આંતરિક કમ્બશન એન્જિનનું લાંબુ જીવન. તે વ્યંગાત્મક છે કે પ્રચંડ વિદ્યુતીકરણને કારણે આંતરિક કમ્બશન એન્જિનનો "ઘોષિત અંત" તાજેતરના વર્ષોમાં મોટી પ્રગતિ જોવામાં અવરોધરૂપ નથી: વેરિયેબલ કમ્પ્રેશન રેશિયો (નિસાન), ગેસોલિન એન્જિનમાં કમ્પ્રેશન ઇગ્નીશન (મઝદા) અને હવે, કોએનિગસેગ કેમશાફ્ટ વિના પ્રથમ ઓટ્ટો સાયકલ એન્જિન (4 સ્ટ્રોક)નું ઉત્પાદન (ખૂબ મર્યાદિત હોવા છતાં) કરશે.
નવીનતાના આ માર્ગ પર જ INNengineનું 1S ICE પણ ઉભરી આવ્યું છે, જે હજુ પણ આગળ વધવાનું વચન આપે છે.
એક નાનું પણ ક્રાંતિકારી એન્જિન, અંદર ખૂબ જ રસપ્રદ એન્જિનિયરિંગ સોલ્યુશન્સ સાથે. ચાલો તેમને મળીએ?
1S ICE શું છે?
INNengine નું 1S ICE એ કદ અને ક્ષમતામાં ખૂબ જ કોમ્પેક્ટ એન્જિન છે, જેનું વજન માત્ર 500 cm3 અને વજન માત્ર 43 kg છે — તેના નિર્માતા, જુઆન ગેરીડો કહે છે કે તેઓ પહેલેથી જ માત્ર 35 કિગ્રા (!) વજનના આ યુનિટના ઉત્ક્રાંતિ પર કામ કરી રહ્યા છે.તેનું ઓછું વજન અને વોલ્યુમ એ બે મુખ્ય ફાયદા છે જે INNengine માટે જવાબદાર લોકો પરંપરાગત આંતરિક કમ્બશન એન્જિન (4 સ્ટ્રોક) પર જાહેર કરે છે:
- 70% સુધી કુલ વોલ્યુમ ઘટાડો;
- 75% સુધી વજનમાં ઘટાડો;
- 70% ઓછા ઘટકો સુધી;
- અને 75% સુધી ઓછું વિસ્થાપન, પરંતુ પરંપરાગત એન્જિન 4x મોટા જેટલું જ પાવર ઘનતા સાથે. ઉદાહરણ તરીકે, 500 cm3 1S ICE એ 2000 cm3 4-સ્ટ્રોક એન્જિન જેટલી જ શક્તિ પ્રાપ્ત કરે છે.
આપણે એ પણ જોઈ શકીએ છીએ કે, નાના ઘન કદ હોવા છતાં, 1S ICE પાસે ચાર સિલિન્ડર અને… આઠ પિસ્ટન છે — તે કોઈ ભૂલ નથી, તે વાસ્તવમાં આઠ પિસ્ટન છે… બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, તે સિલિન્ડર દીઠ બે પિસ્ટન છે, જેનો અર્થ થાય છે કે અમે વિરોધી પિસ્ટોનના એન્જિનની હાજરીમાં. મેં વિરોધી પિસ્ટન લખ્યા છે અને સામાન્ય રીતે જાણીતા વિરોધી સિલિન્ડરો નહીં. શું તફાવત છે?
વિરોધી પિસ્ટન તમારા વિચારો કરતાં જૂના છે
પોર્શ અને સુબારુમાં આપણે જાણીએ છીએ તેવા ઓપોઝિટ-પિસ્ટન એન્જિનો વિરુદ્ધ-સિલિન્ડર એન્જિન જેવા નથી. શું તફાવત છે? વિરોધી પિસ્ટન એન્જિનોમાં અમારી પાસે સિલિન્ડર દીઠ બે પિસ્ટન હોય છે, એક બીજાની વિરુદ્ધ કામ કરે છે, કમ્બશન ચેમ્બર બંને દ્વારા વહેંચવામાં આવે છે.
