چونکہ موضوع پیچیدہ ہے، آئیے پہلے مختصر طور پر کمپریشن تناسب کے تصور کی وضاحت کرتے ہیں تاکہ یہ سمجھ سکیں کہ نسان کا VC-T متغیر کمپریشن انجن اتنا غیر معمولی کیوں ہے؟ اس لیے میں آسان بنانے کی کوشش کرنے جا رہا ہوں، کچھ غلطیاں ہونے کے خطرے سے – اگر ایسا ہوتا ہے تو آپ ہمیشہ ہمارے فیس بک پر جا کر ہمیں ایک تبصرہ چھوڑ سکتے ہیں۔
کیا درجہ دیں؟
کمپریشن ریشو وہ مقدار ہے جس وقت سلنڈر کے اندر کسی دیے گئے حجم کو کمپریس کیا جاتا ہے۔ عملی مثال: 10:1 کے تناسب کے ساتھ 1.0 لیٹر کے چار سلنڈر انجن میں 250 cm³ سلنڈر ہوتے ہیں جو اپنے اوپری ڈیڈ سینٹر میں مکسچر کو صرف 25 cm³ کے حجم تک کمپریس کرتے ہیں - یعنی اس کے حجم کے دسویں حصے تک ( 10:1)۔ کمپریشن تناسب کی وضاحت کا پیچیدہ ورژن یہاں دیکھا جا سکتا ہے۔اور یہ اتنا اہم کیوں ہے؟
کیونکہ انجن کا کمپریشن ریشو جتنا زیادہ ہوگا اس کی کارکردگی اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ انجن کا کمپریشن جتنا زیادہ ہوگا، دھماکے کے نتیجے میں گیسوں کا پھیلاؤ اتنا ہی تیز ہوگا اور اس کے نتیجے میں پسٹن اور کنیکٹنگ راڈ کا نزول بھی تیز ہوگا، اور اس وجہ سے کرینک شافٹ کی تیزی سے نقل مکانی ہوگی - جس کے نتیجے میں گاڑی کو زیادہ حرکت دی جائے گی۔ پہیے اسی لیے اسپورٹس کاروں میں کمپریشن کا تناسب زیادہ ہوتا ہے - مثال کے طور پر، Audi R8 کا V10 انجن اپنے حجم سے 12.7 گنا کمپریشن کرتا ہے۔
تو کیوں تمام کاروں میں اعلی کمپریشن تناسب نہیں ہوتا ہے؟
دو وجوہات کی بنا پر: پہلی وجہ یہ ہے کہ مرکب پہلے سے پھٹ جاتا ہے اور دوسری وجہ یہ ہے کہ ہائی کمپریشن ریشو والا انجن بنانا مہنگا ہے۔ لیکن پہلے پہلی وجہ کی طرف چلتے ہیں۔ جیسے جیسے کمپریشن کا تناسب بڑھتا ہے، اسی طرح کمبشن چیمبر کے اندر ہوا کے ایندھن کے مرکب کا درجہ حرارت بھی بڑھتا ہے اور درجہ حرارت میں یہ اضافہ پسٹن کے سب سے اوپر مردہ مرکز تک پہنچنے سے پہلے اگنیشن کا باعث بن سکتا ہے۔ اس رجحان کا نام پری ڈیٹونیشن ہے اور اسی اثر کی وجہ سے کار برانڈز قدامت پسند کمپریشن ریشو کے ساتھ انجن تیار کرنے پر مجبور ہیں، زیادہ سے زیادہ کارکردگی کی قیمت پر انجن کو اس رجحان سے بچانے کے لیے ڈیزائن کیے گئے اگنیشن اور انجیکشن نقشوں کے ساتھ۔دوسری طرف، ہائی کمپریشن ریشو کے ساتھ انجن تیار کرنا بھی مہنگا ہے (برانڈز کے لیے اور اس لیے صارفین کے لیے...)۔ کیونکہ ہائی کمپریشن ریشو والے انجنوں میں پہلے سے دھماکے سے بچنے کے لیے، برانڈز کو نوبل اور زیادہ مزاحم مواد کا سہارا لینا پڑتا ہے جو انجن میں پیدا ہونے والی حرارت کو زیادہ مؤثر طریقے سے ضائع کرتے ہیں۔
نسان نے (آخر میں!) حل ڈھونڈ لیا۔
پچھلے 25 سالوں میں کئی برانڈز نے اس سطح تک انجنوں کی حدود کو دور کرنے کی ناکام کوشش کی ہے۔ ساب ان برانڈز میں سے ایک تھا جو قریب آیا، یہاں تک کہ ایک انقلابی انجن بھی پیش کیا جو، انجن کے سر کی پس منظر کی حرکت کی بدولت، کمبشن چیمبر کی کیوبک صلاحیت کو بڑھانے یا کم کرنے میں کامیاب رہا۔ اور اس وجہ سے کمپریشن تناسب. مسئلہ؟ سسٹم میں قابل اعتماد خامیاں تھیں اور اسے کبھی بھی پیداوار میں نہیں بنایا گیا۔ خوشی سے…
حل تلاش کرنے والا پہلا برانڈ تھا، جیسا کہ ہم نے کہا، نسان۔ ایک برانڈ جو ستمبر میں پیرس موٹر شو میں دنیا کا پہلا متغیر کمپریشن انجن پیش کرے گا۔ یہ 2.0 ٹربو انجن ہے جس میں 274 hp اور 390 Nm زیادہ سے زیادہ ٹارک ہے۔ یہ انجن ابتدائی طور پر صرف USA میں لانچ کیا جائے گا، جو 3.5 V6 انجن کی جگہ لے گا جو فی الحال انفینیٹی ماڈلز (نسان کے پریمیم ماڈل ڈویژن) سے لیس ہے۔
