000 आरपीएम पर, एक इंजन ऑपरेशन चक्र एक सेकंड के दो सौवें हिस्से के बराबर होता है)। यह पता चला कि उन्हीं इलेक्ट्रोडों का उपयोग उनके बीच बहने वाली आयन धारा को मापने के लिए किया जा सकता है। यहां, पिस्टन के ऊपर एक चार्ज के दहन के दौरान ईंधन और वायु अणुओं के स्व-आयनीकरण की घटना का उपयोग किया गया था। अलग-अलग आयन (नकारात्मक चार्ज वाले मुक्त इलेक्ट्रॉन) और सकारात्मक चार्ज वाले कण दहन कक्ष में रखे गए इलेक्ट्रोड के बीच करंट प्रवाहित होने देते हैं, और इस करंट को मापा जा सकता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि कक्ष में संकेतित गैस आयनीकरण की डिग्री दहन दहन मापदंडों पर निर्भर करता है, अर्थात। मुख्यतः वर्तमान दबाव और तापमान पर। इस प्रकार, आयन धारा के मूल्य में दहन प्रक्रिया के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी होती है।

साब एसडीआई प्रणाली द्वारा प्राप्त बुनियादी डेटा ने दस्तक और संभावित मिसफायर के बारे में जानकारी प्रदान की, और आवश्यक इग्निशन समय निर्धारित करने की भी अनुमति दी। व्यवहार में, सिस्टम पारंपरिक नॉक सेंसर वाले पारंपरिक इग्निशन सिस्टम की तुलना में अधिक विश्वसनीय डेटा प्रदान करता था, और सस्ता भी था।

प्रत्येक सिलेंडर के लिए अलग-अलग कॉइल वाली तथाकथित वितरक रहित प्रणाली अब व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, और कई कंपनियां इंजन में दहन प्रक्रिया के बारे में जानकारी एकत्र करने के लिए पहले से ही आयन वर्तमान माप का उपयोग करती हैं। इसके लिए अनुकूलित इग्निशन सिस्टम सबसे महत्वपूर्ण इंजन आपूर्तिकर्ताओं द्वारा पेश किए जाते हैं। यह भी पता चला है कि आयन धारा को मापकर इंजन में दहन प्रक्रिया का मूल्यांकन करना वास्तविक समय में इंजन के प्रदर्शन का अध्ययन करने का एक महत्वपूर्ण तरीका हो सकता है। यह आपको सीधे न केवल अनुचित दहन का पता लगाने की अनुमति देता है, बल्कि पिस्टन के ऊपर वास्तविक अधिकतम दबाव के आकार और स्थिति (क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन की डिग्री में गणना) का निर्धारण भी करता है। अब तक सीरियल इंजनों में ऐसा माप संभव नहीं था। उपयुक्त सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके, इस डेटा के लिए धन्यवाद, इंजन भार और तापमान की एक विस्तृत श्रृंखला में इग्निशन और इंजेक्शन को सटीक रूप से नियंत्रित करना संभव है, साथ ही विशिष्ट ईंधन गुणों के लिए यूनिट के ऑपरेटिंग मापदंडों को समायोजित करना भी संभव है।