हालांकि आंतरिक दहन इंजनों के लिए उनके दिन गिने जाते हैं, जब रेंज एक्सटेंडर की बात आती है, तो वर्तमान दहन इंजनों का अभी भी अपना कहना है। टोयोटा हमें अपने नवीनतम इनोवेशन के साथ प्रस्तुत करती है जो अभी भी विकास में है।
जबकि अन्य सभी ब्रांड पारंपरिक आंतरिक दहन इंजनों के आधार पर रेंज एक्सटेंडर का उपयोग करते हैं, टोयोटा अपने हाइब्रिड और इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए रेंज एक्सटेंडर की प्रतिस्पर्धा से एक कदम आगे जाने का फैसला करती है।ऑटोपीडिया रूब्रिक के इस लेख में, इस टोयोटा इंजन के सभी विवरणों की खोज करें जिसका उपयोग कार को स्थानांतरित करने के लिए नहीं किया जाता है, बल्कि केवल ईंधन को विद्युत प्रवाह में बदलने के लिए किया जाता है।
इस वास्तुकला की उत्पत्ति
लगभग दो शताब्दियों पहले के यांत्रिक सिद्धांतों को लेते हुए, टोयोटा ने सीधे फ्री-पिस्टन इंजन: स्टर्लिंग इंजन से प्रेरणा ली। एक इंजन जो कभी स्टीम इंजन का मुख्य प्रतियोगी था, अपनी उपस्थिति के लगभग 200 साल बाद फिर से सुर्खियों में आ सकता है।
हालाँकि, टोयोटा का विचार कार उद्योग में बिल्कुल नया नहीं है और हम इसकी वजह बताएंगे। 70 के दशक के दौरान और तेल संकट के तुरंत बाद - जिसने ऑटोमोबाइल क्षेत्र को बहुत हिला दिया - कई निर्माताओं ने खुद को ऐसे समाधान अपनाने के लिए अत्यधिक दबाव में पाया जो कम ईंधन की खपत करते थे।
याद रखने के लिए: 70 के दशक के तेल संकट के कारण, पुर्तगाल ने 1974 विश्व रैली चैम्पियनशिप का उद्घाटन किया था
इसी समय, 1978 में, मोटर वाहन उद्योग के लिए स्टर्लिंग इंजन के सर्वोत्तम अनुकूलन में से एक का उदय हुआ। 1977 का ओपल रेकॉर्ड 2100 डीजल सेडान 1978 स्टर्लिंग पी-40 इंजन प्राप्त करने के लिए एकदम सही गिनी पिग था, जिसे अमेरिकी अंतरिक्ष एजेंसी नासा और जीएम (ऊपर चित्रित) के बीच एक अभूतपूर्व रणनीतिक साझेदारी में विकसित किया गया था।
स्टर्लिंग P-40 इंजन को गैसोलीन और डीजल, या यहाँ तक कि शराब दोनों पर चलने का लाभ था। यह 1908 फोर्ड मॉडल टी के बाद इतिहास में दूसरी "फ्लेक्स ईंधन" कार होगी, जो गैसोलीन, केरोसिन या वाष्पीकृत इथेनॉल पर चल सकती है।
1979 में स्पिरिट के लिए समान P-40 इंजन का उपयोग करने के लिए AMC (अमेरिकन मोटर्स कॉर्पोरेशन) की बारी होगी, लेकिन प्रदर्शन ने उपभोक्ताओं को कभी आश्वस्त नहीं किया। एक परियोजना, जो सफल नहीं होने के बावजूद, विश्व ऑटोमोबाइल उद्योग में एक मिसाल कायम करती है। नीचे की छवि:
बैक टू टुडे: टोयोटा का इनोवेशन
इतने सालों के बाद टोयोटा का आविष्कार एक कदम और आगे बढ़ गया है। नासा द्वारा 2012 में रेडियोआइसोटोप जनरेटर के रूप में विकसित एक अवधारणा को सीधे लेते हुए, विशेष रूप से बिजली उपग्रहों के लिए डिज़ाइन किया गया, और केवल 20 किग्रा के कुल वजन के साथ, टोयोटा ने कार बैटरी के लिए एक रैखिक बिजली जनरेटर के रूप में फ्री-पिस्टन इंजन को फिर से बनाने की कोशिश की।
नासा द्वारा बनाई गई अवधारणा की तरह, इस फ्री-पिस्टन इंजन में उत्पन्न गति को प्रसारित करने के लिए कनेक्टिंग रॉड या क्रैंकशाफ्ट नहीं है। जैसा कि आप छवियों (नीचे) में देख सकते हैं, एक आंतरिक दहन इंजन के पारंपरिक चलती भागों के बजाय, हमारे पास एक संपीड़ित गैस कक्ष है, जो एक वसंत के रूप में कार्य करता है, पिस्टन को एक नए दहन चक्र में लौटाता है।
