दो स्ट्रोक इंजन की व्याख्या

दो स्ट्रोक इंजन क्या हैं?

दो स्ट्रोक आंतरिक दहन (आईसी) इंजन का उपयोग व्यापक रूप से किया गया है जब भी एक सरल और मजबूत इंजन की आवश्यकता होती है जिसमें उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात हो। यह इंजन आमतौर पर पेट्रोल/गैसोलीन पर चलता है (स्पार्क-इग्निशन इंजन) और छोटे अनुप्रयोगों जैसे लॉन मोवर्स, मोटरबाइक्स, लीफ ब्लोअर्स आदि के लिए उपयोग किया जाता है। दो स्ट्रोक इंजन प्रत्येक दहन चक्र के लिए केवल दो स्ट्रोक की आवश्यकता होती है जबकि चार स्ट्रोक इंजन प्रत्येक दहन चक्र के लिए चार स्ट्रोक की आवश्यकता होती है।

छोटा दो स्ट्रोक इंजन

छोटा दो स्ट्रोक इंजन

जानने योग्य - एक दो-स्ट्रोक इंजन को '2-स्ट्रोक इंजन', या '2 स्ट्रोक इंजन' के रूप में भी संदर्भित किया जाता है, लेकिन वर्तनी भिन्नताएं सभी का एक ही अर्थ है। इसी तरह, एक 'चार-स्ट्रोक इंजन', '4-स्ट्रोक' या 'चार स्ट्रोक' के रूप में भी लिखा जाता है।

जानने योग्य - पेट्रोल/गैसोलीन इंजन स्पार्क इग्निशन इंजन होते हैं (एक स्पार्क प्लग से स्पार्क सिलेंडर के भीतर हवा/ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करता है)। डीजल इंजन संपीड़न इग्निशन इंजन होते हैं (हवा/ईंधन मिश्रण को संपीड़ित किया जाता है और सिलेंडर के भीतर उच्च तापमान के कारण प्रज्वलित होता है)।

दो स्ट्रोक इंजन के घटक

एक दो स्ट्रोक इंजन निम्नलिखित घटकों से बना होता है:

  • वायु-ईंधन मिश्रण सक्शन पोर्ट – वायु-ईंधन मिश्रण को सक्शन पोर्ट के माध्यम से क्रैंककेस में खींचा जाता है। सक्शन पोर्ट के भीतर स्थापित एक रीड वाल्व एक गैर-वापसी वाल्व (एक-तरफा वाल्व) के रूप में कार्य करता है ताकि वायु-ईंधन मिश्रण के प्रवाह को नियंत्रित किया जा सके।
  • ट्रांसफर पोर्ट – संपीड़ित वायु-ईंधन मिश्रण को ट्रांसफर पोर्ट के माध्यम से क्रैंककेस से दहन स्थान में स्थानांतरित किया जाता है।
  • निकास गैस पोर्ट – दहन स्थान से निकास गैस को निकास गैस पोर्ट के माध्यम से बाहर निकाला जाता है।

दो स्ट्रोक इंजन के घटक

दो स्ट्रोक इंजन के घटक

  • क्रैंककेस – इंजन के आंतरिक भागों को समाहित करता है। वायु-ईंधन मिश्रण को ट्रांसफर पोर्ट में प्रवेश करने से पहले क्रैंककेस के भीतर संपीड़ित किया जाता है।
  • पिस्टन – शीर्ष मृत केंद्र (टीडीसी) और निचला मृत केंद्र (बीडीसी) के बीच रेखीय रूप से (सीधे रेखा में) यात्रा करता है। पिस्टन रिंग्स और सिलेंडर लाइनर के बीच एक पतली तेल की परत दहन स्थान को क्रैंककेस से अलग करती है।

टीडीसी और बीडीसी दिखाया गया

टीडीसी और बीडीसी दिखाया गया

  • सिलेंडर लाइनर – जहां दहन होता है। सिलेंडर लाइनर को दहन कक्ष के रूप में भी जाना जाता है।

चार स्ट्रोक इंजन सिलेंडर लाइनर

चार स्ट्रोक इंजन सिलेंडर लाइनर

  • स्पार्क प्लग – वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करने के लिए उपयोग किया जाता है। गैसोलीन/पेट्रोल इंजन स्पार्क प्लग का उपयोग करते हैं और स्पार्क इग्निशन इंजन के रूप में जाने जाते हैं। डीजल इंजन स्पार्क प्लग का उपयोग नहीं करते हैं और संपीड़न इग्निशन इंजन के रूप में जाने जाते हैं।

स्पार्क प्लग

स्पार्क प्लग

  • क्रैंकशाफ्ट – एक शाफ्ट जो पिस्टन की रेखीय प्रत्यावर्ती गति को घूर्णी गति में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किया जाता है।

