पोर्टेबल इंजन

पोर्टेबल इंजन एक भाप इंजन या आंतरिक दहन इंजन है, जो संचालन के दौरान एक स्थान पर रहता है एवं यंत्रों को शक्ति प्रदान करता है, लेकिन एक स्थिर इंजन के विपरीत पोर्टेबल है और इस प्रकार आसानी से एक कार्य स्थल से दूसरे कार्य-स्थल पर ले जाया जा सकता है। इसे कार्य स्थल पर पहियों या स्किड्स पर चढ़ाकर या स्व-प्रणोदन के माध्यम से ले जाया जाता है।

पोर्टेबल इंजन 19वीं से 20वीं शताब्दी के प्रारंभ तक औद्योगीकृत देशों में सामान्य उपयोग में थे,जब एक युग के दौरान विद्युत संचरण की यांत्रिक शक्ति व्यापक थी। इससे पहले, अधिकांश विद्युत उत्पादन और प्रसारण जानवरों, पन चक्की, पवनचक्की, या शारीरिक श्रम से होता था। उसके बाद, विद्युतीकरण ( ग्रामीण विद्युतीकरण सहित) और आधुनिक वाहनों और उपकरणों जैसे ट्रैक्टर, ट्रक, ऑटोमोबाइल, इंजन जनरेटर, और उनके इंजनों के साथ यंत्रों के संयोजन ने पोर्टेबल इंजनों के अधिकांश उपयोग को विस्थापित कर दिया। आज विकासशील देशों में, पोर्टेबल इंजनों का अभी भी कुछ उपयोग है सामान्यतः पटलों पर लगे आधुनिक छोटे इंजनों के रूप में, यद्यपि उल्लिखित प्रौद्योगिकियां वहां भी उनकी मांग को तेजी से सीमित करती हैं। औद्योगीकृत देशों में वे अब व्यावसायिक उद्देश्यों के लिए उपयोग नहीं किए जाते हैं, लेकिन संरक्षित उदाहरण सामान्यतः भाप मेलों में प्रदर्शन उद्देश्यों के लिए उपयुक्त उपकरण चलते हुए देखे जा सकते हैं।

पोर्टेबल इंजन अपने चरम समृध्दि की अवस्था मे सामान्यतः ड्राफ्ट घोड़ों या बैलों द्वारा अपने कार्य स्थलों तक ले जाया जाता था, या उस युग के उत्तरार्ध में, प्रेरक शक्ति जैसे ट्रकों, स्व-प्रणोदन या कर्षण इंजन, भाप ट्रैक्टर, अन्य ट्रैक्टरों द्वारा ले जाया जाता था। उनका उपयोग कृषि यंत्रों जैसे कुटाई की यंत्र, पेषण यंत्रों जैसे ग्रिस्टमिल्स, परिचारक और अयस्क मिल्स, पंप और पंखे जैसे खनन और तेल कुओं में, और फैक्ट्री लाइन शाफ्ट के यंत्र औज़ारो के लिए जैसे ऊर्जा हथौड़ों, यंत्र प्रेस, और अन्य यंत्रों को चलाने के लिए किया जाता था।

इतिहास
भाप प्रौद्योगिकी के कई अन्य क्षेत्रों के समान, पोर्टेबल इंजनों का प्रारंभिक प्रारूप और विकास इंगलैंड में हुआ, कई अन्य देशों ने अपने स्वयं के विकास के बदले प्रारंभ मे ब्रिटिश-निर्मित उपकरणों का आयात किया।

प्रारम्भिक भाप इंजन औसत खेतों में उपयोग के लिए बहुत बड़े और महंगे थे; यद्यपि, थ्रेशिंग यंत्र को चलाने के लिए भाप की शक्ति का उपयोग किए जाने का पहला सकारात्मक प्रमाण 1799 में उत्तरी यॉर्कशायर में था। इसका अगला अनुप्रयोग 1812 मे अभिलेखबद्ध किया गया था, जब रिचर्ड ट्रेविथिक ने कृषि उपयोग के लिए पहला अर्ध-पोर्टेबल स्थिर भाप इंजन तैयार किया, जिसे खलिहान इंजन के रूप में जाना जाता है। यह सर क्रिस्टोफर हॉकिन्स, प्रोबस, कॉर्नवाल के प्रथम बैरोनेट के लिए एक फायर-ट्यूब वाष्‍पयँत्र के साथ एक उच्चदाबी, घूमने वाला इंजन था। यह एक मकई थ्रेशिंग यंत्र चलाने के लिए इस्तेमाल किया गया था और यह घोड़ों से चलने वाले यंत्रों की तुलना में बहुत सस्ता था। वास्तव में, यह इतना सफल था कि यह लगभग 70 वर्षों तक उपयोग में रहा, और लंदन में विज्ञान संग्रहालय, द्वारा संरक्षित किया गया है। यद्यपि इन्हें अर्ध-पोर्टेबल कहा जाता है, क्योंकि इन्हें बिना तोड़े ही ले जाकर स्थापित किया जा सकता है, ये इंजन अनिवार्य रूप से स्थिर थे। उनका उपयोग खलिहान यंत्रो जैसे पंप और हथौड़ा मिल, अस्थि-संदलित्र, भूसा, शलजम कटर, स्थिर एवं चालित्र थ्रेशिंग ड्रम चलाने के लिए किया जाता था।

लगभग 1839 तक सही अर्थ में ऐसा पोर्टेबल इंजन दिखाई नहीं दिया, जिसे खेत की सीमा से परे भाप शक्ति के उपयोग की अनुमति मिली हो। बोस्टन के विलियम टक्सफ़ोर्ड, लिंकनशायर ने क्षैतिज धूम्रपान नलिकाओं के साथ एक गतिशील-शैली वाष्‍पयँत्र जैसा इंजन का निर्माण प्रारंभ किया। वाष्‍पयँत्र के ऊपर एक एकीय बेलन और क्रैंकशाफ्ट लगाया गया था, और पूरे समुच्चय को चार पहियों पर लगाया गया था। सामने की जोड़ी को कर्णनीय और जोड़ों के बीच घोड़े की ढुलाई के लिए शाफ्ट के साथ लगाया गया था। क्रैंकशाफ्ट पर एक बड़ा पहिया लगाया गया था, और ड्राइव को उपकरण में स्थानांतरित करने के लिए एक मजबूत चमड़े की बेल्ट का उपयोग किया गया था।

रैनसम, सिम्स और जेफ़रीज़ ने 1841 में एक प्रारंभिक पोर्टेबल इंजन बनाया और उस वर्ष रॉयल कृषि सोसाइटी मेले में इसका प्रदर्शन किया गया। अगले वर्ष रैनसम ने भाप इंजन को स्व-चलित इंजन में बदल दिया, इस प्रकार भाप या डीजल चालित इंजन की दिशा मे एक मध्यवर्ती कदम उठाया गया। 1842 में ब्रिस्टल में इंग्लैंड की रॉयल कृषि सोसायटी के शो में कई टक्सफ़ोर्ड इंजन प्रदर्शित किए गए थे, और अन्य निर्माता जल्द ही टक्सफ़ोर्ड इंजन के मूल प्रारूप का उपयोग करके उसके बाद उत्पादित अधिकांश पोर्टेबल इंजनों के लिए एक प्रतिरूप के रूप में शामिल हो गए।

यूके में शुरुआती निर्माताओं में शामिल थे:
 * बर्मिंघम के अलेक्जेंडर डीन
 * इप्सविच के रैनसम, सिम्स और जेफ़रीज़
 * विलियम टक्सफ़ोर्ड एंड संस ऑफ़ बोस्टन, लिंकनशायर
 * हाउडेन ऑफ बोस्टन, लिंकनशायर
 * लिंकन, लिंकनशायर के क्लेटन और शटलवर्थ

अंतिम निर्माता विशेष रूप से उल्लेखनीय है। पहला क्लेटन और शटलवर्थ पोर्टेबल 1845 में दो-बेलन  इंजन के साथ बनाया गया था। 1852 में,  कंपनी ने रॉयल कृषि समाज के ग्लूसेस्टर शो में एक पोर्टेबल इंजन के लिए स्वर्ण पदक जीता, और उसके बाद व्यवसाय का तेजी से विस्तार हुआ: उन्होंने 1857 में  वियना  में, यूरोपीय बाजार को लक्षित करने के लिए, और 1890 तक कंपनी ने 26,000 से अधिक पोर्टेबल इंजनों का निर्माण किया था, जिनमें से कई को पूरी दुनिया में निर्यात किया जा रहा है।

1850 के दशक में, जॉन फाउलर (कृषि अभियंता) ने खेती के लिए केबल ढुलाई के प्रयोग के पहले सार्वजनिक प्रदर्शनों में उपकरणों को चलाने के लिए क्लेटन और शटलवर्थ पोर्टेबल इंजन का इस्तेमाल किया।

शुरुआती पोर्टेबल इंजन के विकास के समानांतर, अनेको इंजीनियरों ने उन्हें स्व-चालित बनाने का प्रयास किया जो ट्रैक्शन इंजन के अग्रदूत थे। अधिकांश मामलों में यह क्रैंकशाफ्ट के अंत में एक दंतचक्र लगाकर और इससे एक चेन को पिछले धुरे पर एक बड़े दंतचक्र तक चलाकर हासिल किया गया था। इन प्रयोगों से मिश्रित सफलता मिली ।

जैसा कि थॉमस एवलिंग ने प्रसिद्धि के बाद एवलिंग और पोर्टर द्वारा प्रारम्भ में उल्लेख किया गया था, जब इंजन में घोड़ों की ताकत का दस गुना था, तो जॉब से जॉब तक भाप इंजन खींचने के लिए चार घोड़ों का उपयोग करना निरर्थक था। इसलिए यह अपरिहार्य था की जो  एक बार स्व-चालित ट्रैक्शन इंजन पर्याप्त रूप से विश्वसनीय हो गए थे, तथा वे कई पोर्टेबल इंजनों की भूमिका निभाएंगे, और यह वास्तव में 1860 के दशक के अंत से होने लगा। यूके में इस विकास से सम्भवतः संसद के विभिन्न अधिनियमों के कारण देरी हुई, जिसने सड़कों पर भाप से चलने वाले वाहनों के उपयोग को सीमित कर दिया। सुवाह्य इंजनों को घोड़ों द्वारा खींचे जाने के कारण अत्यंत कम प्रतिबंधों का सामना करना पड़ा।

अन्य बिल्डरों ने विश्व में अनेको इंजनों का निर्माण किया। छोटे यंत्र की दुकानें छोटे इंजन और ऊर्ध्वाधर वाष्पित्र इकाइयों को इकट्ठा कर सकती हैं। वाष्पयंत्र  इसे पहियों पर रख सकती थी । उत्तरी अमेरिका में दर्जनों बिल्डर ने बाजार में प्रवेश किया- उदाहरण के लिए केस,  सॉयर मैसी और गार स्कॉट। देशी बिल्डरों ने फ्रांस, इटली, स्वीडन और जर्मनी में इंजन लगाए।

यद्यपि, पोर्टेबल इंजन को ट्रैक्शन इंजन द्वारा पूरी तरह से कभी प्रतिस्थापित नही किया गया था। सबसे पहले, पोर्टेबल, जिसमें कोई गियर नहीं थी, वह सस्ता था, और एक साधारण भाप इंजन से कई अनुप्रयोगों को लाभ हुआ, जिसे स्थानांतरित किया जा सकता था, लेकिन इसके लिए अतिरिक्त जटिलता की आवश्यकता नहीं थी जो खुद को स्थानांतरित कर सके।

ट्रैक्शन इंजन का उत्पादन बंद होने के बाद भी छोटी संख्या में पोर्टेबल्स का निर्माण जारी रहा। रॉबी एंड कंपनी ऑफ लिंकन अभी भी 1960 के दशक में बिक्री के लिए पोर्टेबल्स की प्रस्तुती कर रहे थे। विदेशी विल्डरो ने घरेलू उपयोग और विदेशों में निर्यात दोनों के लिए सौ साल की अवधि में 100,000 पोर्टेबल वाष्प इंजन के क्रम में उत्पादन किया।

लगभग 1900 ई0 के बाद से, खेतों पर विद्युत के एक छोटे सस्ते स्रोत की आवश्यकता तेजी से आंतरिक दहन इंजनों, जैसे हिट-एंड-मिस इंजन और बाद में, कार और ट्रक इंजनों के स्थिर और पोर्टेबल औद्योगिक संस्करणों द्वारा ले ली गई थी जो बेल्ट इंजन-जनरेटर में उपयोग या निर्मित होते हैं।

उपयोग
थ्रेशिंग कार्य के पृथक, पोर्टेबल इंजनों का उपयोग मक्का-मिलों, केन्द्रापसारक पंपों, पत्थर कोल्हू, डाइनेमो, चारा-कटर, घास-बेलर और आरा बेंचों को चलाने के लिए किया जाता था। उनका उपयोग फुटबॉल मैचों में फ्लडलाइट्स के लिए विद्युत उत्पन्न करने के लिए भी किया जाता था, पहला उपयोग 1878 में ब्रैमल लेन, शेफील्ड में हुआ था। सामान्य : पोर्टेबल इंजन को कार्य क्षेत्र में खींचा जाता है, प्रायः खेत या मैदान, के एक लंबी पेटी को इंजन के पहियों और संचालित होने वाले उपकरण के ड्राइविंग चक्के के बीच लगाया जाता है।

कई मामलों में, साइट-टू-साइट से खींचे जाने के बजाय, पोर्टेबल इंजन को एक स्थिर भाप इंजन के रूप में एक भवन में अर्ध-स्थायी रूप से स्थापित किया गया था, यद्यपि पहियों को आवश्यक रूप से हटाया नहीं गया था। इस विन्यास में, उन्हें सामान्यतः अर्ध-पोर्टेबल इंजन कहा जाता है।

अधिकतम उपयोग तब होता है जब इंजन को वाष्पयंत्र से हटा दिया जाता है और एक स्थिर इंजन के रूप में पुन: उपयोग किया जाता है। यद्यपि भाप प्रदान करने के लिए वापपयंत्र का पुन: उपयोग पहियों के बिना किया जाता है। 2007 तक, बर्मा में छोटी चावल के मिलों में व्यावसायिक रूप से काम करने वाले ऐसे विघटित पोर्टेबल इंजनों के उदाहरण अभी भी उपलब्ध हैं और सिलेंडर ब्लॉक के नीचे घुमावदार काठी के कारण ऐसे उदाहरणों की पहचान करना आसान है, जिसका उपयोग इंजन को वाष्पयंत्र में चढ़ाने के लिए किया गया था।

सामान्य अभिन्यास
सबसे साधारण व्यवस्था मूल टक्सफ़ोर्ड अभिकल्पना का अनुसरण करती है। यद्यपि यह एक कर्षण इंजन के सामान्य अभिन्यास के समान है, एक पोर्टेबल का इंजन सामान्यतः विपरीत होता है, फायरबॉक्स के अंत में  सिलेंडर और धूम्रपात्र के अंत में क्रैंकशाफ्ट होता है। इस अभिन्यास को रेगुलेटर (भाप इंजन)  को फायरबॉक्स के पास रखने के लिए अभिकल्पित किया गया था, जिससे इंजनमैन के लिए आग को बनाए रखना और एक स्थान से इंजन की गति को नियंत्रित करना आसान हो गया। एक अतिरिक्त लाभ यह है कि पीछे की पहिया  सड़क के पहियों से स्पष्ट है, इसलिए बाद वाले को संकीर्ण मार्ग पर समुच्चित किया जा सकता है, जिससे इंजन को फील्ड गेट्स के माध्यम से कार्य करना आसान हो जाता है।

कुछ निर्माताओं जैसे जॉन फाउलर एंड कंपनी ने अपने पोर्टेबल इंजनों को ट्रैक्शन इंजनों के समान शैली में बनाया, जिसमें धुम्रपान पेटी के अंत में सिलेंडर था। यह संभवतः निर्माण लागत को कम करने के लिए था, क्योंकि ऐसा करने का कोई अन्य स्पष्ट लाभ नहीं है। थॉमस एवलिंग ने महसूस किया कि, ट्रैक्शन इंजन के लिए, पहियों को चालक की पहुंच के अन्दर रखना बेहतर होगा, अगर उसने लापरवाही से क्रैंक को शीर्ष मृत केंद्र पर रुकने दिया। (जहां यह स्वयं प्रारंभ नहीं हो सका) और  अधिकांश अन्य कर्षण इंजन निर्माताओं ने इसी विचार का पालन किया।)

वाष्पयंत्र
यह सामान्यतः भाप गतिविशिष्ट तरह के फायरबॉक्स के साथ अग्नि-नलिका वाष्‍पयँत्र है। यद्यपि कुछ अभिकल्पना जैसे मार्शल, संस एंड कंपनी "ब्रिटानिया" (चित्रित) ) वृतीय, समुद्री-प्रकार का फायरबॉक्स हैं। इस बाद वाले प्रकार को ब्रिटिश निर्माताओं द्वारा 'औपनिवेशिक' वाष्पयंत्र के रूप में  जाना जाता था, क्योंकि वे मुख्य रूप से ताज कॉलोनी 'द कॉलोनियों' को निर्यात करने के लिए अभिप्रेरित थे, और किसी न किसी मार्ग के साथ यात्रा करने के लिए एक उच्च भूमि निर्बाधन था।

ईंधन सामान्यतः  कोयला होता है लेकिन इंजन को इसके बजाय लकड़ी के ईंधन, पुआल या खोई (गन्ना अवशेष) का उपयोग करने के लिए अभिकल्पित  किया जा सकता है। एक लंबा, गोलाकार फ़ायरबॉक्स विशेष रूप से छोटे लकड़ी के बिलेट के बजाय लट्ठा जलाने के लिए उपयुक्त है। लकड़ी जलाने के लिए अभिकल्पित की गई यंत्रों मे चिंगारी रोधक लगाए जा सकते हैं।

इंजन
अधिकांश पोर्टेबल इंजन एकल-सिलेंडर हैं लेकिन दो-सिलेंडर इंजन भी बनाए गए थे। स्लाइड वाल्व आमतौर पर एक उत्केंद्री द्वारा संचालित होता है और कोई वाल्व गियर फिट नहीं होता है। लोड में उतार-चढ़ाव होने पर भी इंजन को स्थिर गति से चालू रखने के लिए आमतौर पर एक पेटी-चालित नियंत्रक होता है।

इंजन में एक ही क्रैंकशाफ्ट पर एक या दो पहिये लगे हो सकते हैं। जहां दो प्रदान किए जाते हैं, वे इंजन के दोनों ओर लगे होते हैं और अलग-अलग व्यास के हो सकते हैं। थ्रेशिंग यंत्र को चलाने के लिए आवश्यक गति की तुलना में एक छोटा पहिया खेत के काम के लिए धीमी गति प्रदान करता है (उदाहरण के लिए चारा काटना)।

सहायक
क्रैंकशाफ्ट एक वाष्‍पयँत्र फीडवाटर पंप चलाता है जो इंजन के साथ रखे बैरल से पानी खींचता है। कई इंजनों में एक सरल, लेकिन प्रभावी, फीड वॉटर हीटर होता है जो निकास भाप के एक छोटे हिस्से को पानी के बैरल में उड़ाकर काम करता है। बैरल तेल विभाजक के रूप में भी कार्य करता है। निकास भाप में तेल बैरल के ऊपर तक बढ़ जाता है और इसे मथा जा सकता है।

धुआँकश
आग के लिए एक अच्छा मसौदा सुनिश्चित करने के लिए एक लंबा धुआँकश प्रदान किया जाता है। ओवरहेड बाधाओं की बातचीत की अनुमति देने के लिए, धुआँकश अपने आधार पर आधारित होता है, और परिवहन और भंडारण के लिए नीचे की ओर मुँड़ा हुआ होता है। मुड़े होने पर धुआँकश को सहारा देने के लिए सामान्यतः फायरबॉक्स के सिरे की ओर एक उपयुक्त आकार का कोष्ठ दिया जाता है।

पहिया
अधिकांश डिजाइनों में चार पहिए लगे होते हैं और किसी प्रकार का कोई निलंबन नहीं होता है। पहले पोर्टेबल्स में लकड़ी के पहिए थे, लेकिन जैसे-जैसे इंजन अधिक शक्तिशाली और भारी होते गए, इसके अन्यत्र, गढ़े हुए इस्पात के पहिए लगाए गए।

आगे के पहिए सामान्य रूप से पीछे वाले पहिए से छोटे होते हैं। ऐसा इसलिए है क्योंकि वे धुम्रपात्र के नीचे स्विवेलिंग फ्रंट-कैरिज पर लगे होते हैं, और बड़े पहिए वाष्पयंत्र से टकराने के लिए उत्तरदायी होते हैं जब इंजन को एक कोने में घुमाया जाता है। तो एक अतिरिक्त लाभ यह है कि एक बड़ा व्यास का पहिया लगाया जा सकता है, जिससे अधिक स्थिर विद्युत उत्पादन होता है।

संरक्षण
कई पोर्टेबल इंजन अभी भी कार्यरत हैं, क्योंकि वे बड़ी मात्रा में बनाए गए थे और पृथ्वी के कई दूरस्थ कोनों में भेजे गए थे। उनमें से एक पर्याप्त संख्या को संरक्षित किया गया है, जिनमें से कई को पूर्ण कार्य क्रम में बहाल किया गया है: उनका अपेक्षाकृत छोटा आकार और सरल निर्माण, एक कर्षण इंजन की तुलना में, उन्हें औसत उत्साही और बहाली के लिए अधिक व्यवहार्य प्रस्ताव बनाता है जब वाष्‍पयँत्र उचित स्थिति में हो अपितु वाष्‍पयँत्र की मरम्मत बहुत महंगी हो सकती है; तथा इसको बदलना उससे भी महंगा हो सकता है।

ट्रैक्शन इंजन रैलियों और भाप उत्सवों में पोर्टेबल इंजनों को काम करते देखना समान्यतः संभव है। ग्रेट डोरसेट स्टीम फेयर में, पोर्टेबल इंजन संबंधित प्रदर्शन क्षेत्रों में आरा बेंच, थ्रेशिंग यंत्र, पत्थर कोल्हू और अन्य समकालीन उपकरण चला सकते हैं।

कई कृषि और औद्योगिक संग्रहालयों में उनके संग्रह में पोर्टेबल इंजन शामिल हैं।

सबसे पुराना कार्यरत मार्शल, संस एंड कंपनी उत्पाद को माना जाता है। कार्य संख्या 415, एक 2.5 हॉर्सपावर जो 1866 का पोर्टेबल है, जो न्यू साउथ वेल्स में ट्यूरोन प्रौद्योगिकी संग्रहालय (म्यूजियम ऑफ पावर) में देखा जा सकता है। यह इंजन ऑस्ट्रेलिया में सबसे पुराना प्रलेखित पोर्टेबल इंजन भी है।

यह भी देखें

 * कृषि उपकरण
 * ट्रैक्शन इंजन निर्माताओं की सूची-कई ट्रैक्शन इंजन निर्माताओं ने पोर्टेबल इंजन भी बनाए
 * अर्ध-पोर्टेबल इंजन

आगे की पढाई
(This is a modern reprint of a book originally published in 1887 or 1911, depending on which online bookseller you refer to!.)
 * Portable Steam Engines (Shire Album 163) by Lyndon R. Shearman, published by Shire Publications Ltd,  ISBN 0-85263-783-7
 * The Portable Steam Engine: Its Construction and Management – A Practical Manual for Owners and Users of Steam Engines Generally by W. D. Wansbrough, 168 pages,  published by TEE Publishing Ltd (1994),  ISBN 1-85761-067-9

बाहरी कड़ियाँ

 * Steam Scenes – extensive searchable photo library – preserved portable engines in the UK, Europe,  Australia and New Zealand
 * List (and details) of surviving Paxman portable engines
 * Scale model built from Meccano, with close-up pictures showing the components of a typical portable engine.
 * Restoration of a derelict 1904 Ruston Proctor portable (in Australia) – Employed some unusual solutions, including design of a new pressure vessel to fit inside the original,  unrepairable,  boiler shell.