જો કે, અસામાન્ય તકનીકી ઉકેલ હોવા છતાં, આંતરિક કમ્બશન એન્જિનની વાત આવે ત્યારે તે નવું નથી.
વાસ્તવમાં, પ્રથમ વિરોધી પિસ્ટન એન્જિન 1882 નું છે, જે જેમ્સ એટકિન્સન દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યું હતું (તે જ એટકિન્સન કે જેમણે પોતાનું નામ ઉચ્ચારણ દહન ચક્રને આપ્યું હતું, સૌથી વધુ, તેની વધુ કાર્યક્ષમતાને કારણે હાઇબ્રિડ વાહનોમાં).
આ વ્યવસ્થાનો મુખ્ય ફાયદો વધુ કાર્યક્ષમતામાં રહેલો છે, કારણ કે ત્યાં હવે સિલિન્ડર હેડ અને કેમશાફ્ટ નથી — વિરોધી પિસ્ટન એન્જિન 2-સ્ટ્રોક છે — વજન, જટિલતા, ગરમી અને ઘર્ષણની ખોટ અને ખર્ચ ઘટાડે છે.
અમારા ન્યૂઝલેટર માટે સબ્સ્ક્રાઇબ
જો કે, વ્યવહારમાં, જેમ કે એક જ સિલિન્ડરમાં બે પિસ્ટન એક સંકલિત રીતે કામ કરવા માટે હોય છે, તેઓ ભૌતિક રીતે એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોવા જોઈએ, કેટલીક ખોવાયેલી જટિલતા અને વજનને બદલવાની ફરજ પાડે છે.
વિપરિત પિસ્ટન એન્જિનનો ઉપયોગ સૌથી ઉપર, મોટા પરિવહનમાં, જેમ કે જહાજો, લશ્કરી વાહનો અથવા તો કાર્યક્ષમ જનરેટર તરીકે કરવામાં આવે છે. કારની દુનિયામાં તેઓ ખૂબ જ દુર્લભ છે. આજે, કદાચ કાર (અથવા શ્રેષ્ઠ રીતે કોમર્શિયલ વાહન)ને સજ્જ કરવા માટે સૌથી નજીકનું વિપરીત-પિસ્ટન એન્જિન એચેટ્સ પાવર છે. તમારી પાસે એક નાનો વિડિઓ છે જે તમને તે કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે સમજવા દે છે:
વિરુદ્ધ પિસ્ટન 2.0: ગુડબાય ક્રેન્કશાફ્ટ
INNEngine ના 1S ICE અને Achates ના આ વિરુદ્ધ સિલિન્ડર એન્જિન વચ્ચે શું તફાવત છે? જેમ આપણે ઉપરની ફિલ્મમાં જોઈ શકીએ છીએ, સિલિન્ડરોમાંના તમામ પિસ્ટનની હિલચાલને નિયંત્રિત કરવા માટે, અમારી પાસે ગિયર સિસ્ટમ દ્વારા બે ક્રેન્કશાફ્ટ્સ એક સાથે જોડાયેલા છે. 1S ICE ફક્ત ક્રેન્કશાફ્ટ સાથે વિતરિત કરે છે, અને તેમની સાથે કનેક્ટિંગ સળિયા અને તમામ સંબંધિત ગિયર્સ દ્રશ્યમાંથી અદૃશ્ય થઈ જાય છે.
તેના એન્જિનના સંચાલન માટે જરૂરી ઘટકોની સંખ્યાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડીને, INNengine એ આમ વોલ્યુમ અને સમૂહમાં ઉપરોક્ત ઘટાડો અને કાર્યક્ષમતામાં સંભવિત વધારો હાંસલ કર્યો છે.
ક્રેન્કશાફ્ટની જગ્યાએ આપણને બે ટુકડાઓ મળે છે (એક પ્રકારની ડિસ્ક જે એન્જિન શાફ્ટ પર બંધબેસે છે), એન્જિનના દરેક છેડે એક, તેની ઝીણવટપૂર્વક ગણતરી કરેલ અનડ્યુલેટેડ સપાટીઓમાંથી એક. તેઓ તે છે જે આઠ પિસ્ટોનની હિલચાલને સંપૂર્ણ રીતે સંકલન કરવાનું શક્ય બનાવે છે (જે હવે મોટરની ધરીની સમાંતર ધરીમાં આગળ વધે છે).
તેમને કાર્યરત જુઓ:
વાહિયાત રીતે સરળ લાગે છે, તે નથી? બધા (થોડા) ફરતા ભાગોની સમકક્ષ અને કેન્દ્રિત ગોઠવણી અને મુખ્ય શાફ્ટની સાથે પિસ્ટનની હિલચાલને કારણે, આ એન્જિનનું સંતુલન વ્યવહારીક રીતે સંપૂર્ણ છે.
સ્પંદનોની ગેરહાજરી એવી છે કે, જ્યારે તેઓએ ટેસ્ટ બેન્ચ પર પ્રોટોટાઇપ એન્જિનની ફિલ્મ બતાવી, ત્યારે તે ખોટા હોવાનો આરોપ મૂકવામાં આવ્યો, કારણ કે તે નરી આંખે જોઈ શકાતું ન હતું કે એન્જિન ચાલી રહ્યું હતું...
આ ટૂંકી વિડિયોમાં આપણે 1S ICE ની અન્ય વિશેષતાઓ પણ જોઈ શકીએ છીએ, જેમ કે "ક્રેન્કશાફ્ટ"માંથી એકની સ્થિતિને સહેજ આગળ વધારવાની શક્યતા. એક શક્યતા જે ચલ વિતરણ માટે પરવાનગી આપે છે, વાલ્વ (તેઓ પાસે નથી), પરંતુ બંદરો (ઇનલેટ અને એક્ઝોસ્ટ) જે તેમનું સ્થાન લે છે. અને તે ગતિશીલ રીતે વેરિયેબલ કમ્પ્રેશન રેશિયોને પણ પરવાનગી આપે છે, નિસાન એન્જિનની જેમ, જરૂરિયાત મુજબ તેને બદલીને.
આ વિકલ્પોનો ઉદ્દેશ્ય, જેમ કે તમે અમારી કારને સજ્જ કરતા કેટલાક 4-સ્ટ્રોક એન્જિનમાં શોધી શકો છો, તે વધુ કાર્યક્ષમતા અને પ્રદર્શન હાંસલ કરવાનો છે. 1S ICE ના કિસ્સામાં, તે સુગમતાને મંજૂરી આપે છે કે 2-સ્ટ્રોક એન્જિન - જેમ કે વિપરીત પિસ્ટન સાથે - મંજૂરી આપતા નથી, આ નિશ્ચિત પરિમાણો સાથે છે.
અને તે અમને 1S ICE ની બીજી નવીનતા તરફ લાવે છે, હકીકત એ છે કે તે 1-સ્ટ્રોક એન્જિન છે, એક વિશેષતા એટલી મહત્વપૂર્ણ છે કે તે તેના નામનો ભાગ છે: 1 સ્ટ્રોક અથવા 1-સ્ટ્રોક.
માત્ર 1 વખત?! તેમજ?
અમે 4-સ્ટ્રોક એન્જિન (જે અમારી કારને આંતરિક કમ્બશન એન્જિનથી સજ્જ કરે છે), તેમજ 2-સ્ટ્રોક એન્જિન (આ મોટે ભાગે મોટરસાઇકલ સાથે સંકળાયેલા હોય છે) શબ્દથી પરિચિત છીએ. જો કે, INNengine કહે છે કે તેનું એન્જિન 1 સ્ટ્રોક છે, જેનો અર્થ છે:
- 4-સ્ટ્રોક: બે ક્રેન્કશાફ્ટ વળાંક માટે એક વિસ્ફોટ;
- 2 સ્ટ્રોક: દરેક ક્રેન્કશાફ્ટ ટર્ન માટે એક વિસ્ફોટ;
- 1 સમય: દરેક ક્રેન્કશાફ્ટ ટર્ન માટે બે વિસ્ફોટ.
બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, જો કે 1S ICE નો ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત 2-સ્ટ્રોક એન્જિન જેવો જ છે, તેમ છતાં, તે ક્રેન્કશાફ્ટના દરેક પરિભ્રમણ માટે બમણા વિસ્ફોટોનું સંચાલન કરે છે અને 4-સ્ટ્રોક એન્જિનમાં આપણે જે હાંસલ કરી શકીએ છીએ તેનાથી ચાર ગણું થાય છે. તે જ સમયે, આ નવું આર્કિટેક્ચર ઓછા ઘટકો સાથે આ બધું પ્રાપ્ત કરે છે.
તેની વચનબદ્ધ કાર્યક્ષમતા માટે અને તેની ચોક્કસ કામગીરી માટે આ એક "રહસ્યો" છે: INNengine મુજબ, તેનું નાનું 500 cm3 2000 cm3 4-સ્ટ્રોક એન્જિનની સમકક્ષ સંખ્યાઓ રજૂ કરવામાં સક્ષમ છે.
સંખ્યાઓ... શક્ય છે
અમે હજી વિકાસના તબક્કામાં છીએ, તેથી કોઈ ચોક્કસ સંખ્યાઓ નથી. પરંતુ વિડિઓઝમાં જ્યાં જુઆન ગેરીડો તેના એન્જિન વિશે બધું સમજાવતો દેખાય છે (અમે લેખના અંતે એક વિડિઓ મૂકીશું), ત્યાં એક નંબર છે જે અલગ છે: 800 rpm પર 155 Nm! એક પ્રભાવશાળી આંકડો અને માત્ર સરખામણી માટે, અમારી પાસે અમારા માર્કેટમાં નાના હજાર ટર્બો દ્વારા હાંસલ કરાયેલ સમાન ટોર્ક મૂલ્યો છે, પરંતુ તે પછીથી 1000 rpm પર પહોંચી ગયા છે અને… તે સુપરચાર્જ્ડ છે.વપરાશ/ઉત્સર્જન સંબંધિત સંખ્યાઓ, આપણે વધુ રાહ જોવી પડશે, જે આપણને મૂળભૂત પ્રશ્ન પર લાવે છે:
શું તે કારને સજ્જ કરવા માટે આવશે?
કદાચ, પરંતુ તમે જે રીતે વિચારો છો તે રીતે નહીં. તેમ છતાં તેઓ આ એન્જિન માટે ટેસ્ટ પ્રોટોટાઇપ તરીકે સેવા આપવા માટે મઝદા MX-5 (NB) ને રૂપાંતરિત કરી રહ્યાં છે, તેના વિકાસનો ઉદ્દેશ્ય અને દિશા મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે રેન્જ એક્સટેન્ડર તરીકે સેવા આપવાનો છે.
હકીકત એ છે કે તે આટલું કોમ્પેક્ટ, હલકું, કાર્યક્ષમ છે અને આટલા ઓછા રેવ્સમાં આટલી ઊંચી સંખ્યાઓ ઉત્પન્ન કરે છે — આ રેન્જ એક્સ્સ્ટેન્ડરનો ધ્યેય 2500 rpm પર 30 kW (41 hp) ઉત્પન્ન કરવાનો છે — તેને સંપૂર્ણ રેન્જ એક્સટેન્ડર બનાવી શકે છે. ઓછી કિંમત (આટલી મોટી બેટરીની જરૂર નથી), ઓછું પ્રદૂષણ (વધુ કાર્યક્ષમ કમ્બશન એન્જિન), અને ઉચ્ચ ઓન-બોર્ડ રિફાઇનમેન્ટ (સ્પંદનની ગેરહાજરી).
જો કે, આ એન્જિન માટે અન્ય એપ્લિકેશનો આગળ છે, જેમાં INNengine સ્પર્ધા માટે એન્જિન વિકસાવી રહ્યું છે, અને ઉડ્ડયન (પ્રકાશ) એ આ એન્જિનમાં પહેલેથી જ વધારે રસ દર્શાવ્યો છે.
વાસ્તવિક દુનિયા
Achates પાવર એન્જિનની જેમ, INNengine 1S ICE ની સંભવિતતા નિર્વિવાદ છે. તેને ખરેખર જોવા માટે, વિશાળ નાણાકીય સહાયની જરૂર છે, અને જો કે બંને કંપનીઓને સાઉદી અરામકો (સાઉદી ઓઇલ જાયન્ટ) નો ટેકો છે, તો આદર્શ એ છે કે એક અથવા અનેક કાર ઉત્પાદકોનો ટેકો હોવો જોઈએ.
જો કમિન્સ (એન્જિન નિર્માતા) અને ARPA-E (અદ્યતન ઉર્જા-સંબંધિત પ્રોજેક્ટ્સ માટે યુએસ સરકારી એજન્સી) ના સમર્થનને આભારી Achates પાવર પહેલેથી જ તે હાંસલ કરી ચૂક્યું છે, તો INNengine એ હજી સુધી તે શોધી શક્યું નથી.
વિકાસના 10 વર્ષ છે, ટેસ્ટ બેન્ચ પર પહેલેથી જ એન્જિન પ્રોટોટાઇપ્સ છે. આ બૂસ્ટરના વચનોને લીધે પણ - પેદા થયેલ વ્યાજ માત્ર વધી શકે છે, પરંતુ તેમ છતાં, તે સફળ નિષ્કર્ષ પર પહોંચવાની ખાતરી નથી. આ વર્તમાન સંદર્ભને કારણે છે, જ્યાં ઓટોમોબાઈલ ઉદ્યોગ બળજબરીથી માત્ર અને માત્ર, વીજળીકરણ પર કેન્દ્રિત છે. બિલ્ડર માટે તેના રોકાણને સંપૂર્ણપણે નવા આંતરિક કમ્બશન એન્જિનમાં વૈવિધ્યીકરણ કરવું મુશ્કેલ બનશે, અને તેમાં ઘણું બધું નવું છે.
1S ICE ને રેન્જ એક્સ્સ્ટેન્ડર તરીકે વિકસાવવા પર INNengine નું ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવામાં કોઈ અજાયબી નથી - તે નજીકના ભવિષ્યમાં તેને પકડી શકે અને ઓટો ઉદ્યોગના હિતને પકડી શકે તેવી એકમાત્ર તક હોય તેવું લાગે છે.
ભવિષ્યમાં આંતરિક કમ્બશન એન્જિનનું મહત્વ માત્ર ઓટોમોબાઈલ માટે જ નહીં, પરંતુ તે જમીન, સમુદ્ર કે હવામાં ઉપયોગમાં લેવાતા તમામ પ્રકારના વાહનો માટે સંબંધિત છે. સંખ્યા સ્પષ્ટ અને જબરજસ્ત છે.
દર વર્ષે લગભગ 200 મિલિયન આંતરિક કમ્બશન એન્જિનનું ઉત્પાદન થાય છે (લગભગ 90 મિલિયન કારના છે), તેથી એવી અપેક્ષા રાખવામાં આવતી નથી કે ટૂંકા/મધ્યમ ગાળામાં તેઓ હવે અદૃશ્ય થઈ જશે જ્યારે આપણે વીજળી "શોધ" કરી છે.
તેમના ઉત્ક્રાંતિમાં રોકાણ કરવાનું ચાલુ રાખવું આવશ્યક છે, કારણ કે તેઓ પણ ઉકેલનો એક ભાગ છે.
જેઓ આ આંતરિક કમ્બશન એન્જિન વિશે વધુ જાણવા માગે છે તેમના માટે, હું તમારા માટે જુઆન ફ્રાન્સિસ્કો કાલેરો, પત્રકાર દ્વારા એક વિડિયો (સ્પેનિશ, પરંતુ અંગ્રેજીમાં સબટાઇટલ્ડ) મૂકી રહ્યો છું, જેમને INNengine ની સુવિધાઓની મુલાકાત લેવાની અને જુઆન ગેરીડો સાથે વાત કરવાની તક મળી, INNengine તરફથી :