نسان نے یہ کیسے حاصل کیا؟
یہ جادوگری تھی۔ میں مذاق کر رہا ہوں… یہ خالص انجینئرنگ تھی۔ روایتی انجنوں میں کنیکٹنگ راڈز (وہ بازو جو پسٹن کو "پکڑتا" ہے) براہ راست کرینک شافٹ سے منسلک ہوتا ہے، نسان کے VC-T انجن میں ایسا نہیں ہوتا ہے۔ جیسا کہ آپ نیچے دی گئی تصویر میں دیکھ سکتے ہیں:
اس انقلابی نسان انجن میں مین کنیکٹنگ راڈ کی لمبائی کم کر دی گئی تھی اور کرینک شافٹ پر محیط ایک انٹرمیڈیٹ لیور سے جوڑ دیا گیا تھا اور کنیکٹنگ راڈ کے مقابل دوسری حرکت پذیر کنیکٹنگ راڈ سے جوڑا گیا تھا جو پسٹن کی حرکت کی حد تک مختلف ہوتی ہے۔ جب انجن کنٹرول یونٹ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ کمپریشن تناسب کو بڑھانا یا کم کرنا ضروری ہے، تو ایکچیویٹر انٹرمیڈیٹ لیور کا زاویہ تبدیل کرتا ہے، کنیکٹنگ راڈ کو بڑھاتا یا کم کرتا ہے اور اس وجہ سے کمپریشن کو 8:1 اور 14:1 کے درمیان تبدیل کرتا ہے۔ اس طرح، نسان انجن دونوں جہانوں کے بہترین کو یکجا کرنے کا انتظام کرتا ہے: کم rpm پر زیادہ سے زیادہ کارکردگی اور ہائی rpm پر زیادہ طاقت، دھماکے سے پہلے کے اثر سے بچتے ہوئے۔
انجن کے کمپریشن تناسب میں یہ تغیر صرف مؤثر طریقے سے اور کسی بھی rpm رینج میں ممکن ہے، پورے انجن میں پھیلے ہوئے بے شمار سینسر کی بدولت۔ یہ سیکڑوں ہزاروں معلومات فی سیکنڈ ECU کو حقیقی وقت میں بھیجتے ہیں (ہوا کا درجہ حرارت، کمبشن چیمبر، انٹیک، ٹربو، مکسچر میں آکسیجن کی مقدار وغیرہ)، جس سے کمپریشن تناسب کو اس کے مطابق تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ ضروریات گاڑی کی. یہ انجن اٹکنسن سائیکل کی تقلید کے لیے ایک متغیر والو ٹائمنگ سسٹم سے بھی لیس ہے، جس میں انٹیک والوز زیادہ دیر تک کھلے رہتے ہیں تاکہ ہوا ان کے ذریعے باہر نکل سکے، اس طرح کمپریشن مرحلے میں انجن کی ایروڈینامک مزاحمت کو کم کر دیتا ہے۔
وہ لوگ جو بار بار اندرونی دہن کے انجن کے خاتمے کا اعلان کرتے ہیں انہیں "گٹار کو بیگ میں رکھنے" کے لیے واپس جانا چاہیے۔ . "پرانے" اندرونی دہن کے انجن پہلے ہی 120 سال سے زیادہ پرانے ہیں اور ایسا لگتا ہے کہ وہ یہاں رہنے کے لیے موجود ہیں۔ یہ دیکھنا باقی ہے کہ آیا یہ حل قابل اعتماد ہو گا۔
تھوڑی اور تاریخ؟
اندرونی دہن کے انجنوں کی ڈیوٹی سائیکل کی کارکردگی پر کمپریشن تناسب کے اثرات کے بارے میں پہلا مطالعہ 1920 کا ہے، جب برطانوی انجینئر ہیری ریکارڈو رائل ایئر فورس (RAF) کے ایروناٹیکل ڈیولپمنٹ ڈیپارٹمنٹ کے سربراہ تھے۔ اس کے سب سے اہم مشنوں میں سے ایک RAF طیارے کے ایندھن کی زیادہ کھپت اور اس کے نتیجے میں ان کی مختصر پرواز کی حد کے لیے حل تلاش کرنا تھا۔ اس مسئلے کی وجوہات اور حل کا مطالعہ کرنے کے لیے، ہیری ریکارڈو نے متغیر کمپریشن کے ساتھ ایک تجرباتی انجن تیار کیا جہاں اس نے پایا (دوسری چیزوں کے علاوہ) کہ کچھ ایندھن دھماکے کے لیے زیادہ مزاحم تھے۔ یہ مطالعہ پہلے ایندھن آکٹین کی درجہ بندی کے نظام کی تخلیق میں اختتام پذیر ہوا۔
یہ ان مطالعات کی بدولت تھی کہ، پہلی بار، یہ نتیجہ اخذ کیا گیا تھا کہ اعلی کمپریشن تناسب زیادہ موثر ہیں اور ایک ہی میکانی توانائی پیدا کرنے کے لیے کم ایندھن کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ اس وقت سے تھا جب 25 لیٹر کیوبک گنجائش والے بہت بڑے انجن - جسے ہم پہلی جنگ عظیم کے طیاروں سے جانتے ہیں - نے چھوٹے اور زیادہ موثر یونٹوں کو راستہ دینا شروع کیا۔ بحر اوقیانوس کا سفر ایک حقیقت بن گیا اور جنگ کے دوران (انجنوں کی حد کی وجہ سے) حکمت عملی کی حدود کو ختم کر دیا گیا۔