रैखिक जनरेटर के रूप में टोयोटा के फ्री-पिस्टन इंजन में डब्ल्यू-आकार होता है, जहां पिस्टन डब्ल्यू कॉन्फ़िगरेशन के केंद्र में स्थित होता है। यह फ्री-पिस्टन इंजन लगभग 2-स्ट्रोक इंजन के रूप में संचालित होता है। निकास गैसों को सिलेंडर सिर के शीर्ष पर वाल्वों के माध्यम से निष्कासित कर दिया जाता है, जबकि नए चक्र के लिए हवा पार्श्व सेवन के माध्यम से कई गुना प्रवेश करती है, संपीड़ित होने के लिए तैयार होती है और मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए गैसोलीन के प्रत्यक्ष इंजेक्शन में शामिल हो जाती है।
मिश्रण के प्रज्वलन से उत्पन्न विस्तार के बाद, तल पर गैस कक्ष पिस्टन को उसके पीएमएस (शीर्ष मृत केंद्र) पर लौटाने वाले वसंत के रूप में कार्य करता है।
लेकिन एक रैखिक जनरेटर के रूप में टोयोटा फ्री-पिस्टन इंजन विद्युत प्रवाह का उत्पादन कैसे करता है?
W कॉन्फ़िगरेशन वाले इंजन के बाहर, एक चुंबक होता है, जो नियोडिमियम, लोहा और बोरॉन से बना होता है, और दहन कक्ष के चारों ओर तांबे के तार से बना एक कॉइल होता है। मैग्नेट और कॉइल के बीच निरंतर गति के माध्यम से, विद्युत प्रवाह उत्पन्न होता है, जिसे बैटरी में भेजा जाता है।
अवधारणा को थोड़ा सा स्पष्ट करना, नियोडिमियम एक पूर्ण नवीनता नहीं है। यह लंबे समय से इस्तेमाल किया गया है और यहां तक कि कृत्रिम रूप से भी उत्पादित किया जाता है, हालांकि नियोडिमियम - इसके आणविक नामकरण के आधार पर - पृथ्वी पर सबसे दुर्लभ चुंबकीय धातुओं में से एक है। 1982 में खोजा गया यह यौगिक दुनिया भर में और लगभग पूरे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में फैल गया है।
टोयोटा द्वारा बनाया गया इस प्रकार का इंजन विशेष रूप से शक्तिशाली नहीं है, वास्तव में इसकी कॉम्पैक्ट डिजाइन पूरी तरह से दक्षता और सेट के कम वजन की दृष्टि से कल्पना की गई है, और उत्पादित बिजली केवल 10 किलोवाट, लगभग 13 अश्वशक्ति पर स्थित है। हालांकि, यह पर्याप्त से अधिक ऊर्जा का उत्पादन करता है ताकि एक साथ काम करने वाली केवल 2 इकाइयां टोयोटा यारिस के लिए पर्याप्त विद्युत प्रवाह उत्पन्न कर सकें या 120 किमी/घंटा के राजमार्ग पर मंडराती गति तक पहुंच सकें।
चूंकि यह अभी भी विकास के तहत एक परियोजना है, टोयोटा को अभी भी इस तकनीक को बिक्री पर रखने से पहले एक लंबा सफर तय करना है। क्योंकि यदि एक ओर उत्पादन लागत बेंचमार्क नहीं है, तो अभी भी रखरखाव लागत और कंपन जैसे अनसुलझे तकनीकी मुद्दे हैं, एक ऐसा तथ्य जिसने टोयोटा को पहले से ही अपने नए इंजन के उपयोग पर विपरीत तरीके से विचार करने के लिए प्रेरित किया है, ताकि इसे कम किया जा सके। शोर और कंपन संचारित।
इस फ्री-पिस्टन टोयोटा इंजन की विशेषताओं को भी आवश्यकतानुसार संशोधित किया जा सकता है, क्योंकि गैस चैंबर में दबाव विनियमन वाल्व को "वसंत" प्रभाव की कठोरता के लिए समायोजित किया जा सकता है।
इस वीडियो के साथ बने रहें, जहां आप टोयोटा की इस रचना को देख सकते हैं: