જો કે આંતરિક કમ્બશન એન્જીન તેમના દિવસો ક્રમાંકિત હોવાનું જણાય છે, જ્યારે રેન્જ એક્સટેન્ડર્સની વાત આવે છે, ત્યારે વર્તમાન કમ્બશન એન્જિન હજુ પણ તેમનું કહેવું છે. ટોયોટા અમને તેની નવીનતમ નવીનતા સાથે રજૂ કરે છે જે હજી વિકાસમાં છે.
જ્યારે અન્ય તમામ બ્રાન્ડ્સ પરંપરાગત આંતરિક કમ્બશન એન્જિન પર આધારિત રેન્જ એક્સ્ટેન્ડર્સનો ઉપયોગ કરે છે, ત્યારે ટોયોટા તેના હાઇબ્રિડ અને ઇલેક્ટ્રિક વાહનો માટે રેન્જ એક્સ્સ્ટેન્ડર્સની વાત આવે ત્યારે સ્પર્ધા કરતાં આગળ એક પગલું આગળ વધવાનું નક્કી કરે છે.ઑટોપેડિયા રુબ્રિકના આ લેખમાં, આ ટોયોટા એન્જિનની તમામ વિગતો શોધો જેનો ઉપયોગ કારને ખસેડવા માટે થતો નથી, પરંતુ માત્ર બળતણને વિદ્યુત પ્રવાહમાં પરિવર્તિત કરવા માટે થાય છે.
આ આર્કિટેક્ચરની ઉત્પત્તિ
લગભગ બે સદીઓ પહેલા યાંત્રિક સિદ્ધાંતોને ધ્યાનમાં રાખીને, ટોયોટાએ ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિન: સ્ટર્લિંગ એન્જિનમાંથી સીધી પ્રેરણા લીધી. એક એન્જિન કે જે એક સમયે સ્ટીમ એન્જિનનું મુખ્ય હરીફ હતું, તેના દેખાવના લગભગ 200 વર્ષ પછી સ્પોટલાઇટમાં પાછું આવી શકે છે.
ટોયોટાનો વિચાર, જોકે, કાર ઉદ્યોગમાં બિલકુલ નવો નથી અને અમે તેનું કારણ સમજાવીશું. 70 ના દાયકા દરમિયાન અને ઓઇલ કટોકટીના થોડા સમય પછી - જેણે ઓટોમોબાઇલ સેક્ટરને મજબૂત રીતે હચમચાવી નાખ્યું - ઘણા ઉત્પાદકોએ પોતાને ઓછા ઇંધણનો વપરાશ કરતા ઉકેલો અપનાવવા માટે અત્યંત દબાણ કર્યું.
યાદ રાખો: 70 ના દાયકાની તેલ સંકટને કારણે, તે પોર્ટુગલે હતું જેણે 1974 વર્લ્ડ રેલી ચેમ્પિયનશિપનું ઉદ્ઘાટન કર્યું હતું
આ સમયે, 1978 માં, ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગમાં સ્ટર્લિંગ એન્જિનનું શ્રેષ્ઠ અનુકૂલન ઉભરી આવ્યું. 1977નું ઓપેલ રેકોર્ડ 2100 ડીઝલ સેડાન 1978નું સ્ટર્લિંગ પી-40 એન્જિન પ્રાપ્ત કરવા માટેનું સંપૂર્ણ ગિનિ પિગ હતું, જે યુએસ સ્પેસ એજન્સી નાસા અને જીએમ (ઉપર ચિત્રમાં) વચ્ચે અભૂતપૂર્વ વ્યૂહાત્મક ભાગીદારીમાં વિકસાવવામાં આવ્યું હતું.
સ્ટર્લિંગ P-40 એન્જિનમાં ગેસોલિન અને ડીઝલ બંને પર અથવા તો આલ્કોહોલ પર પણ ચાલવાનો ફાયદો હતો. 1908 ફોર્ડ મોડલ ટી પછી ઇતિહાસમાં તે 2જી "ફ્લેક્સ ફ્યુઅલ" કાર હશે, જે ગેસોલિન, કેરોસીન અથવા બાષ્પયુક્ત ઇથેનોલ પર ચાલી શકે છે.
1979માં એએમસી (અમેરિકન મોટર્સ કોર્પોરેશન) એ સ્પિરિટ માટે સમાન પી-40 એન્જિનનો ઉપયોગ કરવાનો વારો આવશે, પરંતુ પ્રદર્શન ક્યારેય ગ્રાહકોને ખાતરી આપી શક્યું નહીં. એક એવો પ્રોજેક્ટ જે સફળ ન હોવા છતાં, વિશ્વ ઓટોમોબાઈલ ઉદ્યોગમાં મિસાલ સ્થાપિત કરે છે. નીચેની છબી:
બેક ટુ ટુડે: ટોયોટાની નવીનતા
આટલા વર્ષો પછી ટોયોટાની શોધ એક ડગલું આગળ વધે છે. 2012 માં NASA દ્વારા રેડિયોઆઇસોટોપ જનરેટર તરીકે વિકસાવવામાં આવેલ એક ખ્યાલને સીધો જ લેતી વખતે, ખાસ કરીને ઉપગ્રહોને પાવર કરવા માટે ડિઝાઇન કરવામાં આવી હતી, અને માત્ર 20kg ના કુલ વજન સાથે, ટોયોટાએ કારની બેટરી માટે રેખીય પાવર જનરેટર તરીકે ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિનને ફરીથી શોધવાનો પ્રયાસ કર્યો હતો.
NASA દ્વારા બનાવેલ કોન્સેપ્ટની જેમ, આ ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિનમાં જનરેટ થયેલી હિલચાલને પ્રસારિત કરવા માટે કનેક્ટિંગ રોડ અથવા ક્રેન્કશાફ્ટ નથી. જેમ તમે છબીઓમાં (નીચે) જોઈ શકો છો, આંતરિક કમ્બશન એન્જિનના પરંપરાગત ફરતા ભાગોને બદલે, અમારી પાસે સંકુચિત ગેસ ચેમ્બર છે, જે સ્પ્રિંગ તરીકે કામ કરે છે, પિસ્ટનને નવા કમ્બશન ચક્રમાં પરત કરે છે.
રેખીય જનરેટર તરીકે ટોયોટાના ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિનમાં ડબલ્યુ-આકાર હોય છે, જ્યાં પિસ્ટન ડબલ્યુ કન્ફિગરેશનની મધ્યમાં સ્થિત હોય છે. આ ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિન લગભગ 2-સ્ટ્રોક એન્જિન હોય તેમ કાર્ય કરે છે. એક્ઝોસ્ટ વાયુઓ સિલિન્ડર હેડની ટોચ પરના વાલ્વ દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે, જ્યારે નવા ચક્ર માટે હવા લેટરલ ઇન્ટેક મેનીફોલ્ડ્સ દ્વારા પ્રવેશ કરે છે, મિશ્રણને સળગાવવા માટે, સંકુચિત થવા માટે અને ગેસોલિનના સીધા ઇન્જેક્શનમાં જોડાવા માટે તૈયાર છે.
મિશ્રણના ઇગ્નીશન દ્વારા ઉત્પન્ન થયેલા વિસ્તરણ પછી, તળિયે ગેસ ચેમ્બર પિસ્ટનને તેના પીએમએસ (ટોચ ડેડ સેન્ટર) પર પાછા ફરતા વસંત તરીકે કામ કરે છે.
પરંતુ ટોયોટા ફ્રી-પિસ્ટન એન્જિન રેખીય જનરેટર તરીકે કેવી રીતે વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરવાનું સંચાલન કરે છે?
W રૂપરેખાંકન સાથેના એન્જિનની બહાર, નિયોડીમિયમ, આયર્ન અને બોરોનથી બનેલું એક ચુંબક છે, અને કમ્બશન ચેમ્બરની આસપાસ તાંબાના તારથી બનેલો કોઇલ છે. ચુંબક અને કોઇલ વચ્ચેની સતત હિલચાલ દ્વારા, ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ ઉત્પન્ન થાય છે, જે બેટરીને મોકલવામાં આવે છે.
વિભાવનાને થોડું અસ્પષ્ટ કરવું, નિયોડીમિયમ એ સંપૂર્ણ નવીનતા નથી. તે લાંબા સમયથી ઉપયોગમાં લેવાય છે અને તે કૃત્રિમ રીતે પણ ઉત્પન્ન થાય છે, જો કે નિયોડીમિયમ - તેના પરમાણુ નામકરણ પર આધાર રાખીને - તે પૃથ્વી પરની દુર્લભ ચુંબકીય ધાતુઓમાંની એક છે. 1982 માં શોધાયેલ આ સંયોજન સમગ્ર વિશ્વમાં અને લગભગ સમગ્ર ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગમાં ફેલાયેલું છે.
ટોયોટા દ્વારા બનાવેલ આ પ્રકારનું એન્જિન ખાસ શક્તિશાળી નથી, હકીકતમાં તેની કોમ્પેક્ટ ડિઝાઇન કાર્યક્ષમતા અને સેટના ઓછા વજનને ધ્યાનમાં રાખીને સંપૂર્ણ રીતે કલ્પના કરવામાં આવી છે, અને ઉત્પાદિત પાવર માત્ર 10kW, લગભગ 13 હોર્સપાવર પર સ્થિત છે. જો કે, તે પર્યાપ્ત કરતાં વધુ ઉર્જા ઉત્પન્ન કરે છે જેથી એકસાથે કામ કરતા માત્ર 2 એકમો જ ટોયોટા યારીસ માટે પૂરતો વિદ્યુત પ્રવાહ ઉત્પન્ન કરી શકે અથવા 120km/hના હાઇવે પર ક્રૂઝિંગ ઝડપે પહોંચવા સમકક્ષ હોય.
તે હજુ પણ વિકાસ હેઠળનો પ્રોજેક્ટ હોવાથી, ટોયોટાએ આ ટેક્નોલોજીને વેચાણ પર મૂકી શકે તે પહેલાં હજુ ઘણો લાંબો રસ્તો કાપવાનો છે. કારણ કે જો એક તરફ ઉત્પાદન ખર્ચ બેન્ચમાર્ક નથી, તો હજુ પણ વણઉકેલાયેલી ટેકનિકલ સમસ્યાઓ છે જેમ કે જાળવણી ખર્ચ અને કંપન, એક હકીકત જે ટોયોટાને તેના નવા એન્જિનના ઉપયોગને વિપરીત રીતે ધ્યાનમાં લેવા તરફ દોરી ગઈ છે. અવાજ અને સ્પંદનો પ્રસારિત.
આ ફ્રી-પિસ્ટન ટોયોટા એન્જિનની લાક્ષણિકતાઓમાં પણ જરૂર મુજબ ફેરફાર કરી શકાય છે, કારણ કે ગેસ ચેમ્બરમાં દબાણ નિયમનકારી વાલ્વને "સ્પ્રિંગ" અસરની જડતા સાથે સમાયોજિત કરી શકાય છે.
આ વિડિઓ સાથે રહો, જ્યાં તમે આ ટોયોટા રચના જોઈ શકો છો: