डीजल इंजन सिस्टम और वर्किंग

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इंजन पिस्टन,क्रैंकशाफ्ट और अन्य पार्ट्स द्वारा हिट एनर्जी को मेकेनिकल एनर्जी में परिवर्तित करते हैं।  एनर्जी की मात्रा क्रैंकशाफ्ट शाफ्ट की रोटेशनल स्पीड  पर निर्भर करती है। एक आंतरिक दहन इंजन (आईसीई) भाप इंजन की तुलना में अधिक कुशल है क्योंकि आईसीई को शुरू करना और बंद करना आसान है। परिवहन के क्षेत्र में ICE का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

आंतरिक दहन इंजन की मुख्य प्रणालियाँ।

1. ईंधन प्रणाली

2. स्नेहन प्रणाली

3. वायु सेवन प्रणाली

4. निकास प्रणाली

5. शीतलन प्रणाली

6. विद्युत व्यवस्था

(1) ईंधन प्रणाली

एक इंजन में ईंधन निम्नलिखित मार्ग से सिलेंडर बोर तक पहुंचता है:

ईंधन टैंक > जल सेपरेटर> फ़ीड पंप > फ़िल्टर > इंजेक्शन पंप > इंजेक्टर नोजल > सिलेंडर

ईंधन टैंक ईंधन भंडारण के लिए है। सामान्यतः यह शीट धातु से बना होता है। अधिकांश ईंधन टैंकों में ईंधन स्तर की जांच करने के लिए एक ईंधन गेज और ईंधन निकालने के लिए एक ड्रेन प्लग होता है।

जल सेपरेटर का उपयोग ईंधन से गंदगी और पानी को अलग करने के लिए किया जाता है।

फ़ीड पंप का उपयोग फ़िल्टर और इंजेक्शन पंप को ईंधन फीड करने के लिए किया जाता है।

ईंधन प्रणाली को नोजल खोलने के लिए ईंधन पर दबाव डालना चाहिए। संपीड़न के दबाव को ऑफसेट करने के लिए दहन कक्ष में ईंधन डालने के लिए आवश्यक दबाव आमतौर पर 350 से 450 पीएसआई होता है। यह कार्य मुख्यतः इंजेक्शन पंप द्वारा किया जाता है।

इंजेक्टर नोजल दहन कक्ष में ईंधन इंजेक्ट करता है। इंजेक्टर नोजल ईंधन को ऑटोमाइज करता है, जो ईंधन को छोटे कणों में तोड़ता है। जब ईंधन दहन कक्ष में प्रवेश करता है तो उसे ऑटोमाइज किया जाना चाहिए। ऑटोमाइजेशन 1,500 से 4,000 पीएसआई के बीच दबाव पर होता है।

(2)स्नेहन प्रणाली

स्नेहन के विभिन्न उद्देश्यों में शामिल हैं:

घिसाव को कम करता है और रगड़ने वाली सतहों को सीजिंग से रोकता है

घर्षण प्रतिरोध पर काबू पाने के लिए आवश्यक शक्ति कम कर देता है यानि स्मूथ करता है 

पिस्टन और अन्य भागों से गर्मी हटाता है

पिस्टन रिंग और सिलेंडर मे गैप मेंटेन रखता है।

इस प्रणाली में, इंजन के हिस्सों को प्रेशर फीड के द्वारा चिकनाई दी जाती है। तेल को तेल संप मै स्टोर किया जाता है, जहां से तेल पंप स्ट्रेनर के माध्यम से तेल लेता है और इसे एक फिल्टर के माध्यम से मुख्य गैलरी तक पहुंचाता है। मुख्य गैलरी से तेल मुख्य बीयरिंगों तक जाता है। मुख्य बीयरिंगों को लुब्रिकेट करने के बाद कुछ तेल वापस संप में गिर जाता है कुछ सिलेंडर की दीवारों पर फैल जाता है और शेष तेल एक छेद के माध्यम से क्रैंकपिन में चला जाता है। क्रैंकपिन से तेल कनेक्टिंग रॉड वेब में एक छेद के माध्यम से पिस्टन पिन तक जाता है जहां यह पिस्टन रिंग्स को लुब्रिकेंट करता  है। कैमशाफ्ट और टाइमिंग गियर को चिकनाई देने के लिए तेल को तेल गैलरी से अलग तेल लाइन के माध्यम से ले जाया जाता है। ड्रिल किए गए छेदों के माध्यम से मुख्य तेल गैलरी को टैपेट गाइड सतहों से होते हुए वाल्व टैपेट्स को चिकनाई दी जाती है। 

तेल कूलर

चिकनाई वाले तेल को ठंडा करने के लिए ऑयल कूलर का उपयोग किया जाता है। उच्च तापमान से तेल की चिपचिपाहट कम हो जाएगी, जिससे चलते भागों के बीच एक हानिकारक तेल फिल्म बन जाएगी। इसे खत्म करने के लिए इंजन ऑयल कूलर का इस्तेमाल किया जाता है।

(3) इनटेक प्रणाली

वायु निम्नलिखित मार्ग से सिलेंडर बोर में प्रवाहित होती है:

एयर क्लीनर -> टर्बो चार्जर -> इनटेक मैनिफोल्ड -> इनलेट पोर्ट -> इनलेट वाल्व -> सिलेंडर बोर

एयर क्लीनर एक फिल्टर है जो धूल को सिलेंडर बोर में प्रवेश करने से रोकता है। फ़िल्टर की सतह पर आमतौर पर छिद्र होते हैं, जिन्हें माइक्रोन द्वारा मापा जाता है। सबसे कम माइक्रोन मान में अधिक अच्छा फिल्टरीगेशन  होता है। फ़िल्टर सेट में बेहतर निस्पंदन के लिए भारी डीजल इंजनों में बाहरी और सुरक्षा फ़िल्टर होते हैं।

ट्यूबर चार्जर इंजन में एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है जो एयर फिल्टर से हवा को संपीड़ित करता है। टर्बो चार्जर में एक ही शाफ्ट पर दो इम्पेलर लगे होते हैं। ये इम्पेलर निकास हवा से संचालित होते हैं।एयर फिल्टर द्वारा खींची गई हवा को सिलेंडर बोर में प्रवेश करने से पहले संपीड़ित किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च दक्षता प्राप्त होती है। शाफ्ट लगभग 1,00,000 आरपीएम की गति से घूमेगा जिसके परिणामस्वरूप इंजन का जीवन लंबा हो जाएगा।

इनटेक मैनिफोल्ड एक पाइप है जो टर्बो चार्जर से इनलेट पोर्ट तक हवा पहुंचाता है।

इनलेट वाल्व एक वाल्व है जो सिलेंडर बोर में हवा की अनुमति देता है। वाल्व का खुलना और बंद होना  कैमशाफ्ट द्वारा नियंत्रित होता है।

4. एग्जास्ट प्रणाली

किसी इंजन में निकास गैसें निम्नलिखित पथ से प्रवाहित होती हैं:

सिलेंडर बोर > एग्जॉस्ट वाल्व > एग्जॉस्ट पोर्ट > एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड > टर्बोचार्जर > मफलर

इंजन के शोर को कम करने के लिए एक्जास्ट गैस को मफलर से गुजारा जाता है। निकास गैसों का दबाव वायुमंडल की तुलना में अधिक होता है,यदि इन गैसों को सीधे वायुमंडल में छोड़ा जाए तो एक तेज़, अप्रिय आवाज़ आएगी, जो बंदूक चलाने की आवाज़ के समान होगी। मफलर का उपयोग निकास गैसों को ठंडा करने के लिए किया जाता है।

5. शीतलन प्रणाली

इंजन को ठंडा करने के कई उद्देश्य हैं, जिनमें शामिल हैं:

सभी परिस्थितियों में कुशल कार्य के लिए इष्टतम तापमान बनाए रखना।

अतिरिक्त गर्मी से बचने और सिलेंडर, सिलेंडर हेड, पिस्टन और वाल्व सहित इंजन घटकों की सुरक्षा के लिए।

तेल के चिकनाई गुण को बनाए रखने के लिए।

कूलिंग दो प्रकार के होते हैं:

एयर कूलिंग एंड वॉटर कूलिंगc

पानी की मदद से ठंडा करने वाले उपकरण

इंजन का प्रत्येक सिलेंडर वॉटर जैकेट से घिरा होता है। जैकेट में पानी सिलेंडर से गर्मी को अवशोषित करता है। रेडिएटर के माध्यम से संचालित गर्म पानी को ठंडा किया जाता है।

जल शीतलन विधियाँ तीन प्रकार की होती हैं:

प्रत्यक्ष या गैर-प्रत्यक्ष विधि

थर्मोसिफॉन विधि

फोर्स्ड सर्कुलेशन विधि

6. विद्युत प्रणाली

एक इंजन की विद्युत प्रणाली निम्नलिखित भागों से बनी होती है:

स्टार्टर मोटर

अल्टरनेटर 

बैटरी

फ्लाईव्हील को घुमाने के लिए स्टार्टर मोटर का उपयोग किया जाता है। एक स्टार्टर मोटर को बैटरी से बिजली की आपूर्ति प्राप्त होती है। स्टार्टर मोटर का पिनियन फ्लाईव्हील रिंग के दांतों से जुड़ता है और घूमता है, जो फिर क्रैंकशाफ्ट को घुमाता है। क्रैंकशाफ्ट के इस घूर्णन से सिलेंडर में पिस्टन की गति होती है। पिस्टन दहन कक्ष में हवा और ईंधन खींचेगा, जिससे इंजन चालू हो जाएगा। एक विशिष्ट आरपीएम तक पहुंचने के बाद, स्टार्टर मोटर फ्लाईव्हील से अपना पिनियन वापस ले लेती है।

अल्टरनेटर इंजन पर लगा होता है और इसमें एक पुली भी शामिल होती है। बेल्ट का उपयोग अल्टरनेटर के शाफ्ट को चलाने के लिए किया जाता है। अल्टरनेटर का मुख्य कार्य बैटरी को चार्ज करना होता है।

सामान्य तौर पर हैवी व्हीकल्स मै 12 वोल्ट क्षमता वाली दो बैटरियों का उपयोग किया जाता है।