चूंकि विषय जटिल है, आइए पहले संक्षेप में संपीड़न अनुपात अवधारणा को समझें कि निसान का वीसी-टी चर संपीड़न इंजन इतना असाधारण क्यों है? इसलिए मैं कुछ अशुद्धि करने के जोखिम पर सरल बनाने की कोशिश करने जा रहा हूं - यदि ऐसा होता है तो आप हमेशा हमारे फेसबुक पर जा सकते हैं और हमें एक टिप्पणी छोड़ सकते हैं।
क्या रेट करें?
संपीड़न अनुपात सिलेंडर के अंदर दिए गए वॉल्यूम को संपीड़ित करने की मात्रा है। व्यावहारिक उदाहरण: 10:1 अनुपात वाले 1.0 लीटर चार-सिलेंडर इंजन में 250 सेमी³ सिलेंडर होते हैं, जो अपने शीर्ष मृत केंद्र पर, मिश्रण को केवल 25 सेमी³ की मात्रा में संपीड़ित करते हैं - यानी इसकी मात्रा का दसवां हिस्सा ( 10:1)। संपीड़न अनुपात स्पष्टीकरण का जटिल संस्करण यहां देखा जा सकता है।और यह इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
क्योंकि इंजन का कम्प्रेशन अनुपात जितना अधिक होगा, उसकी दक्षता उतनी ही अधिक होगी। इंजन का संपीड़न जितना अधिक होगा, विस्फोट के परिणामस्वरूप गैसों का तेजी से विस्तार होगा और परिणामस्वरूप पिस्टन और कनेक्टिंग रॉड का तेजी से उतरना होगा, और इसलिए क्रैंकशाफ्ट का विस्थापन तेज होगा - जिसके परिणामस्वरूप वाहन में अधिक गति संचरित होगी पहिए। इसलिए स्पोर्ट्स कारों में उच्च संपीड़न अनुपात होता है - उदाहरण के लिए, ऑडी R8 का V10 इंजन इसकी मात्रा का 12.7 गुना संपीड़ित करता है।
तो सभी कारों में उच्च संपीड़न अनुपात क्यों नहीं होता है?
दो कारणों से: पहला कारण यह है कि मिश्रण पूर्व-विस्फोट करता है और दूसरा कारण यह है कि उच्च संपीड़न अनुपात वाला इंजन बनाना महंगा है। लेकिन पहले पहले कारण पर चलते हैं। जैसे-जैसे संपीड़न अनुपात बढ़ता है, वैसे ही दहन कक्ष के अंदर वायु-ईंधन मिश्रण का तापमान और तापमान में यह वृद्धि पिस्टन के शीर्ष मृत केंद्र तक पहुंचने से पहले प्रज्वलन का कारण बन सकती है। इस घटना का नाम पूर्व-विस्फोट है और यह इस प्रभाव के कारण है कि कार ब्रांड रूढ़िवादी संपीड़न अनुपात वाले इंजनों का उत्पादन करने के लिए मजबूर हैं, अधिकतम दक्षता की कीमत पर इंजन को इस घटना से बचाने के लिए डिज़ाइन किए गए इग्निशन और इंजेक्शन मैप्स के साथ।दूसरी ओर, उच्च संपीड़न अनुपात वाले इंजन बनाना भी महंगा है (ब्रांडों के लिए और इसलिए ग्राहकों के लिए…)। क्योंकि उच्च संपीड़न अनुपात वाले इंजनों में पूर्व-विस्फोट से बचने के लिए, ब्रांडों को बेहतर और अधिक प्रतिरोधी सामग्री का सहारा लेना पड़ता है जो इंजन में उत्पन्न गर्मी को अधिक कुशलता से नष्ट कर देता है।
निसान (आखिरकार!) समाधान ढूंढता है
पिछले 25 वर्षों में कई ब्रांडों ने इस स्तर तक इंजन की सीमाओं को पार करने का असफल प्रयास किया है। साब उन ब्रांडों में से एक था जो करीब आए, यहां तक कि एक क्रांतिकारी इंजन पेश किया, जो इंजन हेड के पार्श्व आंदोलन के लिए धन्यवाद, दहन कक्ष की घन क्षमता को बढ़ाने या घटाने में कामयाब रहा। और इसलिए संपीड़न अनुपात। मुसीबत? सिस्टम में विश्वसनीयता की खामियां थीं और इसे कभी भी उत्पादन में नहीं बनाया। आनंद से…
समाधान खोजने वाला पहला ब्रांड था, जैसा कि हमने कहा, निसान। एक ऐसा ब्रांड जो सितंबर में पेरिस मोटर शो में दुनिया का पहला वेरिएबल कम्प्रेशन इंजन पेश करेगा। यह 2.0 टर्बो इंजन है जो 274 एचपी और 390 एनएम अधिकतम टॉर्क देता है। यह इंजन शुरू में केवल यू.एस.ए. में लॉन्च किया जाएगा, जो वर्तमान में इनफिनिटी मॉडल (निसान के प्रीमियम मॉडल डिवीजन) से लैस 3.5 वी6 इंजन की जगह लेता है।
निसान ने इसे कैसे हासिल किया?