लेबल के साथ क्रैंकशाफ्ट

लेबल के साथ क्रैंकशाफ्ट

  • क्रैंक वेब – ऊर्जा को संग्रहीत करने और इंजन के कंपन को कम करने के लिए उपयोग किया जाता है।
  • कनेक्टिंग रॉड – पिस्टन को क्रैंकशाफ्ट से जोड़ता है। विशेष रूप से, कनेक्टिंग रॉड और क्रैंकशाफ्ट के बीच कोई सीधा संबंध नहीं होता क्योंकि साधारण धातु बियरिंग्स और स्नेहन तेल दोनों घटकों को अलग करते हैं। कनेक्टिंग रॉड को कॉन रॉड के रूप में भी जाना जाता है।

क्रैंकशाफ्ट और कनेक्टिंग रॉड स्नेहन

क्रैंकशाफ्ट और कनेक्टिंग रॉड स्नेहन

  • गुजोन पिन – कनेक्टिंग रॉड को पिस्टन से जोड़ता है। गुजोन पिन को पिस्टन पिन के रूप में भी जाना जाता है।

 

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आंतरिक दहन (आईसी) इंजन कैसे काम करते हैं

चार स्ट्रोक और दो स्ट्रोक इंजन दोनों प्रकार के आंतरिक दहन (आईसी) इंजन हैं। सभी आईसी इंजन एक पूर्ण दहन चक्र (शक्ति चक्र) को पूरा करने के लिए चार मुख्य चरण पूरा करना चाहिए। ये चरण हैं:

  1. सक्शन
  2. संपीड़न
  3. इग्निशन (शक्ति)
  4. निकास

उपरोक्त चरणों को कभी-कभी इस प्रकार भी संदर्भित किया जाता है:

  1. सक
  2. स्क्वीज
  3. बैंग
  4. ब्लो

चार स्ट्रोक इंजन को प्रत्येक चरण के लिए एक पूर्ण स्ट्रोक (टीडीसी से बीडीसी, या बीडीसी से टीडीसी के बीच पूर्ण गति) की आवश्यकता होती है। दो स्ट्रोक इंजन प्रत्येक स्ट्रोक में कई चरण पूरे करते हैं।

 

दो स्ट्रोक इंजन कैसे काम करते हैं?

नीचे दिया गया वीडियो हमारे आंतरिक दहन इंजन मूल बातें ऑनलाइन वीडियो कोर्स से एक अंश है।

 

सक्शन चरण

जैसे ही पिस्टन निचले मृत केंद्र (बीडीसी) के पास आता है, यह क्रैंककेस के भीतर वायु-ईंधन मिश्रण को संपीड़ित करता है और ट्रांसफर पोर्ट को उजागर करता है। जैसे ही ट्रांसफर पोर्ट उजागर होता है, संपीड़ित वायु-ईंधन मिश्रण क्रैंककेस से दहन स्थान में प्रवाहित होता है।

फिर पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र (टीडीसी) की ओर यात्रा करना शुरू करता है और ट्रांसफर पोर्ट को कवर करता है जबकि क्रैंककेस इनलेट पोर्ट को भी उजागर करता है; वायु-ईंधन मिश्रण तब उजागर इनलेट पोर्ट से क्रैंककेस में प्रवाहित होना शुरू होता है।

दो स्ट्रोक इंजन सक्शन चरण

दो स्ट्रोक इंजन सक्शन चरण

संपीड़न चरण

पिस्टन टीडीसी की ओर यात्रा करना जारी रखता है और निकास पोर्ट को कवर करता है। दहन स्थान के भीतर वायु-ईंधन मिश्रण को पिस्टन द्वारा संपीड़ित किया जाता है क्योंकि यह टीडीसी की ओर बढ़ता है। इस चरण के दौरान दहन स्थान के भीतर तापमान और दबाव दोनों में काफी वृद्धि होती है।

दो स्ट्रोक इंजन संपीड़न चरण

दो स्ट्रोक इंजन संपीड़न चरण

इग्निशन चरण

टीडीसी से थोड़ी पहले, एक स्पार्क प्लग से स्पार्क वायु-ईंधन मिश्रण को प्रज्वलित करता है। इग्निशन होता है और दबाव और तापमान में तेजी से वृद्धि पिस्टन को बीडीसी की ओर वापस धकेलती है।

दो स्ट्रोक इंजन इग्निशन चरण

दो स्ट्रोक इंजन इग्निशन चरण

निकास चरण

जैसे ही पिस्टन बीडीसी की ओर यात्रा करता है, दो चीजें होती हैं। सबसे पहले, निकास पोर्ट उजागर होता है और दहन स्थान से निकास गैस को बाहर निकाला जाता है। दूसरा, पिस्टन की बीडीसी की ओर गति क्रैंककेस के भीतर वायु-ईंधन मिश्रण को संपीड़ित करती है।

