निसानने जगातील पहिले व्हेरिएबल कॉम्प्रेशन इंजिन विकसित केले आहे

कारण विषय गुंतागुंतीचा आहे, निसानचे व्हीसी-टी व्हेरिएबल कॉम्प्रेशन इंजिन इतके विलक्षण का आहे हे समजून घेण्यासाठी प्रथम कॉम्प्रेशन रेशो संकल्पना थोडक्यात स्पष्ट करूया? त्यामुळे काही अयोग्यता येण्याच्या जोखमीवर मी सोपे करण्याचा प्रयत्न करणार आहे – जर असे घडले तर तुम्ही नेहमी आमच्या Facebook वर जाऊ शकता आणि आम्हाला टिप्पणी देऊ शकता.

काय रेट करा?

कम्प्रेशन रेशो म्हणजे सिलेंडरच्या आत दिलेल्या व्हॉल्यूमला किती वेळा संकुचित केले जाते. व्यावहारिक उदाहरण: 10:1 गुणोत्तर असलेल्या 1.0 लिटर चार-सिलेंडर इंजिनमध्ये 250 cm³ सिलेंडर असतात जे, त्यांच्या शीर्षस्थानी मृत केंद्रावर, मिश्रण फक्त 25 cm³ - म्हणजेच त्याच्या व्हॉल्यूमच्या दहाव्या भागापर्यंत ( १० :१). कॉम्प्रेशन रेशो स्पष्टीकरणाची जटिल आवृत्ती येथे पाहिली जाऊ शकते.

आणि हे इतके महत्त्वाचे का आहे?

कारण इंजिनचा कॉम्प्रेशन रेशो जितका जास्त तितकी त्याची कार्यक्षमता जास्त. इंजिनचे कॉम्प्रेशन जितके जास्त असेल तितक्या वेगाने स्फोटामुळे निर्माण होणार्‍या वायूंचा विस्तार होईल आणि परिणामी पिस्टन आणि कनेक्टिंग रॉडचा वेग जितका होईल तितका वेगवान होईल आणि त्यामुळे क्रँकशाफ्टचे विस्थापन जलद होईल - परिणामी वाहनामध्ये अधिक हालचाल प्रसारित होईल. चाके म्हणूनच स्पोर्ट्स कारमध्ये कॉम्प्रेशन रेशो जास्त असतो – उदाहरणार्थ, ऑडी आर8 चे व्ही10 इंजिन त्याच्या आवाजाच्या १२.७ पट कॉम्प्रेस करते.

मग सर्व कारमध्ये उच्च कॉम्प्रेशन रेशो का नसतात?

दोन कारणांमुळे: पहिले कारण म्हणजे मिश्रण पूर्व-विस्फोट होते आणि दुसरे कारण म्हणजे उच्च कॉम्प्रेशन रेशो असलेले इंजिन बनवणे महाग असते. पण आधी पहिल्या कारणाकडे जाऊया. कॉम्प्रेशन रेशो जसजसा वाढत जातो, तसतसे ज्वलन कक्षातील हवा-इंधन मिश्रणाचे तापमान वाढते आणि तापमानात ही वाढ पिस्टन वरच्या मृत केंद्रापर्यंत पोहोचण्यापूर्वी प्रज्वलन होऊ शकते. या घटनेचे नाव प्री-डेटोनेशन आहे आणि या प्रभावामुळेच कार ब्रँड्सना कंझर्व्हेटिव्ह कॉम्प्रेशन रेशोसह इंजिन तयार करण्यास भाग पाडले जाते, जास्तीत जास्त कार्यक्षमतेच्या खर्चावर या घटनेपासून इंजिनचे संरक्षण करण्यासाठी डिझाइन केलेले इग्निशन आणि इंजेक्शन नकाशे.

दुसरीकडे, उच्च कॉम्प्रेशन रेशोसह इंजिन तयार करणे देखील महाग आहे (ब्रँडसाठी आणि म्हणून ग्राहकांसाठी...). कारण उच्च कॉम्प्रेशन रेशो असलेल्या इंजिनमध्ये प्री-डेटोनेशन टाळण्यासाठी, ब्रँड्सना नोबलर आणि अधिक प्रतिरोधक सामग्रीचा अवलंब करावा लागतो ज्यामुळे इंजिनमध्ये निर्माण होणारी उष्णता अधिक कार्यक्षमतेने नष्ट होते.

निसानला (शेवटी!) उपाय सापडला

गेल्या 25 वर्षांत अनेक ब्रँड्सनी या पातळीवरील इंजिनच्या मर्यादांवर मात करण्याचा अयशस्वी प्रयत्न केला आहे. साब हा एक ब्रँड जवळ आला, अगदी क्रांतिकारक इंजिन सादर केले जे इंजिन हेडच्या पार्श्व हालचालीमुळे, दहन चेंबरची घन क्षमता वाढवू किंवा कमी करण्यात व्यवस्थापित झाले. आणि म्हणून कॉम्प्रेशन रेशो. समस्या? सिस्टममध्ये विश्वासार्हता त्रुटी होत्या आणि ते कधीही उत्पादनात बनले नाही. आनंदाने…

आम्ही म्हटल्याप्रमाणे, निसान हा उपाय शोधणारा पहिला ब्रँड होता. एक ब्रँड जो सप्टेंबरमध्ये पॅरिस मोटर शोमध्ये जगातील पहिले व्हेरिएबल कॉम्प्रेशन इंजिन सादर करेल. हे 2.0 टर्बो इंजिन असून 274 hp आणि 390 Nm कमाल टॉर्क आहे. हे इंजिन सुरुवातीला फक्त यू.एस.ए.मध्ये लॉन्च केले जाईल, 3.5 V6 इंजिनच्या जागी जे सध्या इन्फिनिटी मॉडेल्स (निसानचे प्रीमियम मॉडेल विभाग) सुसज्ज आहे.