यह जादू टोना था। मैं मजाक कर रहा हूँ... यह शुद्ध इंजीनियरिंग थी। पारंपरिक इंजनों में कनेक्टिंग रॉड्स (वह हाथ जो पिस्टन को "पकड़ लेता है") सीधे क्रैंकशाफ्ट से जुड़ा होता है, निसान के वीसी-टी इंजन में ऐसा नहीं होता है। जैसा कि आप नीचे इमेज में देख सकते हैं:
इस क्रांतिकारी निसान इंजन में मुख्य कनेक्टिंग रॉड की लंबाई कम कर दी गई थी और क्रैंकशाफ्ट के लिए एक मध्यवर्ती लीवर से जुड़ा हुआ था और कनेक्टिंग रॉड के विपरीत दूसरी जंगम कनेक्टिंग रॉड से जुड़ा था जो पिस्टन आंदोलन की सीमा को बदलता है। जब इंजन नियंत्रण इकाई यह निर्धारित करती है कि संपीड़न अनुपात को बढ़ाना या कम करना आवश्यक है, तो एक्चुएटर मध्यवर्ती लीवर के कोण को बदलता है, कनेक्टिंग रॉड को ऊपर या नीचे करता है और इसलिए संपीड़न को 8:1 और 14:1 के बीच बदलता है। इस प्रकार, निसान इंजन दोनों दुनिया के सर्वश्रेष्ठ को संयोजित करने का प्रबंधन करता है: कम आरपीएम पर अधिकतम दक्षता और उच्च आरपीएम पर अधिक शक्ति, पूर्व-विस्फोट प्रभाव से बचते हुए।
इंजन के संपीड़न अनुपात में यह भिन्नता केवल कुशलतापूर्वक और किसी भी आरपीएम रेंज में संभव है, पूरे इंजन में फैले असंख्य सेंसर के लिए धन्यवाद। ये वास्तविक समय (हवा का तापमान, दहन कक्ष, सेवन, टर्बो, मिश्रण में ऑक्सीजन की मात्रा, आदि) में प्रति सेकंड सैकड़ों हजारों जानकारी भेजते हैं, जिससे संपीड़न अनुपात को तदनुसार बदला जा सकता है। वाहन की। यह इंजन एटकिंसन चक्र का अनुकरण करने के लिए एक चर वाल्व समय प्रणाली से भी सुसज्जित है, जिसमें सेवन वाल्व हवा को उनके माध्यम से बाहर निकलने की अनुमति देने के लिए लंबे समय तक खुले रहते हैं, इस प्रकार संपीड़न चरण में इंजन के वायुगतिकीय प्रतिरोध को कम करते हैं।
जो लोग बार-बार आंतरिक दहन इंजन के अंत की घोषणा करते हैं, उन्हें "गिटार को बैग में रखना" पर वापस जाना चाहिए। . "पुराने" आंतरिक दहन इंजन पहले से ही 120 वर्ष से अधिक पुराने हैं और ऐसा लगता है कि यहां रहने के लिए हैं। यह देखा जाना बाकी है कि क्या यह समाधान विश्वसनीय होगा।
थोड़ा और इतिहास?
आंतरिक दहन इंजनों की कर्तव्य चक्र दक्षता पर संपीड़न अनुपात के प्रभावों पर पहला अध्ययन 1920 की तारीख है, जब ब्रिटिश इंजीनियर हैरी रिकार्डो ने रॉयल एयर फोर्स (आरएएफ) के वैमानिकी विकास विभाग का नेतृत्व किया था। इसके सबसे महत्वपूर्ण मिशनों में से एक आरएएफ विमान की उच्च ईंधन खपत के लिए एक समाधान खोजना था और इसके परिणामस्वरूप उनकी छोटी उड़ान सीमा के लिए। इस समस्या के कारणों और समाधानों का अध्ययन करने के लिए, हैरी रिकार्डो ने परिवर्तनीय संपीड़न के साथ एक प्रयोगात्मक इंजन विकसित किया जहां उन्होंने पाया (अन्य बातों के अलावा) कि कुछ ईंधन विस्फोट के लिए अधिक प्रतिरोधी थे। इस अध्ययन की परिणति पहली ईंधन ऑक्टेन रेटिंग प्रणाली के निर्माण में हुई।
यह इन अध्ययनों के लिए धन्यवाद था कि, पहली बार, यह निष्कर्ष निकाला गया कि उच्च संपीड़न अनुपात अधिक कुशल हैं और समान यांत्रिक ऊर्जा का उत्पादन करने के लिए कम ईंधन की आवश्यकता होती है। यह इस समय से था कि 25 लीटर क्यूबिक क्षमता वाले विशाल इंजन - जिन्हें हम प्रथम विश्व युद्ध के विमानों से जानते हैं - ने छोटी और अधिक कुशल इकाइयों को रास्ता देना शुरू कर दिया। ट्रान्साटलांटिक यात्रा एक वास्तविकता बन गई और युद्ध के दौरान (इंजनों की सीमा के कारण) सामरिक सीमाओं को कम कर दिया गया।
