90 के दशक की शुरुआत से ऑटोमोबाइल इंजन के विकास का विकास

एक आधुनिक कार का आधार इसका आंतरिक दहन इंजन (ICE) है, और वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों के विकास के बावजूद, पारंपरिक ICE सांस्कृतिक, आर्थिक और सामाजिक कारणों से अपनी श्रेष्ठता बरकरार रखता है। 1994 और 2008 के बीच, कार के इंजनों में कई बदलाव और सुधार हुए, जिसने इसके आर्थिक और पर्यावरणीय प्रदर्शन को सकारात्मक रूप से प्रभावित किया। आंतरिक दहन इंजन के विकास के तर्क को एक निश्चित अवधि में वैश्विक रुझानों और पैटर्न के आधार पर समझा जा सकता है। ऑटोमोटिव उद्योग में 90 के दशक की शुरुआत के बाद से, नई सामग्री और "वैश्विक" कार के लिए नई आवश्यकताओं के कारण डिजाइन में आमूल-चूल परिवर्तन हुए हैं।

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15 वर्षों की अवधि में पेट्रोल के लिए डीजल मॉडल के अनुपात में परिवर्तन ने दुनिया में डीजल कारों के उपयोग में वृद्धि में योगदान दिया है, हालांकि यह प्रक्रिया समान और मुख्य रूप से प्रभावित पश्चिमी यूरोप नहीं है, जहां कुछ देशों में डीजल कारों का बेड़ा 25% से 70% तक बढ़ गया है। । डीजल, गैसोलीन इंजनों की तुलना में उच्च ईंधन दक्षता वाले, इसके भी प्रसिद्ध नुकसान हैं: विशिष्ट बिजली, अपेक्षाकृत उच्च शोर स्तर, निकास उत्सर्जन को कम करना, उच्च उत्पादन लागत। इसलिए, एक यात्री कार के लिए गैसोलीन और डीजल इंजन के बीच अंतिम विकल्प अभी भी विवादास्पद है। यह संभव है कि अगले 10-15 वर्षों में ऑटोमोबाइल इंजनों की ईंधन अर्थव्यवस्था के लिए पर्यावरण मानकों और आवश्यकताओं के प्रभाव से ईंधन की खपत और इस प्रकार के इंजनों के उत्पादन की लागत में अंतर को कम करते हुए गैसोलीन इंजन और डीजल इंजनों के करीब तकनीकी दृष्टिकोण होगा। यह एक इंजन है कि एक डीजल इंजन है, जो इसे और अधिक किफायती थर्मोडायनामिक चक्र के उपयोग के कारण डीजल इंजन के लिए और अधिक किफायती लाता है, इंजन के साथ Mersedes बेंज F700 अवधारणा में DaimlerChycler के विकास द्वारा इसका सबूत है। यह इंजन एक दशक की सभी आधुनिक तकनीकों को लागू करता है: प्रत्यक्ष इंजेक्शन, नियंत्रित टर्बोचार्जिंग, चर संपीड़न अनुपात और अन्य हालिया विकास जो अपेक्षाकृत बड़ी कार के लिए 5l / 100km ईंधन की खपत प्रदान करते हैं। गैसोलीन के संपीडन से इग्निशन तकनीक के अध्ययन ने अब कई वाहन निर्माता कंपनियों को अपना लिया है, यह डीजल और गैसोलीन इंजन की तकनीक को एक साथ लाती है और एक बहु-ईंधन कार बनाने के लिए परिस्थितियाँ पैदा करती है।

15 वर्षों की अवधि में, डाउनसाइज़िंग दर्शन आधुनिक इंजन निर्माण में मजबूत हुआ है, जो कहता है कि बड़ी मात्रा की तुलना में छोटी मात्रा से अधिक शक्ति प्राप्त करना बेहतर है, क्योंकि इससे बिजली इकाई के द्रव्यमान और आकार को कम करने की संभावनाएं खुलती हैं, साथ ही साथ मोड में ईंधन अर्थव्यवस्था में सुधार होता है। निष्क्रिय और आंशिक भार। इस आधुनिक सोच ने इंजन सिलेंडर की मात्रा और संख्या को कम करने की प्रक्रिया शुरू कर दी, और अब ऑटोमोबाइल इंजनों के आधार पर भी - 4-सिलेंडर आंतरिक दहन इंजनों ने काम की मात्रा को कम करना शुरू कर दिया और "मांग पर काम करने की मात्रा" तकनीक की दिशा में आधुनिकीकरण से गुजरना पड़ा, जो अनिवार्य रूप से इन इंजनों को 2- में बदल देता है। एक्स सिलेंडर। इंजन डिब्बे में लेआउट्स की संख्या में हाल के वर्षों के इंजन अधिक विविध हो गए हैं: डब्ल्यू, वीआर, और वी-आकार के सर्किट अलग-अलग ब्लॉक कैमर कोणों के साथ-साथ इन-लाइन इंजनों में विषम संख्या में सिलेंडर दिखाई दिए, लेकिन सभी योजनाएं आमतौर पर लेआउट के थोक को प्रभावित नहीं करती हैं। और केवल विविध इंजन निर्माण। आंतरिक दहन इंजन का आधार अभी भी आर इंजन लेआउट है।

ईंधन प्रणाली भी बहुत बदल गई है। एक केंद्रीय इंजेक्शन के साथ कार्बोरेटर सिस्टम और इंजन का युग बीत चुका है, और इसे एक वितरित इंजेक्शन और एक प्रत्यक्ष द्वारा प्रतिस्थापित किया जा रहा है। सदी के मोड़ पर, ईंधन इंजेक्शन प्रणालियों के विकास का एक नया नया दौर शुरू हुआ, जो प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन के लिए मौलिक रूप से नए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट के उपयोग पर आधारित था, और इन इंजनों के लिए ईंधन की जटिलता और मांग के बावजूद उनका उपयोग बढ़ रहा है। आधुनिक डिजाइन के अधिकांश ICE अभी भी वितरित इंजेक्शन का उपयोग करते हैं, जो कि सुधार जारी रहेगा, इनलेट में भंवर गठन के विनियमन और ईंधन परमाणुकरण की गुणवत्ता में सुधार होगा, क्योंकि प्रौद्योगिकियों के विकास को ध्यान में रखते हुए इस संबंध में काफी संभावनाएं हैं।

डीजल ईंधन आपूर्ति प्रणाली भी हाल ही में विकसित हुई है। डाइसेल्स के लिए, काम करने की प्रक्रिया के प्रदर्शन का निर्धारण करने वाला सबसे महत्वपूर्ण कारक मिश्रण गठन योजना है। कारों में डीजल इंजन का उपयोग प्री-चैंबर और एडी-चेम्बर संरचनाओं (अलग दहन कक्षों) के साथ शुरू हुआ। हालांकि, इन मिश्रण योजनाओं की कई बुनियादी कमियों के साथ-साथ अविभाजित कक्षों के साथ डीजल इंजन के क्षेत्र में विकास के कारण हाल के वर्षों में प्रत्यक्ष ईंधन इंजेक्शन का उपयोग करने की प्रवृत्ति रही है। प्रत्यक्ष इंजेक्शन का विकास आम रेल ईंधन आपूर्ति प्रणाली के विकास से प्रभावित था, जिसने डीजल इंजनों के संशोधनों और मॉडलों की सीमा का विस्तार करने की अनुमति दी थी। कॉमन रेल प्रणाली का आगे विकास ईंधन रेल (180 ... 200 एमपीए) में ईंधन के दबाव में और वृद्धि, ईंधन इंजेक्शन प्रक्रिया का अनुकूलन, और निकास गैसों के शोर और विषाक्तता में कमी से जुड़ा हुआ है।

आंतरिक दहन इंजनों के लिए तेल संसाधनों की कमी और पर्यावरण मानकों को सख्त बनाने के खतरे के प्रभाव के तहत, नए मॉडल के विकास में अधिकांश वाहन निर्माता उच्च ईंधन दक्षता और पर्यावरण मित्रता पर प्राथमिकता देते हैं। पावर संकेतक अब प्राथमिकताओं की सूची में तीसरे स्थान पर हैं (केवल खेल मॉडल के लिए अपवाद)। यही कारण है कि 90 के दशक की शुरुआत से पहले मास कारों की शक्ति उतनी नहीं बढ़ रही है। हाल के वर्षों में गैस वितरण प्रणाली में परिवर्तन से पता चलता है कि 4-वाल्व योजना कारों के लिए मानक बन रही है क्योंकि इसके स्पष्ट फायदे हैं, और 3 और 5-वाल्व सिस्टम नियम के लिए एक दुर्लभ अपवाद हैं। बूस्ट इंजन का उपयोग करने वाली कारों की संख्या भी बढ़ रही है। आधुनिक दबाव का आधार विभिन्न परिवर्तनों के साथ-साथ यांत्रिक दबाव के संयोजन में टर्बोचार्जिंग है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वितरित गैसोलीन इंजेक्शन वाले लगभग सभी इंजनों में गैस-डायनेमिक दबाव प्रदान करने वाली अंतर्ग्रहण पाइपलाइन हैं। इसी समय, चर ज्यामिति के साथ पाइपलाइनों का अधिक से अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जो विभिन्न ऑपरेटिंग परिस्थितियों में इष्टतम सेवन सेटिंग्स को प्राप्त करना संभव बनाता है। टर्बोचार्जिंग का उपयोग विशेष रूप से डीजल इंजनों पर किया गया था, और दक्षता प्रौद्योगिकी को बढ़ाने के लिए, दक्षता बढ़ाने के लिए चार्ज एयर कूलर (इंटरकोलर) का इस्तेमाल किया जाने लगा। अब अधिकांश सुपरचार्ज इंजनों के लिए इंटरकोलर का उपयोग नियम बन गया है।

90 के दशक से हमारे समय तक की अवधि के लिए आईसीई की क्षमता मुख्य रूप से निष्क्रिय और आंशिक भार में दक्षता बढ़ाकर विस्तार करने की कोशिश कर रही है, जो एक आधुनिक कार का उपयोग करते हुए समय का बड़ा हिस्सा बनाते हैं। वाल्व टाइमिंग कंट्रोल सिस्टम जो कैमशैफ्ट पर स्थापित फेज शिफ्टर्स का उपयोग करके इनटेक और एग्जॉस्ट वाल्व के उद्घाटन और समापन चरणों को नियंत्रित करता है, को व्यापक अनुप्रयोग मिला है। चरण शिफ्टर्स के पहले मॉडल मुख्य रूप से हाइड्रोलिक थे, और सेवन वाल्वों के संचालन को विनियमित किया था, लेकिन नवीनतम मॉडल पहले से ही इलेक्ट्रिक हैं, जो गति और दक्षता बढ़ाता है, और वे सेवन और निकास वाल्व दोनों को भी विनियमित करते हैं। कैंषफ़्ट पर लगाए गए चरण शिफ्टर्स का उपयोग करके चरण नियंत्रण का नुकसान वाल्व टाइमिंग में एक चरणबद्ध बदलाव था, जो लगातार चर वाल्व समय नियंत्रण के लिए सिस्टम के विकास के लिए एक कारण के रूप में कार्य करता था। इस तरह की पहली प्रणाली बीएमडब्लू वेल्वेट्रोनिक थी, जिसने सेवन वाल्वों की ऊंचाई में परिवर्तन को लगातार विनियमित करके चरणों को नियंत्रित किया (इस प्रणाली के लिए धन्यवाद, यह पहली बार एक थ्रॉटल के बिना गैसोलीन आईसीई बनाने के लिए था!)। जल्द ही, इसी तरह की तकनीकों को निसान (VVEL) और टोयोटा (वाल्वमैटिक) द्वारा महारत हासिल थी। लेकिन सबसे उन्नत विकास एफआईएटी ने मल्टीएयर नाम के तहत पेश किया था। मल्टीएयर सिस्टम इनलेट और आउटलेट वाल्व के लिए एक कैंषफ़्ट का उपयोग करता है, और कैम की इनलेट कार्रवाई एक विशेष इलेक्ट्रो-हाइड्रोलिक प्रणाली के माध्यम से होती है जो आपको व्यक्तिगत रूप से प्रत्येक वाल्व के इनलेट को नियंत्रित करने की अनुमति देती है। गैस वितरण प्रौद्योगिकियों के विकास ने हमें मॉड्यूलर इंजन आकार के लिए विचारों को विकसित करने की अनुमति दी, जो पहली बार बड़ी मात्रा और सिलेंडर के साथ कारों पर दिखाई दिए - इस प्रणाली ने आंशिक लोड पर ऑपरेशन से सिलेंडर के हिस्से को अक्षम करके ईंधन की बचत दी, और अब छोटी मात्रा वाले इंजनों पर इस तकनीक का उपयोग करना संभव हो गया है। सिलेंडरों की संख्या।

आधुनिक ऑटोमोबाइल इंजन अब अपने निर्माण में नई सामग्रियों और आंतरिक दहन इंजन में होने वाली प्रक्रियाओं की गहन गणना और अध्ययन के लिए अधिक परिपूर्ण हो गए हैं, जिससे इंजन के अंदर घर्षण नुकसान और पंप घाटे को कम करने का परिणाम मिला। इंजन की ड्राइव इकाइयों की शक्ति बदलने के सिद्धांत की आवश्यकता के आधार पर, तेल पंप और आंतरिक दहन इंजन पानी पंप को चलाने की ऊर्जा लागत को कम करना संभव बनाता है, साथ ही त्वरण के दौरान जनरेटर को बंद कर देता है और ब्रेकिंग के बाद इसे चालू करता है, इस संभावना और आवश्यकता के आधार पर।

90 के दशक की शुरुआत से हमारे दिनों तक की अवधि को सबसे बड़ी ऊर्जा दक्षता प्राप्त करने के लिए कार में सभी संभावित सहायक इकाइयों के विद्युतीकरण के लिए विभिन्न प्रौद्योगिकियों के सहजीवन की जटिल यांत्रिक संरचनाओं से संक्रमण की अवधि को सही कहा जा सकता है।

PS यदि आप उपरोक्त सभी के सार का संक्षेप में वर्णन करते हैं, तो इसका मतलब है कि 90 के दशक के बाद पहली बार शुरू की गई प्रौद्योगिकियों की संख्या में कई बार कार की क्षमताओं में वृद्धि नहीं हुई, लेकिन केवल कई मध्यवर्ती लक्ष्यों को प्राप्त करने की अनुमति दी गई। यह आईसीई में विद्युत घटकों की शुरूआत के बाद का संक्रमण था जिसने आईसीई में मैकेनिकल-हाइड्रो-न्यूमेटिक सिस्टम के समान लक्ष्यों को प्राप्त करते हुए, डिजाइन को जटिल किए बिना गुणात्मक रूप से बेहतर परिणाम दिया।