1. गैसोलीन इंजन का अवलोकन
गैसोलीन इंजन एक सामान्य आंतरिक दहन इंजन है जो कारों जैसे वाहनों को चलाने या अन्य उपकरणों के लिए बिजली प्रदान करने के लिए गैसोलीन को जलाकर बिजली उत्पन्न करता है। गैसोलीन इंजनों में अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला होती है, और उनका कार्य सिद्धांत चार-स्ट्रोक चक्र (सेवन, संपीड़न, कार्य, निकास) पर आधारित होता है। सामान्य ऑपरेशन के दौरान, हवा और गैसोलीन को सिलेंडर में मिश्रित और प्रज्वलित किया जाता है, जिससे पिस्टन को चलाने के लिए ऊर्जा उत्पन्न होती है और अंततः ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है।
2. गैसोलीन इंजनों में टर्बो का अनुप्रयोग
(I) टर्बोचार्जर क्या है?
टर्बोचार्जर एक उपकरण है जो इंजन में हवा के सेवन की मात्रा को बढ़ा सकता है। इसमें मुख्य रूप से दो भाग होते हैं: एक टरबाइन और एक कंप्रेसर। टरबाइन भाग चलने के लिए इंजन द्वारा छोड़ी गई निकास गैस ऊर्जा का उपयोग करता है, जबकि कंप्रेसर भाग इंजन में प्रवेश करने वाली हवा को संपीड़ित करता है ताकि अधिक हवा सिलेंडर में प्रवेश कर सके। जब अधिक हवा सिलेंडर में प्रवेश करती है, तो इसे अधिक गैसोलीन के साथ मिलाया जा सकता है और जलाया जा सकता है, जिससे इंजन का पावर आउटपुट बढ़ जाता है।
(II) गैसोलीन इंजन के प्रदर्शन पर टर्बोचार्जर का प्रभाव
- शक्ति और टॉर्क बढ़ाएँ:
- गैसोलीन इंजनों के लिए, टर्बोचार्जर स्थापित करने से इंजन विस्थापन को बढ़ाए बिना इंजन की शक्ति और टॉर्क आउटपुट में काफी वृद्धि हो सकती है। उदाहरण के लिए, कुछ छोटे-विस्थापन टर्बोचार्ज्ड गैसोलीन इंजन बड़े-विस्थापन स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन के बराबर बिजली स्तर का उत्पादन कर सकते हैं। इससे कार के त्वरण प्रदर्शन और उच्च गति ड्राइविंग क्षमताओं में सुधार होता है।
- ईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार:
- कुछ परिचालन स्थितियों के तहत, टर्बोचार्ज्ड गैसोलीन इंजन ईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार कर सकते हैं। क्योंकि टर्बोचार्जर इंजन को कम गति पर अधिक टॉर्क उत्पन्न करने की अनुमति दे सकता है, दैनिक ड्राइविंग में, इंजन को बिजली की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए बहुत अधिक गति बनाए रखने की आवश्यकता नहीं होती है, जिससे ईंधन की खपत कम हो जाती है। हालाँकि, कुछ पूर्ण-लोड स्थितियों के तहत, टर्बोचार्ज्ड इंजन अधिक बिजली उत्पादन के लिए अधिक ईंधन की खपत कर सकता है।
- निकास उत्सर्जन कम करें:
- क्योंकि टर्बोचार्ज्ड गैसोलीन इंजन शक्ति बढ़ाते हुए ईंधन को अधिक कुशलता से जला सकते हैं, वे निकास गैस में हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को अपेक्षाकृत कम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) और हाइड्रोकार्बन (एचसी) जैसे प्रदूषकों का उत्सर्जन कम किया जा सकता है। इससे कारों को पर्यावरण उत्सर्जन के बढ़ते मानकों को पूरा करने में मदद मिलती है।
तृतीय. टर्बाइनों से सुसज्जित गैसोलीन इंजनों की सीमाएँ
(आई) टर्बो लैग
- टर्बो लैग एक अधिक स्पष्ट समस्या है जिसका सामना टर्बोचार्ज्ड गैसोलीन इंजनों को करना पड़ता है। टर्बोचार्जर इंजन निकास गैस द्वारा संचालित होता है। जब इंजन की गति कम होती है, तो निकास गैस ऊर्जा अपर्याप्त होती है, और टर्बोचार्जर जल्दी और प्रभावी ढंग से काम नहीं कर पाता है, जिसके परिणामस्वरूप त्वरक पर कदम रखने और टर्बो के पूरी शक्ति से उत्पादन शुरू करने के बीच एक निश्चित देरी होती है। यह कार की ड्राइविंग प्रतिक्रिया को प्रभावित करेगा, खासकर जब तीव्र त्वरण की आवश्यकता होती है, जैसे ओवरटेकिंग।
(II) विश्वसनीयता और रखरखाव लागत
- टर्बोचार्जर के कठोर कार्य वातावरण के कारण, इसे उच्च तापमान, उच्च गति रोटेशन आदि का सामना करने की आवश्यकता होती है, और इसकी विश्वसनीयता स्वाभाविक रूप से एस्पिरेटेड इंजन की तुलना में थोड़ी खराब हो सकती है। इसके अलावा, एक बार टर्बोचार्जर विफल हो जाने पर, रखरखाव की लागत अपेक्षाकृत अधिक होती है। इसके अलावा, टर्बोचार्जर के संचालन को अनुकूलित करने के लिए, इंजन के अन्य घटकों जैसे शीतलन प्रणाली और स्नेहन प्रणाली को भी तदनुसार मजबूत करने की आवश्यकता होती है, जिससे संपूर्ण इंजन प्रणाली की जटिलता और लागत भी बढ़ जाती है।
चतुर्थ. निष्कर्ष
गैसोलीन इंजन को टर्बोचार्जर से सुसज्जित किया जा सकता है, और यह संयोजन कई लाभ लाता है, जैसे बढ़ी हुई शक्ति, टॉर्क, बेहतर ईंधन अर्थव्यवस्था और कम निकास उत्सर्जन। हालाँकि, कुछ सीमाएँ भी हैं, जैसे टर्बो लैग, विश्वसनीयता और रखरखाव लागत। प्रौद्योगिकी के निरंतर विकास के साथ, इन सीमाओं में धीरे-धीरे सुधार किया जा रहा है, जैसे कि टर्बो लैग को कम करने, टर्बोचार्जर की विश्वसनीयता में सुधार करने और रखरखाव लागत को कम करने के लिए अधिक उन्नत टर्बोचार्जर तकनीक, इंजन इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली आदि को अपनाना।