निसानने हे कसे साध्य केले?

ते जादूटोणा होते. मी गंमत करतोय... ते शुद्ध अभियांत्रिकी होते. पारंपारिक इंजिनमध्ये कनेक्टिंग रॉड्स (तो हात जो पिस्टनला “पकडतो”) थेट क्रँकशाफ्टला जोडलेला असतो, निसानच्या व्हीसी-टी इंजिनमध्ये असे होत नाही. जसे आपण खालील चित्रात पाहू शकता:

या क्रांतिकारी निसान इंजिनमध्ये मुख्य कनेक्टिंग रॉडची लांबी कमी करण्यात आली आणि क्रँकशाफ्टला पिव्होट केलेल्या इंटरमीडिएट लीव्हरशी जोडली गेली आणि कनेक्टिंग रॉडच्या विरुद्ध असलेल्या दुसऱ्या जंगम कनेक्टिंग रॉडशी जोडली गेली जी पिस्टनच्या हालचालीची व्याप्ती बदलते. जेव्हा इंजिन कंट्रोल युनिट हे ठरवते की कॉम्प्रेशन रेशो वाढवणे किंवा कमी करणे आवश्यक आहे, तेव्हा ऍक्च्युएटर इंटरमीडिएट लीव्हरचा कोन बदलतो, कनेक्टिंग रॉड वाढवतो किंवा कमी करतो आणि म्हणून 8:1 आणि 14:1 दरम्यान कॉम्प्रेशन बदलतो. अशाप्रकारे, निसान इंजिन दोन्ही जगातील सर्वोत्कृष्ट गोष्टी एकत्रित करण्यात व्यवस्थापित करते: कमी आरपीएमवर जास्तीत जास्त कार्यक्षमता आणि उच्च आरपीएमवर अधिक शक्ती, प्री-डिटोनेशन प्रभाव टाळून.

इंजिनच्या कॉम्प्रेशन रेशोमधील हा फरक केवळ कार्यक्षमतेने आणि कोणत्याही rpm श्रेणीमध्ये शक्य आहे, संपूर्ण इंजिनमध्ये पसरलेल्या असंख्य सेन्सर्समुळे. ते प्रति सेकंद शेकडो हजारो माहिती ईसीयूला रिअल टाइममध्ये पाठवतात (हवेचे तापमान, ज्वलन कक्ष, सेवन, टर्बो, मिश्रणातील ऑक्सिजनचे प्रमाण इ.), संक्षेप गुणोत्तर त्यानुसार बदलता येते. गरजा वाहनाचे. हे इंजिन अॅटकिन्सन सायकलचे अनुकरण करण्यासाठी व्हेरिएबल व्हॉल्व्ह टायमिंग सिस्टमसह सुसज्ज आहे, ज्यामध्ये इनटेक व्हॉल्व्ह जास्त काळ उघडे राहतात ज्यामुळे हवा त्यांच्यामधून बाहेर जाऊ शकते, त्यामुळे कॉम्प्रेशन टप्प्यात इंजिनचा वायुगतिकीय प्रतिकार कमी होतो.

जे वारंवार अंतर्गत ज्वलन इंजिन संपल्याची घोषणा करतात त्यांनी "गिटार बॅगमध्ये ठेवा" वर परत जाणे आवश्यक आहे. . "जुने" अंतर्गत ज्वलन इंजिन आधीच 120 वर्षांहून जुने आहेत आणि ते येथेच राहतील असे दिसते. हा उपाय विश्वासार्ह ठरेल की नाही हे पाहणे बाकी आहे.

अजून थोडा इतिहास?

अंतर्गत ज्वलन इंजिनांच्या कर्तव्य चक्र कार्यक्षमतेवर कॉम्प्रेशन रेशोच्या प्रभावावरील पहिला अभ्यास 1920 चा आहे, जेव्हा ब्रिटिश अभियंता हॅरी रिकार्डो रॉयल एअर फोर्स (RAF) च्या वैमानिक विकास विभागाचे प्रमुख होते. RAF विमानांच्या उच्च इंधनाच्या वापरावर आणि परिणामी त्यांच्या लहान उड्डाण श्रेणीसाठी उपाय शोधणे हे त्याचे सर्वात महत्त्वाचे कार्य होते. या समस्येची कारणे आणि उपायांचा अभ्यास करण्यासाठी, हॅरी रिकार्डोने व्हेरिएबल कॉम्प्रेशनसह एक प्रायोगिक इंजिन विकसित केले जेथे त्याला आढळले की (इतर गोष्टींबरोबरच) काही इंधन विस्फोटासाठी अधिक प्रतिरोधक आहेत. हा अभ्यास प्रथम इंधन ऑक्टेन रेटिंग सिस्टमच्या निर्मितीमध्ये संपला.

या अभ्यासांमुळे प्रथमच असा निष्कर्ष काढण्यात आला की उच्च कॉम्प्रेशन रेशो अधिक कार्यक्षम आहेत आणि समान यांत्रिक ऊर्जा निर्माण करण्यासाठी कमी इंधन लागते. या काळापासूनच 25 लिटर घन क्षमतेची अवाढव्य इंजिने – जी आपल्याला पहिल्या महायुद्धातील विमानांपासून माहीत आहे – लहान आणि अधिक कार्यक्षम युनिट्सना मार्ग देऊ लागली. ट्रान्सअटलांटिक प्रवास एक वास्तविकता बनली आणि युद्धादरम्यान (इंजिनांच्या श्रेणीमुळे) सामरिक मर्यादा दूर केल्या गेल्या.