पिस्टन बीडीसी के पास आता है और ट्रांसफर पोर्ट उजागर होता है; संपीड़ित वायु-ईंधन मिश्रण दहन स्थान में प्रवेश करता है और चक्र फिर से शुरू होता है।

दो स्ट्रोक इंजन निकास चरण

दो स्ट्रोक इंजन निकास चरण

नीचे दिया गया वीडियो दो स्ट्रोक दहन चक्र को विस्तार से दिखाता है:

 

दो स्ट्रोक इंजन के सामान्य अनुप्रयोग

  • मोटरबाइक्स
  • लॉनमॉवर्स
  • आउटबोर्ड बोट इंजन
  • लीफ ब्लोअर्स

हालांकि दो स्ट्रोक इंजन मुख्य रूप से छोटे इंजन अनुप्रयोगों के लिए उपयोग किए जाते हैं, यह ध्यान देने योग्य है कि दो स्ट्रोक इंजन दुनिया के सबसे बड़े इंजन भी हैं। ये बड़े दो स्ट्रोक इंजन व्यापारी नौसेना के जहाजों पर उपयोग किए जाते हैं और कई हजार टन वजन कर सकते हैं।

बड़ा दो स्ट्रोक इंजन (क्रेन से लटका पिस्टन)

बड़ा दो स्ट्रोक इंजन (क्रेन से लटका पिस्टन)

 

दो स्ट्रोक इंजन के लाभ

  • दो स्ट्रोक इंजन में चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में काफी कम भाग होते हैं (25-50% कम भाग)।
  • भागों में कमी इंजन को चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में बहुत सरल डिजाइन प्रदान करती है।
  • दो स्ट्रोक इंजन का वजन चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में बहुत कम होता है।
  • वजन में कमी के कारण, दो स्ट्रोक इंजन का शक्ति-से-वजन अनुपात चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में अधिक होता है।

 

दो स्ट्रोक इंजन के नुकसान

  • इंजन का सरल डिजाइन चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में क्षमता में कमी की ओर भी ले जाता है।
  • दो स्ट्रोक इंजन आमतौर पर शोर/ज्यादा आवाज करते हैं चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में।

 

दो स्ट्रोक इंजन चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में हल्के क्यों होते हैं?

क्रैंककेस गैसोलीन, हवा और तेल से भरा होता है, इसलिए अतिरिक्त स्नेहन तेल पंप, पाइपिंग या फिल्टर की आवश्यकता नहीं होती। सिलेंडर हेड में कोई कूलेंट मार्ग नहीं होने के कारण शीतलन पानी पंप की भी आवश्यकता नहीं होती (कोई शीतलन जल प्रणाली नहीं)। दो स्ट्रोक इंजन डिजाइन को पुश रॉड्स या निकास वाल्व आदि की भी आवश्यकता नहीं होती, यह सब चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में बड़े पैमाने पर वजन में कमी की ओर ले जाता है।

 

दो स्ट्रोक इंजन चार स्ट्रोक इंजन की तुलना में कम कुशल क्यों होते हैं?

चार स्ट्रोक इंजन में अधिक इंजन भाग होते हैं और वे बेहतर तरीके से नियंत्रित कर सकते हैं कि इनलेट वाल्व और निकास वाल्व कब खुलते और बंद होते हैं। वाल्व टाइमिंग को नियंत्रित करने से निकास चरण के होने से पहले शक्ति चरण से अधिकतम ऊर्जा निकाली जा सकती है; इससे इंजन की समग्र क्षमता में वृद्धि होती है।

ईंधन इंजेक्शन टाइमिंग को चार स्ट्रोक इंजन के साथ दो स्ट्रोक इंजन की तुलना में अधिक सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। इंजेक्शन की मात्रा और अवधि को कैम या कॉमन रेल प्रणाली का उपयोग करके नियंत्रित किया जा सकता है, जो फिर से इंजन की क्षमता में वृद्धि की ओर ले जाता है।

 

3डी मॉडल घटक

यह 3डी मॉडल एक सामान्य छोटे दो स्ट्रोक इंजन से जुड़े सभी प्रमुख घटकों को दिखाता है, इनमें शामिल हैं:

  • पिस्टन
  • स्पार्क प्लग
  • सिलेंडर लाइनर
  • क्रैंककेस
  • क्रैंकवेब
  • पिस्टन रॉड
  • गुजोन पिन
  • हीट एक्सचेंजर फिन्स
  • ट्रांसफर पोर्ट
  • वायु और ईंधन सक्शन पोर्ट
  • निकास गैस पोर्ट

 

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अतिरिक्त संसाधन

http://www.animatedengines.com/twostroke.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Two-stroke_engine

https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/two-stroke1.htm